Операционное определение

Операционное определение определяет конкретные, воспроизводимые процедуры, предназначенные для представления конструкции. По словам американского психолога С. С. Стивенса (1935), «операция — это действие, которое мы совершаем для того, чтобы познать понятие». Например, рабочее определение «страха» (конструкт) часто включает измеримые физиологические реакции, возникающие в ответ на предполагаемую угрозу. Таким образом, «страх» можно функционально определить как определенные изменения частоты сердечных сокращений, кожно-гальванической реакции, расширения зрачков и артериального давления.

Обзор

Операционное определение предназначено для моделирования или представления концепции или теоретического определения , также известного как конструкция. Ученые должны описывать операции (процедуры, действия или процессы), определяющие концепцию, с достаточной конкретикой, чтобы другие исследователи могли повторить их исследования.

Операционные определения также используются для определения состояний системы с точки зрения конкретного, общедоступного процесса подготовки или проверочного тестирования. Например, 100 градусов Цельсия можно оперативно определить как процесс нагрева воды на уровне моря до момента ее кипения.

Торт можно функционально определить по рецепту торта.

Приложение

Несмотря на противоречивое философское происхождение этой концепции, особенно ее тесную связь с логическим позитивизмом , операциональные определения имеют бесспорное практическое применение. Это особенно справедливо в социальных и медицинских науках, где оперативные определения ключевых терминов используются для сохранения однозначной эмпирической проверяемости гипотез и теорий. Операционные определения также важны в физических науках .

Философия

Статья о научном реализме в Стэнфордской энциклопедии философии , написанная Ричардом Бойдом , указывает на то, что современная концепция частично обязана своим происхождением Перси Уильямсу Бриджмену , который считал, что выражение научных концепций часто было абстрактным и неясным. Вдохновленный Эрнстом Маха , в 1914 году Бриджмен попытался дать новое определение ненаблюдаемым объектам конкретно с точки зрения физических и умственных операций, используемых для их измерения. Соответственно, определение каждого ненаблюдаемого объекта было однозначно идентифицировано с помощью инструментов, используемых для его определения. С самого начала против такого подхода были высказаны возражения, в основном из-за его негибкости. Как отмечает Бойд: «В реальной и очевидно надежной научной практике изменения в инструментарии, связанном с теоретическими терминами, являются рутинными и, очевидно, имеют решающее значение для прогресса науки. Согласно «чистой» операционалистской концепции, такого рода модификации не будут быть методологически приемлемым, поскольку каждое определение должно рассматриваться как идентифицирующее уникальный «объект» (или класс объектов)». Однако этот отказ от операционализма как общего проекта, предназначенного в конечном итоге однозначно определить все экспериментальные явления, не означал, что операциональные определения перестали иметь какое-либо практическое применение или что их нельзя было применять в частных случаях.

Наука

Специальную теорию относительности можно рассматривать как введение оперативных определений одновременности событий и расстояний , то есть как обеспечение операций, необходимых для определения этих терминов.

В квантовой механике понятие операционных определений тесно связано с идеей наблюдаемых , то есть определений, основанных на том, что можно измерить.

Операционные определения часто являются наиболее сложными в областях психологии и психиатрии , где интуитивные понятия, такие как интеллект, должны быть операционально определены, прежде чем они станут доступными для научных исследований, например, с помощью таких процессов, как тесты IQ .

Бизнес

15 октября 1970 года мост Западные Ворота в Мельбурне , Австралия , обрушился, в результате чего погибли 35 строителей. Последующее расследование показало, что сбой произошел из-за того, что инженеры указали на поставку определенного количества плоского стального листа. Слово «плоский» в этом контексте не имело практического определения, поэтому не было никаких тестов для принятия или отклонения конкретной партии или для контроля качества.

В своих управленческих и статистических трудах У. Эдвардс Деминг придавал большое значение использованию операционных определений во всех соглашениях в бизнесе. Как он сказал:

« Операционное определение — это согласованная процедура перевода концепции в какой-либо вид измерения». – В. Эдвардс Деминг

«Не существует истинного значения какой-либо характеристики, состояния или условия, которое определяется с точки зрения измерения или наблюдения. Изменение процедуры измерения (изменение рабочего определения ) или наблюдения дает новое число». – В. Эдвардс Деминг

Общий процесс

Операционный в контексте процесса также может обозначать метод работы или философию, которая фокусируется главным образом на причинно-следственных связях (или стимулах/реакциях, поведении и т. д.), представляющих особый интерес для конкретной области в конкретный момент времени. В качестве рабочего метода он не рассматривает вопросы, связанные с предметной областью, которые являются более общими, такими как онтологические и т. д.

В вычислительной технике

Наука использует компьютеры. Компьютерные технологии используют науку. Мы видели развитие информатики. Немногие могут соединить все три из них. Одним из последствий является то, что результаты, полученные с помощью компьютера, невозможно воспроизвести, если код плохо документирован, содержит ошибки или если некоторые части полностью опущены.

