Войти
Масштаб Вселенной, сопоставленный с отраслями науки и показывающий, как одна система строится поверх другой в иерархии наук.отрасли науки, также называемые науками, «научными областями» или «научными дисциплинами», обычно делятся на три основные группы:
Естественные и социальные науки - это эмпирические науки, что означает, что знания должны быть основаны на наблюдаемых явлениях и должны быть доступны для проверки другими исследователями, работающими в тех же условиях. Эта проверяемость может варьироваться даже в пределах одной научной дисциплины
Естественные, социальные и формальные науки составляют фундаментальные науки, которые составляют основу междисциплинарных и прикладных наук, таких как инженерия и медицина. научные дисциплины, которые существуют в нескольких категориях, могут включать части других научных дисциплин, но часто имеют свою собственную терминологию и экспертные знания.
Формальные науки - это отрасли науки, которые
связаны с формальными системами, например логика, математика, теоретическая информатика, теория информации, теория систем, теория принятия решений, статистика и теоретическая лингвистика.
В отличие от других отраслей, t формальные науки не озабочены достоверностью теорий, основанных на наблюдениях в реальном мире (эмпирических знаниях ), а скорее свойства формальных систем на основе определений и правил. Следовательно, существуют разногласия относительно того, действительно ли формальные науки составляют науку. Однако методы формальных наук необходимы для построения и проверки научных моделей, имеющих дело с наблюдаемой реальностью, и крупные достижения в формальных науках часто позволяют добиться значительных успехов в эмпирических науках.
Логика (от греч. : λογική, logikḗ, «обладающий разумом, интеллектуальный, диалектический, аргументативный ') - это систематическое изучение действительных правил вывода, то есть отношений, которые приводят к принятию одного предложения (заключение ) на основании набора других положений (посылки ). В более широком смысле логика - это анализ и оценка аргументов..
Она традиционно включает классификацию аргументов; систематическое изложение логических форм ; действительность и обоснованность дедуктивного мышления ; сила из индуктивного рассуждения ; изучение формальных доказательств и вывода (включая парадоксы и ошибки ); и изучение синтаксиса и семантики.
Исторически логика изучалась в философии (с древних времен) и математике (с середины -19 век). Совсем недавно логика изучалась в когнитивной науке, которая опирается на информатику, лингвистику, философию и психологию, среди других дисциплин..
Математика в самом широком смысле слова - просто синоним формальной науки; но традиционно математика означает более конкретно коалицию четырех областей: арифметика, алгебра, геометрия и анализ, которые, грубо говоря,, изучение количества, структуры, пространства и изменений.
Статистика - это исследование сбора, организации и интерпретации данных. Он касается всех аспектов этого, включая планирование сбора данных с точки зрения дизайна опросов и экспериментов.
A статистика - это тот, кто особенно хорошо разбирается в способах мышление, необходимое для успешного применения статистического анализа. Такие люди часто получали этот опыт, работая в любой из большого количества областей. Существует также дисциплина под названием математическая статистика, которая занимается теоретической базой предмета.
Слово «статистика», относящееся к научной дисциплине, употребляется в единственном числе, например, «Статистика - это искусство». Это не следует путать со словом статистика, относящимся к количеству (например, среднее или среднее ), вычисляемому на основе набора данных, множественное число которых является статистикой ("эта статистика кажется неправильной "или" эта статистика вводит в заблуждение ").
Теория систем - это трансдисциплинарное исследование систем в целом для выяснения принципов, которые могут применяться ко всем типам систем в все области исследований. Термин еще не имеет устоявшегося и точного значения, но теорию систем с полным основанием можно считать специализацией системного мышления и обобщением системной науки. Термин происходит от Берталанфи Общая теория систем (GST) и используется в более поздних попытках в других областях, таких как теория действий из Талкотт Парсонс и социологический автопоэзис Никласа Лумана.
В этом контексте слово «системы» используется для обозначения саморегулирующихся систем, то есть самокорректирующихся посредством обратная связь. Саморегулирующиеся системы встречаются в природе, включая физиологические системы нашего тела, в локальных и глобальных экосистемах и в климате.
