Эксперимент

Экспериме́нт^[1]^[2]^[3] (от лат. experimentum — проба, опыт) — процедура, выполняемая для поддержки, опровержения или подтверждения гипотезы или теории.

Эксперименты могут значительно различаться по целям и масштабам, как правило полагаются на повторяемую процедуру и логический анализ результатов. К экспериментам также относят и естественные исследования — действия, направленные на удовлетворения любопытства. Эксперимент является одним из источников опыта и эмпирических данных^[4]. Научным называют эксперимент реализуемый в рамках научного метода^[5]^[6].

Эксперимент выступает в качестве инструмента:

определения научности гипотезы или теории — критерия Поппера, согласно которому эмпирическая система должна допускать опровержение на основании эксперимента^[7];
проверки теоретических положений на соответствие реальности — верификация^[8].

Модели эксперимента

Безупречный эксперимент — невоплотимая на практике модель эксперимента, используемая психологами-экспериментаторами в качестве эталона. В экспериментальную психологию данный термин ввёл Роберт Готтсданкер, автор известной книги «Основы психологического эксперимента», считавший, что использование подобного образца для сравнения приведёт к более эффективному совершенствованию экспериментальных методик и выявлению возможных ошибок в планировании и проведении психологического эксперимента.

Случайный эксперимент (случайное испытание, случайный опыт) — математическая модель соответствующего реального эксперимента, результат которого невозможно точно предсказать. Математическая модель должна удовлетворять требованиям:

она должна быть адекватна и адекватно описывать эксперимент;
должна быть определена совокупность множества наблюдаемых результатов в рамках рассматриваемой математической модели при строго определённых фиксированных начальных данных, описываемых в рамках математической модели;
должна существовать принципиальная возможность осуществления эксперимента со случайным исходом сколь угодное количество раз при неизменных входных данных;
должно быть доказано требование или априори принята гипотеза о стохастической устойчивости относительной частоты для любого наблюдаемого результата, определённого в рамках математической модели.

Эксперимент не всегда реализуется так, как задумывалось, поэтому было придумано математическое уравнение относительной частоты реализаций эксперимента:

Пусть имеется некоторый реальный эксперимент и пусть через A обозначен наблюдаемый в рамках этого эксперимента результат. Пусть произведено n экспериментов, в которых результат A может реализоваться или нет. И пусть k — это число реализаций наблюдаемого результата A в n произведенных испытаниях, считая что произведенные испытания являются независимыми.

Виды экспериментов

Физический эксперимент

Физический эксперимент — способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях. В отличие от теоретической физики, которая исследует математические модели природы, физический эксперимент призван исследовать саму природу.

Именно несогласие с результатом физического эксперимента является критерием ошибочности физической теории, или более точно, неприменимости теории к окружающему нас миру. Обратное утверждение не верно: согласие с экспериментом не может быть доказательством правильности (применимости) теории. То есть главным критерием жизнеспособности физической теории является проверка экспериментом.

В идеале, Экспериментальная физика должна давать только описание результатов эксперимента, без какой-либо их интерпретации. Однако на практике это недостижимо. Интерпретация результатов более-менее сложного физического эксперимента неизбежно опирается на то, что у нас есть понимание, как ведут себя все элементы экспериментальной установки. Такое понимание, в свою очередь, не может не опираться на какие-либо теории.

Компьютерный эксперимент

Компьютерный (численный) эксперимент — это эксперимент над математической моделью объекта исследования на ЭВМ, который состоит в том, что по одним параметрам модели вычисляются другие её параметры и на этой основе делаются выводы о свойствах объекта, описываемого математической моделью. Данный вид эксперимента можно лишь условно отнести к эксперименту, потому как он не отражает природные явления, а лишь является численной реализацией созданной человеком математической модели. Действительно, при некорректности в мат. модели — её численное решение может быть строго расходящимся с физическим экспериментом^[9].

Психологический эксперимент

Психологический эксперимент — проводимый в специальных условиях опыт для получения новых научных знаний посредством целенаправленного вмешательства исследователя в жизнедеятельность испытуемого. Различными авторами понятие «психологический эксперимент» трактуется неоднозначно, зачастую под экспериментом в психологии рассматривается комплекс разных самостоятельных эмпирических методов (собственно эксперимент, наблюдение, опрос, тестирование)^[10]. Однако традиционно в экспериментальной психологии эксперимент считается самостоятельным методом. В рамках психологического консультирования, психологическим экспериментом называют специально созданную ситуацию, предназначенную для более целостного (в различных модальностях) переживания клиентом собственного опыта.

Мысленный эксперимент

Мысленный эксперимент в философии, физике и некоторых других областях знания — вид познавательной деятельности, в которой структура реального эксперимента воспроизводится в воображении. Как правило, мысленный эксперимент проводится в рамках некоторой модели (теории) для проверки её непротиворечивости. При проведении мысленного эксперимента могут обнаружиться противоречия внутренних постулатов модели либо их несовместимость с внешними (по отношению к данной модели) принципами, которые считаются безусловно истинными (например, с законом сохранения энергии, принципом причинности и т. д.).

