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

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

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

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

Tieteellinen päättely

Tieteellinen päättely

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

Entäpä jos? Ideoiden abduktiivinen kehittely tutkimusprosessin olennaisena osana

PEIRCE ABDUKTIOSTA. Ilkka Niiniluoto Luennot abduktiivisesta päättelystä, toukokuu 2014

Onko abduktio päättelyä parhaaseen selitykseen?

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

Tietojenkäsittelyteorian alkeet, osa 2

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

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

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

PÄÄTTELY PARHAASEEN SELITYKSEEN. Ilkka Niiniluoto Luennot abduktiosta kevät 2014

Matematiikan olemus Juha Oikkonen

Abduktiivinen argumentaatio - hypoteesien hakemisen ja keksimisen välittyneet strategiat

Abduktiivinen argumentaatio - hypoteesien hakemisen ja keksimisen välittyneet strategiat

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

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

Ongelma(t): Voiko älykkyyden määritellä ja voiko sitä mitata, myös objektiivisesti? Onko älykkyyttä ilman (näkyvää) toimintaa? Voiko kone olla älykäs

Jarmo Pulkkinen Metafora ja tieteellinen keksiminen

ABDUKTIO JA TIETEELLINEN REALISMI. Ilkka Niiniluoto Luennot abduktiosta kevät 2014

DFA:n käyttäytyminen ja säännölliset kielet

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

Sosiaalityön tutkimus: epistemologia. OSA II: Sosiaalityön tutkimus epistemologia

Tutkimuksen logiikka ja strategiset valinnat

Matti Sintonen: Mistä tieteen

Matemaattisten työvälineiden täydentäviä muistiinpanoja

Mikä on tieteenfilosofinen positioni ja miten se vaikuttaa tutkimukseeni?

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

811120P Diskreetit rakenteet

Etiikan mahdollisuudesta tieteenä. Henrik Rydenfelt Helsingin yliopisto

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

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 2

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

ALGORITMIT & OPPIMINEN

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

1. Kuinka paljon Maan kiertoaika Auringon ympäri muuttuu vuodessa, jos massa kasvaa meteoroidien vaikutuksesta 10 5 kg vuorokaudessa.

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

BM20A0300, Matematiikka KoTiB1

Rajoittamattomat kieliopit (Unrestricted Grammars)

Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi

Mitä Master Class:ssa opittiin?

MITÄ TIETO ON? Ilkka Niiniluoto Helsingin yliopisto Duodecim

ABDUKTIIVINEN KONFIRMAATIO. Ilkka Niiniluoto Luennot abduktiosta Kevät 2014

Farmaseuttinen etiikka

JUHTA ja VAHTI juhlatilaisuus, Tietojärjestelmien tulevaisuudesta tekoälyn kehityksen näkökulmasta. Timo Honkela.

SYNTYYKÖ TIETEESTÄ VIISAUTTA? Ilkka Niiniluoto Helsingin yliopisto Edistyksen päivät

Tutkiva Oppiminen Varhaiskasvatuksessa. Professori Lasse Lipponen PED0031, VARHAISPEDAGOGIIKKA

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

Tietotekniikan valintakoe

Argumenteista ja niiden arvioinnista TIES542 Ohjelmointikielten periaatteet, kevät 2016

Teknologia ja digiajan yhteisöt mahdollistajina

Tekoäly ja sen soveltaminen yrityksissä. Mika Rantonen

Bifurkaatiot dierentiaaliyhtälöissä. Systeemianalyysin. Antti Toppila laboratorio. Teknillinen korkeakoulu

TAMPEREEN YLIOPISTO Pro gradu -tutkielma. Roosa Niemi. Riippuvuuslogiikkaa

Ongelma(t): Mikä on Turingin kone? Miten Turingin kone liittyy funktioihin ja algoritmeihin? Miten Turingin kone liittyy tietokoneisiin?

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Uusia kokeellisia töitä opiskelijoiden tutkimustaitojen kehittämiseen

Reaaliarvoisen yhden muuttujan funktion raja arvo LaMa 1U syksyllä 2011

Luovuus ja oppiminen. Juha Nieminen Opintopsykologi Yliopistopedagogiikan kouluttaja

Matematiikan tukikurssi

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

LUOVA SUUNNITTELU JA MUOTOILU

5. Rajoitelaskenta (Constraint Satisfaction)

Tekoäly muuttaa arvoketjuja

Fysiikan historia kevät 2011 Luento 5

Luento-osuusosuus. tilasto-ohjelmistoaohjelmistoa

Abduktivistinen salapoliisimetodologia. Paavola, Sami.

KOKEELLINEN METODI luvun modernit väitteet nykyajan näkökulmasta

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Turvallisuusperustelun tarkastelua

Johdatus matematiikkaan

Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley.

