Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Sådan fungerer Occams Razor

Det er elementært. Den enkleste forklaring er normalt den korrekte. Eller er det? Headhunters/Getty Images

Hvad er Ockham's Razor?

Du har sikkert hørt det før:Den enkleste forklaring er normalt den rigtige. Detektiver bruger det til at udlede, hvem der er den mest sandsynlige mistænkte i en drabssag - du ved, butleren gjorde det. Læger bruger det til at bestemme sygdommen bag et sæt symptomer. Når du har to eller flere teorier, der laver nøjagtig de samme forudsigelser, den enkleste er altid bedst.

Denne begrundelse kaldes Occams barbermaskine. Det bruges på en lang række forskellige måder i hele verden som et filosofisk værktøj til at skære igennem et problem eller en situation og fjerne unødvendige elementer. Men det, vi kalder barbermaskinen, er lidt anderledes end hvad dens forfatter oprindeligt skrev. Der er to teorier, der betragtes som grundlaget for Occams barbermaskine, og de blev oprindeligt skrevet på latin:

  • Pluralitetsprincippet - Pluralitet bør ikke stilles uden nødvendighed
  • Nærhedsprincippet - Det er meningsløst at gøre med mere, hvad der gøres med mindre

Taget sammen, de repræsenterer grundlaget for menneskehedens undersøgelse af universet, og den måde, vi ser vores miljø på, er i vid udstrækning baseret på Occams barbermaskine. Man ved ikke, hvilken slags verden vi ville leve i i dag uden Occams barbermaskine. Ville vi have Internettet? Ville vi have podninger? Problemløsningsprincippet er også blevet brugt til at retfærdiggøre usikkerhed i kvantemekanikken. Kvantemekanik fungerer godt som en matematisk teori til forudsigelser, men forudsiger ikke, hvad der vil ske, lige hvad sandsynlighederne for forskellige resultater er.

Overvej simple systemer i naturen, ligesom vira og planter, og deres evne til at udføre komplekse opgaver som infektion og fotosyntese. Vi værdsætter disse enkle modeller. Og når det kommer til menneskeskabte systemer, Vi har en tendens til at basere strukturer på det, vi allerede ved, virker - den enkleste forklaring for os - som computerhukommelse, der er modelleret efter vores egne hjerneprocesser. Alt dette peger på principperne om pluralitet og parsimonielov.

Imidlertid, en af ​​de vigtigste ting, Occams barbermaskine afslører, er subjektiviteten, som vi betragter universet med. Selvfølgelig er himlen blå, vi ved det ved at se på det, men hvilken blå nuance er det præcist? Enhver, der nogensinde har deltaget i en debat om, hvorvidt en mørkfarvet sok er sort eller marineblå, kan sætte pris på fordommen i vores verdensbillede og hvordan det påvirker vores beslutninger.

I denne artikel, vi vil undersøge Occams barbermaskins evne til at blive forvrænget, samt hvem der fordrejer det, hvem præmierer det, og hvem undviger det. Men først, hvem præcis fandt på denne simple, alligevel kompleks idé? I det næste afsnit, vi lærer om forfatteren af ​​Occams barbermaskine.

Indhold
  1. William af Occam
  2. Occam's Razor og den videnskabelige metode
  3. Hvem bruger Occam's Razor?
  4. Modstand mod Occam's Razor

William af Occam

William af Occam også kendt som franciskanerpræst William of Ockham.

Så hvem er denne Occam -fyr? Rent faktisk, Occam (eller Ockham) er en by i England, ikke en mand. Mere specifikt, det er byen, hvor William af Occam blev født. William levede fra omkring 1285 til 1349, i middelalderen, en tid, hvor efternavne var ualmindelige, og folk var kendt ved deres herkomststed [kilde:Beckett].

