THE LOGIC OF SCIENTIFIC DISCOVERY. Luennot Karl Popperin filosofiasta Toukokuu 2016 Ilkka Niiniluoto

Samankaltaiset tiedostot
ABDUKTIIVINEN KONFIRMAATIO. Ilkka Niiniluoto Luennot abduktiosta Kevät 2014

PÄÄTTELY PARHAASEEN SELITYKSEEN. Ilkka Niiniluoto Luennot abduktiosta kevät 2014

Ilpo Halonen 2005 LISÄÄ KIRJALLISUUTTA. 11. Tieteenfilosofia ja argumentaatio LISÄÄ KIRJALLISUUTTA. Tieteenfilosofia.

POSTSCRIPT: AFTER TWENTY YEARS. Luentoja Karl Popperin filosofiasta Ilkka Niiniluoto Toukokuu 2016

Tieteenfilosofia 3/4. Heikki J. Koskinen, FT, Dos. Helsingin yliopisto / Suomen Akatemia

Deduktio. äättely. Tieteellinen pääp. äätelmiä. Induktiivisia pääp. Induktio

Logik der Forschung (1934) luennot Karl Popperin filosofiasta toukokuu 2016 Ilkka Niiniluoto

Tieteellinen pääp. äättely. Deduktio. Induktio. Induktio. Johdatus yhteiskuntatieteiden filosofiaan (Kf( 140) 3. Luento

FI3 Tiedon ja todellisuuden filosofia LOGIIKKA. 1.1 Logiikan ymmärtämiseksi on tärkeää osata erottaa muoto ja sisältö toisistaan:

Ilpo Halonen Päätelmistä ja niiden pätevyydestä. Luonnehdintoja logiikasta 1. Johdatus logiikkaan. Luonnehdintoja logiikasta 2

Tilastollinen testaus. Vilkkumaa / Kuusinen 1

ABHELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Tietoteoria. Tiedon käsite ja logiikan perusteita. Monday, January 12, 15

Mitä on totuus? Filosofisia näkökulmia totuuden käsitteeseen

Väliestimointi (jatkoa) Heliövaara 1

Tietojenkäsittelyteorian alkeet, osa 2

POPPER: elämänvaiheet ja ura. Ilkka Niiniluoto luennot toukokuu 2016

Argumenteista ja niiden arvioinnista TIES542 Ohjelmointikielten periaatteet, kevät 2016

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

Matti Sintonen: Mistä tieteen

-Matematiikka on aksiomaattinen järjestelmä. -uusi tieto voidaan perustella edellisten tietojen avulla, tätä kutsutaan todistamiseksi

Loogiset konnektiivit

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

Logiikka I 7. harjoituskerran malliratkaisut Ratkaisut laati Miikka Silfverberg.

ABDUKTIO JA KEKSIMISEN LOGIIKKA. Luennot abduktiivisesta päättelystä Ilkka Niiniluoto toukokuu 2014

5.1 Semanttisten puiden muodostaminen

Todistusmenetelmiä Miksi pitää todistaa?

TIEDON KASVU JA TOTUUDENKALTAISUUS. Luentoja Karl Popperin filosofiasta toukukuu 2016 Ilkka Niiniluoto

Sisällysluettelo ESIPUHE KIRJAN 1. PAINOKSEEN...3 ESIPUHE KIRJAN 2. PAINOKSEEN...3 SISÄLLYSLUETTELO...4

Mahdollisten maailmojen semantiikan synty ja kehitys

Mahdollisten maailmojen. semantiikan synty ja kehitys. Mahdollisten maailmojen KIRJALLISUUTTA 2 KIRJALLISUUTTA 1 KIRJALLISUUTTA 3 KIRJALLISUUTTA 4

Odotusarvoparien vertailu. Vilkkumaa / Kuusinen 1

MITÄ TIETO ON? Ilkka Niiniluoto Helsingin yliopisto Duodecim

Sisällysluettelo ESIPUHE... 4 ALKUSANAT E-KIRJA VERSIOON... 5 SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO TILASTOLLISEEN PÄÄTTELYYN TODENNÄKÖISYYS...