Теория принятия решений (или теория выбора, не путать с теорией выбора ) - это исследование выбора агента. Теорию принятия решений можно разделить на две части: нормативная теория принятия решений, которая анализирует результаты решений или определяет оптимальные решения с учетом ограничений и допущений, и описательную теорию решений, которая анализирует, как агенты фактически принимают решения, которые они делают.
Теория принятия решений тесно связана с областью теории игр и является междисциплинарной темой, изучаемой экономистами, статистиками, психологами, биологами, политологами и другими социологами, философами и компьютерными специалистами..
Эмпирические приложения этой богатой теории обычно выполняются с помощью статистических и эконометрических методов.
Теоретическая информатика (TCS) - это подмножество общих информатики и математики, которое фокусируется на более математических темах вычислений., и включает теорию вычислений.
Трудно точно описать теоретические области. Специальная группа ACM по алгоритмам и теории вычислений (SIGACT) предоставляет следующее описание:
TCS охватывает широкий спектр тем, включая алгоритмы, структуры данных, вычислительная сложность, параллельное и распределенное вычисление, вероятностное вычисление, квантовое вычисление, теория автоматов, теория информации, криптография, семантика программ и проверка, машинное обучение, вычислительная биология, вычислительная экономика, вычислительная геометрия и вычислительная теория чисел и алгебра. Работы в этой области часто отличаются упором на математическую технику и строгость.
Естественные науки - это отрасль науки, занимающаяся описанием, предсказанием и пониманием естественных явления, основанные на эмпирических данных из наблюдения и экспериментов. Такие механизмы, как экспертная оценка и повторяемость результатов, используются, чтобы попытаться обеспечить обоснованность научных достижений.
Естественные науки можно разделить на две основные ветви: естествознание и физика. Наука о жизни также известна как биология, а физика подразделяется на разделы: физика, химия, астрономия и Земля. наука. Эти отрасли естествознания можно разделить на более специализированные отрасли (также известные как области). Как эмпирические науки, естественные науки используют инструменты из формальных наук, таких как математика и логика, преобразовывая информацию о природе в измерения, которые можно объяснить как четкие формулировки "законов природы ".
Физическая наука - это всеобъемлющий термин для областей естествознания, изучающих неживые системы, в отличие от наук о жизни. Однако термин «физический» создает непреднамеренное, несколько произвольное различие, поскольку многие отрасли физических наук также изучают биологические явления. Между физикой и физикой есть разница.
Физика (от Древнегреческий : φύσις, романизированный : физ, лит. «природа») - естествознание, которое включает изучение материи и ее движение через пространство-время вместе с соответствующими понятиями, такими как энергия и сила. В более широком смысле это общий анализ природы, co Это сделано для того, чтобы понять, как Вселенная ведет себя.
Физика - одна из старейших академических дисциплин, возможно, самая старая благодаря включению в нее астрономии. За последние два тысячелетия физика была частью естественной философии наряду с химией, некоторыми разделами математики и биологией, но Во время научной революции 16 века естественные науки возникли как самостоятельные уникальные исследовательские программы. Некоторые области исследований являются междисциплинарными, такими как биофизика и квантовая химия, что означает, что границы физики не определены жестко. В девятнадцатом и двадцатом веках физикализм возник как главная объединяющая черта философии науки, поскольку физика дает фундаментальные объяснения каждому наблюдаемому естественному явлению. Новые идеи в физике часто объясняют фундаментальные механизмы других наук, открывая при этом новые области исследований в математике и философии.
