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可拓学的应用研究、普及与推广(综述)

第40卷第7期20lO年4月

数学的实践与认识

MATHEMATICSINPRACTICEANDTHEORY

Vol_40.NO.7

Apr.,2010可拓学的应用研究、普及与推广(综述)

蔡文,杨春燕

(广东工业大学可拓工程研究所,广东广州510090)

摘要:可拓学研究的核心是如何通过变换处理矛盾问题.介绍了近年在计算机、

设计、管理、控制、检测和中医药等领域利用可拓论和可拓方法的应用研究情况,

提出今后可拓学普及与推广的方向.

关键词:可拓学;人工智能;矛盾问题;可拓策略生成系统;可拓数据挖掘

l引言

可拓学是用形式化模型研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律与方法,并用于解决矛盾问题的科学[1】-它研究的核心就是如何通过变换处理各色各样的不相容问题[2]和对立问题(通称为矛盾问题).20多年来,可拓学研究者对矛盾问题和可拓变换进行了较深入的研究,提出了处理矛盾问题的可拓论与可拓方法[3],不少专业领域的可拓学研究者讨论了各自领域中的矛盾问题,并提出了处理它们的可拓工程[3].可拓论、可拓方法和可拓工程构成了可拓学[4】.可拓学研究已经从一个人发展为一支遍布20多省市的研究队伍,民政部批准成立了中国人工智能学会可拓工程专业委员会,有了专职从事可拓学研究的广东工业大学可拓工程研究所,大批年轻学者加入可拓学研究队伍.可拓学研究工作已取得了长足的进展:科学出版社等出版了“可拓学丛书”和一批专著;此外,至2008年已有不同领域的23本专著用章节介绍可拓学;可拓学研究者已承接国家自然科学基金有关可拓学的研究项目36项;并研制了若干可拓软件,申报了专利.据不完全统计,仅2008年一年,关于可拓学的博士生、硕士生学位论文超过110篇,期刊论文近300篇.在上述基础上,“2009年博士生导师、硕士生导师可拓学研讨会”于2009年5月在南昌大学召开[5】,经过三年的准备,“2010年可拓软件研制研讨会”将在2010年暑假的“中国人工智能学会第13届年会”上召开.由此可见,开展可拓学的应用、普及和推广工作的条件已经成熟.

2004年.以吴文俊院士为主任、李幼平院士为副主任的鉴定委员会对可拓学研究成果“可拓论及其应用研究”作出鉴定,鉴定[6]指出:“经历20多年连续研究,蔡文教授等人已经建立一门横跨哲学、数学与工程的新学科~可拓学,它是一门由我国科学家自已建立的、具有深远价值的原创性学科.”

自1988年至今,国家自然科学基金用36个项目支持可拓学研究,使它能生存下来,发展开去.2004年5月20日,“基金要闻”中指出:“原创性学科可拓学的创立与发展表明:中国

收稿日期:2009—09—29

资助项目:国家自然科学基金(70671031);广东普通高校人文社会科学研究重点项目(06ZD63008);广东省自然科学基金(05001832,8151009001000041)

7期蔡文,等:可拓学的应用研究、普及与推广(综述)215

人有能力进行原始性创新研究一国家自然科学基金是支持源头创新研究的有力保证.”[7】可拓学与人工智能有着密不可分的联系.早在2000年,中国人工智能学会理事长涂序彦教授就指出:“’可拓学’在人工智能领域大有用武之地:在理论方面,“可拓学”可作为广义人工智能的理论基础,用于从广度和高度二方面开拓广义进化人工智能.在应用方面,’可拓工程’结合各种人工智能应用系统,如:智能控制、智能通信、智能网络、智能计算机、智能机器人等进行开拓创新.反过来,又促进和推动’可拓学’本身的发展”IS],2006年8月1日在北京召开的人工智能国际大会上,中国人工智能学会理事长钟义信指出:“中国科学家提出了可拓学理论,较好地处理了矛盾的问题.可以说,中国在人工智能研究领域不再是跟踪国外水平,而是开展创新性的研究,取得了不错的成果.”2009年7月9日,在人民网的报道中,他举例说:“中国科学家提出的仿生识别方法、可拓学理论等在全球可谓独树一帜,能够较好地处理过去在人工智能方面难以解决的矛盾问题,并已逐步替代之前的模拟人体结构理论等,成为全球实验室优先采用的研究方法.”【9】2005年6月10日,由国家自然科学基金委员会信息科学部召开的“人工智能学科发展战略研讨会”上,笔者在“矛盾问题智能化处理的理论与方法研究”的报告中,介绍了可拓学和智能科学与技术的关系[10].香山科学会议于2005年12月6—7日在北京召开以”可拓学的科学意义与未来发展”为主题的第271次学术讨论会.达成了如下的共识:“可拓学是以矛盾问题为研究对象、以矛盾问题的智能化处理为主要研究内容、以可拓方法论为主要研究方法的--I'1新兴学科.矛盾问题智能化处理的研究对现代科学的发展具有重要意义.”【11j

