DVA215
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 54

DVA215 INFORMATION - KUNSKAP - VETENSKAP GRUNDLÄGGANDE VETENSKAPSTEORI PowerPoint PPT Presentation


  • 81 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

DVA215 INFORMATION - KUNSKAP - VETENSKAP GRUNDLÄGGANDE VETENSKAPSTEORI VETENSKAP: VERKLIGHET, OBSERVATIONER, BEGREPP, MODELLER, TESTER Gordana Dodig-Crnkovic Akademin för innovation, design och teknik, Mälardalens högskola. VÄRLDEN SOM INFORMATIONSNÄTVERK FÖR MÄNNISKAN. VÄRLDEN.

Download Presentation

DVA215 INFORMATION - KUNSKAP - VETENSKAP GRUNDLÄGGANDE VETENSKAPSTEORI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

DVA215 INFORMATION - KUNSKAP - VETENSKAP

GRUNDLÄGGANDE VETENSKAPSTEORI

VETENSKAP: VERKLIGHET, OBSERVATIONER, BEGREPP, MODELLER, TESTER

Gordana Dodig-Crnkovic

Akademin för innovation, design och teknik, Mälardalens högskola


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

VÄRLDEN SOM INFORMATIONSNÄTVERK FÖR MÄNNISKAN

VÄRLDEN

MÄNNISKAN

GRÄNSSNITT


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

Barnet föds med nervsystemet och hjärnan och förmågan att ta olika intryck från världen.

http://www.alexeikurakin.org/

LÄRANDE OCH KUNSKAP

Hebbs teori:"celler som avfyras tillsammans, sammankopplas"(eng. "cells that fire toghether, wire togher").


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

ORGANISMER

MÄNNISKAN

SOCIALA GRUPPER

CELLER

EKOLOGIER

MOLEKYLER

PLANETSYSTEM

GALAXER

ATOMER

UNIVERSUM

ELEMENTÄRA PARTIKLAR


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

REKURSIVA STRUKTURER

Olika skalor bygger på varandra (elementära partiklar, atomer, molekyler, …universum)


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

FRAKTALER

http://mathworld.wolfram.com/Fractal.html


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

Hur byggs upp kunskaper?

VÄRLDEN SOM INFORMATION FÖR EN AGENT

Bilden från: http://www.alexeikurakin.org


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

VI KAN INTE OBSERVERA HELA VÄRLDEN SAMTIDIGT –

VI HAR SELEKTIV UPPMÄRKSAMHET

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=vJG698U2Mvo

http://www.youtube.com/watch?v=qhF_baBVIOs

“An agent interprets all the flow of external information in the framework of the paradigm system that already pre-exists in the mind at the moment of perception/interaction. “


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

KUNSKAPER SKAPAS AV INDIVIDER OCH FÖRS VIDARE AV SAMHÄLLET

Bilden från: http://www.alexeikurakin.org


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

MÄNSKLIG KOGNITION ÄR ETT RESULTAT AV EVOLUTION.

DJUR HAR OCKSÅ KOGNITION

http://www.youtube.com/watch?v=F5t93VQmkpU

http://www.youtube.com/watch?v=ofjo26O0z_o


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

APOR HAR ÄVEN KULTUR

Apornas kultur: Japanska snöapor tvättar potatis

http://www.youtube.com/watch?v=-euMlL9O1Kc

http://www.youtube.com/watch?v=SSVF4CuXYno Intelligenta apor


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

ETT PARADIGMSKIFTE PÅ GÅNG

Thomas Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions, (De vetenskapliga revolutionernas struktur ), 1962

beskriver paradigmskiften inom vetenskapen - byte av vetenskapliga tankemönster och förebilder

Det gamla vetenskapliga paradigmet var mekanistisk – värden som en mekanism, som ett mekaniskt urverk.

Det nya paradigmet: världen som nätverk av nätverk, komplexa system, kaotiska system, icke-linjära fenomen, självorganisation (self-organization).