Химия (этимология этого слова много споров) - это наука о материи и изменениях, которым она претерпевает. К науке о материи также относится физика, но в то время как физика использует более общий и фундаментальный подход, химия более специализирована, поскольку ее интересуют состав, поведение (или реакция), структура и свойства материя, а также изменения, которым она претерпевает в ходе химических реакций. Это физическая наука, изучающая различные вещества, атомы, молекулы и вещества (особенно на основе углерода). Примеры суб-дисциплин химии включают: биохимию, изучение веществ, обнаруженных в биологических организмах ; физическая химия, изучение химических процессов с использованием таких физических понятий, как термодинамика и квантовая механика ; и аналитическая химия, анализ образцов материалов для понимания их химического состава и структуры. В последние годы появилось гораздо больше специализированных дисциплин, например нейрохимия химическое изучение нервной системы.
Науки о Земле (также известные как науки о Земле, науки о Земле или науки о Земле) - это всеобъемлющий термин для обозначения науки, относящиеся к планете Земле. Возможно, это частный случай в планетологии, поскольку Земля является единственной известной планетой, несущей жизнь. В науках о Земле существуют как редукционистский, так и холистический подход. Формальная дисциплина наук о Земле может включать изучение атмосферы, гидросферы, литосферы и биосферы, а также твердая земля. Обычно ученые Земли будут использовать инструменты из физики, химии, биологии, географии, хронологии и математика, чтобы получить количественное представление о том, как работает система Земля и как она эволюционировала до своего нынешнего состояния.
Геология (от древнегреческого γῆ, gē («земля») и -λoγία, -logia, («изучение», «дискурс»)) - это Наука о Земле, связанная с твердой Землей, горными породами, из которых она состоит, и процессами, посредством которых они меняются с течением времени. Геология также может включать изучение твердых элементов любой планеты земной группы или естественного спутника, например, Марса или Луны. Современная геология в значительной степени перекрывает все другие науки о Земле, включая гидрологию и атмосферные науки, и поэтому рассматривается как один из основных аспектов интегрированной науки о системе Земли и планетология.
Океанография, или морская наука, - это раздел наук о Земле, изучающий океан. Он охватывает широкий круг тем, включая морские организмы и экосистему динамика; океанские течения, волны и геофизическая гидродинамика; тектоника плит и геология морского дна; и потоки различных химических веществ и физических свойств в океане и через его границы. Эти разнообразные темы отражают несколько дисциплин, которые океанологи объединяют для дальнейшего изучения мирового океана и понимания процессов в нем: биология, химия, геология, метеорология и физика, а также география.
Метеорология - это междисциплинарное научное исследование атмосферы. Исследования в этой области охватывают тысячелетия, хотя значительного прогресса в метеорологии не произошло до 17 века. В 19 веке произошел прорыв после развития сетей наблюдений в нескольких странах. После разработки компьютера во второй половине 20 века были достигнуты прорывы в прогнозировании погоды.
Космическая наука или астрономия - это изучение всего, что находится в космосе. Иногда это называют астрономией, но в последнее время астрономия стала рассматриваться как раздел более широкой космической науки, которая расширилась, чтобы включить другие смежные области, такие как изучение вопросов, связанных с космическими путешествиями и исследование космоса (включая космическую медицину ), космическую археологию и науку, выполняемую в космическом пространстве (см. исследование космоса ).
Науки о жизни, также известные как биология, - это естественные науки, изучающие жизнь и живые организмы - такие как микроорганизмы, растения и животные, включая людей, - включая их физическую структуру, химические процессы, молекулярные взаимодействия, физиологические механизмы, развитие и эволюция. Несмотря на сложность науки, определенные объединяющие концепции объединяют ее в единое связное поле. Биология признает клетку как базовую единицу жизни, гены как базовую единицу, а эволюцию как двигатель, который продвигает творение и исчезновение видов. Живые организмы - это открытые системы, которые выживают за счет преобразования энергии и уменьшения своей локальной энтропии для поддержания стабильного и жизненно важного состояния, определяемого как гомеостаз.
Биохимия, или биологическая химия, - это изучение химических процессов внутри живых организмов и связанных с ними. Это раздел как биологии, так и химии, и с редукционистской точки зрения он является фундаментальным в биологии. Биохимия тесно связана с молекулярной биологией, клеточной биологией, генетикой и физиологией.
