То́чными нау́ками называют области науки , в которых изучаются количественно точные закономерности и используются строгие методы проверки гипотез , основанные на воспроизводимых экспериментах и строгих логических рассуждениях. К точным наукам принято относить математику , информатику , физику , химию , а также некоторые разделы биологии , психологии и обществоведения . Обычно точные науки противопоставляются гуманитарным наукам .
Информа́тика (ср. нем. Informatik, англ. Information technology, фр. Informatique, англ. computer science — компьютерная наука — в США, англ. computing science — вычислительная наука — в Великобритании) — наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации. Она включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработкаязыков программирования. Термин информатика возник в 60-х годах во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной переработкой информации, как слияние французских слов information иautomatique. Темами исследований в информатике являются вопросы: что можно, а что нельзя реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс и языки программирования и представление знаний) и т. п. Информатика — молодая научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Генетически информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, так как именно компьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным. До настоящего времени толкование термина «информатика» (в том смысле как он используется в современной научной и методической литературе) еще не является установившимся и общепринятым. Обратимся к истории вопроса, восходящей ко времени появления электронных вычислительных машин. Понятие информатики является таким же трудным для какого-либо общего определения, как, например, понятие математики. Это и наука, и область прикладных исследований, и область междисциплинарных исследований, и учебная дисциплина (в школе и в вузе). Несмотря на то, что информатика как наука появилась относительно недавно (см. ниже), её происхождение следует связывать с работами Лейбница по построению первой вычислительной машины и разработке универсального (философского) исчисления. Информационные ресурсы — Различные формализованные знания (теории, идеи, изобретения), данные (в том числе документы), технологии и средства их сбора, обработки, анализа, интерпретации и применения, а также обмена между источниками и потребителями информации.
Информационная технология -
Совокупность научных дисциплин, занимающихся изучением, созданием и применением методов, способов, действий, процессов, средств, правил, навыков, используемых для получения новой информации (сведений, знаний), сбора, обработки, анализа, интерпретации, выделения и применения данных, контента и информации с целью удовлетворения информационных потребностей народного хозяйства и общества в требуемом объеме и заданного качества.
Совокупность самих этих методов, способов, действий и т. д.
Информационный процесс — Последовательность действий (операций) по сбору, передаче, обработке, анализу, выделению и использованию с различной целью информации (и/или ее носителей) в ходе функционирования и взаимодействия материальных объектов.
Информационный технологический процесс — Компонент информационной технологии как практического инструмента рецептурной деятельности, часть производственного процесса, состоящая из последовательности согласованных технологических операций, связанных со сбором и обработкой <данных> как носителей информации, выделением из них необходимых сведений, новостей, знаний, их накоплением, анализом, интерпретацией и применением.
Матема́тика (от др.-греч. μάθημα — изучение, наука) — наука о структурах, порядке и отношениях, которая исторически сложилась на основе операций подсчёта, измерения и описания форм реальных объектов. Математические объекты создаются путём идеализации свойств реальных или других математических объектов и записи этих свойств на формальном языке. Математика не относится к естественным наукам, но широко используется в них как для точной формулировки их содержания, так и для получения новых результатов. Математика — фундаментальная наука, предоставляющая (общие) языковые средства другим наукам; тем самым она выявляет их структурную взаимосвязь и способствует нахождению самых общих законов природы. Идеализированные свойства исследуемых объектов либо формулируются в виде аксиом, либо перечисляются в определении соответствующих математических объектов. Затем по строгим правилам логического вывода из этих свойств выводятся другие истинные свойства (теоремы). Эта теория в совокупности образует математическую модель исследуемого объекта. Таким образом первоначально, исходя из пространственных и количественных соотношений, математика получает более абстрактные соотношения, изучение которых также является предметом современной математики. Традиционно математика делится на теоретическую, выполняющую углублённый анализ внутриматематических структур, и прикладную, предоставляющую свои модели другим наукам и инженерным дисциплинам, причём некоторые из них занимают пограничное с математикой положение. В частности, формальная логика может рассматриваться и как часть философских наук, и как часть математических наук; механика — и физика, и математика; информатика, компьютерные технологии и алгоритмика относятся как к инженерии, так и к математическим наукам и т. д. В литературе было предложено много различных определений математики.
