模糊逻辑趣谈
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1.6 札德——模糊逻辑之父

西方人喜欢把一个学科(或理论、学说、技术、艺术流派等)的主要创立者尊称为“某某学科之父”,如称达尔文为进化论之父,齐奥尔科夫斯基为世界宇航之父,冯·诺伊曼为博弈论之父,奥本海默为美国原子弹之父,盖尔曼为夸克理论之父,等等。这同西方文化强调个人作用分不开,却不大符合强调集体精神的东方文化。但这种说法是否科学合理,须视情况而定。如果某人提出一种全新的学说,并在一个不短的时期内仍处于主要创新者的位置,别的学者或者尚未弄懂而无所反应,或者基本上是在做宣传工作,或者是跟着走,那么,称他为该学说之父未尝不可。如果一个新学科有几个开拓者,彼此的贡献不相上下,没有哪一个可以统率群雄,则不宜这样做。例如,称爱因斯坦为相对论之父不会引起争议,但要称普朗克或玻尔或海森堡或别的什么人为量子力学之父则不适当,因为量子力学是一批物理学家共同创立的,谁也无法占据类似爱翁在相对论中那种地位。

在模糊逻辑的创建和发展中,有无足以领袖群伦的突出人物?能否找出有资格被尊奉为“模糊逻辑之父”的学者?我们按照西方文化传统对此问题做点考察。鉴于前述罗素对模糊性所做的哲学的和逻辑学的精辟分析,有文献把罗素尊奉为模糊逻辑之父。但这种说法显然不具说服力,未能得到呼应。罗素第一个对逻辑学排除模糊性提出系统的批评,为模糊性做了有力的辩护,但他谈论的只是关于模糊性的逻辑思想和哲学思想,并未找到刻画模糊性的逻辑途径,没有提出建立模糊逻辑的问题,更没有着手建立模糊逻辑的理论体系,没有给后人指明跟进的方向,因而未在逻辑界引起什么响应,没有导致逻辑学的任何实质性变革。

不过,把札德(L﹒A﹒Zadeh)称为模糊逻辑之父,不仅在西方文化圈内可行,即使在东方文化圈内亦可接受。欲深入了解模糊逻辑,了解一点札德其人其事是必要的。札德于1921年2月4日出生于苏俄的巴库,后举家迁往伊朗,于1942年获德黑兰大学电机工程系学士学位。他于1944年到美国,1946年获麻省理工学院电机工程博士学位,同年开始在哥伦比亚大学任教,1957年获教授职位。从1959年起,札德在加利福尼亚大学任教,1963年至1968年任加大电机学工程系主任,后来是加大伯克利分校电子工程和计算机教授。从1968年在普林斯顿高等研究院做访问学者起,札德先后在IBM研究实验室、国际SRI人工智能中心、斯坦福大学语言和信息研究中心等处做访问学者,丰富多样的访问研究经历是札德作为科学家的显著特点之一。由于对创立和发展模糊学做出重大贡献,札德成为多种奖项和荣誉的获得者,在世界科学界享有盛誉。

札德科学生涯早期主要从事系统理论(特别是控制理论)和决策分析的研究,属于精确科学前沿的重要领域。他在这方面曾取得出色成绩,例如,他给适应性概念下的定义至今仍被学术界沿用。而这个领域正是当时复杂性探索的主战场之一,交织着种种尖锐而又迫切需要解决的矛盾:系统理论和系统方法已有的辉煌给世人带来期望,而面对新的巨大难题又欠缺办法,二者之间形成明显的反差,越来越精确的描述方法显得越来越脱离实际,被视为没有科学性的模糊方法却能够简捷而有效地解决许多复杂的实际问题,等等。身处矛盾漩涡中的札德最初也试图通过发明更精确的方法以走出困境,但他很快就抓住问题的要害,省悟到“精确性崇拜”的谬误,认识到面对复杂的特别是人文因素起重要作用的系统,必须放弃一味追求严格、精确和定量描述的传统路线,转而承认不那么严格、精确和定性的描述方法的科学价值。用他自己的话说,必须转变科学态度,抛弃“精确性崇拜”。

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图1﹒1 “模糊逻辑之父”札德

札德学术思想的转变开始于1960年代初,那时的线性控制理论正在走向成熟,进入系统总结、建立理论体系的时期。按照札德的说法,1963年,在同查尔斯·笛索尔教授合写一本关于线性系统理论专著的过程中,他终于发现,系统科学不仅有大量类似线性系统、稳定系统、时不变系统等精确概念,还有大量类似集中参数系统、可靠性系统、慢变系统等无法精确定义的概念。在试图给这些概念以精确描述的尝试碰壁后,札德认识到,刻画后一类概念,建立描述这类系统的科学理论,必须从对精确性的过高要求上退下来,另辟蹊径,建立一种能够描述模糊性的科学理论。经过近两年的奋斗,他于1965年发表了两篇极具开创性的论文,即《模糊集合》和《模糊集合与系统》,前者为建立模糊学和模糊逻辑奠定了数学基础,后者为模糊学和模糊逻辑的实际应用指明主要方向。这两篇文章对模糊学半个多世纪的发展产生了深远影响。

札德的这两篇论文没有直接讨论逻辑问题。最先提出模糊逻辑这一概念的是马利诺,他在1966年提出一个关于模糊逻辑的内部报告。由于思想十分新颖独特,与逻辑界的主流看法相去甚远,人们需要一定时间来消化,故札德和马利诺的工作未能立即引起反响。1969年,哥根发表文章《不精确概念的逻辑》,开始打破沉闷的局面。进入20世纪70年代,模糊逻辑迅速成为一个热门的研究领域。其中,引领方向的主要是札德本人。从1972年至1974年,札德先后提出了模糊限制词、语言变量、语言真值、近似推理等关键性概念,制定了模糊推理的合成规则,初步奠定了模糊逻辑的基础。札德的这些工作引起许多学人的跟进,在东方特别是日本和中国尤其走红。1984年,在《如何处理现实世界中的不精确性——L﹒A﹒Zadeh教授访问记》一文中,札德对模糊逻辑的形成、特点、意义、现状、困难和未来发展做了深入的分析,提出一系列重要观点,成为这一领域的又一篇纲领性文献。近几十年来,札德一直是模糊逻辑以至整个模糊学的主要推动者,新思想、新概念、新方法的主要提出者。