William levede som filosof og franciskaner munk, en from mand, der tog meget alvorligt sit løfte om fattigdom , hvilket betyder, at han kun levede med det, der var absolut nødvendigt. Man kunne få indtryk af, at det var dette fattigdomsløfte - en form for enkelhed - der gav William hans store idé. Faktisk, Grundlaget for Occams barbermaskine var en allerede veletableret linje af middelalderlig tanke på William's tid. William fangede essensen af ​​princippet og emballerede det på en måde, der let kunne forstås (af alle, der kunne latin, i det mindste). Ved at oprette et par enkle sætninger, det lykkedes ham at indkapsle en verden af ​​middelalderlig logik, sikre dens sikre passage ind i moderne tid. Får dig sådan til at undre dig over, hvilken stor visdom der ikke var pakket på samme måde og er tabt for evigt, gør det ikke?

Det er faktisk den græske filosof Aristoteles, som ideen om, at perfektion er lig med enkelhed og omvendt, tilskrives. Aristoteles var kendt for udtrykket, "Jo mere perfekt en natur er, jo færre midler det kræver for dets drift "[kilde:Carroll]. Bare et hurtigt blik på den måde, vi nærmer os videnskabelig undersøgelse - og det faktum, at Occams barbermaskine har overlevet - viser os, at denne idé stadig eksisterer. Faktisk velkendt fysiker og matematiker Isaac Newton indarbejdede reglen, da han senere sagde:"Vi må ikke indrømme flere årsager til naturlige ting end sådanne, som både er sande og tilstrækkelige til at forklare deres udseende."

Selvom William ikke kom med princippet om sparsommelighed, det havde bestemt indflydelse på den måde, han så på livet på. Ikke alene levede William under sit minimalistiske løfte om fattigdom, han skrev ofte om emnet. På et tidspunkt, hans ordre, franciskanerne, stødte hoveder med pave Johannes XXII over emnet, og som sædvanligvis er tilfældet, vandt paven. William og flere af hans brødre blev ekskommunikeret fra kirken i 1328. William søgte tilflugt i München, hvor han nød beskyttelse mod den sympatiske kejser Ludvig IV, Bayern, hersker over det større München -område på det tidspunkt.

Ultimativt, William sejrede:Efter at være blevet smidt ud af kirken, han skrev et overbevisende essay, der viste, at pave Johannes XXII var en kætter - en hvis overbevisning fløj i lyset af kirkens principper. Hvad mere er, der tilskrives ham en hel række begrundelser.

Så hvad indeholder denne begrundelse egentlig? I det næste afsnit, vi vil se på de vidtrækkende konsekvenser af Occams barbermaskine.

Occam's Razor og den videnskabelige metode

Albert Einsteins forklaring på udsving i tid-rum-kontinuum blev valgt baseret på principperne i Occams barbermaskine. Toru Yamanaka /AFP /Getty Images

Occams barbermaskine er baseret på forestillingen om, at enkelhed er lig med perfektion. Det passer perfekt til videnskabelig metode - den række trin, forskere tager for at bevise eller modbevise noget. Ja, du kunne sige, at den videnskabelige metode var bygget på Occams barbermaskine.

Men vær forsigtig, når du nærmer dig barbermaskinen - for sådan en kort erklæring, den har en uhyggelig evne til at blive strakt eller bøjet for at passe til alle mulige ideer. Det er vigtigt at huske, at Occams barbermaskine intet viser. Det fungerer i stedet som en heuristisk enhed - en vejledning eller et forslag- der siger, at når der gives to forklaringer eller konkurrerende teorier, der gør de samme forudsigelser for det samme, den enklere er normalt den korrekte. Det hjælper forskere, der udvikler teoretiske modeller.

Hvad der er underforstået i dette princip er, at enkle forklaringer kommer fra beviser, vi allerede ved, er sande, synes godt om empirisk bevis - information indsamlet gennem de fem sanser. Vi ved, at sirisser kvidrer, fordi vi kan høre dem. Vi ved, at pickles er sure, fordi vi kan smage dem. På denne måde, ting, der let kan forklares ved hjælp af empiri, har en tendens til at overtrumfe forklaringer, der er baseret på beviser, vi ikke kan fornemme. Det tilskynder os til at bruge færre antagelser og favorisere den enkleste hypotese.

