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1. Aspetti Epistemologici dell’InformaticaProf.ssa Stefania BandiniDott. Gianluca ColomboDott. Luca Mizar FedericiDipartimento di Informatica, Sistemistica e ComunicazioneUniversità di Milano-Bicocca • bandini@disco.unimib.ittel.02 6448 7835 • gianluca.colombo@disco.unimib.ittel.02 6448 7879 • mizar@disco.unimib.ittel.02 6448 7857

2. I TEMI DELLA FILOSOFIA DELLA SCIENZA 1 Teoria del metodo scientifico Verità Progresso Teleologia Scienza e Metafisica 3 2 Il problema della Crescita della conoscenza scientifica Il problema della Demarcazione Osservazione Misura Verifica sperimentale Ipotesi Deduzione di conseguenze osservative Matematizzazione Previsione

3. I protagonisti di questa storia

4. Karl R. Popper Nato a Vienna nel 1902, laureato in filosofia, dal ’46 ha insegnato filosofia della scienza presso la London School of Economics 1934: Logica della scoperta scientifica 1945: La miseria dello storicismo 1963: Congetture e confutazioni E’ importante distinguere tra il contesto della scoperta e quello della giustificazione di una teoria scientifica. Non esiste un metodo della scoperta scientifica, ma è possibile distinguere la scienza dalla pseudo-scienza. Popper [...] ha sostituito la domanda “come possiamo provare una teoria?” con la domanda “come possiamo migliorare una teoria?”. (Radnitzky) • Concetti chiave: • Critica all’induttivismo • Congetture e confutazioni: il falsificazionismo • Il problema della demarcazione (scienza vs. non-scienza)

5. Thomas S. Kuhn Statunitense, nato nel 1922, PhD in fisica (Harward) e poi docente di Storia della Scienza (Harward, Berkeley, Princeton, MIT) 1963: La struttura delle rivoluzioni scientifiche (1970: 2a ed.) La distinzione tra contesto della scoperta e contesto della giustificazione è problematica. L’importanza della storia per compredndere la scienza: “circostanze effettive in cui la conoscenza viene conquistata accettata ed assimilata”. • Concetti chiave: • Comunità scientifiche e paradigmi • Scienza normale • Rivoluzioni scientifiche

6. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Realtà Teoria Scientifica Osservazione Verifica sperimentale Ipotesi Deduzione di conseguenze osservative Modello

7. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Realtà Quando una Teoria è scientifica? LA DEMARCAZIONE Teoria Scientifica Osservazione Se un’ipotesi non viene confermata deve essere rigettata la Teoria nel suo complesso? IL PROGRESSO NELLA SCIENZA Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO Ipotesi Deduzione di conseguenze osservative Modello

8. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Realtà Quando una Teoria è scientifica? LA DEMARCAZIONE Teoria Scientifica Osservazione Se un’ipotesi non viene confermata deve essere rigettata la Teoria nel suo complesso? IL PROGRESSO NELLA SCIENZA Verifica sperimentale Il METODO SCIENTIFICO Ipotesi Deduzione di conseguenze osservative Un modello ha bisogno di un’ipotesi e un’ipotesi ha bisogno di una teoria. Modello

9. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Sulla nozione di Modello

10. IL MODELLO CLASSICO Teleologia, la forma della perfezione

11. In un’accezione larga, i modelli sono spesso usati nella vita quotidiana. Ad esempio, quando diciamo che una persona o un animale è di un certo tipo esprimiamo un modello del comportamentoche è nella nostra mente e che consente di prevedere il comportamento di una persona in una certa situazione.

12. Un altro esempio di modello è un modello verbale, nel quale il comportamento di un sistema in differenti condizioni è descritto a parole; ad esempio un modello verbale descrittivo del comportamento elettorale di un sistema democratico è: se il governo esprime una politica dannosa per i cittadini allora aumentano i voti per i partiti di opposizione.

13. Vi sono anche i modelli “materiali”. Esempi sono i modelli in scala ridotta di un’opera artistica o architettonica, oppure i prototipi che sono realizzati per effettuare dei test di resistenza meccanica o aerodinamica.

14. IL MODELLO FISICO-MATEMATICO Un modello di un sistema esprime la conoscenza di un fenomeno e come tale consente di rispondere a domande sul sistema senza la necessità di compiere un esperimento. Esso costituisce quindi un potente mezzo di previsione e descrizione del comportamento di un sistema. Tipicamente il modello matematico di un sistema consiste in un’equazione differenziale che stabilisce una relazione tra le variabili d’ingresso e le variabili d’uscita di un sistema. La descrizione di un sistema in termini di ingressi ed uscite è detta descrizione ingresso uscita. Il legame matematico consente di determinare le uscite a partire dagli ingressi e quindi di studiare la dinamica o il comportamento di un sistema in un certo ambiente.

