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Aspetti Epistemologici dell’Informatica Prof.ssa Stefania Bandini Dott. Gianluca Colombo Dott. Luca Mizar Federici Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione Università di Milano-Bicocca [email protected] [email protected] [email protected] tel. tel. tel. 02 6448 7835 02 6448 7879 02 6448 7857 I TEMI DELLA FILOSOFIA DELLA SCIENZA 1 Teoria del metodo scientifico Verità Progresso Scienza e Metafisica Teleologia 3 2 Il problema della Crescita della conoscenza scientifica Il problema della Demarcazione Osservazione Misura Verifica Ipotesi sperimentale Deduzione di conseguenze osservative Previsione Matematizzazione La demarcazione TESI I La demarcazione tra scienza e metafisica è una demarcazione tra senso e non-senso Circolo di Vienna TESI II La demarcazione tra scienza e metafisica NON è una demarcazione tra senso e non-senso Karl Popper La demarcazione TESI I Realtà Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Asserto osservativo Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO Deduzione di conseguenze osservative Ipotesi La demarcazione TESI I Realtà Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Asserto osservativo Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO Deduzione di conseguenze osservative Ipotesi E’osservativa quella asserzione che può essere provvisoriamente accettata come vera o falsa sulla base dell’osservazione e dell’esperimento La demarcazione TESI I Il Linguaggio “Il problema cardinale di tutta quanta la filosofia riseide nella individuazione di una teoria capace di distinguere tra ciò che può essere espresso da proposizioni logiche, cioè dal linguaggio, da ciò che non può essere espresso da proposizioni logiche ma soltanto indicato.” Ludwig Wittengstein La demarcazione TESI I Il Linguaggio “Il problema cardinale di tutta quanta la filosofia riseide nella individuazione di una teoria capace di distinguere tra ciò che può essere espresso da proposizioni logiche, cioè dal linguaggio, da ciò che non può essere espresso da proposizioni logiche ma soltanto indicato.” Ludwig Wittengstein Oggetti Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Enunciati Realtà Soggetto La demarcazione TESI I Il Linguaggio “Il problema cardinale di tutta quanta la filosofia riseide nella individuazione di una teoria capace di distinguere tra ciò che può essere espresso da proposizioni logiche, cioè dal linguaggio, da ciò che non può essere espresso da proposizioni logiche ma soltanto indicato.” Ludwig Wittengstein Oggetti Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Elementari Enunciati Atomi del Linguaggio Realtà Soggetto La demarcazione TESI I Il Linguaggio “Il problema cardinale di tutta quanta la filosofia riseide nella individuazione di una teoria capace di distinguere tra ciò che può essere espresso da proposizioni logiche, cioè dal linguaggio, da ciò che non può essere espresso da proposizioni logiche ma soltanto indicato.” Ludwig Wittengstein Oggetti Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Asserti osservativi Elementari Enunciati Atomi del Linguaggio Realtà Soggetto La demarcazione TESI I Il Linguaggio Oggetti Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Asserti osservativi Elementari Enunciati Atomi del Linguaggio “O” È vero se può essere verificato dall’osservazione Asserto “O”: “La mela sulla scrivania è gialla” La demarcazione TESI I Il Linguaggio Oggetti Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Asserti osservativi Elementari Enunciati Atomi del Linguaggio “O” È vero se può essere verificato dall’osservazione Asserto “O”: “La mela sulla scrivania è gialla” La demarcazione TESI I Il Linguaggio Le stesse condizioni che determinano quando “O” è vera determinano quando “Non-O” è falsa Oggetti Osservazione Consideriamo la