多年来,可拓学的研究工作在国家自然科学基金委员会、中国人工智能学会和广东工业大学等机构的支持下,在很多可拓学研究者的努力下,取得了长足的进展,“2008中国科协学术建设发布会”发布的科研成果指出:“管理科学与工程领域不断涌现新理论、新方法.…灰色系统理论、可拓学理论、未确知数学、集对分析由我国学者首创.灰色系统理论、粗糙集理论、可拓学理论3个领域的理论研究尤为活跃,并取得了较为突出的研究成果.”[12]不少学者结合自己所学的专业领域开展了可拓理论和方法与所在专业结合的应用研究,特别是中国人工智能学会可拓工程专业委员会成立8年来,不少学者利用可拓论和可拓方法,结合自己的专业领域进行与计算机结合的应用研究,并研制了相应的可拓软件.下面根据笔者了解的情况对可拓学的应用研究工作做简要的介绍,并对今后可拓学的应用、普及和推广工作提出若干看法.

2若干领域中利用可拓论和可拓方法处理矛盾问题的研究

可拓学研究的核心是如何通过变换处理矛盾问题[13--14].近年在计算机、设计、管理、控制、检测和中医药等领域,不少学者开展了利用可拓论和可拓方法处理矛盾问题的研究,取得了初步的成果.

2.1可拓策略生成与可拓数据挖掘

可拓学研究的核心“矛盾问题智能化处理”,就是研究如何利用计算机处理各色各样的矛盾问题,是人工智能的一部分.近十年来,提出了可拓策略生成系统和可拓数据挖掘方法.为了用计算机处理矛盾问题,广东工业大学蔡文研究员、杨春燕研究员和李立希副教授等研究了可拓策略生成方法,承接了国家自然科学基金项目“可拓策略生成系统的基础理论和基本

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2.4可拓控制

在控制领域中,存在很多快速性、稳定性和可靠性的矛盾问题,如何处理这些矛盾问题,使不可控制转化为可以控制,华东理工大学王行愚教授利用可拓方法研制了这些问题,提出了可拓控制方法[27一z引,承接国家自然科学基金项目“可拓控制”.台湾淡江大学杨智旭教授等研究了应用于起重机的可拓控制器,开展了在工业生产中的应用研究.

2.5可拓检测

在检测领域中,广东工业大学余永权教授研究了检测对象和检测工具、检测工具和检测环境的矛盾问题提出了可拓检测方法【29】,承接国家自然科学基金项目“可拓检测的物元机制研究”,并申请了可拓检测的专利.

2.6可拓方法在中医药领域的应用

在中医药领域中,存在诊断对象和诊断工具的矛盾问题以及医治疾病的要求和现有医药的矛盾问题,广州中医药大学黎敬波教授和暨南大学陈孝银教授研究了这些问题,承接国家自然科学基金项目“可拓方法等对外感病因因素的层次化和量化研究”“非小细胞肺癌征候病机关联性知识获取及关键病机规律研究”“基于可拓理论的外感病因量化及多维相关研究”,在中医药领域开展了可拓方法的应用研究.

3抓住重点,构建--f-]较成熟的、具有多分支的新兴学科.

