Model-Based Reasoning in Scientific Discovery

این جلد بر اساس مقالاتی است که در کنفرانس بین المللی استدلال مبتنی بر مدل در اکتشافات علمی (MBR'98)، که در Collegio Ghislieri، دانشگاه پاویا، پاویا، ایتالیا، در دسامبر 1998 برگزار شد، ارائه شده است. این مقاله به بررسی این موضوع می‌پردازد که چگونه تفکر علمی از مدل‌ها و استدلال توضیحی برای ایجاد تغییرات خلاقانه در نظریه‌ها و مفاهیم استفاده می‌کند. مطالعه دلایل تشخیصی، دیداری، مکانی، قیاسی و زمانی نشان داده است که راه‌های زیادی برای اجرای استدلال هوشمندانه و خلاقانه وجود دارد که نمی‌توان آنها را تنها با کمک مفاهیم سنتی استدلال مانند منطق کلاسیک توصیف کرد. گزارش‌های سنتی استدلال علمی، مفهوم استدلال را عمدتاً به استدلال‌های قیاسی و استقرایی محدود کرده‌اند. درک سهم شیوه‌های مدل‌سازی در کشف و تغییر مفهومی در علم، مستلزم استدالل علمی گسترده‌تر است تا اشکال پیچیده استدلال خلاق را در بر گیرد که همیشه موفق نیستند و می‌توانند به راه‌حل‌های نادرست منجر شوند. مطالعه این روش های اکتشافی استدلال در چهارراه فلسفه، هوش مصنوعی، روانشناسی شناختی و منطق قرار دارد. یعنی در قلب علم شناختی. چندین عنصر کلیدی مشترک برای اشکال مختلف استدلال مبتنی بر مدل وجود دارد که در این کتاب مورد بررسی قرار می‌گیرد. مدل‌ها در تفسیر سیستم‌های فیزیکی هدف، فرآیندها، پدیده‌ها یا موقعیت‌ها در نظر گرفته شده‌اند. مدل‌ها بر اساس محدودیت‌های برجسته بالقوه ارضاکننده حوزه هدف بازیابی یا ساخته می‌شوند.

The volume is based on the papers that were presented at the Interna­ tional Conference Model-Based Reasoning in Scientific Discovery (MBR'98), held at the Collegio Ghislieri, University of Pavia, Pavia, Italy, in December 1998. The papers explore how scientific thinking uses models and explanatory reasoning to produce creative changes in theories and concepts. The study of diagnostic, visual, spatial, analogical, and temporal rea­ soning has demonstrated that there are many ways of performing intelligent and creative reasoning that cannot be described with the help only of tradi­ tional notions of reasoning such as classical logic. Traditional accounts of scientific reasoning have restricted the notion of reasoning primarily to de­ ductive and inductive arguments. Understanding the contribution of model­ ing practices to discovery and conceptual change in science requires ex­ panding scientific reasoning to include complex forms of creative reasoning that are not always successful and can lead to incorrect solutions. The study of these heuristic ways of reasoning is situated at the crossroads of philoso­ phy, artificial intelligence, cognitive psychology, and logic; that is, at the heart of cognitive science. There are several key ingredients common to the various forms of model­ based reasoning to be considered in this book. The models are intended as in­ terpretations of target physical systems, processes, phenomena, or situations. The models are retrieved or constructed on the basis of potentially satisfying salient constraints of the target domain.