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

FYSIKENS VÄRLD OCH DEN FYSISKA VÄRLDEN

Fysik är naturvetenskapen som handlar om materia - dess strukturer och förändringar (dynamik) genom de fundamentala krafter som verkar mellan dess beståndsdelar.

Fysik studerar problem på alla storleksskalor, från de minsta beståndsdelarna på subatomär nivå (partikelfysik och kärnfysik) till universums struktur på den allra största skalan (kosmologi).

Däremellan finns en rad forskningsfält som atomfysik, molekylfysik och fasta tillståndets fysik, mekanik, strömningsmekanik, elektromagnetism, termodynamik och plasmafysik, till rymdfysik och astrofysik. Biofysik och geofysik är exempel på tvärvetenskapliga forskningsfält med koppling till fysik.


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

HUR MYCKET VET VI OM UNIVERSUM?

http://www.youtube.com/watch?v=ae9Kwfzh4T8A Measure of Everything (From Space to Atoms)

http://www.youtube.com/watch?v=xmdIbp87KLg

http://www.youtube.com/watch?v=bhofN1xX6u0

Materia definieras som allting som ytterst består av några få mest fundamentala enheterna som kallas för elementärpariklar och dess växelverkan. Den materia vi är i kontakt med består av atomer (i form av kemiska föreningar, blandningar eller rena grundämnen). Atomer består i sin tur av mindre partiklar, elementarpartiklar.


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

HUR MYCKET VET VI OM UNIVERSUM?

Elementarpartiklar är materiens minsta beståndsdelar.

Till elementarpartiklarna räknar man också de partiklar som är bärare av de fyra fundamentala krafterna i naturen. Elementarpartiklar studeras inom partikelfysiken, där de partiklar man för närvarande känner till beskrivs av den så kallade Standardmodellen.


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

FUNDAMENTAL VÄXELVERKAN - DE FYRA FUNDAMENTALA NATURKRAFTERNA


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

ELEMENTÄRA PARTIKLAR OCH FUNDAMENTAL VÄXELVERKAN

http://en.wikipedia.org/wiki/Fundamental_interaction


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

HUR MYCKET VET VI OM UNIVERSUM?

Materia har massa. Albert Einstein visade att massa och energi är ekvivalenta genom sin berömda formel E=mc², där E står för energi, m för massa, och c² för ljusets hastighet i kvadrat. Massa har en inbyggd attraherande fundamental kraft, gravitationen.


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

STRÄNGTEORI

http://www.youtube.com/watch?v=_B0Kaf7xYMk&feature=player_embedded

Strängteori är en modell inom fysiken som beskriver materiens allra minsta byggstenar.

De fundamentala byggstenarna inom strängteorin är endimensionella vibrerande strängar, vilket innebär att de har en rumslig utsträckning till skillnad från tidigare fysikaliska modeller som baserades på punktlika (noll-dimensionella) partiklar.

Genom att använda denna modell kan fysiker undvika vissa problem som annars uppkommer.

Strängteori har ännu inte fått experimentell bekräftelse – inga förutsägelser som direkt kan testas experimentellt har kunnat göras hittills.

http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/scale.html A SENSE OF SCALE


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

PROBLEM MED STRÄNGTEORI

Lee Smolin: The Trouble with Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science and What Comes Next

Se också: String Theory and General Methodology

Lars-Göran Johansson & Keizo Matsubara

http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0912/0912.3160v1.pdf


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

VAD BESTÅR UNIVERSUM AV?

Universums sammansättning enligt en analys av data från WMAP

http://public.web.cern.ch/public/en/Science/Dark-en.html


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

HUR MÅNGA ELEMENTÄRPARTIKLAR?

An Exceptionally Simple Theory of Everything is a preprint proposing a basis for a unified field theory, which attempts to describe all known fundamental interactions in physics, and to stand as a possible theory of everything. The preprint was posted to the physics arXiv by Antony Garrett Lisi in 2007,and was not submitted to a peer-reviewed scientific journal.´The title is a pun on the algebra used, the Lie algebra of the largest "simple," "exceptional" Lie group, E8.

