书城励志杰出青少年的思维力训练
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第39章 模糊思维训练

原理

模糊是与精确相对的概念,泛指反映事物属性的概念外延不清晰,事物之间关系不明朗,难以用传统数学方法量化考察。模糊思维法于20世纪60年代兴起并迅速发展,它是帮助人们研究、解决复杂的具有模糊性问题的思维工具。它是思维形式的一种,具有通常意义下思维的本质属性,即是有意识的头脑对于客体的反映,但它又不完全和一般思维相同,它具有个性。这种个性就是思维的模糊性。模糊思维法所遵循的是“a是a,又不必是a”的模糊逻辑。它符合马克思主义的辩证法逻辑,但它又和传统的逻辑有区别。它突破了传统逻辑“是就是,不是就不是”的界限,为人们解决模糊事物中的问题开拓了广阔的天地。

模糊思维是与精确思维相对立的,但是模糊思维现象并非含混不清,更不是抛开逻辑,放弃精确,而是辩证思维,以达到模糊与精确相统一,逻辑与非逻辑相结合,使之具有广泛的实用价值。社会生活中有些问题还非使用模糊思维不可。有人用一只大木笼,装了一只鹿,一只獐,送给王元泽的父亲(王安石)。这时王元泽还是个小孩子。送东西的人问王元泽:“你看,这笼子里哪是鹿?哪是獐?”王元泽不识獐,也不识鹿。他想了一下就回答说:“鹿旁边的是獐,獐旁边的是鹿。”大家听了都拍手叫好。王元泽的回答好就好在不明确,好在含糊其辞。这就是模糊思维法。生活中确实具有很大的迂回空间和伸缩弹性。公安机关捉拿凶手的通缉令就只能模糊而不便十分精确。如肖××,男,24岁,高个子身材,上体微弓,圆脸,高鼻,皮肤粗黑,操湖北口音,爱穿牛仔服旅游鞋,好饮酒吸烟等。这样,人们可以根据外表特征,加上外部表情,与内心活动、反常疑点,予以推理、判断。如果公布一大堆十分精确具体的数字,全部定量化,反使人模糊不清。比如,身高1.76米,体重70公斤,胸围1.4米,脸圆半径5.5分米,上体微弓20度,操正宗湖北口音,××型牛仔服,喜抽三五牌香烟,酒量0.5公斤。尽管如此定量精确,恐怕带着电子计算机和雷达也难认准缉拿凶犯。在20世纪60年代,美国控制论专家查德创立了模糊数学,使人类的认识工具进入了一个新的发展领域。实践证明在某些事物的分析、认识上,过分精确反而模糊,适当模糊反而精确,只要使模糊与精确互相补充,就能达到对客观事物较为全面的把握与认识。

由于客观事物具有模糊性和确定性的双重性,因此在解决这两类问题的时候,要运用模糊思维方法和精确思维方法(如各门科学研究方法)。

训练:智力游戏训练法

开展模糊思维训练的方法有很多,例如参与某些模棱两可的智力游戏,就是一种易于普遍推行的办法。下面介绍两个智力游戏:

游戏1:在课堂上,音乐老师举起右手,然后弯曲无名指问学生:“著名的音乐大师柴可夫斯基,在弹钢琴的时候,为什么不用这个无名指?”学生们感到很奇怪,由于对柴可夫斯基的生活和生理特点并不是十分了解,于是只有大胆猜测。有的说,他不善于运用无名指;也有的说,他发明了与众不同的指法,用其他的手指就足够了。

老师说:“你们猜得都不对,因为这个指头是我的,柴可夫斯基怎么能用我的无名指去弹钢琴呢?”

游戏2:在公路上有一辆汽车飞驰,没有开车灯。突然,有一个穿黑衣的醉汉走到公路中间。面对这种危急的情况,既没有路灯,也没有月亮,眼看就要撞到那个人了,但是汽车猛然刹住了。请问:是什么起了作用?

学生们同样摸不着头脑,没有提出正确的答案。于是老师解释到:“是太阳光在起作用,因为事情发生在白天。”

以上两则游戏糊语言和含糊不清的概念误导了学生。在游戏1中,学生们没有注意到音乐教师使用自己的无名指发问,而不是问:“柴可夫斯基为什么不用无名指弹钢琴?”在游戏2中,教师先引入了一个穿黑衣的人,又提到没有月亮,暗示事情是发生在黑夜,这又是模糊观念在起引导。其实,只有在思想上树立了模糊思维观念,我们就不难以从模糊命题中求得精确的答案。

应用:模糊思维在新时代大显身手

1.在计算机处理中的运用

计算机在处理问题的时候,是采用传统数学的精确模式。计算机使用的数字只有1和0,非此即彼,在进行精确判断时非常有用。模式识别是计算机应用的重要领域之一,但是高精确的电脑在这里遇到了问题。比如一个人签名,几乎没有两次是相当精确地重复,如果用计算机来识别一个人时是把他的面孔、五官、身高、体重、发型、肤色等特征变换为几千万个数据储存起来。然而,一旦这个人的某种特征发生变化,如发式改变或者面部做了美容,那么电脑再也不能识别他了。由此可以看出,计算机在模式识别方面,虽然很精确但又很僵化,似乎比人“低能”。难怪计算机之父冯诺逸曼在谈到模式识别的时候,高度评价了人的神经系统的能力。