Актуальное понимание термина "наука" соотносит его с моралью, идеологией, правом, религией, искусством и так далее в качестве одного из компонентов духовной культуры человечества.
Что такое наука?
Наукой называется некая система упорядоченных знаний об обществе, природе, человеке, также это уникальный вид производства духовного порядка, который направлен на полноценное обеспечение знаниями, их усовершенствование и хранение.
Кроме вышеперечисленного, наука - это комплекс в пределах которых происходит упомянутое производство.
Если быть точным в определении науки, то она в качестве культурного явления возникла в семнадцатом веке и дала шанс проверять правдивость открытых знаний опытным путем. Наука твердо связана с обществом. Она не может получить толчок для возникновения или развития вне социума. А вот общество нынешнего дня не может полноценно функционировать без нее, потому как основные виды науки направлены на удовлетворение нужд во всех аспектах человеческого существования, а также служат мощным фактором развития социума. Базируясь на знании о законах работы и развития объектов в ее поле рассмотрения, наука строит прогноз дальнейшего существования этих объектов для освоения окружающей действительности на практике.
Научное познание. Парадигма
Научное познание управляется конкретными нормами и идеалами научной деятельности, в которые включены некие подходы, установки, принципы, выработанные учеными на определенных стадиях развития научной действительности. Они меняются с течением времени, как, к примеру, произошел переход от понимания физики Исааком Ньютоном к взглядам Альберта Эйнштейна. Комплекс норм и идеалов научного познания, превалирующих на конкретной стадии развития, называется "стиль научного мышления".
Историк науки из США Т.Кун работал над анализом характера, с которым развивались научные знания. Он конкретизировал периоды, во время которых наука имеет постепенное развитие, факты накапливаются посредством множества доказанных теорий в границах ранее возникших теорий. Это некое состояние науки, развитие которой базируется на установленных в научном кругу нормах, установках и правилах, Кун детерминировал как парадигму.
Пока разные виды наук получают новые витки развития в пределах конкретной парадигмы, происходит накопление фактов, которые выходят за границы уже имеющихся теорий. Наступает момент, когда необходимо изменить базис научного знания, методологические установки, принципы для объяснения новообретенных фактов. Таким образом, происходит изменение научной парадигмы, что Кун именует научной революцией.
Научная картина мира
Упомянутый процесс неизбежно ведет к переменам в научной картине мира, то есть комплексной системе принципов и понятий касательно закономерностей и общих характеристик окружающего мира. Существует общенаучная картина мира, в которую входят представления о всех аспектах действительности, о природе, обществе и непосредственно познании, и естественно-научная картина мира. Она зависит от предмета познания, к которому относится. Таким образом, такая картина мира может быть физической, химической, астрономической, биологической и так далее. В центре общенаучной картины мира находится картина мира лидирующей (на актуальной стадии развития науки) области научного знания.
Любая картина мира базируется на конкретных фундаментальных теориях. С развитием познания и практики они сменяют одна другую. К примеру, естественно-научная и физическая модель основывалась в семнадцатом веке на классической механике и называлась, соответственно, классической, затем в двадцатом веке - на электродинамике, теории относительности и квантовой механике и именовалась неклассической картиной мира. Сегодня она базируется на синергетике и считается пост-неклассической. Научные картины мира служат эвристической основой для выстраивания фундаментальных теорий. Они переплетаются с мировоззрением, это один из важнейших ресурсов его формирования.
Классификация наук вызывает споры в научном сообществе. Это важная и сложная проблема. Система настолько разветвлена, что все многообразные и многочисленные исследования, которые можно различать по предмету, объекту, степени фундаментальности, методу, сфере применения и так далее, невозможно классифицировать на одном основании. Обобщенно можно перечислить такие группы: технические, естественные, социальные или общественные и гуманитарные.