随着研究的深入,可拓学在理论上逐步成熟,方法体系逐步完善,它与其它学科的交叉融合也逐步深入.因此,今后可拓学研究工作除了继续深入进行理论研究以外,在应用研究方面,既要有重点,又要加强可拓论和可拓方法在各个领域的应用方法研究,这对于把可拓学建设成一门应用广泛的新兴学科有重要的价值.

3.1矛盾问题智能化处理的研究将发展为¥q¥11处理矛盾问题的智能系统

随着科学技术的发展,网络和计算机已渗透到人们生活和工作的各个层面.由于矛盾问题无处不在,各个领域都要涉及矛盾问题的处理,因此,创制能帮助人们处理矛盾问题的智能系统成为科学技术研究的前沿课题.由于可拓学是用形式化、定量化和逻辑化[30】的方法研究处理矛盾问题的科学,为用计算机帮助人们处理矛盾问题提供了理论与方法,因此,“它必将在多个领域有广阔的应用前景.这是一项重要的、探索性强的前沿基础研究.”[9]通过近年的研究,我们认为,有望在如下几方面取得较好的成果:

1)加速能帮助人们处理矛盾问题的智能平台的研制;

2)基于可拓论的智能系统在多个领域得到应用;

3)可拓策略生成软件在多个领域得到应用;

4)可拓数据挖掘软件在多个领域得到应用

3.2进人新的领域一网络

由于网络的发展,现代社会、经济和科学技术离不开网络.因此,研究网络与可拓学的结合已经成为当前可拓学研究必须加强的课题,我们可以考虑如下几方面的工作:1)能否利用网络中大量的信息和知识去处理各个领域需要解决的矛盾问题?

2)网络中存在各种各样的矛盾问题,能否用可拓理论与方法去处理它们?

3)为解决网络中的矛盾问题和利用网络解决矛盾问题,可拓论与方法必须作怎样的拓

可拓学的应用研究、普及与推广(综述)

作者:蔡文, 杨春燕, CAI Wen, YANG Chun-yan

作者单位:广东工业大学,可拓工程研究所,广东,广州,510090

刊名:

数学的实践与认识

英文刊名:MATHEMATICS IN PRACTICE AND THEORY

年,卷(期):2010,40(7)

被引用次数:10次

参考文献(32条)

1.蔡文可拓论及其应用[期刊论文]-科学通报 1999(07)

2.蔡文可拓集合和不相容问题 1983(01)

3.杨春燕;蔡文可拓工程 2007

4.蔡文;杨春燕;王光华一门新的交叉学科-可拓学 2005(01)

5.中国人工智能学会可拓工程专业委员会可拓学网页

6.吴文俊"可拓论及其应用研究"鉴定意见 2004

7.涂序彦可拓学-研究"矛盾转化,开拓创新"的新学科[期刊论文]-中国工程科学 2000(12)

8.国家自然科学基金委员会基金要闻,原创性学科可拓学的创立与发展表明:中国人有能力进行原始性创新研究-国家自然科学基金是支持源头创新研究的有力保证

9.查看详情 2004

10.涂序彦可拓论可作为广义人工智能的理论基础

11.钟义信中国人工智能:研究领先产品空白的尴尬

12.蔡文;杨春燕可拓学是人工智能的理论基础之一 2006

13.香山科学会议办公室可拓学的科学意义与未来发展-香山科学会议第271次学术讨论会 2006

14.中国科学技术协会2007-2008管理科学与工程学科发展报告 2008

15.蔡文;石勇可拓学的科学意义与未来发展[期刊论文]-哈尔滨工业大学学报 2006(07)

16.杨春燕可拓学的重要科学问题及其关键点[期刊论文]-哈尔滨工业大学学报 2006(07)

17.李立希;杨春燕;李铧汶可拓策略生成系统 2006

18.蔡文;杨春燕;陈文伟;李兴森可拓集与可拓数据挖掘 2008

19.Cai Wen;Yang Chunyan;Lin Weichu Extension Engineering Methods 2003

20.赵燕伟机械产品可拓概念设计研究[期刊论文]-中国工程科学 2001(06)

21.刘晓光;邹广天景观设计与可拓学方法[期刊论文]-建筑学报 2004(08)

