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以奥卡姆剃刀律指导科研进程 精选

已有 5846 次阅读 2021-7-4 14:05 |个人分类:科研随想|系统分类:科研笔记

奥卡姆剃刀律Occam’s razorOckham’srazor)【1】,由来自奥卡姆的逻辑学家威廉(William of Occam)首先提出。该律通常表述为:“如无必要,勿增实体(Entities must not be multiplied beyond necessity)。”用通俗的话来讲就是“切勿浪费较多东西去做,用较少的东西同样可以做好的事情。”

该律与科学研究中的简单性原则有某种异曲同工之妙,已成为判断理论科学性的依据【2】。如果科研人员在建立理论进程中,其使用了极少的假设/公理和简单的逻辑结构,且得到了简洁的公式,那么大概率能确保该理论的科学性。此外,当判断两个处于竞争地位、结论相同的理论模型哪个更靠谱时,按照该律,形式或结构更简单的模型将胜出。例如,当年哥白尼注意到“地心说”比“日心说”需要更多的假设才能得到相同的结果,因此他宁愿选择后者。这个选择的过程,恰好就是“剃刀”发挥作用、去繁就简的过程。

关于逻辑结构的简单性,爱因斯坦【3】认为某项理论内在的完备性首先要求其逻辑前提的简单性,即:(1独立的概念要简单明晰;(2)假设/原理要经济。当然,逻辑结构上简单的理论,不一定能正确描述客观事物的演变(变化和演化);然而,能正确描述客观事物演变的理论,一定是逻辑结构简单的。

客观事物, 都表现为复杂与简单的对立统一。现象纷繁杂陈、稍纵即逝,本质深埋于内、稳定恒久【3】。复杂性堪称世界之妙,简单性则是宇宙之灵简单性是复杂性之根,复杂性中有简单性之本。客观事物的演变,都受人类已发现的普适原理(如能量守恒原理和最小耗能原理)支配【4】,必然不能“出格”;此外,主控其演变的参量通常较少。因此,其本质演变规律或能用简洁的理论模型描述。然而,仍有为数不少的参量影响事物演变,虽然这些参量不起支配作用,但能扮演“佐料”角色,导致事物在演变过程中出现纷繁杂陈的现象,这给科研人员提出了巨大的挑战。尽管如此,再狡猾的狐狸也斗不过好猎手。只要科研人员善于透过现象抓本质,以宽广的视野和深厚的洞察力为依托看待之,以格物致知之态度穷究之,终能拨云见日。

牛顿【3】认为:“自然界不作无用之事,因为自然界喜欢简单化而不爱用什么多余的原因来夸耀自己。” 牛爵爷此言不虚!我们十余年来对地震产生机制和规律的研究表明,尽管地震现象千变万化,仍万变不离其宗——遵循着简单的确定性规律。

奥卡姆剃刀律,不仅为科研人员判断理论成果的科学性提供了指南,而且据之也可减少对已有理论不必要的争议。此外,该律也可作为判断科研人员成果价值的标准之一【5】。如果某科研人员能在极短时间内(如两分钟内)阐明自己的一项代表性创新成果,且能让大部分大小同行听懂并经得住其质疑,那通常说明该项成果确实很牛。

参考

1】奥卡姆剃刀原理

https://baike.baidu.com/item/%E5%A5%A5%E5%8D%A1%E5%A7%86%E5%89%83%E5%88%80%E5%8E%9F%E7%90%86/10900565?fr=aladdin

2什么是理论的科学性

http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-1282613.html

3】探究本质知行合一

https://zhuanlan.zhihu.com/p/326193043

4为何简洁的理论模型通常靠谱? 

http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-1213207.html

5】“代表作”评价制度如何执行?

http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-1122905.html



http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-1294013.html

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