開拓新領域，研究新方法

—新學科可拓學簡介

可拓學是用形式化模型研究事物拓展的可能性和開拓創新的規律與方法，並用於解決矛盾問題的科學。它的研究物件是矛盾問題，基本理論是可拓論，方法體系是可拓方法，邏輯基礎是可拓邏輯，應用技術是可拓工程。可拓論（包括可拓邏輯）、可拓方法和可拓工程構成了可拓學。

1.可拓學的研究物件是矛盾問題

在經濟、軍事和社會各個領域以至人們的日常生活中，存在種種矛盾問題。人們天天在處理它們。但有的人聰明，解決了問題，有的人一籌莫展。那麽，解決矛盾問題有無規律可循？能否通過對矛盾問題的研究，建立一套理論與方法，根據一定的程式，能夠解決矛盾問題。最後，根據這些理論和方法，借助電腦，幫助人們提出處理矛盾問題的點子、竅門和辦法？這就是可拓學研究的出發點。

1983年，《科學探索學報》發表了蔡文的文章“可拓集合和不相容問題”，提出了對形式化處理矛盾問題的研究，開拓了一個新的領域，形成了一門新的學科—可拓學。由於可拓學的研究物件矛盾問題極爲普遍,從橫向構成一個很大的新領域。這個領域要研究一般化矛盾問題爲不矛盾問題的理論與方法。也要研究各專業領域中化矛盾問題爲不矛盾問題的理論與方法。10多年來，國家自然科學基金委員會用了20多個專案支援了這項研究。經過多年的探索，初步構建了可拓學的輪廓。

2.可拓學的基本理論是可拓論

可拓論有三個支柱：基元理論、可拓集合理論和可拓邏輯

爲了用形式語言描述解決矛盾問題的過程和推理方法，可拓學研究了表達萬事萬物和問題的物元、事元和關係元（統稱爲基元），探討了他們的各種性質，構成了基元理論。

傳統數學的基礎是康托集合，模糊數學的基礎是模糊集合。爲了表達變換下事物的分類，克服傳統數學和模糊數學的某些缺陷，可拓學建立了可拓集合，利用可拓模型去處理傳統數學和模糊數學不能處理的矛盾問題。

爲了使電腦能生成解決矛盾問題的策略，可拓學利用數理邏輯形式化的優點和辯證邏輯研究事

物變化的內涵，建立了新的邏輯——可拓邏輯。

3.可拓學的方法體系是可拓方法

社會科學研究矛盾問題採用的是自然語言。爲了使人們能夠按照一定的程式推導出解決問題的策略，爲了讓電腦幫助人們生成解決矛盾問題的點子，可拓學採用形式化語言表達事、物、關係和問題，建立問題的可拓模型，表達解決矛盾問題的過程，表達量變和質變的過程以及臨界狀態，表達生成策略的過程和奇謀妙計。它是用符號方式反映研究物件內在關係的模型，以此爲基礎建立了自己的方法體系。這個體系用質與量相結合、定性和定量相結合的方法去“化不行爲行”、“對立爲共存”、“不是爲是”，從而解決矛盾問題。這個方法體系既利用了西方還原論的方法，也結合中國古代的系統觀和整體論的思想，從整體的角度去處理矛盾問題。

4.可拓學的應用技術是可拓工程

可拓學與其他學科的交叉融合，産生了資訊、控制、管理、思維科學等領域中的可拓工程理論與方法。若干年來，可拓學研究者開展了可拓論和可拓方法在專業領域的應用研究，包括：

1） 在人工智慧領域的應用

2） 在電腦領域的應用

3） 在設計領域的應用:機械設計，産品設計，建築設計

4） 在自動化領域的應用:可拓檢測，可拓控制

5） 在管理領域的應用:可拓決策，可拓營銷，可拓策劃

6） 在中醫藥領域的應用

……

特別是“矛盾問題的智慧化處理”的研究，是一項重要的、探索性強的前沿基礎研究。如果得到有力的支援，將會産生一大批理論成果和應用成果，産生高水準的智慧型機器，極有可能導致重大的突破。

5.可拓學是一門交叉學科。從應用考慮，又是與資訊理論、控制論和系統論一樣的橫斷學科

由科技部、教育部、國家自然科學基金委員會、中國科學院、中國工程院、國防科工委和解放軍總裝備部組辦的香山科學會議於2005年12月6-7日在北京召開以“可拓學的科學意義與未來發展”爲主題的學術討論會，會議提出五點共識和四點建議。（見可拓學網頁http://web.gdut.edu.cn/~extenics/）。會議指出，可拓學是一門哲學、數學和工程學交叉的學科，研究者們“建設了一門以解決矛盾問題爲目標的新的橫斷學科。可拓學的研究物件決定了它與控制論、資訊理論和系統論一樣，是一門涉及範圍廣泛的橫斷學科。如同有數量關係與空間形式的地方，就有數學的存在一樣，有矛盾問題存在的地方，就有可拓學的用武之地。它在各門學科和工程技術領域中應用的成效，不在於發現新的實驗事實，而在於提供一種新的思想和方法。”

2004年，科技部科技成果管理辦公室發佈可拓學研究成果“可拓論及其應用研究”指出：“本專案是一項原始性創新研究，在海內外同類研究中，處於領先和指導的地位。” （網址: http://www.nast.org.cn/achieve/achieve.jsp?ID=2412983）

中國科學院吳文俊院士和中國工程院李幼平院士爲首的鑒定委員會對“可拓論及其應用研究”的

鑒定指出：“經歷20多年連續研究，蔡文教授等人已經建立一門橫跨哲學、數學與工程的新學科——可拓學，它是一門由我國科學家自已建立的、具有深遠價值的原創性學科。” 中國科學院數學院士王梓坤先生在鑒定中指出,可拓學是“前無古人，外無洋人”的創造性成果。

6．從事可拓學研究的隊伍

可拓學研究隊伍從一個人逐步發展爲一支有一定水平的隊伍，經歷了困難的歷程。作了如下工作：

1） 召開了11屆全國可拓學年會；

2） 組織了6 次專業學術研討會，在臺灣舉辦了3期可拓工程研習班；

3） 建設了可拓學研究基地—廣東工業大學可拓工程研究所；

4） 成立了中國人工智慧學會可拓工程專業委員會，組織海內外可拓學研究者進行研究；

5） 按照在2006年在哈爾濱工業大學召開的全國第11屆可拓學年會形成的意見，會後作了如下

工作：成立了可拓學學術委員會，成立了中國人工智慧學會可拓工程專業委員會青年部，開展了可拓軟體的研製；

6） 逐步建設了可拓工程專業委員會的學風：拓、嚴、謙、信。

7．今後的工作重點

按香山科學會議“可拓學的科學意義與未來發展”爲主題的學術討論會提出的五點共識和四點建議進行,特別是“要抓好矛盾問題智慧化處理的研究，集中力量，突破關鍵點，把它作爲我國科學技術走在世界前面的突破點之一予以支援，結合典型工程應用，研究矛盾問題智慧化處理的實際系統，確證可拓方法的獨特優越性。”

（中國人工智慧學會可拓工程專業委員會辦公室供稿）