研究科学发现的计算途径:对BACON程序的考察

二十世纪末，人工智能(AI)界出现一个不同于历史、哲学、心理学的研究科学发现的新领域，即机器发现，这种机器发现工作已经远远超出其本身所有的人工智能价值而对科学史、科学哲学乃至认知科学研究产生了广泛影响。本文从方法论视角考察最重要的机器发现程序之一BACON，以揭示它对我们了解科学发现本性的重要意义。     

对科学发现推理的再认识

科学发现是科学的生命。科学发现的推理问题一直是科学方法论的一个重要内容。本文提出，科学发现中的模型化推理对于科学发现的创造性具有至关重要的意义，理应纳入现代科学发现推理的研究领域。作者从人类思维的起源和发生认识论角度进行了考察，结合科学家的典型实践活动深入探讨了这一问题，并且预测其未来的发展前景是十分广阔的。     

科学创造力的机器发现研究述评

机器发现是结合科学哲学、科学史、人工智能和认知心理学对科学创造力进行研究的领域。这个跨学科的研究进路有4个主要研究方向。作为创造力研究的新进路,机器发现研究从方法、视角和对象等方面推进了对科学创造思维的探索,也因其方法论和认识论的特征引发了争议与挑战。本文在对上述诸方面进行分析的基础上,也对该研究进路的未来发展进行了思考。     

问题与算法——从发现的逻辑看人工智能的局限

提出问题并解决问题是科学发现和知识发展的关键,而目前关于人工智能与人的认知的关系的研究较少去探究两者在“提问”和问题应对方面的差异,因此有必要探讨“问题”与“算法”的联系。从科学问题的形成、应对直到形成理论的过程等来看,AI难以提出创造性的科学问题,而科学问题也难以单纯用算法解决。主要依据是：一些重要科学发现过程中存在假设“先于”观察的现象,以及问题形成和认知跃迁往往是非归纳、非算法的过程等等。因此,在科学发现的能力方面,基于算法的AI可能具有较大的局限。     

科学发现的创新意蕴

当我们回溯发现与创新问题研究的历史时会看到，最先把创新概念引入学术领域的经济学家把发明和发现排除在自己的视阈之外，而长期以来钟情于发现辩护问题的科学哲学家却忽视对发现本性问题的探索。十分有趣的是现在他们殊途同归：经济学家们已经认识到科学发现是创新的源头；而科学哲学的研究中也出现了触及发现与创新关系问题的迹象。本文试图通过对上述问题的梳理，阐释发现与创新的关系，揭示科学发现的创新本质。     

研究科学发现问题由热到冷的反思

七十年代末到八十年代中期,国内外相继兴起过科学发现问题研究的热潮。这一研究热潮激动人心之处在于,它一反逻辑经验主义关于科学的发现与发明的二分法,将科学发现纳人哲学认识论的研究范围。这就抓住了科学哲学的中心问题,因为“科学方法论的中心问题有两个方面：如何发现和如何证明？”（江天驻）国内外探讨科学发现问题采取了大致相同的策略：国外“发现之友”们十分重视案例研究,因为他们遵循“科学实际上是怎样的”方法论原则（历史主义学派）,而抛弃了“科学应当怎样”的方法论原则（波普尔）。国内学者则更明确地提出：先作案…     

HPS在美国的创立及其对科学发现方法论的贡献

近年来,HPS,即科学史和科学哲学研究领域在国内学界受到更多的重视。回顾HPS的发展,哲学家汉森为HPS事业在美国的创立做出了奠基性的贡献,在这之后他的科学哲学理念又对当代科学哲学以及科学发现方法论产生了深远的影响。全文在考察汉森创立HPS事业的特殊历史背景的基础上,深入探讨了汉森分外强调的注重科学史考察的科学哲学研究理念对当代科学发现逻辑的复兴以及对西蒙的机器发现研究所产生的影响。     

科学发现的社会基础——评布兰尼根科学发现的赋值模型

科学发现研究是科学技术学研究的重要问题,传统观点认为科学发现是自然发生的客观事件,发现的地位获得仅决定于发现的原始文本。布兰尼根通过对孟德尔遗传定律等案例的详细考察提出科学发现的赋值解释模型,主张科学发现是特定历史语境中社会建构的结果,科学家和科学解释者根据可理解性标准从备选的研究成果中选择并赋予其发现的地位,同时,赋值模型对于多重发现和科学发现优先权研究具有启发意义。     

机器发现引发的创造观之争——简评H．西蒙与M．西克森特米哈伊的争论

机器发现作为一种新的研究方法,获取了其他创造力研究方法无法获取的创造性思维过程的精确证据,但同时遭到了创造力系统观持有者的质疑.双方观点的代表学者H.西蒙与M.西克森特米哈伊就此展开了一场创造力研究史上不可忽略的争论.争论的焦点在于:创造力是问题解决还是问题发现?计算机能否复制人的创造性过程?争论的实质在于这两种创造力研究新视角在创造观上的分歧.这场争论弓j发了学界对创造力本质的深入探讨,同时也给创造力研究带来了方法论上的启示.     

