可拓学从无立锥之地到走出国门 ——对话蔡文
发布时间:2018-09-14 分享到:


中国企业界权威杂志《中国质量》第二次发表"可拓学专栏"(2018年9月总447期)。目录如下:

1、滴水穿石40载——访中国原创的学科可拓学创立者蔡文(《中国质量》记者陈晓华)

2、可拓学从无立锥之地到走出国门——对话蔡文

3、大数据背景下的可拓智能创新——李兴森、李爱红、施美

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“可拓创新大课堂”


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可拓学从无立锥之地到走出国门

——对话蔡文


《中国质量》:可拓学,从默默无闻到今天越来越受到关注,您怎么看待热度的变化?

蔡文:应该说,现在的环境对于创新是比较好的。2003年之前,我们这种科技界的“小人物”很难得到发展的条件。我国科技界渴求创新,但只看得起跟踪国外的研究,对发生在眼前的中国原始创新成果往往不予理睬,甚至诸多指责。这使得原创研究成为“黑人黑,在学科名录中没有户口,既不能招收博士生,经费也极端匮乏。

从全世界来看,美国是抓基础理论,抓上游和技术核心;日本是抓技术立国,抓中游;我们是抓应用推广、成为世界工厂,是下游。放在当时的国家环境里可以理解,改革开放之初,我们需要学习国外的东西。但到了现在,应该是提倡中国人创立新理论、新学科的时候了。过去,我们比较强调应用、推广,基础理论没有那么多钱去投入,也不是当时国家需要的重心,但是国家现在有钱了,应该支持基础研究和原创研究。

理论研究、基础研究是否必须落地,目前存有争论,我认为搞理论的人与搞应用推广的要互相沟通,但不能强调搞基础理论的人一定要去搞推广应用。爱因斯坦的相对论、牛顿三大定律,应用这些规律的并不是爱因斯坦和牛顿本人。让搞基础理论的专心做研究,把方法研究出来之后,再让推广应用的人用到自己的专业领域。可拓学“19期黄埔军校”,早期专注理论的学员多,后期都是侧重应用的,让这些专业人士学习可拓学方法之后应用到管理、机械、研发中去。

《中国质量》:您自从1976年开始研究矛盾问题,40多年的时间已成为中国原创科学的一面旗帜。您认为可拓学的生命力是什么?

蔡文:可拓学的生命力在于创造性地解决矛盾问题,产生创意的理论基础和方法体系。所以,它很有生命力,大家都感到这是中国人的东西。中国人工智能学会荣誉理事长涂序彦的一首诗挂在我们研究所墙上:“人工智能天地广,可拓工程征途长。中华学者勇创新,敢教世界看东方。” 他在专著《可拓学》的书评中指出:“30多年来,可拓学从一个人的学术思想、一篇论文发展成为一门具有较成熟理论框架的新学科。很多学者参与了该学科的建设工作。中国人工智能学会可拓学专业委员会组织召开了14届全国年会,20138月在北京成功召开了首届可拓学与创新方法国际研讨会,科学出版社也正在陆续出版可拓学丛书。该学科已发展到多个领域的应用研究,如可拓设计、可拓信息、可拓控制、可拓检测,特别是在人工智能和计算机技术中的应用研究、管理可拓工程以及在中医药研究中的应用等,并从中国大陆发展到香港、台湾地区与日本、美国和英国等地。随着研究的深入,可拓学将在国民经济和社会发展中发挥积极的作用。”可拓学提出了一个新的科学技术方向——矛盾问题智能化处理,并对现有科学 理论作了五个方面的拓展:一是拓展数学的研究范围, 把基本研究不矛盾问题拓展为研究矛盾问题的可拓学, 研究数量关系和空间形式拓展为研究基元数学模型拓展为可拓模型,建立处理问题的形式化体系。二是拓展系统论,把从系统性研究物的结构拓展到从物质性、动态性和对立性去研究,形成共轭理论。三是提出可拓集,使康托集和模糊集的静态分类发展为变换下对对象的分类,以此作为解决矛盾问题的集合论基础。四是拓展逻辑理论,提出计算机处理问题的推理工——可拓逻辑。五是拓展函数论,把实变函数中“距拓展为可拓距,实变函数拓展为关联函数,为解决矛盾问题建立可计算的公式。

可拓学建立了解决矛盾问题的基本理论和方法论体系,对人的创造性思维过程进行形式化、数学化和逻辑化的探讨,以进行矛盾问题的智能化处理。可拓创新方法体系的进一步完善,必将推动思维科学、决策科学和智能科学的发展,提高这些相关学科的可操作性。其方法论意义是,质与量有机地结合起来研究,并形式化描述量变和质变;用拓展分析方法使人们摆脱习惯领域的控制;从共轭性的角度分析了物的结构与内外关系;研究了从整体出发和分析还原相结合的处理方法。

由于可拓学是中国原创的新学科,正在逐步由中国走向海外。在科学技术上,现在能以可拓学原创新学科让外国人到中国来学习,不是我们跟着外国人跑,我感觉经过艰辛磨砺创造这个学科,对我们中国来说是有意义的,花了三四十年还是值得的。

《中国质量》:作为原创学科中为数不多存活下来的一门,可拓学将国际化、社会化、技术化视为自己的发展目标。我们知道,可拓方法已经应用到了人工智能、计算机、设计、自动化、管理、中医药等领域。能否介绍一下,近几年您较为看重的矛盾问题智能化处理的应用成果,以及可拓智能的应用和发展前景?