Luontoon perustuvat ratkaisut ympäristö-, luonnonvara- ja innovaatiopolitiikkojen toteuttamisessa Teollisuusneuvos Mika Aalto, TEM

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

Elämäntilanteen selvittämisen ympyrä (ESY) - menetelmä

Esimerkkitehtäviä, A-osa

Kesälukio 2000 PK2 Tauluharjoituksia I Mallivastaukset

Kuinka (eteellistä kryoniikka on? Ilmari Hirvonen

Miina ja Ville etiikkaa etsimässä

MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 4: Derivaatta

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Algoritmit 1. Luento 1 Ti Timo Männikkö

Kieli merkitys ja logiikka

Mahdollisten maailmojen semantiikan synty ja kehitys

Kieli merkitys ja logiikka. 4: Luovuus, assosiationismi. Luovuus ja assosiationismi. Kielen luovuus. Descartes ja dualismi

Mitä on tieteellinen kokeilu?

Kestävä aivotyö aivotyön tuottavuus

Keskeisvoimat. Huom. r voi olla vektori eli f eri suuri eri suuntiin!

Raino Vastamäki 1

TIETO, TIETOAINEISTOT JA. kansleri Ilkka Niiniluoto Helsingin yliopisto

Matematiikan johdantokurssi, syksy 2016 Harjoitus 11, ratkaisuista

Basic Flute Technique

Esimerkkimodaalilogiikkoja

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

Gravitaatio ja heittoliike. Gravitaatiovoima Numeerisen ratkaisun perusteet Heittoliike

Lataa Universumi tyhjyydestä - miksi maailmassa on jotain tyhjyyden sijaan - Lawrence Krauss. Lataa

Sävyt ja yksityiskohdat abduktiivisen salapoliisipäättelyn perustana

Transkriptio:

ABDUKTIO JA KEKSIMISEN LOGIIKKA Luennot abduktiivisesta päättelystä Ilkka Niiniluoto toukokuu 2014

UUDEN TIEDON ETSINTÄ Uuden ajan tieteenkäsitys tieteen tehtävä on etsiä ja perustella uutta tietoa tutkimuksen avulla aikaisemmin ajateltiin, että metodi koskee ensisijaisesti tiedon järjestämistä ja opettamista heuristiikka: keksimisen säännöt ja menetelmät FRANCIS BACON: Novum Organon 1620 induktio keksimisen ja oikeuttamisen menetelmänä RENÉ DESCARTES: apriorinen menetelmä: selvät ja kirkkaat järjen ideat ISAAC NEWTON: gravitaatiolain dedusointi ilmiöistä (Kepler, Galilei)

TIETEEN LUOVUUS keksimisen ja oikeuttamisen konteksti vrt. HANS REICHENBACH: Experience and Prediction (1938) vrt. EINO KAILA: Inhimillinen tieto (1939) hypoteesin menetelmä: hypoteesien ja teorioiden keksiminen on luovaa toimintaa, jonka tarkastelu kuuluu psykologian eikä logiikan alaan vrt. KARL POPPER: The Logic of Scientific Discovery (1934/1959) keksiminen (invent, taide ja tekniikka) vs. löytäminen (discover, tiede) T.A. EDISON: sähkölamppu, nerous on 1% inspiraatiota ja 99% perspiraatiota

ONNEN OSUUS keksinnöt onnekkaita sattumia vrt. ROBERT MERTON: serendipity A. FLEMING: penisilliini naapurista A. KEKULE: bentseenin rakenne unessa W. RÖNTGEN: X-rays keksinnöt ihmeitä (apotti GRATRY, vrt. Peirce), jumalan lahjoja ihmiselle (PIERRE DUHEM) intuitio samanaikaiset keksinnöt: diff. & int. laskenta (NEWTON vs. LEIBNIZ)

ALITAJUINEN VALMISTELU avoin mieli (NEWTON) prepared mind (PASTEUR) pitkä alitajuinen työ (POINCARÉ) J. HADAMARD: The Psychology of Invention in the Mathematical Field (1945) valmistusvaihe: ongelman muotoilu inkubaatio: alitajuinen työstäminen keksintö: ratkaisun nousu tietoisuuteen

KEKSIMISEN LOGIIKKA geometrinen analyysi ja synteesi: todistusten ja konstruktioiden keksiminen keksiminen kalkyylin avulla (LULLUS, LEIBNIZ) deduktio ei ole luovaa päättelyä, johtopäätös sisältyy premisseihin vs. HINTIKKA: pintainformaatio, PEIRCE: corollarial reasoning 1. kertaluvun predikaattilogiikalle ei ratkaisumenetelmää (CHURCH 1936, GÖDEL) onko ihminen luovempi kuin tietokone? (LUCAS, PENROSE) onko deduktion ohella jokin muu päättelyn muoto, jota voidaan soveltaa keksimisessä ( logic in use ) tai jolla voidaan rationaalisesti rekonstruoida keksimiseen liittyviä prosesseja?