Einstein og Lorentz To konkurrerende teorier

Her er et klassisk eksempel på brugen af ​​Occams barbermaskine. Et par fysikere - Lorentz og Einstein - konkluderede begge matematisk, at tingene har en tendens til at gå lidt skrøbeligt inden for rum-tid kontinuum . For eksempel, jo tættere vi kommer på at bevæge os med lysets hastighed, jo mere vi bremser.

Mens begge nåede frem til de samme resultater fra deres ligninger, Einstein og Lorentz havde forskellige forklaringer på dem. Lorentz sagde, at det var på grund af ændringer, der finder sted i "æteren". Problemet er, at videnskaben ikke holder, at "æteren" eksisterer - og derfor introducerer et problematisk element i ligningen. Einsteins forklaring brugte ingen referencer til eteren, og derfor, hans forklaring vandt til sidst over Lorentz. Einstein formulerede sin egen version af Occams barbermaskine kaldet Einsteins begrænsning. Han sagde, "Det kan næsten ikke nægtes, at al teoris overordnede mål er at gøre de ureducerbare grundelementer så enkle og så få som muligt uden at skulle overgive den tilstrækkelige repræsentation af et enkelt erfaringsdato."

Occams barbermaskine fik udbredt accept, og som følge heraf, princippet er blevet udvidet (eller forvrænget, afhængigt af dit syn) over tid. Fysikeren Ernst Mach, for eksempel, lavede barbermaskinen med empiriske beviser, da han sagde, at videnskabelig forskning skulle bruge de enkleste metoder til at nå frem til konklusioner og, hvad mere er, må udelukke flere beviser fra den proces, der ikke er empiriske. Dette er baseret på positivisme - tanken om, at hvis noget ikke kan bevises empirisk, den findes ikke.

Denne form for tænkning betragtes af nogle som kedelig logik, hvilket kan resultere i et skel mellem forskellige ideologier. Sommetider, selv begge modsatte sider bruger Ockhams princip til at modbevise hinandens ideer. I de næste to afsnit, vi ser på hver af siderne. Først, lad os se på de mennesker, der bruger Occams barbermaskine til at forklare deres overbevisning.

Occam programmeringssprog

Occams barbermaskine bruges også i computerprogrammering. Da skrivesprog til computere er en så enorm opgave, programmører skal bruge den enkleste rute til at oprette en eksekverbar kommando i et program. Indtast Occam, et programmeringssprog udviklet i 1983 af David May. May skabte computersproget som et middel til at holde programmeringsprocessen enkel. Hvem er bedre til at kalde det efter end den mand, som princippet om parsimoni tilskrives, Vilhelm af Occam? [kilde:Hyde]

Hvem bruger Occam's Razor?

Skeptikere bruger Occams barbermaskine til at overveje alt fra UFO’er til religion. Imagno/Getty Images

Eksemplet på Einstein versus Lorentz er en god illustration af, hvem der bruger Occams barbermaskine mest - forskere. For at komme igennem enorme ligninger, forskere bruger ofte barbermaskinen til let at komme fra punkt A til punkt B i et datasæt. Trods alt, den letteste - og de fleste gange, den bedste - ruten mellem to punkter er en lige linje, ret?

Skeptikere bruger Occams barbermaskine som et grundlæggende værktøj og nogle gange som bevis i sig selv. Skeptikere er mennesker, der har en tendens til kun at tro på det, de kan fornemme, eller hvad der kan bevises videnskabeligt. Dette gør dem til folier for mennesker, der tror på konspirationsteorier og religiøs overbevisning.

Men en sand skeptiker vil fortælle dig, at han kun bruger Occams barbermaskine som et redskab til at overveje forskellige forklaringer. Skeptikere, der virkelig værdsætter den sunde undersøgelse af universet, bruger Occams barbermaskine til at vælge det enkleste (og i deres tro, mest logiske) forklaring, men lad være med at bruge det til at rabat andre, mere komplekse forklaringer. Trods alt, beviser kan komme frem senere, der viser, at det mere fantastiske er sandt, og en sand skeptikers mål er at bevare et åbent sind.

