于喆
數(shù)學(xué)常以嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確著稱,可你聽(tīng)過(guò)“模糊數(shù)學(xué)”的概念嗎?下面就來(lái)看一看吧。
我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的時(shí)候,精確是很重要的。
可是,生活中碰到的實(shí)際問(wèn)題卻又常常不會(huì)那么精確。比如兩個(gè)同學(xué)站在一起。有人問(wèn):“他倆誰(shuí)胖?”你可能會(huì)回答:“這個(gè)同學(xué)胖一些,那個(gè)同學(xué)瘦一些?!钡侨绻賳?wèn):“胖一些,胖多少?”或者問(wèn):“瘦一些,瘦多少?”這時(shí),你就會(huì)覺(jué)得沒(méi)法準(zhǔn)確回答了。
類似這種情況還有很多。比如說(shuō),這件衣服比那件衣服顏色深些,這個(gè)人比那個(gè)人反應(yīng)慢些等。平時(shí)這樣說(shuō),聽(tīng)的人都能明白,但是如果要求說(shuō)得十分精確,就很難做到了。
然而,人們又希望能夠比較準(zhǔn)確地把這類模糊的概念用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述出來(lái)。于是。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的洛特菲·扎德教授專門創(chuàng)立了一門新的學(xué)科來(lái)研究這類現(xiàn)象。這門學(xué)科就叫“模糊數(shù)學(xué)”。
數(shù)學(xué)家們很快就對(duì)這門新興學(xué)科產(chǎn)生了興趣。一方面,它提供了一種既有效又實(shí)用的數(shù)學(xué)方法;另一方面,數(shù)學(xué)家們?cè)谘芯恐兄鸩秸J(rèn)識(shí)到,在“模糊數(shù)學(xué)”的理論基礎(chǔ)上??梢灾圃斐鼍哂腥斯ぶ悄艿碾娮佑?jì)算機(jī)。它能像人一樣感知和處理這類模糊的概念。
現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)普遍采用的數(shù)學(xué)語(yǔ)言都是由“0”和“1”這兩個(gè)數(shù)字構(gòu)成的。也就是我們常說(shuō)的二進(jìn)制。人們?cè)趯?duì)電子計(jì)算機(jī)發(fā)出指令時(shí),必須把指令轉(zhuǎn)化成用“0”和“1”表示的形式,這樣計(jì)算機(jī)才能識(shí)別,進(jìn)而按照指令進(jìn)行運(yùn)算。
如果要求電子計(jì)算機(jī)去處理前面說(shuō)到的模糊信息,這些信息又沒(méi)法用簡(jiǎn)單的“無(wú)”和“有”組合、“關(guān)”和“開(kāi)”組合、“非”和“是”組合來(lái)描述,電子計(jì)算機(jī)自然也就沒(méi)辦法了。
針對(duì)這種情況,科學(xué)家們?cè)O(shè)想,最好能設(shè)計(jì)出一種模糊計(jì)算機(jī)。用小數(shù)來(lái)表示“0”和“1”之間的數(shù)。但是,這種表示方法用一般的電子計(jì)算機(jī)是辦不到的??茖W(xué)家們想到了使用光計(jì)算機(jī),因?yàn)楣庥?jì)算機(jī)可以根據(jù)投射進(jìn)去的光的強(qiáng)弱而工作。這種計(jì)算機(jī)說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,做出來(lái)可不容易。不過(guò),美國(guó)電話電報(bào)公司貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們已經(jīng)在光計(jì)算機(jī)研究方面取得了進(jìn)展。
你可能會(huì)認(rèn)為,計(jì)算機(jī)的功能越復(fù)雜。按鈕就越多,操作也就越復(fù)雜,其實(shí)不見(jiàn)得。比如,日本推出了一種模糊洗衣機(jī),它有上百種組合,卻只有一個(gè)按鈕,所有的事情都由傳感器和模糊控制器來(lái)控制。它能根據(jù)衣服的纖維質(zhì)地、質(zhì)量、臟污程度,自動(dòng)決定使用洗滌劑的種類、用水量、洗滌時(shí)間和漂洗次數(shù),真是方便極了。
這難道不是十分奇妙而又美好的事情嗎?
責(zé)任編輯:潘彥坤
中學(xué)生數(shù)理化·七年級(jí)數(shù)學(xué)人教版2016年7期