микробиология - это исследование микроорганизмов, которые являются одноклеточными (одноклеточными), многоклеточными (клеточными колониями) или бесклеточными (без клеток). Микробиология включает множество дисциплин, включая вирусологию, бактериологию, протистологию, микологию, иммунологию и паразитология.
Ботаника, также называемая наукой (-ми) о растениях, биологией растений или фитологией, является наукой о жизни растений и отраслью биология. Традиционно ботаника также включала изучение грибов и водорослей микологами и фикологами соответственно, с изучением этих трех групп организмы, остающиеся в сфере интересов Международного ботанического конгресса. В настоящее время ботаники (в строгом смысле слова) изучают приблизительно 410 000 видов наземных растений, из которых около 391000 видов сосудистых растений (включая приблизительно 369000 видов цветковые растения ), и примерно 20 000 из них - мохообразные.
Зоология () - это раздел биологии, изучает царство животных, включая структуру, эмбриологию, эволюцию, классификацию, привычки и распределение все животные, как живые, так и вымершие, и то, как они взаимодействуют со своими экосистемами. Термин происходит от древнегреческого ζῷον, zōion, т.е. «животное » и λόγος, logos, т.е. «знание, изучение». Некоторые разделы зоологии включают: антрозоологию, арахнологию, археозоологию, кетологию, эмбриологию, энтомологию., гельминтология, герпетология, гистология, ихтиология, малакология, маммология, морфология, нематология, орнитология, палеозоология, патология, приматология, протозоология, таксономия и зоогеография.
Экология (от греч. : οἶκος, «дом» или « окружающая среда »; -λογία,« изучение ») является разделом биологии, касающимся взаимодействий между организмами и их биофизической средой, которая включает как биотические и абиотические компоненты. Темы, представляющие интерес, включают биоразнообразие, распространение, биомассу и популяции организмов, а также сотрудничество и конкуренцию внутри видов и между ними.. Экосистемы - это динамически взаимодействующие системы организмов, сообществ, которые они составляют, и неживых компонентов их окружающей среды. Экосистемные процессы, такие как первичное производство, почвообразование, круговорот питательных веществ и строительство ниши, регулируют поток энергии и вещества через Окружающая среда. Эти процессы поддерживаются организмами с определенными особенностями жизненного цикла.
Социальные науки - это отрасль науки, посвященная изучению обществ и отношений между отдельными людьми внутри этих обществ. Этот термин ранее использовался для обозначения области социологии, изначальной «науки об обществе», основанной в 19 веке. Помимо социологии, теперь он охватывает широкий спектр академических дисциплин, включая антропологию, археологию, экономику, человечество. география, лингвистика, менеджмент, медиаизучение, политология, психология и социальная история.
Позитивисты социологи используют методы, сходные с методами естественных наук, в качестве инструментов для понимания общества, и таким образом определяют науку в более строгом современном смысле. Интерпретивисты социологи, напротив, могут использовать социальную критику или символическую интерпретацию, а не конструировать эмпирически фальсифицируемые теории, и, таким образом, трактовать науку в ее более широком смысле. В современной академической практике исследователи часто эклектичны, используя несколько методологий (например, сочетая количественные и качественные исследования ). Термин «социальные исследования » также приобрел некоторую автономию, поскольку практикующие специалисты различных дисциплин разделяют его цели и методы.
Прикладные науки - это использование существующих научных знаний для практических целей, таких как технологии или изобретения.
В рамках естествознания дисциплины, относящиеся к фундаментальным наукам, разрабатывают базовую информацию для объяснения и, возможно, предсказания явлений в мире природы. Прикладная наука - это использование научных процессов и знаний в качестве средств для достижения определенного практического или полезного результата. Сюда входит широкий спектр областей, связанных с прикладной наукой, в том числе инженерия и медицина.
Прикладная наука также может применять формальную науку, например статистику и теория вероятности, как в эпидемиология. Генетическая эпидемиология - прикладная наука, использующая как биологические, так и статистические методы.
Отношения между отраслями науки резюмируются в следующей таблице.