15. qi(t) h Esempio: Modello matematico di un sistema idraulico Il serbatoio in figura è caratterizzato dalla portata d’ingressoqie dall’altezza del battenteidrico h che rappresenta la variabile d’uscita. Assumendo un serbatoio di sezione costanteA, il volume di liquido risulta: V=Ah. Per la legge di conservazione della massa (legge di continuità) si ha che

16. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Realtà Osservazione Come avviene questo passaggio? Verifica sperimentale Ipotesi Il METODO SCIENTIFICO Deduzione di conseguenze osservative Modello

17. Elementi per una Teoria del metodo scientifico • Lo statuto dell’osservazione Teoria del metodo scientifico • Critica all’induzione Osservazione Misura Verifica sperimentale Ipotesi Deduzione di conseguenze osservative Matematizzazione Previsione

18. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Sullo statuto dell’osservazione: il rapporto tra sguardo e teoria “Venticinque anni or sono, cercai di far capire questo punto ad un gruppo di studenti di Fisica, a Vienna, incominciando la lezione con le seguenti istruzioni: ‘Prendete carta e matita; osservate attentamente e registrate quel che avete osservato!’. Essi chiesero cosa volessi che osservassero. E’ chiaro che il precetto “osservate!” è assurdo.” […] L’osservazione è sempre selettiva.” Karl Popper, 1963 Galileo non aveva alcun saldo sistema di teorie ottiche sulla base del quale poter interpretare ciò che osservava attraverso il telescopio, e doveva sopperire a questa mancanza tramite una gran quantità di speculazioni

19. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Realtà Quando una Teoria è scientifica? LA DEMARCAZIONE Teoria Scientifica Osservazione Se un’ipotesi non viene confermata deve essere rigettata la Teoria nel suo complesso? IL PROGRESSO NELLA SCIENZA Come avviene questo passaggio? Verifica sperimentale Ipotesi Il METODO SCIENTIFICO Deduzione di conseguenze osservative Modello

20. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Realtà Quando una Teoria è scientifica? LA DEMARCAZIONE Teoria Scientifica Osservazione Se un’ipotesi non viene confermata deve essere rigettata la Teoria nel suo complesso? IL PROGRESSO NELLA SCIENZA Come avviene questo passaggio? Verifica sperimentale Ipotesi Il METODO SCIENTIFICO Deduzione di conseguenze osservative Modello

21. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Elementi per una Teoria del metodo scientifico Realtà Quando una Teoria è scientifica? LA DEMARCAZIONE Teoria Scientifica Osservazione Se un’ipotesi non viene confermata deve essere rigettata la Teoria nel suo complesso? IL PROGRESSO NELLA SCIENZA INDUZIONE Verifica sperimentale Ipotesi Il METODO SCIENTIFICO Deduzione di conseguenze osservative Modello

22. L’induttivismo

23. A proposito dell’inferenza induttiva: La critica L’accettazione del principio di induzione implica la tesi dell’uniformità della natura IL PRINCIPIO DI INDUZUIONE a) Quando una cosa di tipo A si presenta insieme ad una cosa di tipo B, e non si è mai presentata separatamente da una cosa del tipo B, quanto più è grande il numero dei casi in cui A e B si sono presentate assieme, tanto maggiore è la probabilità che si presenteranno assieme in un nuovo caso in cui si sa che è presente una delle due b) In circostanze uguali, un numero sufficiente di casi in cui due fenomeni si siano presentati assieme farà della probabilità che si presentino ancora assieme una quasi certezza; e farà sì che questa probabilità si avvicini illimitatamente alla certezza Fonte:D. Gillies, G. Giorello, "La filosofia della scienza nel XX secolo", Laterza, Bari, 1995

24. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Il principio di induzione: lo statuto della Legge L’idea di fondo dell’induttivismo è che la scienza parta da osservazioni, e da queste muova a generalizzazioni (leggi o teorie) e a predizioni 1) Questo, che è un corvo, è un corvo nero 2) Questo, che è un corvo, è un corvo nero 3) Questo, che è un corvo, è un corvo nero 4) Questo, che è un corvo, è un corvo nero n) Questo, che è un corvo, è un corvo nero n +1) Questo, che è un corvo, è un corvo nero GEN Tutti i corvi sono neri

25. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Il principio di induzione: lo statuto della Legge 1) Questo, che è un corvo, è un corvo nero 2) Questo, che è un corvo, è un corvo nero “Il prossimo corvo sarà nero?” 3) Questo, che è un corvo, è un corvo nero 4) Questo, che è un corvo, è un corvo nero n) Questo, che è un corvo, è un corvo nero n +1) Questo, che è un corvo, è un corvo nero GEN Apparentemente vera Tutti i corvi sono neri 1) Questo, che è un cigno, è un cigno bianco 2) Questo, che è un cigno, è un cigno bianco 3) Questo, che è un cigno, è un cigno bianco 4) Questo, che è un cigno, è un cigno bianco n) Questo, che è un cigno, è un cigno bianco n +1) Questo, che è un cigno, è un cigno bianco GEN Tutti i cigni sono bianchi Confutata

26. Elementi per una Teoria del metodo scientifico Il principio di induzione: lo statuto della Legge Per quante osservazioni si compiano, il principio di induzione non assicura la certezza della legge universale che da esse può essere inferita Una sola osservazione contraria è sufficiente per negare una legge induttiva: asimmetria tra verificazione e falsificazione Per Popper, negare valore scientifico al principio di induzione significa negare che le leggi abbiano genesi dall’osservazione Il rifiuto del principio di induzione comporta precise scelte in merito al metodo della scienza