negazione dell’asserto “O”: “La mela sulla scrivania non è gialla” Linguaggio (il Luogo del senso) Asserti osservativi Elementari Enunciati Atomi del Linguaggio “O” È vero se può essere verificato dall’osservazione Asserto “O”: “La mela sulla scrivania è gialla” La demarcazione TESI I Il Linguaggio Oggetti Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Asserti osservativi Elementari Atomi del Linguaggio Asserto “O”: “La mela sulla scrivania è gialla” Enunciati Complessi Molecole del Linguaggio Consideriamo un altro assero “O’”: “La mela in cucina è rossa” La demarcazione TESI I Il Linguaggio Oggetti Un asserto osservativo complesso è un asserto il cui valore di verità può essere accertato da osservazioni tali da dover essere in tempi e/o luoghi differenti Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Asserti osservativi Elementari Atomi del Linguaggio Non possiamo verificare simultaneamente O e O’ Asserto “O”: “La mela sulla scrivania è gialla” Enunciati Complessi Molecole del Linguaggio Consideriamo un altro assero “O’”: “La mela in cucina è rossa” La demarcazione TESI I Il Linguaggio Oggetti Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Asserti osservativi Elementari Atomi del Linguaggio Enunciati Composizione Vero-Funzionale Complessi Molecole del Linguaggio La demarcazione TESI I Il Linguaggio Una proposizione P si dice funzione di verità delle proposizioni P1, P2, P3,...Pn se il valore di verità di P è determinato dai valori di verità di P1, P2, P3,...Pn Oggetti Osservazione Linguaggio (il Luogo del senso) Asserti osservativi Elementari [O’&O’’&O’’’] sarà vera sse lo sono tutte le componenti elementari La composizione vero-funzionale degli enunciati è il procedimento in base al quale a partire da proposizioni atomiche si formano proposizioni molecolari Atomi del Linguaggio Enunciati Composizione Vero-Funzionale Complessi Molecole del Linguaggio La demarcazione TESI I Realtà Il linguaggio parla di cose sensate solo quando si riferisce a cose osservabili Osservazione Asserto osservativo Controllo sperimentale Il METODO SCIENTIFICO Deduzione di conseguenze osservative Linguaggio (il Luogo del senso) Induzione Ipotesi La demarcazione TESI I Realtà Il linguaggio parla di cose sensate solo quando si riferisce a cose osservabili Osservazione Asserto osservativo Controllo sperimentale Il METODO SCIENTIFICO Linguaggio (il Luogo del senso) Induzione Ipotesi Il senso di una proposizione sta nel metodo della sua verificazione Deduzione di conseguenze osservative La demarcazione TESI I Realtà Il linguaggio parla di cose sensate solo quando si riferisce a cose osservabili Osservazione Asserto osservativo Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO VERIFICAZIONISMO Deduzione di conseguenze osservative Linguaggio (il Luogo del senso) Induzione Ipotesi Il senso di una proposizione sta nel metodo della sua verificazione La demarcazione TESI I Realtà Il linguaggio parla di cose sensate solo quando si riferisce a cose osservabili Osservazione Asserto osservativo Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO VERIFICAZIONISMO Deduzione di conseguenze osservative Linguaggio (il Luogo del senso) Induzione Criterio di Verificabilità Ipotesi Il senso di una proposizione sta nel metodo della sua verificazione La demarcazione TESI I Realtà Il linguaggio parla di cose sensate solo quando si riferisce a cose osservabili Osservazione Asserto osservativo Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO VERIFICAZIONISMO Linguaggio (il Luogo del senso) Induzione Criterio di Verificabilità Ipotesi Il senso di una proposizione sta nel metodo della sua verificazione Deduzione di conseguenze osservative Ma la verifica può essere effettuta solo con il metodo scientifico La demarcazione TESI I Realtà Il linguaggio parla di cose sensate solo