蔡文:新产品构思、设计、创造发明和人们处理各领域的具体矛盾问题可以抽象概括为解决矛盾问题, 可拓学研究者研究了解决矛盾问题的规律,形成了一整套形式化生成策略的方法去处理矛盾问题,由于这些方法又适合于解决技术创新、组织创新、管理创新等,因此被称为可拓创新方法。它利用万事万物可以拓展的性质,通过变换解决矛盾问题进行创新活动。由于各个领域都存在矛盾问题,所以应用范围很广。

2012年,罗马尼亚科学院机器人研究室主任路易吉教授到广州学习、研究可拓学,与我们签订了国际协议合作研究可拓学在机器人领域的应用。其后,合作项目申报了罗马尼亚的专利,于2014年参加了日内瓦国际发明博览会,获得了金奖,其后又获得了罗马尼亚教育部和科技部的金奖。

可拓学第7期研究学者、青岛大学杨为教授与青岛双星集团结合,针对鞋类产品计算机辅助概念设计的瓶颈问题和关键技术,提出鞋类产品概念设计的矛盾解决原理和模型化方法,给出了鞋类产品概念设计的创新推理,开发了一套人机和谐”“智能集成”“增量创新的支持鞋类产品概念设计的鞋类产品和谐智能CACD系统。项目成果自2009年在青岛双星集团投入应用以来,大大缩短了鞋类产品开发周期和降低鞋类产品设计成本,项目促进企业年增利润约为427万元,已增利润1281万元,具有广阔的推广应用前景。该项目获得2012年吴文俊人工智能科学技术奖进步奖二等奖。

中国工程院谭建荣院士的团队利用可拓创新方法进行可拓配置、模块化开发和层次产品信息配置技术及信息化与工业化融合的研究,并应用于机械设计领域, 取得了令人瞩目的成绩。他在全国第13届可拓学年会上《数字化设计与可拓设计关键技术》的专题报告中,生动地展示了可拓学在制造业升级、绿色制造、节能减排等方面的应用成果及其广阔的前景,并指出:对低消耗、高效率又面向环保的生产方式社会需求十分迫切, 因此,设计和制造服务成为关键的环节,利用可拓方法将使设计和制造拓展到一个全新的领域。把基元可拓展理论应用于创新设计技术和知识推理,可以使再制造的产品性能优于原产品,这表明基元理论对物质循环的利用可以起指导作用。

针对不同领域的矛盾问题,广东工业大学杨春燕和李卫华,青岛大学杨国为,浙江工业大学李兴森、赵燕伟、苏楠等根据可拓策略生成系统研究的基本方法, 开发了解决具体领域不相容问题的可拓策略生成系统, 并申请了软件著作权。目前,实现的ESGS有:房地产营销优化系统、防治空气污染系统、提高毕业生就业率系统、游客停车问题系统、自助游ESGS、大坝安全的ESGS、租房ESGS、求职问题ESGS、防止企业人才流失系统、提高客户价值的ESGS、图像识别ESGS等。

可拓创新四步法建模拓展变换选择在工程和管理领域都有广泛地应用,不仅应用于机械设计、建筑设计,还有不少工程技术人员将其应用于发明创造、工业设计、控制与检测、大数据、人工智能、营销与决策等,取得了不错的成绩。目前,可拓论的成果已经被众多学者成功用在工程、信息、经济与管理等领域,成果包括用计算机解决一些行业矛盾问题的大批软件和专利。

《中国质量》:现在的可拓学已经从娃娃抓起了。您如何看待向青少年普及推广可拓学?

蔡文:可拓创新方法是一种新的方法论,对培养学生的创新思维能力很有帮助。香港、深圳、宁波、茂名等地的可拓学研究者已开始把它变成易为少年儿童接受的可拓创造法,在中小学推广。在深圳,可拓创造的奥秘讲座使可拓创新方法进入福田小学、莲花中学、碧海小学、景鹏小学、下沙小学、梅山小学等学校。20152016年,中国的可拓创造法——暑期青少年创造力实训营面向中小学举办,4个系列活动中近400师生及家长参与培训。深圳市知识产权研究会秘书长鄞汉藩作为主讲教师之一,用通俗易懂、幽默风趣的语言对中国可拓创造方法进行了详细介绍,并列举了日常生活中该方法的各种应用实例,引导学生用可拓创新四步法进行发明创造。他诠释创新是从事过去没有人做过、不敢做的事情;创造是做过去没有人做过、不敢做的东西

20167410日,中国人工智能学会可拓学专业委员会副主任兼秘书长、浙江大学宁波理工学院管理学院副院长李兴森教授为宁波市中小学校长、骨干教师培训可拓创新思维与教育创新,引起了教师们的浓厚兴趣。李教授系统介绍了可拓学的历史与发展,援引通俗易懂的案例深入浅出地介绍了可拓学处理矛盾问题的形式化方法,通过现场练习展示了可拓创新方法提升创新思维的威力。课后,部分教师代表反映,可拓学在教师教学方法改革、提高课程有趣度和提升学生创新思维方面有巨大的潜力,建议在中小学素质提升课程中增加可拓学的内容或编写中小学版的可拓创新潜能开发教材。

20178月,中国科学技术协会向我发出“全国可拓学首席科学传播专家”聘书,这吹响了全国继续传播可拓学的号角。


 中国企业界权威杂志《中国质量》2018年9月总447期可拓学专栏第39-41页可

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