机器、猜想与反应机理--论MECHEM的化学发现

MECHEM是一个机器发现系统,它提出了乙烷氢解反应的一个新的化学反应机理。本文介绍了MECHEM内部的算法和启发式,分析了它的人机交互工作过程。在此基础上,肯定了它在增长化学知识中的作用,为其合法性作了方法论辩护,并讨论了机器参与科学发现的条件,提出确认发现本身已经成为发现过程的一部分,人机交互的方式是未来科学研究的一种方式。     

作为科学哲学概念的创新——发现与创新的关系辨析

本文试图把创新概念从经济学推广到科学哲学。作者回溯了历史上研究科学发展问题的三个导向：理性-逻辑的、心理-社会的和综合的，揭示了发现概念所包含的创新意蕴。进而指出发现作为创新的本质是现念创新、理论创新和方法创新。     

选择与创造性思维中的选择

本文阐述了人类选择行为的基本特点以及相关理论,分析了人类创造性思维过程中选择的特点,在此基础上,根据我们提出的创造思维过程中的可能性构造空间理论（ＰＣＳＴ）,对科学发现和发现的创造性思维过程中的选择行为作了深入的分析,提出了ＰＣＳＴ中选择的模型和选择算子集的基本概念。ＰＣＳＴ的提出为解决机器智能中机器创造的问题提供了一个途径,而选择模型的确定可以解决机器创造过程中中由发散,收敛到结果的选择问题。     

科学发现的本质及其逻辑机制的再发现

不管对科学发现进行语义分析，还是对科学发现活动本身进行历史探究，我们都会发现，科学发现除了具有社会、历史和心理上的属性外，它在本质上乃是新假说的产生、选择、修正、接受和解释的逻辑过程，其逻辑机制正是皮尔士与汉森等所倡导的溯因推理。而且，现代认知科学的新成果促进了溯因推理形式的不断完善，人们意识到在新假说产生与选择中背景理论与背景知识的重要作用，创新了溯因推理的推理形式，令人满意地回答了溯因推理何以能够以及如何能够成为科学发现的逻辑的问题。     

论古代科学发现优先权的确立原则与判定标准——以勾股定理与毕达哥拉斯定理的发现为例

通过对勾股定理与毕达哥拉斯定理发现与证明方法比较,考证了中西方对勾股定理的发现均符合现代科学发现的定义,提出了中国与西方几乎同时独立发现勾股定理。根据时间敏感性差异原理,指出了古代科学发现优先权的确立原则和判定标准,中西方这种独立的发现开辟了中西方科学发展的不同模式。     

创造性溯因推理与科学发现——以现代原子模型的早期发展为例

科学实验中的经验反常往往激起科学家强烈的好奇心,引导科学家进行扩展性探索,以创造解释性假说去合理解释之.创造性溯因是创造新假说的重要机制.现代原子模型的早期发展体现了经验反常、创造性溯因与科学发现之间的密切关系.     

一种建立科学发现理论的形而上学的尝试--简评杨耀坤近著《科学发现理性论》

人类理性在认识世界中运用的一个重要成果就是以一系列科学发现的形式揭示了自然的奥秘。正是由于科学发现对于人类所具有的这种重要意义，所以“如何作出科学发现?”(?∧?…∧?→SD)和“科学发现是如何作出的?”(SD→?∧?…∧?)就成了科学研究者以及科学哲学研究者长期以来关注、思考和讨论的问题，其中，前一问题偏向于科学     

科学推理研究的程序范式探析

有关科学推理研究的传统路径属于关系范式,以计算知识论为代表的新型路径则属于程序范式。计算知识论路径起源于语言学习的研究,而Kelly是将计算知识论运用于科学推理研究的集大成者。程序范式下的科学推理研究围绕科学推理问题的可解性和科学方法的逻辑可靠性展开,具有规范性、先验性和长期性的特点。依据程序范式下的计算知识论路径,局部不完全决定性问题得到了细致的分析,发现逻辑在科学哲学中的地位也得到了有力辩护。程序范式为科学推理研究提供了完整的分析框架,从可靠探究的角度重新确定了科学推理研究的基本问题,对未来的科学推理研究颇具启发意义。     

爱因斯坦与老子科学发现方法论的相似与区别

分析了爱因斯坦和老子对科学发现方法论的贡献,比较了其各自发现方法论的基本思想及其相似与区别,指出了老子发现方法论中所潜在的优势及其现代意义,说明了建立新的、中西互补的科学方法论体系的可能性和必要性,讨论了老子发现方法论的潜在优势转化为有效的现实意义的社会条件.     

胸腺功能的发现——一个科学发现优先权之争的案例分析

胸腺功能的发现是免疫学史上一个里程碑式的事件.这个发现是由三个研究小组几乎同时独立完成的,国内已有研究者从其中两组(个)不同的发现者的角度,记述了他们各自独立发现胸腺免疫功能的经过,但并未涉及这个发现的优先权问题.本文通过对相关历史材料的梳理,叙述了围绕这个重要医学发现的优先权之争,并结合免疫学的历史发展,分析了这场优先权争论的特点,尝试说明为何这场争论旷日持久而难有结果.     

十大令人恐慌的科学发现

科学伟大而神奇,它让我们逐渐认识了这混沌的世界。然而,有些重大的科学发现注定要与我们的直觉和常识背道而驰,以至让我们感到惶恐不安。有些事儿,如果我们不知道,是不是会更好。