quando si riferisce a cose osservabili Osservazione Asserto osservativo Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO VERIFICAZIONISMO Linguaggio (il Luogo del senso) Induzione Criterio di Verificabilità Ipotesi Il senso di una proposizione sta nel metodo della sua verificazione Deduzione di conseguenze osservative Le proposizioni della metafisica non sono scientifiche perché non hanno senso, e non hanno senso perché non possono essere verificate La demarcazione TESI I Realtà Osservazione Asserto osservativo Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO VERIFICAZIONISMO Deduzione di conseguenze osservative Linguaggio PROBLEMI 1) L’induzione non può essere logicamente fondata Induzione Ipotesi Asimmetria tra verifica e falsificazione: Per quanti asserti esistenzili del tipo “C’è un corvo nero” io possa portare non potrò mai verificare la Legge “Tutti i corvi sono neri”. ...ma è sufficiente un asserto esistenziale del tipo “C’è un corvo bianco” per falsificarla La demarcazione TESI I Realtà Osservazione Asserto osservativo Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO VERIFICAZIONISMO Deduzione di conseguenze osservative Linguaggio Induzione Ipotesi PROBLEMI 1) L’induzione non può essere logicamente fondata Esempio degli asserti esistenziali “C’è un corvo bianco” non può essere falsificata ma può essere verificata Questo significa che in linea teorica si possono verificare TUTTI gli asserti esistenziali del tipo “Esiste un’esperienza conscia dopo la morte” La demarcazione TESI I Realtà PROBLEMI 2) L’osservazione è carica di Teoria Osservazione Asserto osservativo Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO VERIFICAZIONISMO Deduzione di Linguaggio Induzione Ipotesi Il criterio di verificabilità presumendo la purezza del dato osservativo non può essere assunto come criterio di demarcazione tra senso e nonsenso perché anche l’osservazione è attraversata da significati teorici La demarcazione dovrebbe riguardare non gli asserti, ma le Teorie conseguenze osservative Ma una Teoria non è mai verificabile empiricamente La demarcazione TESI II Realtà 2) L’osservazione è carica di Teoria Teorie Scientifiche Osservazione Metafisica Controllo sperimentale Il METODO SCIENTIFICO FALSIFICAZIONISMO Congetture Deduzione di conseguenze osservative Linguaggio (il Luogo del senso) La demarcazione TESI II Realtà 2) L’osservazione è carica di Teoria Teorie Scientifiche Osservazione Demarcazione Metafisica Controllo sperimentale Il METODO SCIENTIFICO FALSIFICAZIONISMO Congetture Non è più tra senso e non senso, ma tra Scienza e Metafisica Deduzione di conseguenze osservative Criterio di Falsificabiità Linguaggio (il Luogo del senso) La demarcazione TESI II Realtà 2) L’osservazione è carica di Teoria Teorie Scientifiche Osservazione Demarcazione Metafisica Controllo sperimentale Il METODO SCIENTIFICO FALSIFICAZIONISMO Congetture Non è più tra senso e non senso, ma tra Scienza e Metafisica Deduzione di conseguenze osservative Criterio di Falsificabiità Devono essere accettate come scientifiche Ipotesi e Teorie Falsificabili La demarcazione: il ruolo della metafisica TESI II Realtà 2) L’osservazione è carica di Teoria Teorie Scientifiche Osservazione Demarcazione Metafisica Controllo sperimentale Il METODO SCIENTIFICO FALSIFICAZIONISMO Congetture Non è più tra senso e non senso, ma tra Scienza e Metafisica Deduzione di conseguenze osservative Criterio di Falsificabiità Devono essere accettate come scientifiche Ipotesi e Teorie Falsificabili La demarcazione TESI II PROBLEMI Il criterio di falsificabilità mette al riparo dalle stesse obiezioni che Popper mosse alla verificabilità? Sfortunatamente no!! (1) Non esclude asserti metafisici ovvi (2) Esclude i più importanti ed interessanti asserti scientifici La demarcazione TESI II (1) Non esclude asserti