可拓性模型
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第三章可拓集合理论本章提要⏹从经典集合到可拓集合⏹可拓集合的定义⏹可拓集合的特色⏹基元可拓集合⏹关联函数理论1. 从经典集合到可拓集合⏹集合——人脑思维对事物识别和分类的方法⏹康托集合——u具有性质p或不具有性质p——特征函数{0,1}⏹模糊集合——u具有性质p的程度——隶属函数[0,1]⏹可拓集合——u具有性质p和不具有性质p的程度u不具有性质p,通过变换具有性质p——关联函数(-∞,+∞)可拓集合是可拓学中用于描述事物可变性、对事物进行动态分类的定量化工具,它是可拓学用于解决矛盾问题、形式化描述量变和质变的基础。
2. 可拓集合的定义可拓集合定义的演变:u (u, y) (u, y,y’)为了概括十多年来关于可拓集合的研究成果,使可拓集合的定义能直接描述元素性质的可变性和量变、质变的过程,我们用三元组(u, y,y’)和可拓变换T=(TU , Tk, Tu)来规定可拓集合。
2. 可拓集合的定义定义1(关于元素变换的可拓集合)设U 为论域,k 是U 到实域I 的一个映射,T 为给定的对U 中元素的变换,称(T )={ (u,y,y’)∣u ∈U, y=k (u )∈I,y’=k (Tu )∈I }为论域U 上关于元素变换T 的一个可拓集合,y =k (u )为(T )的关联函数。
A ~A ~2. 可拓集合的定义⏹当T=e (e 为幺变换)时,称为静态可拓集合⏹当T ≠e 时,称为动态可拓集合+(T )= { (u,y,y’)∣u ∈U, y =k (u )≤0 ,y =k (Tu )≥0}称为(T )的正可拓域;-(T )= { (u,y,y’)∣u ∈U, y =k (u )≥0 ,y =k (Tu )≤0}称为(T )的负可拓域;A +(T )= { (u,y,y’)∣u ∈U, y =k (u )≥0 ,y =k (Tu )≥0}称为(T )的正稳定域;A -(T )= { (u,y,y’)∣u ∈U, y =k (u )≤0 ,y =k (Tu )≤0}称为(T )的负稳定域。
可拓学简介“可拓学”是以蔡文教授为首的我国学者们创立的新科学。
1983年以蔡文发表首篇论文“可拓集合和不相容问题”标志着可拓学的创立。
可拓学用形式化的模型,研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律与方法,并用于处理矛盾问题,解决矛盾,“不行变行”、“不是变是”、“不知变可知”、“矛盾变不矛盾”。
听起来是一门非常神奇的学科啊!一、矛盾问题矛盾问题,是指人们要达到的目标在现有条件下无法实现的问题。
例如,要称一头大象,却只有能称20kg的小称;《三国演义》中的诸葛亮要对付司马懿的10万精兵,却只有5000老弱残兵。
有时候,在同一条件下,要实现两个对立的目标,例如,香港的汽车靠左行驶,大陆的汽车靠右行驶,在遵守双方交通规则的条件下,要想把它们联结成一个大系统,又不会撞车,该怎么办?诸如此类的矛盾非常多,那么这些矛盾有没有规律可循?能不能建立一套理论与方法,去探讨它们,这就是可拓学的出发点。
二、可拓论可拓论包括基元理论、可拓集合理论和可拓逻辑。
1、基元理论基元理论提出了描述事物基本元的“物元”、“事元”和“关系元”,讨论了基元的可拓性和可拓变换规律,研究了定性与定量相结合的可拓模型。
提供了描述事物变化与矛盾转化的形式化语言。
(1)物元定义:把物 N ,特征 c 及关于 c 的量值 v 构成的有序三元组 R=(N,c,v)作为描述物的基本单元,称为一维物元,N,c,v三者称为物元R的三要素,其中c和v构成的二元组M=(c,v)称为物N的特征元。
例如:曹冲称象问题中,R1=(大象A,重量,xkg),R2=(小称B,称量,100kg)。
如何用小称B来称大象的重量呢?可以将物元R1经过物元可拓变换转化为R3=(石块,重量,ykg),那么用一个称量仅有100kg的称来称大象的重量的矛盾问题就解决了。
当然这只是一个极简单的例子。
一个事物有许多特征,所以要完整准确描述事物就有了“n维物元”的概念。
这里就不细介绍了。
(2)事元物与物之间的相互作用称为事,事以事元来描述。
可拓学原理与应用
1.什么是可拓学
可拓学是一门研究系统抽象和组织的学科,它是现代科学发展的重要领域,可以用于系统建模,推理分析,决策支持等。
它以把抽象概念和实体之间的关系表达出来,解决实际问题为目标,应用于计算机科学,管理科学,建筑学,设计等科学领域,是一门发展蓬勃的新兴学科。
2.可拓学的原理
可拓学的原理是基于抽象和结构的思想,即把具体的实体和抽象的概念抽象化,然后依据一定的规则,给出相关实体和概念之间的关系,以这种方式来描述结构和关系,并有效地推理和应用,最终实现对系统的分析和建模。
3.可拓学的基本概念
(1)可拓元:可拓元即可拓学中最基本的概念,它表示系统中抽象概念和实体的一种元素,是建立可拓模型的基础。
(2)可拓关系:可拓关系用于描述系统中可拓元之间的关系,它们能够更直观地表达出系统的概念结构,并有助于分析系统结构。
(3)可拓网:可拓网是由可拓元和可拓关系组成的一套抽象网络,它简单而全面地描述了系统的概念结构。
4.可拓学的应用
(1)智能决策:可拓学可以用来构建决策支持系统。