3 tiến bộ trong triết học đã làm khoa học tốt hơn

Triết học thường bị các nhà khoa học chế giễu như là không hơn gì những suy đoán trên ghế bành.

Triết học thường bị các nhà khoa học chế giễu như là không hơn gì những suy đoán trên ghế bành. Stephen Hawking từng tuyên bố nổi tiếng rằng nó đã chết. Điều này thật không may vì chính phương pháp khoa học là một biểu hiện của tư tưởng triết học phát sinh từ phân ngành được gọi là nhận thức luận. Lịch sử cho thấy, khoa học và triết học đã làm việc chặt chẽ với nhau để thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về thế giới. Trên thực tế, trong suốt một thời gian dài, khoa học được gọi là triết học tự nhiên.

Có lẽ các nhà khoa học nên cảm thấy biết ơn hơn một chút. Những tiến bộ trong triết học xã hội và chính trị đã giúp ngăn một số nhà khoa học, những người đã thách thức trật tự hiện có, không bị hành hình – nhưng đó là câu chuyện cho một ngày khác. Ở đây, chúng ta sẽ xem xét ba hiểu biết triết học đã trực tiếp dẫn đến những tiến bộ trong cách khoa học được thực hiện.

Francis Bacon yêu cầu dữ liệu thực nghiệm

Câu hỏi Điều gì làm cho khoa học khác với mọi thứ khác? vốn dĩ là một câu hỏi triết học. Điều đó có nghĩa là triết học giúp định nghĩa khoa học là gì. Điều này quan trọng bởi vì, để tìm hiểu về thế giới, chúng ta cần chắc chắn về tính hợp lệ của các phương pháp của mình. Trong phần lớn lịch sử triết học phương Tây, các ý tưởng của Aristotle chiếm ưu thế. Mặc dù ý tưởng của Aristotle về việc tìm kiếm nguyên nhân thông qua khoa học chủ yếu dựa trên lý luận suy diễn, thí nghiệm không được coi là một phần quan trọng của khoa học.

Khi đó, Francis Bacon, triết gia người Anh và là Đại pháp quan dưới thời James VI và I, đã xuất hiện. Khác với nhiều người tiền nhiệm của mình, Bacon tin tưởng vào sức mạnh của dữ liệu thực nghiệm. Trong cuốn sách Novum Organum (tiếng Latinh nghĩa là Công cụ Mới), Bacon đưa ra một phương án thay thế cho tư tưởng Aristotle bằng cách lập luận về tầm quan trọng của dữ liệu thực nghiệm. Mặc dù các phương pháp chính xác của ông không còn được sử dụng nữa, nhưng cuốn sách của ông cung cấp nền tảng cho phương pháp khoa học.

Thực tế, bản thân Bacon không giỏi lắm trong việc thí nghiệm. (Cái chết của ông do viêm phổi có thể là kết quả của một thí nghiệm liên quan đến việc nhồi tuyết vào gà chết để làm lạnh). Ông đôi khi bị so sánh bất lợi với Newton, người đã cải tiến phương pháp của Bacon và sử dụng chúng tốt hơn. Tuy nhiên, công trình của ông đã nhận được sự chào đón nồng nhiệt trong thời kỳ Khai sáng. Voltaire thậm chí đã gọi ông là Cha đẻ của Triết học Thực nghiệm.

Luận đề Church-Turing đã làm cho máy tính trở nên khả thi

Máy tính hiện đại gắn liền với những nỗ lực triết học nhằm xác định những vấn đề toán học nào có thể được giải quyết. Trong khi mọi người vào năm 1936 đều biết máy tính là gì – một con người tính toán các câu trả lời cho những bài toán toán học khó – thì câu hỏi vấn đề nào về cơ bản có thể được giải quyết theo cách này vẫn là một câu hỏi mở.

Alan Turing đã đưa ra một giải pháp cho vấn đề này vào năm 1936. Bài báo thay đổi thế giới của ông có tiêu đề dài dòng On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem. Từ bài báo này, chúng ta có nhiều ý tưởng táo bạo, bao gồm Luận đề của Turing, khẳng định rằng, nếu có đủ thời gian, bất kỳ thứ gì có thể được biểu diễn dưới dạng thuật toán đều có thể được tính toán. Điều quan trọng là ông lập luận rằng một máy tính vạn năng có thể thực hiện điều này thay cho con người.