Der er, imidlertid, nogle - både skeptikere og forskere - der bruger barbermaskinen som et bredt ord. For disse mennesker beviser det en teori og modbeviser en anden. Der er to problemer med at bruge Occams barbermaskine som et redskab til at bevise eller afkræfte en forklaring. En, afgøre, om noget er simpelt (f.eks. empirisk bevis) er subjektiv - hvilket betyder, at det er op til den enkelte at fortolke dets enkelhed. To, der er ingen beviser, der understøtter forestillingen om, at enkelhed er lig med sandhed.

Det er vigtigt at huske, at den idé, der tilskrives Aristoteles, siger, at perfektion findes i enkelhed, er en menneskeskabt idé. Det understøttes ikke af matematik eller fysik eller kemi. Og stadigvæk, det er af nogle taget som faktuelt.

Debat om moralvidenskab kan være subjektiv

Tag dette eksempel. Der er nogle kreationister, der siger, at Occams barbermaskine viser, at deres ideologi er korrekt. Trods alt, er det ikke en mere enkel forklaring at sige, at Gud skabte liv, universet og alt andet end at sige, at det blev skabt af et Big Bang, efterfulgt af en forbløffende række indbyrdes forbundne tilfældigheder?

Godt forsøgt, siger evolutionister. Denne forklaring formoder, at Gud eksisterer, og vi har ingen empiriske beviser for, at han gør det. Dette er også tilfældet for ateister - dem, der ikke tror på Gud. Ateister bruger Occams barbermaskine i forbindelse med Aristoteles 'idé om enkelhed, der svarer til perfektion, for at bevise, at der ikke er nogen Gud. Hvis der var, siger ateister, så ville universet være meget enklere ikke sandt?

Problemet med alle disse argumenter er, at det, der udgør enkelhed, er subjektivt. Hvad mere er, vi kan ikke rationelt vise, at universet kunne være enklere. Selvom vi kan påpege afskedigelser på niveauer, vi kan observere, vi kan ikke positivt identificere, at disse i det hele taget ikke er nødvendige. Fotosyntese, for eksempel, er en temmelig kompleks mekanisme. Det betyder ikke, selvom, at det ikke er det enkleste mulige middel til at opnå fødevareproduktion i et anlæg. Vi mangler endnu en enklere proces, der vil opnå det samme mål i det samme system.

På nuværende tidspunkt burde du have en ret god idé om, hvordan Occams barbermaskine bruges til at fremme en idé frem for en anden. I det næste afsnit, vi tager et kig på folk, der siger, at Occams barbermaskine ikke nødvendigvis er en god idé, og vi finder ud af, hvorfor de er imod det.

Modstand mod Occam's Razor

Bevis, der fordømmer Lee Harvey Oswald. Hvilket er det enkleste teori? Blev præsident John F. Kennedy myrdet af en enlig pistolmand, eller var hans død et resultat af et CIA -plot? Terry Ashe/Time Life Pictures/Getty Images

Du må undre dig over, hvad William ville gøre ved brugen af ​​sit princip til at modbevise Guds eksistens, da han var en from franciskaner munk. Han vil sandsynligvis påpege, at barbermaskinen ikke er et værktøj, der etablerer bevis. Netop af denne grund, nogle grupper siger, at det ikke har megen nytte. Andre har ikke noget problem med Occams barbermaskine, de kan bare ikke lide den måde, andre grupper bruger det til at rabatere teorier.

Nogle religiøse tænkere tror slet ikke, at barbermaskinen tjener meget af et formål. Religion er baseret på tro, ikke bevis. Kompleksiteten i en verden baseret på en skabergud trodser Occams barbermaskine. Ideen er i sig selv irrationel, trods alt. Hvad mere er, vi har intet empirisk bevis på Guds eksistens. Men religiøse tænkere påpeger, at beviser for Guds eksistens er overalt omkring os - i form af træer, atmosfæren og mennesker.