Garrett Lisi: A beautiful new theory of everything

http://www.youtube.com/watch?v=y-Gk_Ddhr0M&feature=related


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

OLÖSTA PROBLEM INOM FYSIK

Fysikens teoretiska modeller av verkligheten har avlöst varandra genom tiderna. I dag pågår sökandet av en modell som kan sammanfatta alla fenomen i universum - "teorin om allt".

Som en del av detta sökande kommer man vid Large Hadron Collider (LHC) som är världens största partikelaccelerator, söka efter Higgspartikeln, för att visa att Higgsmekanismen är det sätt genom vilket olika elementarpartiklar får olika massa.

(wiki)

http://en.wikipedia.org/wiki/Unsolved_problems_in_physics


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

OLÖSTA PROBLEM INOM FYSIK

De teoretiska försök som pågått i över ett halvt århundrade i syfte att förena kvantmekanik och generell relativitetsteori har ännu inte lyckats. De befintliga förslagen är M-teori, supersträngteori och loop-kvantgravitation.

Många astronomiska och kosmologiska fenomen är ännu oförklarade, som till exempel det faktum att universum består av mycket mer materia än antimateria samt att den består till övervägande del av okänd mörk energi och mörk materia.


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

OLÖSTA PROBLEM INOM FYSIK

Även inom den klassiska fysiken kvarstår teoretiska problem med fenomen som turbulens och kaos och andra icke-linjära fenomen.

Biologiska strukturer och processer är fortfarande en utmaning (nätverkstrukturer och icke-linjära processer är typiska där).

A strongly recommended book:

Order out of chaos: Man's new dialogue with nature

Ilja Prigogine & Isabelle Stengers


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

BYGGSTENAR, PROCESSER & COMPLEXITET: MORE IS DIFFERENT!

http://www.physics.ohio-state.edu/~jay/880/moreisdifferent.pdf

P. W. Anderson, More Is Different

Science, New Series, Vol. 177, No. 4047 (Aug. 4, 1972), pp. 393-396


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

FYSIKENS VÄRLD SOM VI SER DEN IDAG

http://www.snotr.com/video/3393LHC LARGE HADRON COLLIDER

http://www.youtube.com/watch?v=SMgi2j9Ks9k&feature=relatedQuarks: Inside the Atom

http://www.youtube.com/watch?v=Zr7wNQw12l8&feature=relatedJourney to the Edge of the Universe

http://www.youtube.com/watch?v=hoLvOvGW3Tk&feature=relatedBlack Holes, Neutron Stars, White Dwars, Space and Time

Black Hole Montage - NASA Galaxy Big Bang - PHJ

Welcome to the Hubble Universe: Nebula & Galaxies: A Cosmic Journey


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

FYSIKENS VÄRLD SOM VI SER DEN IDAG

Rekommenderas!

http://www.youtube.com/watch?v=7ImvlS8PLIo&feature=SeriesPlayList&p=D62809AD452EDB98'A Universe From Nothing' by Lawrence Krauss, AAI 2009


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

MÄNNISKAN I CENTRUM

”Människan är alltings mått: måttet för det varande, att det är, och för det icke varande, att det icke är.” (Protagoras)


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

MÄNNISKAN I CENTRUM

Vetenskapens gränser är nära relaterade till människans gränser – våra fysiska begränsningar som vi kringgår med hjälp av instrument (mikroskop, teleskop, accelleratorer och liknande) och våra kognitiva begränsningar som vi först måste inse och förstå (forskningen pågår just nu inom kognitiv vetenskap, neurovetenskap osv.) och sedan få fram datorer och programvara, robotar och liknande intelligenta system som kommer att hjälpa oss vidga och fördjupa vår förståelse av världen.

http://www.wimp.com/journeymind/Vilayanur Ramachandran: A journey to the center of your mind, TED


Grundl ggande vetenskapsmetodik

GRUNDLÄGGANDE VETENSKAPSMETODIK

Vetenskapsmetodologi – idéen om hur ideal vetenskap bör bedrivas.