KIRJALLISUUTTA 1. Tieteen etiikka KIRJALLISUUTTA 3 KIRJALLISUUTTA 2 KIRJALLISUUTTA 4 KIRJALLISUUTTA 5

Predikaattilogiikan malli-teoreettinen semantiikka

Luonnollisen päättelyn luotettavuus

Harjoitus 7: NCSS - Tilastollinen analyysi

Abduktiivinen malli ja serendipiteetti: sattumat vai päättely tieteellisen keksimisen perustana? Luonnonfilosofian seura, pragmatismi-ilta 31.3.

Aineistoista. Laadulliset menetelmät: miksi tarpeen? Haastattelut, fokusryhmät, havainnointi, historiantutkimus, miksei videointikin

Helene Schjerfbeck ( ) Omakuva, Valoa ja varjoja / Självporträtt, ljus och skugga öljy, 1945, Saltsjöbaden Signe och Ane Gyllenbergs

Bayes-mallinnus siltana teorian ja empiirisen evidenssin välillä

Yksisuuntainen varianssianalyysi (jatkoa) Heliövaara 1

Todennäköisyyden ominaisuuksia

KIRJALLISUUTTA 1. Tieteenfilosofia KIRJALLISUUTTA 3 KIRJALLISUUTTA 2. Mitä on tieteellinen päättely? Mitä on tieteellinen päättely?


Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

Ratkaisu: Käytetään induktiota propositiolauseen A rakenteen suhteen. Alkuaskel. A = p i jollain i N. Koska v(p i ) = 1 kaikilla i N, saadaan

FORMAALI SYSTEEMI (in Nutshell): aakkosto: alkeismerkkien joukko kieliopin määräämä syntaksi: sallittujen merkkijonojen rakenne, formaali kuvaus

Insinöörimatematiikka A

Mahdollisten maailmojen semantiikan synty ja kehitys

Kieli merkitys ja logiikka

Tieteellinen päättely

Todistusteoriaa. Kun kielen syntaksi on tarkasti määritelty, voidaan myös määritellä täsmällisesti, mitä pätevällä päättelyllä tarkoitetaan.

Merkitys, totuus ja kielto

Tieteellinen päättely

Mallin arviointi ja valinta. Ennustevirhe otoksen sisällä, parametrimäärän valinta, AIC, BIC ja MDL

Mikä on tieteenfilosofinen positioni ja miten se vaikuttaa tutkimukseeni?

Tieteellinen selittäminen. Lait (1) Kausaalinen selittäminen

Toinen muotoilu. {A 1,A 2,...,A n,b } 0, Edellinen sääntö toisin: Lause 2.5.{A 1,A 2,...,A n } B täsmälleen silloin kun 1 / 13

MAT Todennäköisyyslaskenta Tentti / Kimmo Vattulainen

b) Määritä myös seuraavat joukot ja anna kussakin tapauksessa lyhyt sanallinen perustelu.

Tutkimuksen logiikka ja strategiset valinnat

Tieteenfilosofia 1/4. Heikki J. Koskinen, FT, Dos. Helsingin yliopisto / Suomen Akatemia

Chalmers, semantiikka ja välttämättömyys

DFA:n käyttäytyminen ja säännölliset kielet

TILASTOLLINEN OPPIMINEN

Muodostaminen ja muokkaaminen. Ahti-Veikko Pietarinen Filosofian laitos Helsingin yliopisto

Johdatus tilastotieteeseen Testit suhdeasteikollisille muuttujille. TKK (c) Ilkka Mellin (2004) 1

PEIRCE ABDUKTIOSTA. Ilkka Niiniluoto Luennot abduktiivisesta päättelystä, toukokuu 2014

Yksisuuntainen varianssianalyysi (jatkoa) Kuusinen/Heliövaara 1

Kieli merkitys ja logiikka. 2: Helpot ja monimutkaiset. Luento 2. Monimutkaiset ongelmat. Monimutkaiset ongelmat

