Värdet av analogisk modellering i vetenskaplig teoribildning har bekräftats av ett antal vetenskapsfilosofer (t.ex. Hesse, 1966; Harré, 1976; Abrantes, 1999). Den här artikeln ger en kort översikt över den viktiga, men försummade forskningsstrategin analogisk modellering. Strategin har visat sig vara en värdefull resurs för utvecklingen av många vetenskapliga teorier. Den kan också vara en värdefull resurs för att utveckla psykologiska teorier.
Analogisk modellering
Behovet av analogisk modellering härrör från två egenskaper som ofta finns i den första generationen av vetenskapliga teorier. För det första tar genereringen av teorier, som till exempel vid explorativ faktoranalys, formen av ett förklarande resonemang som kallas existentiell abduktion, genom vilket existensen, men inte arten, av teoretiska enheter postuleras. I dessa situationer krävs en lämplig forskningsstrategi för att lära sig mer om karaktären hos dessa dolda enheter. Analogisk modellering är en lämplig strategi för att utföra det nödvändiga utarbetande arbetet. För det andra ger postuleringen av teoretiska enheter genom existentiell abduktion dessa postuleringar en bedömning av den ursprungliga rimligheten. För att påståenden om dessa latenta entiteter ska ha status av äkta kunskap måste dock ytterligare utvärderingsarbete utföras. Konstruktionen av lämpliga analoga modeller tjänar till att ytterligare bedöma rimligheten i den utökade förståelse som de erbjuder, liksom att utöka vår förståelse av dessa enheter.
I vetenskapen uppnås ökad kunskap om karaktären hos våra teoriers orsaksmekanismer genom analogisk modellering genom att använda den pragmatiska strategin att föreställa sig dessa okända mekanismer i termer av det som redan är välbekant och välförstått. Välkända exempel på modeller som har resulterat av denna strategi är modellen för kromosomalt arv, som bygger på en analogi med ett pärlband, modellen för naturligt urval, som bygger på en analogi med artificiellt urval, och beräkningsmodeller av sinnet, som bygger på analogier med datorn. När det gäller de vetenskapliga undersökningsobjekten kan strategin med analogisk modellering representeras i följande sekvens:
FENOMENA produceras av KASUSAL ENTITETER, som representeras av ANALOGISKA MODELLER AV KASUSALA Mekanismer som leder till TEORIER SOM INNEHÅLLER UTVECKLADE ANALOGISKA MODELLER.
För att ytterligare förstå den analoga modelleringens natur är det nödvändigt att skilja mellan en modell, modellens källa och modellens subjekt, eller mål, (Hesse, 1966; Harré, 1976). Utifrån källans kända natur och beteende bygger man en analogisk modell av det okända ämnet eller den okända orsaksmekanismen. För att ta ett biologiskt exempel: Darwin utformade sin modell av det naturliga urvalets ämne genom att resonera analogt från källan av den kända naturen och beteendet hos processen för artificiellt urval. På detta sätt spelar analoga modeller en viktig kreativ roll i teoribildningen.
Denna kreativa roll kräver dock att den källa från vilken modellen dras skiljer sig från det ämne som modelleras. Den moderna datorn är till exempel en välkänd källa för modellering av mänsklig kognition, även om vår kognitiva apparat i allmänhet inte anses vara en riktig dator. Modeller där källan och subjektet är olika kallas ibland för paramorfiska modeller. Detta är ett krav för analogisk modellering av verkliga och föreställda processer. Modeller där källan och subjektet är desamma kallas ibland homeomorfer. Ett leksaksflygplan kan till exempel vara en homeomorf modell av ett verkligt flygplan. Paramorfen kan vara en ikonisk representation av verkliga eller föreställda saker. Ikonisk representation kombinerar element av visualiserbar och propositionell information i ett bild-sats-komplex som i slutändan kan uttryckas i meningar. Idén om potentialfältet i fysiken är ett bra exempel eftersom den representeras i både grafisk och satsform.
Det är ikoniska paramorfoner som har en central roll i den kreativa processen för teoribildning genom analogisk modellering. Ikoniska modeller konstrueras som representationer av verkligheten, verklig eller föreställd. De står för de antagna orsaksmekanismerna. Även om de är representationer är ikoniska modeller i sig själva saker, strukturer eller processer som på något sätt motsvarar saker, strukturer eller processer som är föremål för modellering. De är därför den typ av saker som meningar kan handla om (Harré, 1976). Här bör vi notera att vetenskapliga teorier som är modeller representerar världen mindre direkt än teorier som inte är modeller.
