可拓学-蔡文.ppt

智能科学与可拓学 蔡 文 中国人工智能学会可拓工程专业委员会 广东工业大学可拓工程研究所 Email:wcai@ 一、 智能科学与研究矛盾问题 二、可拓学的基本思想和框架 三、建立“基于可拓论的 信息—知识—智能形式化体系” 四、可拓学在智能科学研究中的作用 一、 智能科学与研究矛盾问题 1. 矛盾问题和不矛盾问题 问题—— 给定条件L下要实现一定的目标G P=G*L 不矛盾问题——给定条件下能实现该目标 矛盾问题———给定条件下不能实现该目标 （ 如曹冲称象、转换桥、空城计） 工程技术中存在大量矛盾问题 各行各业存在大量矛盾问题 一、 智能科学与研究矛盾问题 2 . 可拓学产生的背景 数学——研究不矛盾问题 ——用符号语言 哲学——研究不矛盾问题和矛盾问题 ——用自然语言 工程学——充满矛盾问题 ——用个人的聪明才智和领域知识 可拓学——用形式化模型研究处理矛盾问题的 规律与方法 一、 智能科学与研究矛盾问题 3. 研究处理矛盾问题需要多学科的交叉 （1）需要形式化模型，才能用计算机。 （2）需要研究事物的内涵，量变和质变。 ( 如大象与石头,高度与长度,水与水蒸气) （3）需要专业知识，工程知识。 因此，研究处理矛盾问题的学科必然是数学、哲学和工程学的交叉。 为了用计算机协助生成处理矛盾问题的策略，还必须计算机科学的介入。 一、智能科学与研究矛盾问题 4.智能科学需要研究矛盾问题 要使计算机有较高的智能水平，必须系统地研究处理矛盾问题的理论与方法。 人们解决矛盾问题需要运用智慧; 计算机要能帮助人们处理矛盾问题，不可能仅仅通过一般的计算来实现，而需要机器有较高的智能。因此，求解矛盾问题应当是智能科学研究的对象。 二、可拓学的基本思想和框架 1. 研究对象——矛盾问题 2. 逻辑细胞——基元 （物元、事元和关系元） 3. 形式化模型——可拓模型 可拓模型（（物、动作、关系），特征、量值）） 数学模型（数量关系和空间形式） U J0 U J(T) 静态可拓集合对论域的划分 关于元素变换的可拓集合对论域的划分 可拓推理——基于可拓变换的推理 5. 方法体系——可拓方法 学术界的评价 “以中国科学院资深院士吴文俊、中国工程院院士李幼平为正副主任的鉴定委员会，最近对广东工业大学蔡文研究员等开创的可拓学学科给出高度评价，一致认为：经历20多年的连续研究，蔡文等人已经建立起一门横跨哲学、数学与工程学的新学科——可拓学。它是一门由我国科学家自己建立的、具有深远价值的原创性学科。” 三、建立“基于可拓论的 信息—知识—智能形式化体系” 1. 研究以物元、事元和关系元为基本元的信息表示体系； 2. 研究从信息元生成知识的方法与规则 ； 3. 研究从信息和知识生成策略以及评价策略的方法和规则 ； 4. 研究根据问题的目标和条件，利用可拓论处理问题的方法和过程 。 四、可拓学在智能科学研究中的作用 1. 可拓学可望成为智能科学基础理论 的一部分。 2. 为制造能出点子、想办法、生成策略 的“聪明计算机”建立理论与方法基础。 3. 为研制各个领域的高水平智能机器建立 基础理论与方法。 结 论 可拓学用“可拓”思想和形式化方法找到了一种解决矛盾问题的途径，为智能科学的发展提供了新的研究手段。 国内外系统地用形式化模型研究矛盾问题尚未出现，如果加强可拓学的研究，特别是与计算机科学结合的研究，对于我国智能科学走在外国人前面是有帮助的。 参考文献 论文 1983， 可拓集合和不相容问题，《科学探索学报》 1期 1999， 可拓论及其应用 《科学通