metafisici ovvi I pianeti descrivono intorno al Sole orbite ellittiche di cui il Sole occupa uno dei fuochi Sia T una Teoria falsificabile (ES: Prima Legge di Keplero) La demarcazione TESI II (1) Non esclude asserti metafisici ovvi I pianeti descrivono intorno al Sole orbite ellittiche di cui il Sole occupa uno dei fuochi Sia T una Teoria falsificabile (ES: Prima Legge di Keplero) Sia M un asserto metafisico Sia T’ = T & M La demarcazione TESI II (1) Non esclude asserti metafisici ovvi I pianeti descrivono intorno al Sole orbite ellittiche di cui il Sole occupa uno dei fuochi Sia T una Teoria falsificabile (ES: Prima Legge di Keplero) Sia M un asserto metafisico Sia T’ = T & M Essendo T falsificabile, esiste un asserto osservativo O che segue logicamente da T. Se tramite l’osservazione sperimentale noi scoprissimo che O è flaso, allora avremmo falsificato T. Ma poiché O segue logicamnte da T seguirà anche da T & M. Quindi T’ è falsificabile La demarcazione TESI II (1) Non esclude asserti metafisici ovvi I pianeti descrivono intorno al Sole orbite ellittiche di cui il Sole occupa uno dei fuochi Sia T una Teoria falsificabile (ES: Prima Legge di Keplero) Sia M un asserto metafisico Sia T’ = T & M Essendo T falsificabile, esiste un asserto osservativo O che segue logicamente da T. Se tramite l’osservazione sperimentale noi scoprissimo che O è falso, allora avremmo falsificato T. Ma poiché O segue logicamnte da T seguirà anche da T & M. Quindi T’ è falsificabile Ne segue che se disponiamo di una Teoria falsificabile possiamo sempre aggiungere un asserto metafisico e avere ancora una Teoria falsificabile PARADOSSO DELL’AGGIUNZIONE La demarcazione TESI II Il Concetto di semplicità adeguata Per risolvere la questione si introduce un criterio semplicità adeguata. Si dice che una Teoria T è di semplicità adeguata se non è possibile trovare una Teoria U tale che: a) U è tanto semplice quanto T o più semplice di T b) Tutti i risultati osservativi derivabili da T sono analogamente derivabili da U Una Teoria T sarà scientifia se è falsificabile e di semplicità adeguata La demarcazione TESI II (2) Esclude i più importanti ed interessanti asserti scientifici Un Esempio: La prima Legge di Newton asserisce che tutti i corpi mantengono il loro stato di quiete o di moto rettilineo uniforme a meno che non vengano sottoposti all’azione pertubatrice di una forza La demarcazione TESI II (2) Esclude i più importanti ed interessanti asserti scientifici Un Esempio: La prima Legge di Newton asserisce che tutti i corpi mantengono il loro stato di quiete o di moto rettilineo uniforme a meno che non vengano sottoposti all’azione pertubatrice di una forza Se osserviamo un corpo che non è in stato di quiete nè in moto rettilineo uniforme e che non è apparentemente soggetto all’azione di alcuna forza, allora possiamo pur sempre postulare una forza invisibile che agisce su di esso. La demarcazione TESI II (2) Esclude i più importanti ed interessanti asserti scientifici Un Esempio: La prima Legge di Newton asserisce che tutti i corpi mantengono il loro stato di quiete o di moto rettilineo uniforme a meno che non vengano sottoposti all’azione pertubatrice di una forza Se osserviamo un corpo che non è in stato di quiete nè in moto rettilineo uniforme e che non è apparentemente soggetto all’zione di alcuna forza, allora possiamo pur sempre postulare una forza invisibile che agisce su di esso. Ciò è precisamente quanto fece Newton nel caso dei pianeti, i quali descrivono ellissi e non linee rette Newton ipotizzò che tali pianeti fossero sottoposti all’azione di una forza invisibile di gravitazione universale. La demarcazione TESI II (2) Esclude i più importanti ed interessanti asserti scientifici Un Esempio: La prima Legge di Newton asserisce che tutti i corpi mantengono il loro stato