Часто проблемы связаны с постоянством и ясностью использования переменных, функций и т. д. Кроме того, проблемой является системная зависимость. Короче говоря, длина (как стандарт) имеет в качестве основы определения материю. Какую молитву можно использовать, когда стандарты необходимо разработать с помощью вычислений?

Следовательно, операционное определение может использоваться в сфере взаимодействия людей с продвинутыми вычислительными системами. В этом смысле одна из областей дискурса посвящена вычислительному мышлению в науке и тому, как оно может повлиять на науку. Цитирую американского учёного:

• Компьютерная революция глубоко повлияла на то, как мы думаем о науке, экспериментах и ​​исследованиях.

Один упомянутый проект объединил экспертов по жидкостям, в том числе тех, кто был экспертом в численном моделировании, связанном с вычислительной гидродинамикой, в команду с учеными-компьютерщиками. По сути, оказалось, что компьютерщики знали недостаточно, чтобы высказать столько, сколько им хотелось. Таким образом, к их огорчению, их роль часто была «просто» программистом.

В некоторых инженерных проектах, основанных на знаниях, аналогичным образом наблюдался компромисс между попыткой научить программированию эксперта в предметной области и заставить программиста понять тонкости предметной области. Это, конечно, зависит от домена. Короче говоря, любому члену команды приходится решать, на какую сторону медали потратить свое время.

У Международного общества технологий в образовании есть брошюра, подробно описывающая «операционное определение» вычислительного мышления. В то же время ISTE предпринял попытку определить соответствующие навыки.

Признанным навыком является терпимость к двусмысленности и способность решать открытые проблемы. Например, инженерная система, основанная на знаниях, может повысить ее эксплуатационный аспект и, следовательно, ее стабильность за счет более активного участия эксперта в данной области , тем самым открывая проблемы ограничений, связанных с человеческим существованием. Как и во многих случаях, результаты вычислений приходится принимать за чистую монету из-за нескольких факторов (отсюда и возникает необходимость теста на утке ), которые не может преодолеть даже эксперт. Конечным доказательством могут быть окончательные результаты (разумное факсимиле с помощью моделирования или артефакта , рабочий проект и т. д.), повторяемость которых не гарантируется, достижение которых может быть дорогостоящим (время и деньги) и т. д.

При расширенном моделировании с необходимой вычислительной поддержкой, такой как инженерия, основанная на знаниях, необходимо поддерживать сопоставления между объектом реального мира, его абстрактными аналогами, определенными предметной областью и ее экспертами, и компьютерными моделями. Несоответствия между моделями предметной области и их вычислительными зеркалами могут вызвать проблемы по этой теме. Методы, позволяющие гибкое моделирование, необходимое для решения многих сложных задач, должны решать вопросы идентичности, типа и т. д., что затем приводит к появлению таких методов, как утиное типирование. Во многих областях с численной направленностью используются различные виды теории пределов, чтобы с разной степенью успеха преодолеть необходимость утиного теста. Тем не менее, с этим проблемы все еще остаются, поскольку репрезентативные структуры сильно влияют на то, что мы можем знать.

Питер Вегнер, выступая за объектно-ориентированную методологию, предположил, что «позитивистская научная философия, такая как операционализм в физике и бихевиоризм в психологии», широко применялась в начале 20 века. Однако вычисления изменили ситуацию. Он отмечает, что нам необходимо различать четыре уровня «необратимой физической и вычислительной абстракции» (абстракция Платона, вычислительная аппроксимация, функциональная абстракция и вычисление значений). Затем мы должны полагаться на интерактивные методы, в центре внимания которых находится поведение (см. тест на утках).

Примеры

Температура

Термодинамическое определение температуры , данное Николя Леонаром Сади Карно , относится к теплу, «текущему» между «бесконечными резервуарами». Все это очень абстрактно и не подходит для повседневного мира науки и торговли. Для конкретизации идеи температура определяется через операции с газовым термометром. Однако это сложные и деликатные инструменты, адаптированные только для национальной лаборатории стандартизации.

Для повседневного использования используется Международная температурная шкала 1990 года (ITS), определяющая температуру с точки зрения характеристик нескольких конкретных типов датчиков, необходимых для покрытия всего диапазона. Одним из таких является электрическое сопротивление термистора по заданным в ходе эксплуатации фиксированным определенной конструкции, откалиброванное точкам.

Электрический ток

Электрический ток определяется как сила между двумя бесконечными параллельными проводниками, разделенными заданным расстоянием. устройство, известное как баланс тока используется Это определение слишком абстрактно для практического измерения, поэтому для оперативного определения силы тока .

Механическая твердость

В отличие от температуры и электрического тока не существует абстрактного физического понятия твердости материала . Это слегка расплывчатая, субъективная идея, чем-то похожая на идею интеллекта . Фактически, это приводит к трем более конкретным идеям:

1. Твердость к царапинам измеряется по шкале Мооса ;
2. твердость вдавливания; и
3. Отскок, или динамическая твердость, измеряемая с помощью склероскопа по Шору .