1.3 Tieteen tuntomerkit 1. Tieteenfilosofia. Tieteen tuntomerkit 3. Tieteen tuntomerkit 2. Tieteen tuntomerkit 4. Tieteen tuntomerkit 5

MS-A0501 Todennäköisyyslaskennan ja tilastotieteen peruskurssi

FILOSOFIAN KUOHUVAT VUODET KATSAUS 1900-LUVUN ALUN FILOSOFIAAN SIRKKU IKONEN

Teoria tieteessä ja arkikielessä. Teoriat ja havainnot. Teorian käsitteitk. sitteitä. Looginen positivismi ja tieteen kielen kaksitasoteoria (1)

Jos nollahypoteesi pitää paikkansa on F-testisuuren jakautunut Fisherin F-jakauman mukaan

Itseorganisoituvat hermoverkot: Viitekehys mielen ja kielen, aivokuoren ja käsitteiden tarkasteluun

KIRJALLISUUTTA 1. Tieteenfilosofia KIRJALLISUUTTA 3 KIRJALLISUUTTA 2. Inhimillinen tieto - mitä se on ja mitä se ei ole... 2

Tausta realismikeskustelulle. Tieteellinen realismi. Tieteellinen realismi (1) Instrumentalismi

LOGIIKKA johdantoa

Esimerkkejä polynomisista ja ei-polynomisista ongelmista

Johdatus tilastotieteeseen Tilastolliset testit. TKK (c) Ilkka Mellin (2005) 1

ja muutamia muita siihen liittyviä termejä TIETEEN TERMIPANKKI Implikaation määritelmä termipankissa

Tiede, tieto ja totuus

Johdatus matematiikkaan

Testejä suhdeasteikollisille muuttujille

031021P Tilastomatematiikka (5 op)

Ilpo Halonen Tietoteorian perusteita. Tieto ja totuus. Inhimillinen tieto - mitä se on ja mitä se ei ole...

Epäyhtälöt ovat yksi matemaatikon voimakkaimmista

On vihdoin aika saada lukea suomeksi myös

Luottamisvälin avulla voidaan arvioida populaation tuntematonta parametria.

Joukot. Georg Cantor ( )

Kynä-paperi -harjoitukset. Taina Lehtinen Taina I Lehtinen Helsingin yliopisto

Suhteellisuusteorian vajavuudesta

Etiikan mahdollisuudesta tieteenä. Henrik Rydenfelt Helsingin yliopisto

Ratkaisu: (b) A = x 0 (R(x 0 ) x 1 ( Q(x 1 ) (S(x 0, x 1 ) S(x 1, x 1 )))).

4.1. Olkoon X mielivaltainen positiivinen satunnaismuuttuja, jonka odotusarvo on

Valitaan testisuure, jonka jakauma tunnetaan H 0 :n ollessa tosi.

Todistus: Aiemmin esitetyn mukaan jos A ja A ovat rekursiivisesti lueteltavia, niin A on rekursiivinen.

Transkriptio:

THE LOGIC OF SCIENTIFIC DISCOVERY Luennot Karl Popperin filosofiasta Toukokuu 2016 Ilkka Niiniluoto

TOTUUS 1935 totuuden korrespondenssiteoria: RUSSELL, SCHLICK, toteamukset, verifikaatio, tiedon varmuus koherenssiteoria: NEURATH, HEMPEL, vain lauseiden välisiä suhteita, muu metafysiikkaa, fallibilismi LdF:ssä ei juuri mitään totuuden käsitteestä TARSKI Wienissä kesällä 1935, selitti oman semanttisen totuusmääritelmànsà Popperille, Pariisin kongressi 1936 CARNAP ja POPPER Tarskin teorian kannattajiksi Carnap: totuus ja konfirmaatio erotettava, looginen semantiikka, «Testability and Meaning» myös Hempel siirtyi tarskilaisiin uusi mahdollisuus yhdistää korrespondessiteoria ja fallibilismi

ALFRED TARSKI

TODENNÄKOISYYS Popper 1938: aksiomaattinen todennäköisyysteoria, jolla voi olla erilaisia tulkintoja korjauksia frekvenssitulkintaan 1955: todennäköisyys P(A/B) = P(A&B)/P(B), silloinkin kun B:n todennäköisyys on nolla (vrt. RENYI) uusi objektiivinen tulkinta noin 1953, julkaistu 1957: propensiteetit