22.杨国为基于物元动态系统分析的智能化模型化概念设计[期刊论文]-计算机工程与应用 2005(16)

23.杨春燕;蔡文管理可拓工程研究[期刊论文]-数学的实践与认识 2005(08)

24.Wen Cai Extension Management Engineering and Applications 1999(01)

25.蔡文;杨春燕可拓营销 2000

26.蔡文;春燕可拓行销 2001

27.杨春燕;张拥军可拓策划 2002

28.邓群钊;贾仁安;梁英培转换桥设计的分隔基元方法及其应用[期刊论文]-哈尔滨工业大学学报 2006(07)

29.王行愚;李建论可拓控制 1994(01)

30.潘东;金以慧可拓控制的探索与研究 1996(03)

31.余永权可拓检测的方案生成[期刊论文]-中国工程科学 2002(01)

32.蔡文;杨春燕;何斌可拓逻辑初步 2003

本文读者也读过(10条)

1.杨春燕.蔡文.YANG Chun-yan.CAI Wen可拓学论文的发表情况、存在问题及建议[期刊论文]-数学的实践与认识2010,40(4)

2.蔡文.杨春燕.何斌可拓学研究中的若干问题[期刊论文]-广东工业大学学报2001,18(1)

3.杨春燕.蔡文.YANG Chun-yan.CAI Wen可拓数据挖掘研究进展[期刊论文]-数学的实践与认识2009,39(4)

4.陈文伟.Chen Wenwei挖掘变化知识的可拓数据挖掘研究[期刊论文]-中国工程科学2006,8(11)

5.张海涛.董春游可拓数据挖掘方法在解决矛盾问题中的研究[期刊论文]-计算机系统应用2009,18(4)

6.杨春燕.蔡文.YANG Chun-yan.CAI Wen基于可拓集的可拓分类知识获取研究[期刊论文]-数学的实践与认识2008,38(16)

7.杨春燕.YANG Chun-yan可拓学的重要科学问题及其关键点[期刊论文]-哈尔滨工业大学学报2006,38(7)

8.蔡文.杨春燕.王光华一门新的交叉学科--可拓学[期刊论文]-中国科学基金2004,18(5)

9.杨春燕.蔡文.YANG Chun-yan.CAI Wen管理可拓工程研究[期刊论文]-数学的实践与认识2005,35(8)

10.杨春燕.蔡文.YANG Chun-yan.CAI Wen可拓信息-知识-智能形式化体系研究[期刊论文]-智能系统学报

2007,2(3)

引证文献(10条)

1.周秀红.杨胜强.胡新成.王健波煤矿开采技术条件的可拓综合评价[期刊论文]-煤矿安全 2012(3)

2.周秀红.杨胜强.胡新成.王健波煤矿危险程度的可拓综合评价模型[期刊论文]-煤矿安全 2011(11)

3.赵赛.陈炳发.王体春基于可拓关联规则推理的产品方案设计[期刊论文]-机械设计与制造 2012(9)

4.赵赛.陈炳发.王体春基于可拓关联规则挖掘的产品方案设计[期刊论文]-机械科学与技术 2012(11)

5.胡新成.杨胜强.周秀红.王健波可拓学在煤层瓦斯抽放难易程度评价中的应用[期刊论文]-煤炭科学技术

2011(10)

6.李明.李广杰.张文基于概率统计的可拓学分析方法在边坡岩体质量分级中的应用[期刊论文]-吉林大学学报(地球科学版) 2011(5)

7.潘丽娜.王治和.党辉基于关联函数的数据流聚类算法[期刊论文]-计算机应用 2013(1)

8.周贤永.陈光TRIZ40条发明原理的可拓变换表述形式研究[期刊论文]-科技进步与对策 2011(5)

9.李晓峰.徐玖平基于物元与可拓集合理论的企业技术创新综合风险测度模型[期刊论文]-中国管理科学 2011(3)

10.刘健鑫.崔汉国.代星.赵偲宇.李正民换热器设计方案多级可拓综合评价[期刊论文]-化工学报 2011(7)

本文链接:https://www.wendangku.net/doc/359125153.html,/Periodical_sxdsjyrs201007034.aspx

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