Dva215 information kunskap vetenskap grundl ggande vetenskapsteori

KUNSKAP OCH OKUNSKAP

Vissasaker vi vet inte och vi förståratt vi inte vet.

En del saker vi tror at vi vet, fast det vi “vet” ärfel.

Och en del saker vi anarinteensatt vi inte vet föratt de ärheltutanförvårvärldsbild.

(ExempelvisvissteintegamlaGrekernaatt de intevissteattdetfannsantimateria.)

Svårasteokunskaperär de under (2), för de kräver en aktivt och medveten process avrevideringavexisterandeuppfattningar (“unlearning”) vilketärsvårt!


Till mpning av vetenskaplig kunskap

TILLÄMPNING AV VETENSKAPLIG KUNSKAP

Forskningens övergripande mål är att vinna ny kunskap för att vi skall förstå den värld vi lever i och för att om möjligt förändra den till det bättre.


Till mpning av vetenskaplig kunskap1

TILLÄMPNING AV VETENSKAPLIG KUNSKAP

Forskningens teoretiska resultat ger:

  • generell och ofta formell förståelse av fenomen

  • deskriptiv / prediktiv förståelse och modeller

  • problemspecifik information

  • målsättningar, (normativa) värderingar


Till mpning av vetenskaplig kunskap praktiska forskningsresultat

TILLÄMPNING AV VETENSKAPLIG KUNSKAPPraktiska forskningsresultat

Forskningens praktiska resultat kan ger:

  • nya processer och metoder för produktframtagning

  • nya processer och material för produkttillverkning

  • nya produkter (läkemedel, instrument, material, osv.)


Kvantitativa metoder

KVANTITATIVA METODER

  • Kan ge svar på frågan om hur ofta och hur mycket.

  • Nomotetisk (många observationer) - Objektivitet

  • Syfte: Generalisera, testa teorier

  • Metod: Standardiserad strukturerad intervju, enkätformulär, frekvensmätning.


Kvantitativa metoder1

KVANTITATIVA METODER

  • Resultat: Beskrivande frekvenstabeller, hypoteser och/eller förklaringar av statistiska samband.

  • Bedömning:Validitet – Har man undersökt rätt sak?

    Reliabilitet – Har man gjort undersökningen (mätningen) på rätt sätt? Kan den göras om av någon annan?


Anv ndning av kvantitativa metoder

ANVÄNDNING AV KVANTITATIVA METODER

  • Man söker kunskap som gäller för hela populationen, och populationen är för stor för att kunna observeras i sin helhet.

  • Man vill kunna ställa upp en modell för beräkningar.

  • Man vill kunna avgöra om eventuella samband man observerar bara är slumpmässiga.


F rdelar med kvantitativa metoder

FÖRDELAR MED KVANTITATIVA METODER

  • Välutvecklad arsenal av metoder finns att tillgå (t.ex. statistik).

  • Generaliserbarheten lättare att avgöra.

  • Man kan kvantifiera, räkna, förutsäga/predicera, testa och förkasta.

  • Man kan säga något om i vilken mån man kan lita på resultaten, så länge som man håller sig inom samma population.


Nackdelar med kvantitativa metoder

NACKDELAR MED KVANTITATIVA METODER

  • Alla variabler kan inte kvantifieras

  • Grundantaganden kan vara ganska restriktiva.

  • Kan vara kostsamma, i möda och pengar - man behöver ibland ett mycket stort antal observationer.


Kvalitativa metoder

KVALITATIVA METODER

  • Kan ge svar på frågan om hur och varför.

  • Ideografiska (många aspekter) – Subjektiva.

  • Syfte: förstå/tolka, förklara det enskilda fallet.

  • Metod: observation, intervju, tolkande textanalys, fallstudier.

  • Resultat: Identifikation av teman, strukturer och dold mening.

  • Bedömning: Öppenhet beträffande värderingar och utgångspunkter.