Debunking af konspirationsteorier med enklere forklaringer

Occams barbermaskine bruges undertiden mod konspirationsteoretikere. Som regel, det er skeptikere, der låser horn med konspirationsteoretikere, ved at bruge barbermaskinen som et bevis på, at konspiratorer er for vidtgående i deres usandsynlige forklaringer. Tage, for eksempel, mordet på præsident John F. Kennedy. Tanken om, at han blev dræbt af en single, overdrevent kommunistisk gerningsmand er en meget enklere forklaring end tanken om, at han blev myrdet af en CIA -sammensværgelse, hvilket ville indebære forræderi på niveauer uset i amerikansk historie til det punkt.

Men betyder det, at en forklaring er enklere, at den er korrekt? Konspirationsteoretikere kan frembringe alle mulige omstændigheder, der peger på mange forskellige plots. Men ifølge Occams barbermaskine, dette ekstra bevis ville blive betragtet som irrelevant i lyset af den ensomme skytterforklaring på grund af unødvendige antagelser. I dette tilfælde, Occams barbermaskine tjener kun til at sætte gang i debatten, når den bruges til at nedsætte konspirationsteorier.

Begrænsningerne fra Occams barbermaskine og dens anvendelse med den videnskabelige metode drev en mand op ad væggen. Charles Fort var en forfatter, der levede i slutningen af ​​det 19. og begyndelsen af ​​det 20. århundrede i New York og London. Han delte William af Occams fattigdomsliv, men af ​​forskellige årsager. Mens William aflagde et løfte om fattigdom af religiøse årsager, Fort's fattigdom var et biprodukt af hans engagement i at afdække universelle sandheder.

Charles Fort tilbragte sine dage med at forske i de store biblioteker i New York og London. Der undersøgte han alle mulige fænomener, videnskabeligt bevist og på anden måde. Mens han beundrede og accepterede videnskabens potentiale for at forklare universet, han udviklede en foragt for det videnskabelige samfund og dets stædige afvisning af at acceptere eksistensen af ​​noget, der ikke kunne forklares ved den videnskabelige metode [kilde:Charles Fort Institute].

Til det formål, Fort var fast besluttet på at anvende videnskab til undersøgelsen af ​​det paranormale - det der eksisterer uden for videnskaben, som spøgelser og andre overnaturlige væsener. Hans arbejde fortsætter i dag, i form af paranormale efterforskere på respekterede institutioner rundt om i verden, ligesom University of Edinburgh. I denne forstand, det er let at se parallellen mellem Fort's søgen efter at anvende rationel tænkning for at forklare det usynlige og Occams udforskninger af Guds natur.

Oprindeligt udgivet:4. okt. 2007

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

  • Sådan fungerer evolution
  • Sådan fungerer spøgelser
  • Sådan fungerer særlig relativitet
  • Sådan fungerer tidsrejser
  • Hvor mange sanser har et menneske?
  • Hvis du kunne snurre en karrusel hurtigt nok til at få fælgen til at bevæge sig med næsten lysets hastighed, ville tiden stå stille for folk på karrusellen?

Kilder

  • "Occam's Razor." Clavius. http://www.clavius.org/occam.html
  • "Occam's Razor." Principa Cybernetica Web. http://pespmc1.vub.ac.be/OCCAMRAZ.html
  • Beckett, Dave. "Biografi [af William af Occam]." University of Kent. 1994. http://wotug.ukc.ac.uk/parallel/www/occam/occam-bio.html
  • Carroll, Robert Todd. "Skeptikerens ordbog." http://skepdic.com
  • Gibbs, Phil og Hiroshi, Sugihara. "Hvad er Occam's Razor?" University of California, Riverside. September 1996. http://www.math.ucr.edu/home/baez/physics/General/occam.html
  • Hyde, Dr. Daniel C. Introduktion til programmeringssprog Occam. http://www.eg.bucknell.edu/~cs366/occam.pdf
  • Rickard, Bob. "Charles Fort:Hans liv og tider." Charles Fort Institute. 7. juni kl. 1997. http://www.forteana.org/
  • Rockley, Richard. "Occam's Razor." SkepticReport. December, 2002. http://www.skepticreport.com/skepticism/occamsrazor.htm