LSE Uudessa Seelannissa 1937-45 Popper kirjoitti pääasiassa historisismin kurjuudesta ja avoimesta yhteiskunnasta tieteenfilosofian nousu Yhdysvalloissa, PSA 1936, Carnap, Feigl, Reichenbach, Tarski, Hempel Open Society (1945) sisältää luvun 24 «kriittisestä rationalismista»: valmius kuunnella kriittisiä perusteluja, oppia kokemuksesta ja virheistä ja lähestyä totuutta Popper takaisin tieteenfilosofiaan LSE:ssä 1946 lähtien Popperin tyrmistykseksi vanha ystävä Carnap aloitti 1945 induktiologiikan tutkimuksen hyökkäys induktiologiikkaa vastaan pääaiheeksi LdF:n käännöstyön yhteydessä 1950-luvulla

LOGIC OF SCIENTIFIC DISCOVERY englanninkielinen käännös ilmestyi 1959 nimi harhaanjohtava: ei keksimisen logiikkaa uudet alahuomautukset uudet appendiksit todennäköisyydestä ja korroboraatiosta samaan aikaan valmisteilla Postscript: After Twenty Years ( 1954; ilmestyi kolmessa osassa vasta 1982)

ESIPUHE 1959 kielifilosofeille (language analysts) ei aitoja filosofisia ongelmia kosmologian ongelma: ymmärtää maailmaa mukaan lukien meidät ja tietomme maailman osana ei erityistä filosofian menetelmää, vaan kriittinen keskustelu keinotekoiset mallit tieteen kielelle eivät auta ymmärtämään tiedon kasvua Vrt. D. EDMONDS & J. EIDINOW: Wittgenstein s Poker (2001) Popperin ja Wittgensteinin 10 minuutin yhteenotto Cambridgen Moral Science Clubilla 1946

CARNAP

INDUKTIOLOGIIKKA CARNAP: Logical Foundations of Probability (1950) looginen todennäköisyys, uskomuksen asteet The Continuum of Inductive Methods (1952) luokittelusysteemi Q 1,..., Q K ; tn saada seuraava havainto luokassa Q i, kun otoksessa on havaittu n i /n yksilöä (n i + λ /K) /(n + λ) = n i /n, jos λ = 0 (REICHENBACH) = 1/K, jos λ = (WITTGENSTEIN, WAISMANN) c = (n i + 1)/(n + K), jos λ = K (CARNAP 1945) c* = (n + 1)/(n + 2), jos λ = K = 2 (LAPLACE)

KONFIRMAATIO Carnap kutsuu loogista todennäköisyyttä c(h,e) hypoteesin «konfirmaation asteeksi» (degree of confirmation) evidenssin E nojalla toisaalta komparatiivinen konfirmaatio tarkoittaa todennäköisyyden kasvua: c(h,e) > c(h), positiivinen relevanssi ( 86)

POPPERIN ARGUMENTIT induktivismia vastaan: induktio ei keksimisen menetelmä tiede kiinnostunut informaatiosisällöstä eli epätodennäköisistä hypoteeseista, «science aims at high informative content, well backed by experience» CARNAP & BAR-HILLEL (1952): semanttisen informaation teoria, KEMENY (1953) informaatio: lauseen poissulkemat asiaintilat (tilakuvaukset) informaation määrä: inf(h) = -logp(h), cont(h) = 1- P(H) Popperin mukaan Carnapin systeemi on ristiriitainen konfirmaation käsitteen käytössä (myös KEYNES, JEFFREYS, REICHENBACH, KAILA, HOSIASSON) Carnapin teoksen 2. p. 1962: erotetaan «firmness» ja «increase of firmness» P(H/E) vs. P(H/E) P(H)