Естественные виды наук:
о космосе в общем, его строении и процессах развития: космология, астрономия, астрофизика, космогония, космохимия и другие;
о земле, то есть геофизика, геохимия, геология и другие;
о системах и процессах физики, биологии, химии, формах, согласно которых происходит движение материи;
о человеке в его биологическом аспекте, происхождении и развитии организма, к примеру, это анатомия.
Технические науки как базис имеют естественные науки. Предметом их изучения являются различные аспекты и ветви развития техники. Это радиотехника, теплотехника, электротехника и прочие.
Социальные или общественные виды наук имеют разветвленную внутреннюю систему. Предметом изучения соцнаук является общество. Среди них социология, политология, экономика, юриспруденция и другие. Виды экономических наук, в частности, имеют свою иерархию, как и многие из наук этой категории.
Гуманитарные науки изучают духовный мир индивида, его место в окружающем мире и обществе, среди людей. Это психология, педагогика, конфликтология и другие.
Смежные позиции
Некоторые отдельные науки могут образовывать звенья связи между категориями, соприкасаться с разными группами. Это медицина, эргономика, инженерная психология, экология и другие. Стоит обратить внимание, что особенно небольшую грань образуют виды социальных наук и гуманитарных. К таким граничным наукам относятся история, эстетика, этика и так далее.
В системе наук уникальная позиция занята математикой, философией, кибернетикой, информатикой и тому подобными. Эти виды наук имеют общий характер, поэтому ими руководствуются во всех исследованиях.
Наука на пути ее развития из одиночного занятия становится уникальной, в некотором роде, самостоятельной формой сознания социума и аспектом человеческой деятельности. Она является продуктом долгого процесса развития культуры и цивилизации человека. Это отдельно стоящий общественный организм с особыми типами взаимодействия, разделения и управления отдельными процессами научной деятельности.
Функции науки
Постоянно возрастающее значение науки в сегодняшнем научно-техническом мире не опровергнуть. Ее функции объясняют ее роль:
гносеологическая, то есть наука помогает познать окружающий мир;
мировоззренческая, наука еще и дает объяснение действительности;
преобразующая. Основные виды науки - это ключ к развитию общества, она служит основой процессам нынешнего производства и открытия новых способов осуществления чего-либо, передовых технологий, таким образом, значительно увеличивая потенциал общества.
Таким образом, однозначно классифицировать все виды науки сложно. Но можно разделить ее на несколько групп, которые тесно взаимодействуют друг с другом.
Человека, заключающийся в сборе данных об окружающем мире, затем в их систематизации и анализе и, на основании вышеперечисленного, синтезе новых знаний. Также в сфере науки находится выдвижение гипотез и теорий, а также их дальнейшее подтверждение или опровержение с помощью экспериментов.
Наука появилась тогда, когда появилась письменность. Когда пять тысяч лет назад какой-нибудь древний шумер выбил на камне пиктограммы, где запечатлел, как его вождь напал на племя древних евреев, и сколько коров он увел, - зародилась история.
Потом он выбивал все больше полезных фактов о домашнем скоте, о звездах и луне, об устройстве телеги и шалаша; и появлялись новорожденные биология, астрономия, физика и архитектура, медицина и математика.
В современном виде науки стали различать после XVII века. До этого, как только их не называли - ремесло, писание, бытие, житие и прочие околонаучные термины. Да и сами науки больше представляли из себя разные виды техник и технологий. Главным двигателем развития науки являются научные и промышленные революции . Например, изобретение парового двигателя дало мощный толчок развитию наук в XVIII веке и вызвал первую научно-техническую революцию .
Классификация наук.
Попыток классифицировать науки было множество. Аристотель если не первым, то одним из первых, разделил науки на теоретические знания, практические знания и творческие. Современная классификация наук также делит их на три вида:
- Естественные науки , то есть науки о природных явлениях, объектах и процессах (биология, география, астрономия, физика, химия, математика, геология и т.д.). По большей части естественные науки отвечают за накопление опыта и знаний о природе и человеке. Ученых, занимавшихся сбором первичных данных, называли естествоиспытателями .
- Технические науки - науки, ответственные за развитие техники и технологий, а также за применение на практике знаний, накопленных естественными науками (агрономия, информатика, архитектура, механика, электротехника).