Förutom att utveckla framväxande teorier tjänar strategin med analogisk modellering också till att bedöma deras rimlighet. När man utvärderar hur lämplig en analogisk modell är måste man bedöma analogin mellan dess källa och ämne, och för detta måste man ta hänsyn till analogiernas struktur. Analogiernas struktur i modellerna består av en positiv analogi där källan och subjektet är lika, en negativ analogi där källan och subjektet är olik varandra och en neutral analogi där vi inte har någon tillförlitlig kunskap om matchade attribut i modellens källa och subjekt (Hesse, 1966). Den negativa analogin är irrelevant för analogisk modellering. Eftersom vi i huvudsak är okunniga om karaktären hos ämnets hypotetiska mekanism bortsett från vår kunskap om modellens källa, kan vi inte specificera någon negativ analogi mellan modellen och den mekanism som modelleras. När man överväger rimligheten hos en analogisk modell tar man således hänsyn till balansen mellan de positiva och neutrala analogierna (Harré, 1976). Det är här som källans relevans för modellen preciseras. Generellt sett är det analoga resonemang som forskare använder sig av informellt och bygger på rimlighetsargument.
Analogisk abduktion
Resonemang genom analogi är en viktig form av slutledning, men den är svår att karakterisera exakt. Eftersom analogiskt resonemang resulterar i nya kunskapsanspråk är det ampliativt eller innehållsökande, en egenskap som det delar med induktivt resonemang. Men till skillnad från argument som bygger på induktiv slutledning kan argument som bygger på analogi ge upphov till kunskapsanspråk om nya typer av saker. Kortfattat kan vi säga att en analogi är ett argument som bygger på antagna eller kända paralleller eller likheter mellan två eller flera objekt, egenskaper eller händelser. Det som är känt om en klass av enheter används för att lära sig mer om den andra klassen av enheter. Ett bra analogiskt argument ger en förståelse av det mindre välkända i termer av det mer välkända, genom att man kan konstatera att de två är lika i relevanta avseenden, men inte i andra avseenden. Som redan nämnts förs ofta analogiska resonemang från datorers kända funktionssätt till mindre välkända mänskliga kognitiva processer inom psykologisk forskning.
Analogiska resonemang är viktiga inom vetenskapen och ligger uppenbarligen i hjärtat av den analoga modelleringens slutledningsförmåga. Det bör betonas att abduktivt, eller förklarande, resonemang är en viktig form av vetenskapligt resonemang i sin egen rätt. Eftersom de teorier som utformas inom vetenskapen ofta är förklarande teorier, kommer användningen av analogisk modellering för att utveckla dessa teorier nödvändigtvis att innebära att man kombinerar de två formerna av resonemang för att åstadkomma en kreativ form av resonemang som kallas analogisk abduktion. Inom vetenskapen försöker man ofta förbättra kvaliteten på en förklaringsteori genom att använda sig av en liknande typ av förklaring som är känd och accepterad av forskarsamhället. På detta sätt används ett analogt resonemang av abduktivt slag.
Det resonemang som ingår i analogisk abduktion kan enkelt anges i form av ett allmänt argumentationsschema enligt följande:
Hypotes H om egenskapen Q var korrekt i situation S1.
Situation S1 är lik situation S2 i relevanta avseenden.
Därmed kan en analog av H vara lämplig i situation S2.
Darwins (1958) teori eller modell för naturligt urval, och de andra tidigare nämnda analoga modellerna, använder sig i hög grad av analogisk abduktion. Det allmänna argumentet för analogisk abduktion som nyss gavs kan omskrivas i förenklad form för Darwins fall enligt följande:
Hypotesen om evolution genom artificiellt urval var korrekt i fall av selektiv husdjursuppfödning.
Fall av selektiv husdjursuppfödning liknar fall av arters naturliga utveckling med avseende på urvalsprocessen.
Därmed kan hypotesen om naturligt urval, i analogi med hypotesen om artificiellt urval, vara lämplig i situationer där varianter inte medvetet väljs ut.
I samband med att han formulerade sin teori om naturligt urval drog Darwin nytta av de två viktigaste egenskaperna hos analogisk abduktion: Dess förmåga att skapa och dess förmåga att rättfärdiga. Genom att resonera analogt, med hjälp av kända fakta om artificiellt urval, kunde Darwin ställa hypoteser om det naturliga urvalets parallella mekanism som förklarade mångfalden bland de naturliga arterna. Samtidigt kunde han åberopa det epistemiska värdet av sin omsorgsfullt utformade analogi och förkunna rimligheten i sin hypotes om naturligt urval. Många kreativa forskare har kunnat utnyttja resurserna i analogisk abduktion på detta sätt.
