于舒昂 每周课堂记录

课程笔记

第一周

key-value pair将复杂系统的本质抽象出来。提供了一种快速检索和定位知识的结构。从这种角度来理解科学革命，科学革命种的“科学共同体”所构建的“框架”、或是范式。描述的就是一个namespace的概念。在各自的namespace中进行研究和交流是通畅的、无歧义的。而跨过namespace的交流是无效的混论的歧义的。科学革命的本质就是通过namespace的重建、整合和完善构建新的范式。

联想到数据结构中key-value pair的结构，通过一一映射的hash值和排解hash冲突构建起快速查找的结构，但是这种结构除了快速查找之外没有任何其它意义，例如大小关系，排序关系，集合关系等等，我还在进一步思考这样的结构和计算机数据结构是否是等价的，有什么更深层次的意义。

科学革命的结构读书笔记

书本内容梳理

《结构》一书第一次对范式这一概念做出了清晰的阐述，引入了常规科学、危机、反常和革命的概念，建立起了科学研究发展的基本规律[1]。本文将这本书的内容从逻辑上大致分为四个部分

常规科学与科学共同体

常规科学指坚实的建立在一种或多种过去成就基础上的研究，是一种解谜活动。其主要解决的问题是现象与理论的一致、用现存理论预测有用的信息、阐明理论的问题。常规科学的目的不在于产生新的概念或者方法，因此它看上去似乎无足轻重。但库恩明确地表明科学研究的大部分时间都处在常规科学的过程中，常规科学的重要意义在于扩展已有范式的适用范围和精确程度，作为“反常指示器”而存在。 在《结构》中，库恩对科学共同体的阐述是在同一个学科领域中的科学家，他们拥有共同的公认的研究基础，有共同的一组研究问题。概括的来讲，就是在相同范式指导下的科学家们组成的团体。科学共同体是生产科学知识的单位，是进行科学认知的最小单位。在19世纪之前，科学研究还是一种个人行为，而如今，科学研究是一项庞大的，依赖于整个社会的工作，因此科学认知的最小单位就不再是个人而是科学团体。

核心概念——范式与不可通约性

范式的概念

在库恩看来，范式是某些科学实践的公认范例——它们包括定律，理论，仪器等。范式能够吸引一大批拥护者使他们脱离其他科学研究模式；同时范式又给出一组框架内待解决的问题。只有具备以上两个特征，一套理论或是一组事实才可以被称之为范式。范式是来源于科学共同体的。想要研究一个范式就必须要分析一个科学共同体的研究行为，分析这个共同体研究的基础，研究的方法，研究的途径……范式就是这些“团体承诺”的集合，也就是“共有的范例”[2]。

不可通约性

虽然《结构》中没有专门的一部分来讲述不可通约性，但范式之间的不可通约性是库恩的理论中很重要的一点。范式是科学共同体认知世界的方式和角度，不同的科学共同体之间有着不同的知觉[3]；新旧范式之间使用了一些相同的表述或是词汇，但是对这些表述的理解却完全不同，这更加使得不同科学共同体之间的分歧增加，这也就是范式的不可通约性。正因为范式具有不可通约性，库恩才会选择范式而不是共有规则或是学科作为研究科学发展的基本单位。

反常、危机和科学革命

随着常规科学的发展和范式的完善，一些不符合原本的预期的新现象开始涌现，这些新现象被称为反常。任何常规科学研究都是存在反常的，因此范式除了作为“反常指示器”而存在之外，还提供一种“阻力”——科学家们不会轻易地把反常看作革命的开始或是范式的崩溃，这也保证了常规科学的研究可以正常进行下去。当一些反常严重到导致解谜活动崩溃时；或者是一些非科学的因素（例如生产生活的需要）推动它时，危机就产生了。科学研究在这里是非积累性的，新的范式从诸多候选范式中脱颖而出，从而取代了旧的范式。这就是科学革命的过程。科学革命伴随着巨大的变化，科学家们解谜的基础发生了改变，观察这个世界的视觉也发生了改变，公认的规则，有待解决的问题都发生了改变。然而，作为知识传递的权威——教科书却往往隐藏科学革命的存在和重要性，以至于科学发展看起来像是一个线性积累的过程。

争议和时代局限性

在对于一些学科史研究的过程中可以发现，库恩的理论存在一些局限性，其中最大争议的地方在于他只选择了那些发展比较符合规律的学科（例如经典物理学和早期化学、天文学）作为自己观点的佐证而有失普遍性。 20世纪物理学的发展就提供了几个很好的例子。从相对论发展的历史来看，狭义相对论的提出确实是源自19世纪末的物理学大危机；然而广义相对论的提出却几乎可以认为与危机无关。20世纪初科学家们还没有触及到黑洞，引力红移等等与广义相对论有关的领域，自然也不可能引发危机，广义相对论的提出一部分原因是在于爱因斯坦想要推广相对性原理�[6]。广义相对论毫无疑问引发了一场剧烈的革命，但这次革命却并非来源于危机。 20世纪末，新型学科（例如生命科学、计算机科学）蓬勃发展，逐渐暴露出了库恩理论的更多局限性。在这些学科中，范式之间往往存在大量的交叉因而难以用“不可通约”来描述，同时新理论，新范式的建立也不再依赖于危机和革命。随着大数据的发展，计算(computing)这一研究范式正改变着科学发展的走向，因此也有不少学者认为库恩的理论正在逐渐失效�。