KORROBORAATION ASTEET Popper ehdotti 1954 korroboraation asteille kaavaa, jossa käytetään todennäköisyyksiä P(E/H) P(E) c(h,e) = (1 + P(H)P(H/E)) P(E/H) + P(E) P(E/H) P(E) c(h,e) = P(E/H) P(E&H) + P(E) I. J. GOOD 1952: evidenssin paino (weight of evidence) J. KEMENY & P. OPPENHEIM 1952: faktuaalinen tuki muunnelmia Carnapin relevanssikriteeristä P(H/E) P(H) = [P(E/H) P(E)]P(H)/P(E)

KORROBORAATIO JA INDUKTIO korroboraatio on mitta sille, miten hyvin hypoteesi on selvinnyt testeistä ei sama kuin todennäköisyys, ei ilmaise rationaalista uskomusta hypoteesin totuuteen, induktiivista luotettavuutta tai seurauksia hypoteesin tulevaan menestykseen nähden induktivistit haluaisivat vahvistusta hypoteesille, Popperille c(h,e) on korroboraation aste vain jos E on raportti «vilpittömistä yrityksistä hylätä» arvaus H hypoteeseja hyväksytään vain tentatiivisesti myöhempiä ankaria testejä varten salakuljettaako Popper induktion mukaan? SALMON (1966): modus tollens + korroboraatio = induktio LAKATOS (1968): whiff of inductivism voiko Popper osoittaa tieteellisen totuudenetsinnän tai tieteen soveltamisen rationaaliseksi? Eikö tieteen tulosten käyttö toiminnan pohjana edellytä jonkinlaista luottamusta? fallibilismi löytyy jo esisokraatikoilta (KSENOFANES), mutta ajautuuko Popper skeptisismiin?

YLEISET LAIT Carnap ja Popper olivat samaa mieltä siitä, että yleisten lakien (äärettömässä universumissa) looginen todennäköisyys on nolla P(H) = P(H/E n ) = 0 pätee kaikille aidoille yleistyksille H ja äärellistä yksilöjoukkoa (otosta) koskevalle singulaariselle evidenssille E n CARNAP: instanssikonfirmaatio eli seuraavan yksittäistapauksen tai ennusteen todennäköisyys taipumus yleisten lakien instrumentalistiseen tulkintaan (Schlick, Frank)

HINTIKKA Jerusalemin LMPS-kongressi 1964: yleistykset konstituenttien disjunktioita, todennäköisyys jaetaan tasan konstituenteille (äärellinen määrä), jolloin yleisten lakien aprioriset todennäköisyydet P(H) ovat nollaa suurempia yleistyksen aposteritodennäköisyys P(H/E n ), kun H on yhteensopiva E n :n kanssa, lähestyy arvoa yksi kun n kasvaa rajatta evidenssin moninaisuus: apoterioritodennäköisyys kasautuu hypoteesille, joka on yksinkertaisin suhteessa otokseen E n (ei väitä maailmassa olevan yksilölajeja joita ei ole havaittu otoksessa) ensimmäinen tyydyttävä teoria induktiiviselle yleistykselle kaksiulotteinen induktiologiikan järjestelmä 1965, Carnapin kontinuumi sen ainoa erikoistapaus jossa yleistykset eivät saa nollaa suurempia todennäköisyyksiä

INFORMAATIO JA SELITYSVOIMA semanttinen informaatio soveltuu myös yleisille laeille: cont(h) = 1 - P(H) cont(h/e) = 1- P(H/E) - teorian H selitysvoima havaintojen E suhteen Hempel 1948: P( H/ E) Hintikka 1965: välitysinformaatio P(E/H) P(E) Carnap: P(H/E) P(H) vrt. Popperin korroboraation asteet

EPISTEEMISET UTILITEETIT tiede tavoittelee tuloksia, joiden arvoa voidaan mitata «episteemisten utiliteettien» avulla (Hempel) vs. praktiset utiliteetit päätöksenteossa, bayesiläinen päätösteoria: utiliteetin odotusarvon maksimointi Richard RUDNER: hypoteesin hyväksyminen on päätös, siis tiede arvosidonnaista, Isaac LEVI 1965: arvot voivat olla episteemisiä totuus, konfirmaatio, informaatio, koherenssi, selitysvoima, ennustusvoima, yksinkertaisuus