Den dramaturgiska modellen
Ett instruktivt exempel på en analogisk modell inom psykologin är Rom Harrés (1979) modell av mikrosocial interaktion med hjälp av rollregler. Med roll-rule-modellen utgör Irving Goffmans (1959) dramaturgiska perspektiv på mänskligt handlande källmodellen för att förstå de underliggande orsaksmekanismerna som är involverade i produktionen av ceremoniella, argumentativa och andra former av social interaktion. Även denna modell kan presenteras i enlighet med det enkla argumentationsschema som används omedelbart ovan för att visa den nakna strukturen i dess analoga abduktiva resonemang:
Den dramaturgiska teorin ger en korrekt redogörelse för beteendet på teaterscenen.
Beteendet på teaterscenen liknar en hel del av det mänskliga beteendet i det sociala livet.
Som en analogi med dramaturgins teori kan därför mycket av det mänskliga sociala beteendet förstås och övervakas som skådespelare på livets scen.
Den grundläggande idén med det dramaturgiska perspektivet är att vi observerar och hör en simulering av livet på scenen, och att vår kunskap om hur detta produceras ger oss en vägledning för skapandet av det verkliga livet. Goffmans dramaturgiska perspektiv ger en detaljerad analytisk redogörelse för de roller och regler som mänskliga aktörer följer på livets scen i kombination med ett ”vakande medvetande” hos skådespelaren, producenten, publiken och kritikern.
Som källmodell har den dramaturgiska modellen både positiva och negativa analogier för det finns tydliga likheter och skillnader mellan det verkliga livet och dramatiskt iscensatta handlingar. När det gäller likheterna noterade Goffman att för att bli förstådd som den person de porträtterar måste skådespelaren agera på ett sätt som är parallellt med vad publiken skulle förvänta sig av den typen av person. Det är uppenbart att det finns skillnader mellan sceniskt drama och det verkliga livet. Skillnaderna gäller sekvenser av handlingar och handlingar som på en gång är selektiva, förenklade och förstärkta. I jämförelse med det verkliga livet följs till exempel endast ett begränsat antal livssekvenser, tiden är komprimerad och upplösningar uppnås effektivt (Harré, 1979). Minskningen av antalet livssekvenser och komprimeringen av tiden är abstrakta processer. Användningen av framgångsrika resolutioner är ett idealiserat drag. På dessa sätt används modelleringsstrategierna abstraktion och idealisering för att förenkla den komplexa domänen för mikrosocial interaktion.
Slutsats
Analogisk modellering inom vetenskapen är ett riskabelt kognitivt företag. I praktiken innebär det att man läser mycket inom angränsande discipliner för att hitta potentiellt fruktbara källmodeller och väljer de källmodeller som har fungerat bra i teorier som bedöms likna den teori som håller på att utvecklas. Dessutom ger metodiken för modellering genom analogisk abduktion användbar vägledning för att utöka vetenskapsmännens kunskap om latenta kausala mekanismer (se t.ex. Harré, 2004; Haig, 2014). Naturligtvis avgörs de relevanta gränserna för likhetsförhållandet mellan modellens källa och subjekt med hänvisning till kontingenta faktafrågor som är specifika för särskilda fall, inte med hänvisning till allmänna råd om analogisk modellering. Till skillnad från psykologins modala forskningspraxis att utvärdera hypoteser genom enkla hypotetisk-deduktiva tester innebär utvärderingen av analoga modeller att man gör rimlighetsbedömningar om dem. Dessa bedömningar måste dock stärkas genom att de utvecklade teorierna senare jämförs med rivaliserande teorier innan modellerna kan betraktas som ordentligt trovärdiga. Forskare som vill ägna sig åt analogisk modellering måste anta en mer av en gör-det-själv-attityd än vad som är brukligt inom psykologin.
Abrantes, P. (1999). Analogt resonemang och modellering inom vetenskaperna. Found. Sci. 4, 237-270. doi: 10.1023/A:1009623823171
CrossRef Full Text
Darwin, C. (1958). The Origins of Species (Arternas ursprung). 6th Edn. New York, NY: Mentor.
Goffman, E. (1959). Presentationen av jaget i vardagen. New York, NY: Doubleday Anchor.
Haig, B. D. (2014). Att undersöka den psykologiska världen: Scientific Method in the Behavioral Sciences. Cambridge, MA: MIT Press. (i tryck).
Harré, R. (1976). ”The constructive role of models”, i The Use of Models in the Social Sciences, ed L. Collins (London: Tavistock), 16-43.
Harré, R. (1979). Social Being. Oxford: Basil Blackwell.
Harré, R. (2004). Modeller: Portalen till det okända. Amsterdam: Elsevier.
Hesse, M. (1966). Modeller och analogier inom vetenskapen. Notre Dame: University of Notre Dame Press.