di quiete o di moto rettilineo uniforme a meno che non vengano sottoposti all’azione pertubatrice di una forza Se osserviamo un corpo che non è in stato di quiete nè in moto rettilineo uniforme e che non è apparentemente soggetto all’zione di alcuna forza, allora possiamo pur sempre postulare una forza invisibile che agisce su di esso. Ciò è precisamente quanto fece Newton nel caso dei pianeti, i quali descrivono ellissi e non linee rette Newton ipotizzò che tali pianeti fossero sottoposti all’azione di una forza invisibile di gravitazione universale. Uno stratagemma di questo tipo potrebbe essere utilizzato nel caso di ogni apparente eccezione alla principio di inerzia, la quale finirebbe per non apparire scientifica secondo il criterio di falsificabilità La demarcazione TESI II (2) Esclude i più importanti ed interessanti asserti scientifici La prima Legge di Newton non può essere controllata come un’ipotesi isolata, ma solo come componente di un sistema di Teorie. Indichiamo con T la prima Legge di Newton. Per ottenere delle conseguenze osservabili dobbiamo aggiungere a T: • Ulteriori assunzioni teoriche come la seconda e la terza legge del moto e la legge di gravità (chiamiamo T* la loro congiunzione) La demarcazione TESI II (2) Esclude i più importanti ed interessanti asserti scientifici La prima Legge di Newton non può essere controllata come un’ipotesi isolata, ma solo come componente di un sistema di Teorie. Indichiamo con T la prima Legge di Newton. Per ottenere delle conseguenze osservabili dobbiamo aggiungere a T: • Ulteriori assunzioni teoriche come la seconda e la terza legge del moto e la legge di gravità (chiamiamo T* la loro congiunzione) Prima Legge del moto La forza è uguale alla massa moltiplicato l’accelerazione. F = ma Seconda Legge del moto a ogni azione (o forza) corrisponde una reazione (ossia forza contraria) di uguale intensità ma di direzione opposta Legge di gravitazione universale Qualsiasi oggetto dell‘Universo attrae ogni altro oggetto con una forza diretta lungo la linea che congiunge i centri dei due oggetti, di intensità direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza La demarcazione TESI II (2) Esclude i più importanti ed interessanti asserti scientifici La prima Legge di Newton non può essere controllata come un’ipotesi isolata, ma solo come componente di un sistema di Teorie. Indichiamo con T la prima Legge di Newton. Per ottenere delle conseguenze osservabili dobbiamo aggiungere a T: • Ulteriori assunzioni teoriche come la seconda e la terza legge del moto e la legge di gravità (chiamiamo T* la loro congiunzione) • Alcune assunzioni ausiliari del tipo: le forze non gravitazionali non hanno effetti apprezzabili sulmoto del Sole e dei pianeti, la massa del Sole è molto superiore alla massa di ciascun pianeta, etc (chiamiamo A la congiunzione di Ipotesi Ausialiri) Alcune Leggi Prima Legge di Keplero: I pianeti descrivono intorno al Sole orbite ellittiche di cui il Sole occupa uno dei fuochi Seconda Legge di Keplero: la velocità dei pianeti non è costante, ma segue una legge secondo la quale il segmento che congiunge il sole al pianeta descrive aree uguali in tempi uguali Terza Legge di Keplero: detta R la distanza media sole-pianeta, il cubo di tale distanza è proporzionale al quadrato del periodo T di rivoluzione Prima Legge del moto (Newton): La forza è uguale alla massa moltiplicato l’accelerazione. F = ma Seconda Legge del moto (Newton): a ogni azione (o forza) corrisponde una reazione (ossia forza contraria) di uguale intensità ma di direzione opposta Legge di gravitazione univarsale (Newton): Qualsiasi oggetto dell‘Universo attrae ogni altro oggetto con una forza diretta lungo la linea che congiunge i centri dei due oggetti, di intensità direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza
