Аналогия как метод прогнозирования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФАКУЛЬТЕТ МАГИСТЕРСКОЙ ПОДГОТОВКИ

Кафедра Строительного материаловедения и технологии

Отчет по практическому занятию по дисциплине

«Основы градостроительного прогнозирования,

планирования и проектирования»

АНАЛОГИЯ

Работу выполнил

студент гр. ФПСм-18: _______________ А.В. Шестаков

(подпись)

Проверил

доцент, к. архитектуры: _______________ Л.В. Перетолчина

(подпись)

Братск 2018

Содержание

1 Понятие аналогии как метода прогнозирования 4

2 Применение аналогии в науке и технике 10

Заключение 14

Список использованных источников 15

Введение

Изучая свойства объекта, субъект познания может обнаружить, что они совпадают со свойствами уже известной реальности. Установив сходство и определив, что число совпадающих признаков достаточно большое, субъект познания вправе сделать предположение о том, что и другие свойства сходных объектов совпадают. Рассуждения такого рода составляют основание аналогии.

Аналогия — это такой прием, при котором на основе сходства объектов по одним признакам делают вывод об их сходстве и по другим, еще не исследованным признакам. Аналогии не дают ответа на вопрос о правильности предположения, но наводят на мысль о том или ином положении.

Аналогии в определенной мере делают незнакомое знакомым, позволяя благодаря увиденному сходству решить проблему известным способом, и знакомое незнакомым, давая возможность взглянуть на проблему с неожиданной стороны, что может натолкнуть на новое оригинальное решение.

При умозаключении по аналогии знание, полученное ранее, переносится на объект, хранящий свою качественную неопределенность. Расшифровка неопределенности объекта познания средствами аналогии носит всего лишь правдоподобный характер и, как правило, является основанием построения версии, гипотезы, требующих дополнительной проверки и подтверждения. В противном случае субъект познания рискует впасть в заблуждение. Так, в XIX веке на основании сходства некоторых признаков Земли и Марса было сделано неверное предположение о существовании разумной жизни на Марсе. Но по аналогии с искусственным отбором пород домашних животных Ч. Дарвин открыл закон естественного отбора в биологии, а аналогия с движением жидкости в трубке обеспечила создание теории электрического тока.

Умозаключения по аналогии имеют право на существование, особенно когда исследуемый объект исключает доступность для прямого исследования или представляет собой уникальную ценность.

1 Понятие аналогии как метода прогнозирования

Прогнозирование по аналогии — это наиболее часто используемый практиками вид прогнозирования, но возможно оно прежде всего тогда, когда установлена аналогия между объектами управления, типами менеджмента, реакциями внешней и внутренней среды. Этот метод нежелательно использовать при прогнозировании явлений, не имеющих аналогов, т.е. при изучении поведения новых объектов, процессов, ситуаций.

Для новых разработок пользуются методом аналогий, приравнивая ожидаемые процессы и явления к близким им, но известным. При этом, как и во всяком прогнозировании, достоверность результата в сильной степени связана с индивидуальными способностями исполнителя.  

Если известен закон взаимосвязи двух различных объектов, то модель развития одного из них можно использовать для прогнозирования будущего состояния второго объекта, применяя метод аналогий. Выбор метода прогно-зирования по аналогии и область правомерности ее применения зависят от характера связи между объектом прогноза и моделью. Если связь эта опреде-лена как математическая, имеет место количественная аналогия. Характерным примером служит прогнозирование потребностей в сварочном оборудовании на основе учета объема производства сварных металлоконструкций, которое в этом случае играет роль явления-аналога [1].

Понятие «аналогия» связано с понятием «адекватность» в той мере, в которой один объект прогнозирования может рассматриваться как физически полномасштабная модель другого объекта — аналога, а цели и задачи его прогнозирования соответствуют таким же целям и задачам объекта-аналога. То есть понятие аналогии более широкое и включает не только схожесть объектов прогнозирования, но и целей, а также последствий прогноза. Последние определяются не только характеристиками объекта прогнозирования, но и реакцией внешней и внутренней среды. Следовательно, должны рассматриваться не менее четырех направлений аналогии:

1) объекта прогнозирования и объекта, выбранного в качестве аналога;

2) типов менеджмента и целей управления;

3) реакции организационно-производственной системы (ОПС) на управляющее воздействие;

4) реакции внешней среды ОПС на изменение объекта прогнозирования.