Ít người biết rằng Alan Turing đã viết giải pháp cho vấn đề này ngay sau khi giáo sư hướng dẫn luận án tiến sĩ của ông, nhà toán học, logic học và triết gia Alonzo Church, viết luận án của riêng mình về chủ đề này. Phiên bản của Church là lambda calculus, một phương pháp có thể mô phỏng tất cả các phương pháp tính toán khác. Luận đề này về cơ bản là giống nhau. Ông cũng phát hiện ra rằng bất kỳ điều gì có thể được tính toán bởi con người (hoặc một cỗ máy sử dụng các quy trình tương tự) đều có thể được giải quyết trong một số bước hữu hạn và có thể được biểu diễn bằng một số ký hiệu giới hạn.

Cách tiếp cận của Turing thường được coi là ưu việt hơn – thậm chí Church cũng đồng ý. Quan trọng hơn, thực tế là công trình của họ sử dụng các phương pháp khác nhau để đạt được cùng một kết quả đã củng cố cho ý tưởng rằng những luận đề không thể chứng minh này là đúng. Sau này, các lập luận khác đã cung cấp thêm sự ủng hộ. Ngày nay, luận đề Church-Turing là một tiên đề cơ bản của khoa học máy tính đã dẫn đến nhiều tiến bộ.

Gần như mọi chiếc máy tính mà bạn từng sử dụng đều được thiết kế như một máy Turing vạn năng, có nghĩa là nó có thể thực thi bất kỳ thuật toán nào có thể tính toán được. Ngoài ra, ý tưởng lưu trữ các hướng dẫn mà máy tính sẽ thực hiện dưới dạng điện tử thay vì định dạng vật lý (như mã đục lỗ hoặc phích cắm) cũng xuất phát từ công thức luận đề của Turing.

Noam Chomsky khởi động cuộc cách mạng nhận thức

Vào giữa thế kỷ 20, nhiều cách suy nghĩ thống trị về tâm trí và não bộ tập trung hoàn toàn vào hành vi. Các trường phái tư tưởng như thuyết hành vi tập trung vào phản ứng của con người trước các kích thích và hình phạt. Ví dụ, trong trường hợp ngôn ngữ, lý thuyết hàng đầu vào đầu những năm 1950 cho rằng trẻ em nghe thấy nhiều từ và học cách sử dụng chúng bằng cách củng cố tích cực; khi chúng sử dụng đúng, những điều tốt đẹp xảy ra.

Lý thuyết này mất dần sự tín nhiệm sau khi Noam Chomsky viết cuốn sách đầu tiên của mình. Ông đã lật đổ mô hình hành vi bằng cách chỉ ra rằng trẻ em không được tiếp xúc đủ với các ví dụ về ngôn ngữ trong những năm đầu đời để giải thích việc chúng học nhanh như thế nào. Thay vào đó, ông đã áp dụng một cách tiếp cận tương tự như các triết gia duy lý. Ông đề xuất rằng con người không sinh ra như những tờ giấy trắng mà có khả năng bẩm sinh để học ngôn ngữ mới, và ông còn đề xuất cái gọi là Cơ chế Tiếp nhận Ngôn ngữ như một cơ chế cho khả năng học ngôn ngữ tự nhiên và đáng kinh ngạc này.

Mặc dù các nhà ngôn ngữ học vẫn tiếp tục tranh luận về sự liên quan của công thức ban đầu của lý thuyết này, nó đã khởi đầu cuộc cách mạng nhận thức và trực tiếp dẫn đến những gì ngày nay được gọi là khoa học nhận thức. Lĩnh vực này sử dụng cách tiếp cận đa ngành để hiểu về tâm trí và áp dụng phương pháp khoa học để xem xét những gì diễn ra bên trong hộp sọ. Kết quả là, các khoa học nhận thức đã ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của tâm lý học cũng như trí tuệ nhân tạo.