Гипотеза ( мн. ч .: гипотезы ) — это предлагаемое объяснение явления . Чтобы гипотеза была научной гипотезой , научный метод требует, чтобы ее можно было проверить . Ученые обычно основывают научные гипотезы на предыдущих наблюдениях , которые не могут быть удовлетворительно объяснены с помощью имеющихся научных теорий. Несмотря на то, что слова «гипотеза» и « теория » часто используются взаимозаменяемо, научная гипотеза — это не то же самое, что научная теория . Рабочая гипотеза — это условно принятая гипотеза, предложенная для дальнейшего исследования [1] в процессе, начинающемся с обоснованной догадки или мысли. [2]
Другое значение термина гипотеза используется в формальной логике для обозначения антецедента предложения ; так, в предложении «Если P , то Q », P обозначает гипотезу (или антецедент); Q можно назвать следствием . P — это предположение в (возможно, контрфактическом ) вопросе «Что если » . Прилагательное гипотетический , означающее «имеющий природу гипотезы» или «предполагаемый существующим как непосредственное следствие гипотезы», может относиться к любому из этих значений термина «гипотеза».
В своем древнем использовании, гипотеза относилась к краткому изложению сюжета классической драмы . Английское слово гипотеза происходит от древнегреческого слова ὑπόθεσις, гипотеза, буквальное или этимологическое значение которого — «помещать или помещать под» и, следовательно, в расширенном использовании имеет много других значений, включая «предположение». [1] [3] [4] [5]
В «Меноне » Платона (86e–87b) Сократ анализирует добродетель с помощью метода, используемого математиками [6] , а именно «исследования на основе гипотезы». [7] В этом смысле «гипотеза» относится к умной идее или удобному математическому подходу, который упрощает громоздкие вычисления . [8] Кардинал Беллармин дал известный пример такого использования в предупреждении, данном Галилею в начале 17 века: он не должен рассматривать движение Земли как реальность, а лишь как гипотезу. [9]
В общепринятом использовании в 21 веке гипотеза относится к предварительной идее, достоинства которой требуют оценки. Для надлежащей оценки создателю гипотезы необходимо определить конкретные моменты в рабочих терминах. Гипотеза требует больше работы со стороны исследователя, чтобы подтвердить или опровергнуть ее. Со временем подтвержденная гипотеза может стать частью теории или иногда может вырасти и стать самой теорией. Обычно научные гипотезы имеют форму математической модели . [ 10] Иногда, но не всегда, их можно также сформулировать как экзистенциальные утверждения , утверждающие, что некоторый конкретный случай рассматриваемого явления имеет некоторые характерные и причинные объяснения, которые имеют общую форму универсальных утверждений , утверждающих, что каждый случай явления имеет определенную характеристику. [ необходимо разъяснение ]
В предпринимательской среде гипотеза используется для формулирования предварительных идей о свойствах продуктов или бизнес-моделей. Сформулированная гипотеза затем оценивается, где гипотеза доказывается как «истинная» или «ложная» посредством эксперимента, ориентированного на верификацию или фальсификацию . [11] [12]
Любая полезная гипотеза позволит делать прогнозы с помощью рассуждений (включая дедуктивные ). Это может предсказать результат эксперимента в лабораторных условиях или наблюдения явления в природе . Предсказание может также ссылаться на статистику и говорить только о вероятностях. Карл Поппер , вслед за другими, утверждал, что гипотеза должна быть фальсифицируемой , и что нельзя считать предложение или теорию научной, если она не допускает возможности быть показанной ложной. Другие философы науки отвергли критерий фальсифицируемости или дополнили его другими критериями, такими как проверяемость (например, верификационизм ) или согласованность (например, конфирмационный холизм ). Научный метод включает экспериментирование для проверки способности некоторой гипотезы адекватно отвечать на исследуемый вопрос. Напротив, неограниченное наблюдение не так вероятно вызовет необъяснимые проблемы или открытые вопросы в науке, как формулировка решающего эксперимента для проверки гипотезы. Мысленный эксперимент также может быть использован для проверки гипотезы.
Формулируя гипотезу, исследователь не должен знать в данный момент результат теста или то, что он остается обоснованно в процессе продолжающегося исследования. Только в таких случаях эксперимент, тест или исследование потенциально увеличивают вероятность демонстрации истинности гипотезы. [13] : стр. 17, 49–50 Если исследователь уже знает результат, он считается «следствием» — и исследователь должен был уже учесть это при формулировании гипотезы. Если невозможно оценить предсказания путем наблюдения или опыта , гипотезу необходимо проверить с помощью других, предоставивших наблюдения. Например, новая технология или теория могут сделать необходимые эксперименты осуществимыми.
Пробное решение проблемы обычно называют гипотезой — или, часто, « обоснованной догадкой » [14] [2] — потому что оно дает предполагаемый результат на основе доказательств. Однако некоторые ученые отвергают термин «обоснованная догадка» как неверный. Экспериментаторы могут проверить и отвергнуть несколько гипотез, прежде чем решить проблему.