Из них твердость при вдавливании сама по себе приводит к множеству эксплуатационных определений, наиболее важными из которых являются:

1. Испытание на твердость по Бринеллю – стальным шариком диаметром 10 мм;
2. Испытание на твердость по Виккерсу – с использованием пирамидального алмазного индентора; и
3. Испытание на твердость по Роквеллу – с использованием индентора с алмазным конусом.

Во всех этих случаях определен процесс загрузки индентора, измерения полученного отпечатка и расчета показателя твердости. Каждая из этих трех последовательностей операций измерения дает числа, соответствующие нашему субъективному представлению о твердости. Чем сложнее материал для нашего неформального восприятия, тем большего числа он достигнет на наших соответствующих шкалах твердости. Кроме того, экспериментальные результаты, полученные с использованием этих методов измерения, показали, что число твердости можно использовать для прогнозирования напряжения, необходимого для постоянной деформации стали, и эта характеристика хорошо согласуется с нашим представлением о сопротивлении остаточной деформации. Однако между различными шкалами твердости не всегда существует простая связь. Числа твердости по Виккерсу и Роквеллу демонстрируют качественно различное поведение при описании некоторых материалов и явлений.

Созвездие Девы

Смотрите также: Осевая прецессия

Созвездие Девы – это специфическое созвездие звезд на небе, поэтому процесс формирования Девы не может быть оперативным определением, поскольку он исторический и неповторяемый. Тем не менее, процесс, посредством которого мы находим Деву на небе, повторяем , поэтому таким образом Дева определяется операционально. На самом деле определений у Девы может быть сколько угодно (хотя мы никогда не сможем доказать, что говорим об одной и той же Деве), а оперативных может быть любое количество.

Академическая дисциплина

Новые академические дисциплины появляются как ответ на междисциплинарную деятельность в университетах. Ученый предположил, что предметная область становится дисциплиной, когда более дюжины университетских кафедр используют одно и то же название примерно для одной и той же темы.

и

См. Также: Теоретическое определение.

Теоретическое определение	Операционное определение
Вес: измерение гравитационной силы, действующей на объект.	результат измерения предмета по Ньютона шкале

См. также

• Утиный тест
• Введение в эксплуатацию
• Прагматичный принцип
• Прагматизм
• Прагматизм
• Теоретическое/концептуальное определение

Дальнейшее чтение

• Баллантайн, Пол Ф. Курс истории и теории психологии, в Лангфельде, HS (1945). Введение в симпозиум по операционизму. Псих. Откр. 32 , 241–243. [1]
• Бом, Д. (1996) О диалоге . Нью-Йорк: Рутледж.
• Бойд, Ричард. (1959). О современном состоянии вопроса научного реализма в Эркеннтнисе . 19 , 45–90.
• Бриджмен, П.В. Так обстоят дела. Кембридж: Издательство Гарвардского университета.
• Карнап, Рудольф. (1959). Устранение метафизики посредством логического анализа языка в Айере, А.Дж.
• Черчленд, Патрисия. (1986). Нейрофилософия — К единой науке о разуме/мозге, MIT Press.
• Черчленд, Пол. (1989). Нейрокомпьютерная перспектива — природа разума и структура науки, MIT Press.
• Деннетт, Дэниел К. (1992). Объяснение сознания , Литтл, Браун и компания.
• Депраз, Н. (1999). «Феноменологическая редукция как практика». Журнал исследований сознания , 6 (2–3), 95–110.
• Грин, компакт-диск (1992). «О бессмертных мифологических зверях: операционализм в психологии». Теория и психология , 2, 291–320 [2]
• Хардкасл, GL (1995). «СС Стивенс и истоки операционизма». Философия науки , 62, 404–424.
• Германс, HJM (1996). «Озвучивание себя: от обработки информации к диалогическому обмену». Психологический бюллетень , 119 (1), 31–50.
• Хайман, Бронвен и Шепард, Альфред Х. (1980) «Дух времени: развитие оперативного определения», Journal of Mind and Behavior 1 (2): 227–246.
• Лихи, Томас Х. (1980) «Миф об операционизме», Journal of Mind and Behavior 1 (2): 127–144.
• Рибес-Инеста, Эмилио «Что определяется в операционных определениях? Случай оперантной психологии», Поведение и философия , 2003. [3]
• Ропсторф А. и Джек А. (2003). «Редакционное введение, специальный выпуск: Доверяя субъекту? (Часть 1)». Журнал исследований сознания , 10 (9–10), v – xx.
• Ропсторф А. и Джек А. (2004). «Доверие или взаимодействие? Редакционное введение, специальный выпуск: Доверяя субъекту? (Часть 2)». Журнал исследований сознания , 11 (7–8), v – xxii.
• Стивенс, СС (1963). Операционизм и логический позитивизм, в М. Х. Марксе (ред.), Теории в современной психологии (стр. 47–76). Нью-Йорк: Макмиллан.
• Томсон-Уоддсворт, ред., операционных определений» «Психология обучения: семинары по методам исследования [4]