Суть метода состоит в построении прогнозных состояний объекта по закономерностям, изученным на примере известных состояний, если последние имеют аналогию процесса с изучаемыми, причем данная пространственно-временная ситуация сравнивается с некоторой прошлой исторической ситуацией. Используя метод аналогий, необходимо последовательно пройти следующие этапы:

1) поиск и выбор аналога;

2) построение модели и ее исследование;

3) экстраполяция данных с аналога на познаваемый объект;

4) проверка экстраполяционных выводов по аналогии.

При использовании метода аналогий известные в прошлом приемы и методы привлекаются для анализа исходных ситуаций, встречающихся в настоящее время. Для установления аналогии могут быть также использованы методы распознавания образов. Процедура прогнозирования состоит в том, что выбираются классы состояний исследуемых объектов, заданные как диапазоном изменения некоторых параметров, так и определенными качественными характеристиками. По совокупности признаков, определяющих состояние объектов, находится соответствие принадлежности каждого нового объекта или объекта в будущем к определенному классу. Это позволяет дать прогноз состояния объекта или указать диапазон изменения параметров, характеризующих его на прогнозируемый период [2].

Существует несколько видов аналогии.

По характеру уподобляемых объектов различают два вида аналогии: аналогию свойств и аналогию отношений.

Аналогия свойств – умозаключение, в котором объектом уподобления выступают два сходных единичных предмета, а переносимым признаком – свойства этих предметов.

Этот вид характеризуется тем, что два предмета имеют некоторые сходные свойства. На этом основании делается вывод, что они могут быть сходными и в некоторых других свойствах. Логической основой переноса признаков в данном случае выступает сходство уподобляемых предметов в целом либо их сходства в определенной группе существенных признаков, характеризующих предмет со стороны отдельных его качеств и свойств.

Так, аналогия света со звуком показала, что свет тоже обладает свойствами распространяться прямолинейно, отражаться, преломляться и т.д. Но звук еще обладает свойством волнового процесса. На этом основании было сделано заключение, что свет – волной процесс.

Аналогия отношений – умозаключение, в котором объектом уподобления выступают сходные отношения между двумя парами предметов, а переносимым признаком – свойства этих отношений.

Этот вид характеризуется тем, что уподобляемые предметы сами могут и не обладать сходными свойствами, но у них есть сходные отношения с другими предметами.

Резерфорд сравнил отношения между ядром атома и электронами, вращающимися вокруг него, с отношением между Солнцем и планетами.

На основе аналогии отношений бионика занимается изучением объектов и процессов живой природы с целью использования полученных знаний в новейшей технике. Так, например, летучая мышь при полете испускает ультразвуковые колебания, затем улавливает их отражения от предметов, безошибочно ориентируясь в темноте. Человек, используя этот принцип, создал радиолокаторы, обнаруживающие объекты и определяющие их местоположение в любых метеорологических условиях. Построены машины-снегоходы, принцип передвижения которых заимствован у пингвинов. Медузы обладают восприятием инфразвука с частотой 8-13 колебаний в секунду, с помощью чего заранее распознает приближение бури. На основе этого ученые создали электронный прибор, который предсказывает наступление шторма за 15 часов.

Основными функциями аналогии являются:

- эвристическая – аналогия позволяет открывать новые факты (например, открытие гелия);

- объясняющая – аналогия служит средством объяснения явления (планетарная модель атома);

- доказательная. Доказательная функция у нестрогой аналогии слабая. Иногда даже говорят: «Аналогия не доказательство». Однако строгая аналогия (особенно первого вида) может выступать в качестве доказательства или же по крайней мере в качестве аргументации, приближающейся к доказательству;

- гносеологическая – аналогия выступает в качестве средства познания.

Для успешного применения аналогии важно соблюдать определенные логические правила, выполнение которых в немалой степени повышает вероятность вывода, а в определенных обстоятельствах придает ему вполне обоснованный характер [3].

Правило первое. При сопоставлении сравниваемых предметов (явлений) необходимо всесторонне изучать их сходство и различие в существенных признаках. Иными словами, сравниваемые предметы (явления) должны быть связаны между собой по существу, а не формально.

Если данное правило нарушается, то вывод будет или слишком поверхностным, или, что еще хуже, ложным. Устанавливая различие сравниваемых предметов (явлений), необходимо учитывать существенные признаки, которые составляют благоприятные условия для наличия переносимого свойства или, напротив, прямо исключают его у предмета, ставшего объектом изучения. В процессе исследования может оказаться, что существенное различие между сравниваемыми предметами именно и содержится в интересующем нас признаке.

Правило второе. В процессе аналогии необходимо установить у предметов (явлений) как можно больше разнообразных сходных признаков, связанных с переносимым свойством. Чем больше сходных признаков и разнообразнее их отношения к переносимому свойству, тем скорее достигается значительная полнота условий для вывода по аналогии. Поэтому, вскрывая сходные признаки, важно показывать их позитивную и негативную значимость по отношению к интересующему нас предмету (явлению). Вполне понятно, что, увеличивая количество учитываемых в сравнении признаков предметов (явлений), мы тем самым добиваемся увеличения степени их сходства.

В свою очередь необходимо иметь в виду и то обстоятельство, что человек не может безгранично и произвольно увеличивать количественный фактор. Причины таких ограничений могут быть самыми разнообразными, но в любом случае они будут конкретноситуативного характера. Не всегда также удается установить всю полноту условий, и зависимость от переносимого свойства от сходных признаков мыслится лишь как вероятностная, в значительной степени основанная не на связи признаков, а на отсутствии существенных различий, исключающих возможность применения аналогии.

Правило третье. В процессе сопоставления предметов (явлений) следует выявить необходимую связь общих признаков с переносимым свойством, т.е. показать, что сходные признаки в своей совокупности обеспечивают присутствие переносимого свойства у предмета (явления) изучения. Следует отметить, что если исходное знание о сопоставляемых предметах (явлениях) раскрывает необходимую связь или специфические условия, закономерно сопутствующие переносимому свойству, то вывод получается достаточно обоснованный.

Такой внутренней взаимозависимостью (корреляцией) пользуются в различных отраслях научного знания: в микрофизике, биологии, социологии, палеонтологии, зоологии и др. Довольно успешно в последние годы такая зависимость применяется, например, при установлении соответствующих характеристик давно уже вымерших представителей животного мира по их ископаемым останкам. Аналогия может быть использована при экономическом анализе определенного исторического периода в развитии общества. Учитывая характер развития страны, например, многоукладность ее экономического развития, целесообразно сравнить со сходными признаками развития другой страны, прошедшей подобные периоды в своей истории. Метод аналогии в таком случае даст возможность учесть позитивное и негативное в развитии общества, избежать промахов и ошибок.

Кроме того, аналогия может быть применена и в юридической практике, особенно в ходе расследования. Сравнение конкретного уголовного дела с уже исследованными явлениями способствует выявлению сходства между ними. Благодаря этому (осуществив подобие) можно обнаружить ранее не известные признаки и обстоятельства преступления [4].

Таким образом, соблюдение правил умозаключения по аналогии (а их в литературе также еще называют условиями) способствует повышению вероятности достижения истины в различных отраслях деятельности человека.

2 Применение аналогии в науке и технике

В науке рассуждения по аналогии применяются столь же широко, как и во всех других областях человеческой деятельности. Этому совершенно не мешает то, что аналогия дает не твердое знание, а только более или менее вероятные предположения. Причем нельзя сказать, что ученые используют по преимуществу строгие аналогии, вероятность заключений которых относительно высока. Разумеется, ученые стремятся - и в общем небезуспешно - именно к такого рода аналогиям. Но вместе с тем в научном творчестве, наряду с самыми точными из всех встречающихся аналогий, не редки весьма приблизительные, а то и просто поверхностные уподобления.

Объяснение этого - в сложности процесса научного познания и в многообразии тех задач, которые решаются в науке с помощью аналогий.

Точная аналогия - конечно, идеал ученого. Она возможна, однако только в достаточно развитых областях знания. На начальных стадиях исследования обычно приходится довольствоваться примерными уподоблениями.

Далее, ученый может обращаться к аналогии с разными целями. Она может привлекаться, чтобы менее понятное сделать более понятным, представить абстрактное в более доступной, образной форме, конкретизировать отвлеченные идеи и проблемы и т.д. По аналогии можно также рассуждать о том, что пока недоступно прямому наблюдению. Она может служить средством выдвижения новых гипотез, являться своеобразным методом решения задач посредством сведения их к ранее решенным задачам и т.д.

В конечном счете именно цель рассуждения определяет характер аналогии. В одних случаях требуется предельно точная аналогия, в других полезной может оказаться свободная аналогия, не стесняющая творческое воображение и фантазию исследователя.

Французский инженер Сади Карно, заложивший в начале прошлого века основы теории тепловых машин, смело уподобил работу такой машины работе водяного двигателя. Физическая аналогия между переходом тепла от нагретого тела к холодному и падением воды с высокого уровня на низкий - пример строгой аналогии, опирающейся на существенные черты уподобляемых объектов. В истории физики есть и примеры весьма свободных аналогий, сыгравших вместе с тем важную роль в развитии этой науки. Так, Иоганн Кеплер, открывший законы движения планет, уподоблял притяжение небесных тел взаимной любви. Солнце, планеты и звезды он сравнивал с разными обликами бога. Эти сопоставления кажутся сейчас по меньшей мере странными. Но именно они привели Кеплера к идее ввести понятие силы в астрономию.

Иоганн Гутенберг пришел к идее передвижного шрифта по аналогии с чеканкой монет. Так было положено начало книгопечатанию, открыта <галактика Гутенберга>, преобразовавшая всю человеческую культуру.

Первая идея Элиаса Хау, изобретателя швейной машины, состояла в совмещении острия и ушка на одном конце иглы. Как возникла эта идея - неизвестно. Но главное его достижение было в том, что по аналогии с челноком, используемым в ткацких станках, он изготовил шпульку, которая продергивала дополнительную нить через петли, сделанные игольным ушком, и таким образом родился машинный шов. Джордж Вестингауз долго бился над проблемой создания тормозов, которые одновременно действовали бы по всей длине поезда. Прочитав случайно в журнале, что на строительстве тоннеля в Швейцарии буровая установка приводится в движение сжатым воздухом, передаваемым от компрессора с помощью длинного шланга, Вестингауз увидел в этом ключ к решению своей проблемы.

Рассуждение по аналогии дало в науке многие блестящие результаты, нередко совершенно неожиданные.

В XVII в. движение крови в организме сравнивали с морскими приливами и отливами. Врач Вильям Гарвей ввел новую аналогию с насосом и пришел к фундаментальной идее непрерывной циркуляции крови.

Химик Джон Пристли воспользовался аналогией между горением и дыханием и благодаря этому смог провести свои изящные эксперименты, показавшие, что растения восстанавливают воздух, израсходованный в процессе дыхания животных или в процессе горения свечи.

Джон Гершель обнаружил, что пламя спиртовки становится ярко-желтым, если поместить в него немного поваренной соли. А если посмотреть на него через спектроскоп, то можно увидеть две желтые полосы из-за присутствия натрия. Гершель высказал мысль, что сходным путем можно обнаружить присутствие и других химических элементов, и впоследствии его идея подтвердилась, и возник новый раздел физики - спектроскопия.

Илья Мечников размышлял о том, как человеческий организм борется с инфекцией. Однажды, наблюдая за прозрачными личинками морской звезды, он бросил несколько шипов розы в их скопление; личинки обнаружили эти шипы и <переварили> их. Мечников тут же связал этот феномен с тем, что происходит с занозой, попавшей в палец человека: занозу окружает гной, который растворяет и <переваривает> инородное тело. Так родилась теория о наличии у животных организмов защитного приспособления, заключающегося в захватывании и <переваривании> особыми клетками - фагоцитами - посторонних частиц, в том числе микробов и остатков разрушенных клеток. Грегор Мендель из своих простых опытов над горохом вывел путем аналогии следствия, которые привели к концепции доминантных и рецессивных признаков у всех живых организмов.