虽然电脑处理问题的速度和准确性是人脑无法比拟的,但是人脑却能在准确性不高的情况下处理相当复杂的问题,由此使人们联想到,如果电脑使用模糊识别法,则可能大大提高它的模式识别能力。目前,科学家正在研究新一代电子计算机。这种计算机将采用模糊数学方法,有效地模拟人类神经系统的思维能力。

2.在科学研究中的应用

卢嘉锡先生是著名的结构化学家,是中国科学院院士、中国科学院院长。他在长期的学术研究中,根据导师的启示和自己的体会,首次提出了“毛估性”思维方法。美国化学家鲍林是两度诺贝尔化学奖的获得者,他对卢嘉锡先生的研究有很大的影响。卢嘉锡回忆说:“我注意到并且十分钦佩这位导师所具有的那种独特的化学直观能力,只要给出某种物质的化学式,鲍林往往就能大体上想象出这种物质的分子构型。这无形中催化了我那种朴素的毛估性思维。”所谓“毛估性思维”,也就是大概、粗略的思维方法,不追求事物的精确性。实际上,毛估性思维和灰色思维、模糊性思维是同义语,它们研究和应用的范畴是相同的。

早在20世纪70年代初,卢嘉锡等开始研究化学模拟生物固氮,这是当时世界前沿的研究课题。开始,他们运用毛估性思维方法,认为理想的固氮酶活性中心结构模型应是不少于四核的“簇合型”化合物。由于运用了毛估性思维方法,他们于1973年就提出了“网兜状”四核簇的“福州模型I,在此基础上,后来又发展提出了“福州模型II。

3.在逻辑学上的应用

由于各种科学方法论一起渗透到模糊数学中来,使它具有一半方法论的特征。模糊数学对模糊现象进行数学化分析和定量化研究,为处理、解决模糊性问题提供了有力的数学工具,使得模糊逻辑的深入研究成为可能。

从哲学意义上讲,模糊逻辑是“模糊”与“精确”的有机统一。逻辑的模糊化,并不是说逻辑变得模糊不清了,而是说逻辑功能从处理精确现象扩大到处理模糊现象。因此可以说,模糊逻辑是逻辑从“精确化”向“模糊化”发展,模糊逻辑借助于模糊数学,它是“软科学”和“硬科学”的联系环节。模糊逻辑充分考虑了事物的不确定因素,从事物外延分析转向内涵研究,从集合进入到更深的模糊子集层次,把层次分析和多值逻辑联系起来。在描述普通集合论所不能刻画的某类内涵关系及模糊性问题上,充分显示了优越性,使系统论与层次观的结合更加紧密。

模糊逻辑方法的应用很广,相当受到重视。模糊逻辑公式极小化问题和用模糊命题进行模糊的演绎推理和归纳推理等,都是颇有应用的课题。自动控制过程、疑难病症诊断、环境污染和法医判案等等,用微分方程,拉氏变换,差分方程、布尔代数等精确的数学工具和逻辑工具使难于描述和处理的,然而用模糊逻辑来做处理却有独到之处,由此可见其应用范围之广。

4.在语言学上的应用

把模糊思维方法应用到语言学上,便产生了模糊语言学。何谓模糊语言呢?一般说来,模糊语言的界定使“模糊不清”,含义“似是而非”,语义“部分重复”等。从词汇学上说,形容词、概数词、程度副词和一部分时间名次、时间副词都是属于模糊词。另外,受形容词、程度副词修饰或限制的词组也有模糊的特点,如“老年人”、“病人”、“华丽的服饰”等。模糊语言是借助模糊数学、模糊逻辑分析语言现象,解释模糊语言的规律,是模糊数学和语言学之间的一门边缘学科分支。

练习

某个国王,曾经利用抽签的形式对死囚做出最后的判决,如果死囚抽到了写有“死”字的签,那么他就只能被处死,如果死囚抽到了写有“生”字的签,那么他就可以得到赦免。

一次,有个农夫在仇人的陷害下被官府判了死罪。仇人为了不让他得到赦免,就偷偷地把那个写着“生”字的签也换成了写有“死”的签。这样,当他最后抽签的时候,就无论怎样都难逃死罪了。可仇人的这种做法却被一位狱卒发现了,于是他就趁别人不注意的时候把这件事情告诉给了农夫。

农夫虽然也很愤怒,但一切为时已晚。就在这十万火急的时候,农夫却猛地想起了一个办法。于是,当最后抽签开始的时候,农夫竟然用这个办法拯救了自己。

那么,农夫到底是如何使自己起死回生的呢?

答案:当狱卒把两个签儿送到农夫眼前的时候,他很随便地抽出了其中的一个签儿,然后立刻就把它吞进了肚子里。这样,负责监督执行的法官手里就只剩下了一张写有“死”字的签儿,而判定农夫抽到的那个写有“生”字的签儿,所以农夫反而因此而得到了赦免,奇迹般地活了下来。