Anv ndning av kvalitativa metoder

ANVÄNDNING AV KVALITATIVA METODER

  • Man är ute efter att generera hypoteser snarare än för att testa dem.

  • Man är ute efter att observera svårkvantifierbara fenomen och följaktligen inte att bygga numeriska modeller.


F rdelar med kvalitativa metoder

FÖRDELAR MED KVALITATIVA METODER

  • Man får annan typ information än med kvantitativa, och kan tackla andra slags frågor.

  • Ger möjlighet till "subjektiv förståelse”.

  • Kan, ibland, vara mindre resurskrävande.

  • Man behöver inte låta sig styras av de grundantaganden som måste göras för att statistisk generalisering skall vara giltig.


Nackdelar med kvalitativa metoder

NACKDELAR MED KVALITATIVA METODER

  • Alltid problematiskt i vilken mån resultaten från t ex en fallstudie kan generaliseras.

  • Objektiviteten kan lättare bli ifrågasatt.

  • Man är, metodologiskt, på "svagare is”.

  • Kan vara resurskrävande på sitt sätt.


Vetenskap fakta och metod 1

VETENSKAP, FAKTA OCH METOD (1)

  • Vetenskap är ett resultat av en mängd aktiviteter som pågår inom olika forskarsamhällen.

  • Vetenskap förutsätter ett specifikt (”vetenskapligt”) förhållningssätt för att etablera sanna uppfattningar och accepterad metodologi.

  • Innefattar ett sökande efter mönster och samband.


Vetenskap fakta och metod 2

VETENSKAP, FAKTA OCH METOD (2)

  • Vetenskapliga/forskningsresultat måste kunna reproduceras/repeteras.

  • Vetenskapliga resultat är temporära och måste kunna omprövas. Motsatsen är dogmatism (orubblig tro).


Problemformulering

PROBLEMFORMULERING

  • Avgränsning

  • Hypotesformulering

    • Frågehypoteser

    • Nollhypoteser

    • Riktningshypoteser

  • Datainhämtning/Databildning


Datatyper k llor

DATATYPER - KÄLLOR

  • Experimentella data

  • Egna iakttagelser

  • Sekundära iakttagelser

  • Forskningsresultat

  • Officiell statistik

  • Allmän litteratur

  • Intervjuer

  • Simuleringar


Bed mning av basfakta

BEDÖMNING AV BASFAKTA

  • Vilken är källan?

  • Vad är fakta och vad är värderingar? Vilka fakta är underbyggda? Hur? Granska alla påståenden!

  • Vad har utelämnats? Vilka är de tänkbara orsakerna till utelämnandet?

Fakta talar aldrig för sig själva. De måste tolkas!


Vanliga misstag

VANLIGA MISSTAG

  • Oklar problemformulering

  • Bristfällig planering

  • Svaga, ensidiga data

  • Fel metod

  • Otillgänglig forskningsrapport

  • Ostrukturerade resonemang

  • Ologisk klassificering

  • Rapporten full med onödiga detaljer (signalen drunknar i bruset)


En grundl ggande princip ockhams rakkniv less is more

EN GRUNDLÄGGANDE PRINCIP: OCKHAMS RAKKNIV [LESS IS MORE!]

  • Skär bort allt onödigt.

  • Av två teorier som förklarar samma fenomen så är den enklare att föredra.

  • En karta i skala 1:1 ?!


Ordlista 1

ORDLISTA (1)

Ontologi – studerar hur verkligheten är beskaffad - allt som finns och kan finnas

Epistemologi – kunskapsteori

Determinism/Voluntarism – påverkas/påverkar

Rationalitet – Ändamålstänkande/handlandemht ett visst syfte eller givet mål


Ordlista 2

ORDLISTA (2)

Deskriptiv – beskriver hur det är eller blir.

Normativ – säger hur det borde vara.

Paradigm– en uppsättning teoretiska grundantaganden som man håller för riktiga och inte ifrågasätter hela tiden (Kuhn).


  • Login