Менделеев расположил химические элементы в порядке возрастания их атомного веса и упорядочил их в строки и колонки на основе сходства свойств. Однако в построенной на основе этих принципов таблице оказались пробелы. Все известные в то время элементы были распределены, а места 21-е, 31-е и 32-е таблицы остались незаполненными. Менделеев предположил, что эти места должны быть заняты еще не открытыми элементами. На основе известных элементов, занимающих аналогичные места в системе, он указал количественные и качественные свойства трех этих элементов. Вскоре они были открыты, и предсказание Менделеева блестяще подтвердилось.

Готфрид Лейбниц уподобил процесс логического доказательства вычислительным операциям в математике. Вычисление суммы или разности чисел осуществляется на основе простых правил, принимающих во внимание только форму чисел, а не их смысл. Результат вычисления однозначно предопределяется этими не допускающими разночтения правилами, и его нельзя оспорить. Лейбниц попытался умозаключение преобразовать в вычисление по строгим правилам. Он верил, что если это удастся, то споры, обычные между философами по поводу того, что твердо доказано, а что нет, станут невозможными, как невозможны они между вычислителями. Вместо спора философы возьмут в руки перья и скажут: <Давайте посчитаем>. Примерно через два столетия аналогия между математическими и логическими операциями произвела переворот в формальной логике и привела к современному этапу в развитии этой науки - математической логике.

Аналогия между живыми организмами и техническими устройствами лежит в основе бионики. Это направление кибернетики изучает структуры и жизнедеятельность организмов; открытые закономерности и обнаруженные свойства используются затем для решения инженерных задач и построения технических систем, приближающихся по своим характеристикам к живым системам [5].

Таким образом, умозаключение по аналогии не только позволило объяснить многие новые явления и сделать неожиданные и важные открытия, оно привело даже к созданию новых научных направлений или к коренному преобразованию старых.

Заключение

Аналогия древняя наука. О ней было известно еще в Древней Греции. Аналогия имеет структуру, схожую со структурой других типов умозаключений. Но в тоже время имеет и свои особенности. Аналогия может классифицироваться по нескольким видам. Как наука, аналогия имеет свои функции, благодаря которым она получила широкое применение.

Аналогия — недедуктивное умозаключение. Это означает, что заключения этих умозаключений даже при истинности посылок не являются достоверно истинными, но только вероятно истинными. Пример индукции показывает, что вероятность заключений недедуктивных умозаключений может быть большей или меньшей в зависимости от характера посылок и способа организации самих умозаключений. Вероятность выводов по аналогии ниже, даже чем выводов методом популярной индукции. Поэтому в науке аналогия как средство обоснования или доказательства суждений используется редко. Роль аналогии в науке — это роль источника плодотворных догадок предположений и гипотез, которые затем проходят проверку более строгими дедуктивными и индуктивными методами. В естественных науках и математике аналогия в основном используется как эвристическое средство в ходе порождения нового знания. В гуманитарных науках и философии аналогия часто используется также как средство Понимания поступков и мыслей других людей, литературных произведений, явлений культуры. Мысли, чувства, поступки других людей часто становятся понятными тогда, когда мы находим их похожими на наши собственные мысли, чувства, поступки.

Таким образом, аналогия играет важную роль в нашей жизни.

Список использованных источников

1 Ерохина, Л. С. Методы прогнозирования развития конструкционных материалов/ Л. С. Ерохина, К. В. Калугина, С. К. Михайлов. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1980. - 256 с.

2 Константиновская Л. Методы и приемы прогнозирования. М., 2016. URL: http://www.astronom2000.info/прогнозирование/mipp/

3 Чернышов В.И. Системные основы экологического менеджмента: Учеб. пособие / Под ред. проф. Ю.П. Козлова. – М.: Изд-во РУДН, 2001. – 341 с.

4 Кирилов, В.И., Старченко, А.А. Логика: Учебник для юридических вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Юристъ, 2000. – 256 с.

5 Гинис Лариса Александровна Обзор методов научного прогнозирования // Известия ЮФУ. Технические науки. 2009.