KOGNITIIVINEN PÄÄTÖSTEORIA LEVI: Gambling With Truth 1967 u(h,t) = H:n hyväksymisen utiliteetti kun H on tosi, u(h,f) = H:n hyväksymisen utiliteetti kun H on epätosi odotusarvo: P(H/E)u(H,t) + P( H/E)u(H,f) totuus ja vain totuus: u(h,t) = 1, u(h,f) = 0 odotusarvo: P(H/E) konservatiivinen ohje: hyväksy vain loogisesti tosia tai evidenssistä loogisesti seuraavia hypoteeseja (vrt. Popperin kritiikki induktivismia vastaan)

INFORMAATIO UTILITEETTINA Levi: totuusarvo plus informaatio Hintikka: u(h,t) = cont(h), u(h,f) = cont( H) odotusarvo: P(H/E) P(H) sama kuin P(H/E) + cont(h) - 1 vrt. Carnapin relevanssimitta yhdistää korkean apoterioritodennäköisyyden ja alhaisen aprioritodennäköisyyyden (korkean informaatiosisällön) induktiologiikan ja Popperin LdF:n yhteensovittaminen JEFFREY (1975), NIINILUOTO & TUOMELA (1973): ei-induktivistinen induktiologiikka HOWSON & URBACH: Scientific Reasoning: The Bayesian Approach (1989)

ARVAUKSIA JA KUMOAMISIA Popper ei hellittänyt induktion kritiikissä Conjectures and Refutations (1963): rohkeat hypoteesit asetettava ankariin testeihin opimme enemmän jos falsifioimme rohkean informatiivisen arvauksen mutta cont( H) = 1 P( H) = P(H) on verrannollinen H:n todennäköisyyteen eikä epätodennäköisyyteen oikeasti opimme enemmän jos hyväksymme todeksi rohkean informatiivisen hypoteesin, sillä cont(h) = 1 P(H)

IDEAALIEVIDENSSIN PARADOKSI olkoon tapahtuman A (kruunu) subjektiivinen apriori tn P(A) = ½ olkoon E pitkä havaintosarja, joka tarjoaa ideaalisen evidenssin sille, että raha on täydellisen symmetrinen tällöin P(A/E) = ½, ts. E on irrelevantti A:n todennäköisyydelle

MILLERIN PARADOKSI David MILLER (s. 1942), LSE 1964, Popperin tutkimusassistentti Miller, Popper (BJPS 1966), MACKIE 1966 Reichenbachin mukaan «paino» odotukselle saada tapahtuma A seuraavassa kokeessa (A ), jos A:n objektiivinen tn p(a) on r, on r (myös David LEWIS: The Principal Principle) «suora sääntö» P(A /p(a) = r) = r sijoitus P(A /p(a) = ½) = ½ sijoitus P(A /p(a) = p(-a)) = p(-a) siis P(A /p(a) = ½) = P(-A) siis p(-a) = ½ = p(a) Critical Rationalism: A Restratement an Defense (1994) Out of Error (2006)

POPPER & MILLER 1983 Jos H:sta voidaan dedusoida E, ja P(H) > 0 ja P(E) < 1, niin P(H/E) = P(H&E)/P(E) = P(H)/P(E) > P(H) siis teorian ei-tautologiset seuraukset konfirmoivat teoriaa mutta tällöin H E & (E H) ja P(E H/E) < P(E H) siis E konfirmoi vain itseään ja heikentää H:n lisäsisältöä E:n suhteen siis konfirmaatio on vain deduktiivista, joten induktiota ei ole vrt. HOWSON & URBACH: onko E H eli ~E v H todella H:n excess content?

YKSI JÄLKINÄYTÖS Varsovan konferenssi 1974 Risto HILPINEN: Approximate Truth and Truthlikeness HINTIKKA & NIINILUOTO: aksiomaattinen induktiologiikka, Theo KUIPERS Joseph AGASSI (s. 1927) induktion kritiikki LSE 1953-60 A Philosopher s Apprentice: In Karl Popper s Workshop (1993)