Критический эксперимент

Критический эксперимент — это эксперимент, исход которого однозначно определяет, является ли конкретная теория или гипотеза верной. Этот эксперимент должен дать предсказанный результат, который не может быть выведен из других, общепринятых гипотез и теорий.

Пилотный эксперимент

Пилотный эксперимент (pilot experiment) — пробное экспериментальное исследование, в котором апробируются основная гипотеза, подходы к исследованию, план, проверяется работоспособность применяемых методик, уточняются технические моменты процедур эксперимента. Он проводится на небольшой выборке, без строгого контроля переменных. Пилотный эксперимент позволяет устранить грубые ошибки в формулировке гипотезы, конкретизировать цель, уточнить методику проведения эксперимента, оценить возможность получения экспериментального эффекта.

Вспомогательные методы

тестирование
анализ продуктов деятельности
математическая статистика

См. также

Примечания

↑ Эксперимент // Толковый словарь живого великорусского языка : в 4 т. / авт.-сост. В. И. Даль. — 2-е изд. — СПб. : Типография М. О. Вольфа, 1880—1882.
↑ Эксперимент // Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. — 2-е изд., вновь перераб. и значит. доп. — Т. 1—2. — СПб., 1907—1909.
↑ Эксперимент, Настольный энциклопедический словарь
↑ Pickett, Joseph P., ed. (2011), «Empirical», The American Heritage Dictionary of the English Language (5th ed.), Houghton Mifflin, ISBN 978-0-547-04101-8
↑ Исаак Ньютон (1687, 1713, 1726). «Математические начала натуральной философии», третья часть «Система мира». Перевод с латинского и примечания А. Н. Крылова. М., Наука, 1989 г., 688 с ISBN 5-02-000747-1
↑ «scientific method», Oxford Dictionaries: British and World English, 2016, retrieved 28 May 2016
↑ К.Поппер «Логика и рост научного знания», — Перевод, общая редакция и вступительная статья доктора философских наук, В. Н. САДОВСКОГО. — 4. — «Прогресс», Москва. — 1983. — С. 63. — 599 с.
↑ Верификация // Большой энциклопедический словарь.
↑ М.-Л. А. Чепа, Н. М. Бугайова. Проблемы обеспечения валидности эксперимента в условиях виртуальной среды / Экспериментальный метод в структуре психологического знания. А ещё хочется сказать следующее: «Парни го в доту» — М., 2012. — С. 82-86. ISBN 978-5-9270-0248-1.
↑ Никандров В. В. Наблюдение и эксперимент в психологии. СПб.: Речь, 2002

Литература

Визгин В. П., Герметизм, эксперимент, чудо: три аспекта генезиса науки нового времени // Философско-религиозные истоки науки. М., 1997. С.88-141.
Ахутин А. В., Эксперимент и природа. СПб.: Наука, 2012. — 660 с. — (сер. «Слово о сущем» Т. 93).

[1] Эксперимент // Толковый словарь живого великорусского языка : в 4 т. / авт.-сост. В. И. Даль. — 2-е изд. — СПб. : Типография М. О. Вольфа, 1880—1882.

[2] Эксперимент // Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. — 2-е изд., вновь перераб. и значит. доп. — Т. 1—2. — СПб., 1907—1909.

[3] Эксперимент, Настольный энциклопедический словарь

[4] Pickett, Joseph P., ed. (2011), «Empirical», The American Heritage Dictionary of the English Language (5th ed.), Houghton Mifflin, ISBN 978-0-547-04101-8

[5] Исаак Ньютон (1687, 1713, 1726). «Математические начала натуральной философии», третья часть «Система мира». Перевод с латинского и примечания А. Н. Крылова. М., Наука, 1989 г., 688 с ISBN 5-02-000747-1

[6] «scientific method», Oxford Dictionaries: British and World English, 2016, retrieved 28 May 2016

[7] К.Поппер «Логика и рост научного знания», — Перевод, общая редакция и вступительная статья доктора философских наук, В. Н. САДОВСКОГО. — 4. — «Прогресс», Москва. — 1983. — С. 63. — 599 с.

[8] Верификация // Большой энциклопедический словарь.

[9] М.-Л. А. Чепа, Н. М. Бугайова. Проблемы обеспечения валидности эксперимента в условиях виртуальной среды / Экспериментальный метод в структуре психологического знания. А ещё хочется сказать следующее: «Парни го в доту» — М., 2012. — С. 82-86. ISBN 978-5-9270-0248-1.

[Nikandrov1-10] Никандров В. В. Наблюдение и эксперимент в психологии. СПб.: Речь, 2002

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]