- Общественные и гуманитарные науки - науки о человеке, обществе (психология, филология, социология, политология, история, культурология, лингвистика, а также обществознание и др.).
Функции науки.
Исследователи выделяют четыре социальных функции науки :
- Познавательная . Заключается в познании мира, его законов и явлений.
- Образовательная . Заключается не только в обучении , но и в социальной мотивации, выработке ценностей.
- Культурная . Наука является общественным достоянием и ключевым элементом человеческой культуры .
- Практическая . Функция производства материальных и социальных благ, а также применения знаний на практике.
Говоря о науке, стоит еще упомянуть такой термин как «псевдонаука» (или «лженаука»).
Псевдонаука - это вид деятельности, изображающий научную деятельность, но ею не являющийся. Псевдонаука может возникнуть как:
- борьба с официальной наукой (уфология);
- заблуждения из-за недостатка научных знаний (графология, например. И да: это все-таки не наука!);
- элемент творчества (юмор). (См. передачу Discovery «Мозголомы»).
К точным наукам принято относить такие науки, как химия, физика, астрономия, математика, информатика. Так исторически сложилось, что точные науки главным образом уделяли внимание неживой природе. В последнее время говорят о том, что и наука о живой природе, биология, сможет стать точной, поскольку в ней все чаще применяются те же методы, что , физике и т.д. Уже сейчас есть точный раздел, относящийся к точным наукам, - генетика.
Математика - фундаментальная наука, на которую опирается множество других наук. Она считается точной, хотя иногда в доказательствах теорем используются допущения, которые доказательству не подлежат.
Информатика - о способах получения, накопления, хранения, передачи, преобразования, защиты и использования информации. Поскольку это все позволяют осуществлять компьютеры, информатика связана с вычислительной техникой. Она включает различные относящиеся к обработке информации дисциплины, такие как разработка языков программирования, анализ алгоритмов и т.д.
Что отличает точные науки
Точные науки изучают точные закономерности, явления и объекты природы, которые можно измерять с помощью установленных методов, приборов и описывать с помощью четко определенных понятий. Гипотезы основываются на экспериментах и логических рассуждениях и строго проверяются.
Точные науки обычно имеют дело с численными значениями, формулами, однозначными выводами. Если взять, например, физику, законы природы действуют в равных условиях одинаково. В гуманитарных же науках, таких как философия, социология, каждый человек может иметь свое мнение по большинству вопросов и обосновывать его, но доказать, что это мнение единственно правильное, он вряд ли сможет. В гуманитарных дисциплинах сильно выражен фактор субъективности. Результаты измерений точных наук можно проверить, т.е. они объективны.
Суть точных наук можно хорошо понять на примере информатики и программирования, где применяется алгоритм «если - то - иначе». Алгоритм подразумевает четкую последовательность действий для достижения конкретного результата.
Ученые и исследователи продолжают делать все новые открытия в различных областях, многие явления и процессы на планете Земля и во вселенной остаются неизученными. Ввиду этого можно предположить, что даже любая гуманитарная наука могла бы стать точной, если бы существовали методы, позволяющие раскрыть и доказать все пока необъяснимые закономерности. А пока люди просто не владеют такими методами, поэтому им приходится довольствоваться рассуждениями и делать выводы на основе полученного опыта и наблюдений.
Изучением человеческого языка в целом занимается языкознание (син. языковедение и лингвистика). Внутри этой научной дисциплины выделяются: частное языкознание, занимающееся отдельным языком или группой родственных, например, славянских; общее языкознание, изучающее природу языка, и прикладное языкознание, которое решает практические задачи носителей языка, к примеру, автоматизированный перевод.
Инструкция
В настоящее время языкознание включает в себя множество разделов и подразделов, которые исследуют языковую систему с различных точек зрения, изучая лексику, грамматику, фонетику, морфологию и т.д. Язык исследуется в аспектах антропологии (человеческого фактора – история, быт, традиции, культура), когнитивизма (соотношение языка и сознания), прагматизма и т.д.