INDUKTIO induktiotodistukset aritmetiikassa (0, n n+1) GEORGE POLYA: How to Solve It (1945) matematiikka on syntyvaiheessaan kokeellinen induktiivinen tiede lukusarjan 1, 2, 4, 8, 16, jatkon keksiminen; on löydettävä niiden yhteinen piirre (vrt. WHEWELL) WITTGENSTEIN & KRIPKE säännön seuraamisesta teoreeman yleistys tasosta n-ulotteiseen avaruuteen GAY-LUSSACin laki yhdistyneiden kaasujen tilavuuksien suhteesta (1809) (ACHINSTEIN); tarvitaan taustateoriaa POPPER: induktiota ei ole olemassa, Conjectures and Refutations (1963) rohkeat arvaukset ja niiden kumoaminen IMRE LAKATOS: Proofs and Refutations (1963-64) kvasiempirismi, popperilainen metodi matematiikassa

ANALOGIA a:lla ja b:llä on yhteisiä ominaisuuksia, b on F, siis myös a on F KEPLER: planeetat samanlaisia kiertoratansa suhteen, Marsin rata on ellipsi, siis PRIESTLEY 1767: sähköisten vetovoimien laki (ACHINSTEIN) eläinkokeet, simulaatiomallit MILL: induktio ominaisuuksien suhteen positiivinen ja negatiivinen analogia (KEYNES, HESSE)

N.R. HANSON 1958 Patterns of Discovery (1958) vastoin tieteenfilosofian standardikäsitystä (HD-menetelmä) on olemassa keksimisen logiikkaa: PEIRCEn abduktio vs. BRAITHWAITE, REICHENBACH, POPPER perusteet ehdottaa hypoteesi H vs. perusteet hyväksyä hypoteesi H

ABDUCTIVE REASONING The surprising fact C is observed But if H were true, C would be a matter of course Hence, there is reason to suspect that H is true (CP 5.189) uudet ideat tieteessä, vain maybe, abduktioon ei liity todennäköisyyttä (1898)

ABDUKTIO JA KEKSIMINEN teoria tai hypoteesi H esiintyy jo abduktion premississä, joten se ei kerro, miten H on alun perin keksitty PEIRCE: hypoteesin elementtien uudenlainen yhteen liittäminen (CP 5.181) LEVI: abduktio ilmaisee, mitkä hypoteesit ovat koettelemisen arvoisia (testworthiness) päättely potentiaaliseen selitykseen kiinnostavan hypoteesin on selitettävä lähtökohtana oleva ongelma tai aineisto HD-menetelmän ei tarvitse kieltää tällaisten kriteerien olemassaoloa

HYPOTEESITYYPIT Yllättävä tosiseikka C on todettu C ei olisi yllättävä, jos jokin tyyppiä H oleva hypoteesi olisi tosi Siis on järkevää olettaa, että jokin tyypin H hypoteesi on tosi HANSON (1961) KEPLER: kokeilevat hypoteesit Marsin kiertoradan muodosta, epätyydyttävät selitykset hylätään LE VERRIER & ADAMS 1846: Neptunuksen löytäminen Uranuksen radan häiriöiden perusteella

TAUSTA-ARVAUKSET Yllättävä tosiseikka C on todettu On järkevää olettaa, että jokin tyyppiä H oleva hypoteesi selittää C:n Siis on järkevää olettaa, että jokin tyyppiä H oleva hypoteesi on tosi KEPLER: auringolla vaikutusta planeettojen kiertoliikkeeseen, aurinko radan kiintopisteenä

HEURISTINEN ETSINTÄ HERBERT SIMON: Models of Discovery (1977) tekoälyn (artificial intelligence) tietokone-ohjelmat ja algoritmit: todistuksien keksiminen, shakkikoneet, säveltävät koneet, oppivat automaatit parhaan (optimizing) tai tyydyttävän (satisficing) ratkaisun hakeminen etsintäavaruudesta, haun rajoitusten asettaminen heuristisen etsinnän tehokkuus

FRIENDS OF DISCOVERY kongressi Renossa, Nevadassa 1978 THOMAS NICKLES (ed.), Scientific Discovery, Logic, and Rationality (1980) generation, pursuit, justification Scientific Discovery: Case Studies (1980) tiede ei ole totuuden etsintää (realistit) vaan ongelmanratkaisua (KUHN, LAUDAN)

INDUKTIIVINEN OPPIMINEN HOLLAND, HOLYWOOD, NISBET, THAGARD: Induction: Processes of Inference, Learning, and Discovery (1986) käsitteenmuodostus: jaoton luku lakien keksiminen: LANGLEYn tietokoneohjelma BACON keksii Keplerin kolmannen lain käyrän sovitus (curve fitting): etsi mahdollisimman yksinkertainen funktio, jonka kuvaaja kulkee havaintopisteiden kautta tai niitä lähellä tekoälyn abduktio-ohjelmat oppimisen välineinä

KYSYMYSTEN LOGIIKKA HINTIKKA: episteeminen logiikka (1962), logic of questions and answers (1976), tutkimuksen logiikka (interrogative model of inquiry) kysymyksillä etsitään uutta informaatiota, taustalla presuppositiot, kokeet kysymyksiä luonnolle kysymys: p? tavoite: tiedän että p abduktio ohjaa strategisesti kysymyksiä N. RESCHER: The Limits of Science (1984) vastaukset presuppositioina uusille kysymyksille S. KLEINER: The Logic of Discovery (1993), erotetic logic