По мнению Шика и Вона [15], исследователи, взвешивающие альтернативные гипотезы, могут принимать во внимание:
Рабочая гипотеза — это гипотеза, которая временно принимается в качестве основы для дальнейшего исследования [16] в надежде, что будет создана надежная теория, даже если гипотеза в конечном итоге не оправдается. [17] Как и все гипотезы, рабочая гипотеза строится как утверждение ожиданий, которые могут быть связаны с целью разведочного исследования в эмпирическом исследовании. Рабочие гипотезы часто используются в качестве концептуальной основы в качественном исследовании. [18] [19]
Предварительный характер рабочих гипотез делает их полезными в качестве организующего устройства в прикладных исследованиях. Здесь они действуют как полезное руководство для решения проблем, которые все еще находятся в фазе формирования. [20]
В последние годы философы науки пытались объединить различные подходы к оценке гипотез и научного метода в целом, чтобы сформировать более полную систему, которая объединяет индивидуальные проблемы каждого подхода. В частности, Имре Лакатос и Пол Фейерабенд , коллега и ученик Карла Поппера, соответственно, предприняли новые попытки такого синтеза.
Концепции в дедуктивно-номологической модели Гемпеля играют ключевую роль в разработке и проверке гипотез. Большинство формальных гипотез связывают концепции, определяя ожидаемые отношения между предложениями . Когда набор гипотез группируется вместе, они становятся типом концептуальной структуры . Когда концептуальная структура сложна и включает в себя причинность или объяснение, ее обычно называют теорией. По словам известного философа науки Карла Густава Гемпеля ,
Гемпель приводит полезную метафору, описывающую связь между концептуальной структурой и структурой, наблюдаемой и, возможно, проверяемой (интерпретируемая структура). «Вся система как бы парит над плоскостью наблюдения и закреплена на ней правилами интерпретации. Их можно рассматривать как нити, которые не являются частью сети, но связывают определенные точки последней с определенными местами в плоскости наблюдения. Благодаря этим интерпретационным связям сеть может функционировать как научная теория». [21] : 36 Гипотезы с концепциями, закрепленными в плоскости наблюдения, готовы к проверке. В «реальной научной практике процесс формирования теоретической структуры и ее интерпретации не всегда четко разделены, поскольку предполагаемая интерпретация обычно направляет конструкцию теоретика». [21] : 33 Однако «возможно и даже желательно в целях логического прояснения разделить эти два шага концептуально». [21] : 33
Когда исследуется возможная корреляция или подобная связь между явлениями, например, является ли предлагаемое средство эффективным при лечении болезни, гипотеза о том, что связь существует, не может быть исследована так же, как можно было бы исследовать предлагаемый новый закон природы. В таком исследовании, если тестируемое средство не показывает никакого эффекта в нескольких случаях, это не обязательно опровергает гипотезу. Вместо этого статистические тесты используются для определения вероятности того, что общий эффект будет наблюдаться, если предполагаемая связь не существует. Если эта вероятность достаточно мала (например, менее 1%), можно предположить существование связи. В противном случае любой наблюдаемый эффект может быть обусловлен чистой случайностью.
При статистической проверке гипотез сравниваются две гипотезы. Они называются нулевой гипотезой и альтернативной гипотезой . Нулевая гипотеза — это гипотеза, которая утверждает, что между явлениями, связь которых исследуется, нет никакой связи или, по крайней мере, не имеет формы, заданной альтернативной гипотезой. Альтернативная гипотеза, как следует из названия, является альтернативой нулевой гипотезе: она утверждает, что существует некоторая связь. Альтернативная гипотеза может принимать несколько форм в зависимости от характера предполагаемой связи; в частности, она может быть двусторонней (например: есть некоторый эффект в пока неизвестном направлении) или односторонней (направление предполагаемой связи, положительное или отрицательное, зафиксировано заранее). [22]
Обычные уровни значимости для проверки гипотез (приемлемые вероятности ошибочного отклонения истинной нулевой гипотезы) составляют .10, .05 и .01. Уровень значимости для принятия решения об отклонении нулевой гипотезы и принятии альтернативной гипотезы должен быть определен заранее, до сбора или проверки наблюдений. Если эти критерии определяются позже, когда данные для проверки уже известны, тест недействителен. [23]
Вышеуказанная процедура фактически зависит от количества участников (единиц или размера выборки ), которые включены в исследование. Например, чтобы избежать слишком малого размера выборки для отклонения нулевой гипотезы, рекомендуется указать достаточный размер выборки с самого начала. Целесообразно определить малый, средний и большой размер эффекта для каждого из ряда важных статистических тестов, которые используются для проверки гипотез. [24]
Гора Гипотезис в Антарктиде названа в знак признания роли гипотез в научных исследованиях.
Было выдвинуто несколько гипотез в различных предметных областях:
Гипотеза [...] — Рабочая гипотеза , гипотеза, выдвинутая или подкрепленная в какой-то мере особенностями наблюдаемых фактов, из которой могут быть выведены следствия, которые могут быть проверены экспериментом и специальными наблюдениями, и которую предлагается подвергнуть расширенному курсу такого исследования, с надеждой, что даже если гипотеза будет таким образом опровергнута, такое исследование может привести к обоснованной теории.
Словарное определение термина гипотеза в Викисловаре
Учебные материалы по теме «Гипотезы» в Викиверситете
Медиа, связанные с Гипотезы на Wikimedia Commons