Лексикология проводит исследование в области различных языковых пластов внутри отдельно взятого языка, к примеру, фразеологический состав языка – пословицы, поговорки, устойчивые выражения и т.д. Отдельно рассматриваются профессиональный сленг – термины и жаргон отдельных субкультур и слоев населения – тюремный, молодежный и т.д. Лексикология занимается языковыми явлениями, такими как , и прочими. Все это объединяется общим термином – словарный состав языка.
Лексикология очень тесно связана со , которая изучает в основном не отдельно взятые слова и выражения, а функциональное применение языка, выделяя особенности языковых высказываний. Стилистика исследует язык политиков, журналистов, писателей, медиков и представителей других . Ученые ищут на вопрос, чем язык отличается от устной и письменной речи, в аспекте стиля. Стилистика косвенно служит образовательным целям, демонстрируя выразительные языковые средства и разъясняя способы их применения. Таким образом, стилистика соприкасается с прикладной дисциплиной – культура речи.
В отдельный раздел языкознания выделяется грамматика. Целью раздела является изучение строя языка. В задачи грамматики входит описание способов образования слов, склонения, глаголов, образование времен и т.д. Эти задачи обуславливают появление двух подразделов грамматики: синтаксиса и морфологии. Синтаксис исследует законы построения предложения, сочетание слов в словосочетании. Морфология изучает абстрактные единицы языка под названием «морфема», которые не являются самостоятельными, а входят в
К точным наукам относится математика, от начала и до конца выдуманная человеком и основанная на полностью абстрактных понятиях. Что такое число 1? В природе его нет. Есть предметы, к которым относится это понятие, например, один кирпич или один стул. Что общего между кирпичом и стулом, где в них число 1? Числа придуманы человеком для облегчения познания объективной части реальности и не существуют нигде, кроме его разума. Другими словами, числа не существуют в материальном мире объективной части реальности. Очень распространённое заблуждение состоит в том, что математика объективна для материального мира, что она каким-то образом существует в этом самом материальном мире. Это не так. Чисел нет в природе, они не являются свойством материальных тел. Числа (и вся математика в целом) служит инструментом, придуманным человеком для познания материального мира объективной реальности. Математика является примером интерсубъективности, но, тем не менее, имеет субъективную природу своего существования.
Математика очень мощный инструмент. В ней существуют десятки направлений, каждое из которых имеет просто бесценное значение для познания Реальности. Возьмём, например, теорию вероятности. Подбросим монетку, что выпадет, орёл или решка? Никто не знает, и математика в том числе, так как это случайное равновероятное событие. Но подбросим монетку миллион раз, и тогда математик может сказать, что с большой вероятностью (почти наверняка) орлов будет от 300000 до 600000. Конечно, это не точное значение, но примечателен тот факт, что казавшееся ранее абсолютно случайным событие приобретает вполне вычисляемый результат. А если бросить бесконечное количество раз, тогда ровно половина будет орлов и половина решек. Результат предсказуем. Так как же сочетается предсказуемость и случайность? А вот это и позволяет познать теория вероятности. И прежде чем говорить о боге, о предопределённости, о судьбе, о других вещах подобного рода, нужно сначала изучить теорию вероятности и посмотреть, может быть это не судьба, а обычная сложная математика.
Естественные науки занимаются тем, что пытаются познать материальный мир, применяя для этого математический аппарат. Причем делают это просто великолепно, например, я набираю этот текст на очень мощном компьютере, который без науки просто не мог бы существовать. Однако, всё не так просто, как кажется на первый взгляд. Если бы математика так же хорошо описывала весь материальный мир, как это получается при простом пересчёте пальцев на руках, тогда бы в естественных науках просто не было бы необходимости. Применение математического инструмента связано с большими сложностями корреляции результатов вычислений и научных экспериментов. Для этого вводятся различные коэффициенты, применяются численные и вероятностные методы. Существует большой раздел прикладной математики. Так что сама по себе математика не может точно описать реальный материальный мир даже количественно, только в пределах погрешностей, часто даже не выводимых математически. А про описание сути объектов и явлений, не может быть и речи.