蔡文研究员：可拓智能-发展好东方科学可拓学

    蔡文研究员（国家级有突出贡献专家、中国人工智能学会可拓学专业委员会名誉主任）在第17届全国可拓学年会上的报告（见附件）。

一、为什么要研究可拓智能？

二、可拓智能的基础研究

三、可拓智能部分研究工作

四、可拓智能的发展前景和研究课题

详情请阅读第17届全国可拓学年会蔡文研究员报告（8月24日更新）

蔡文 可拓智能-发展好东方科学可拓学.pdf

初心：人机协同处理矛盾问题

       1964年，蔡文先生从中山大学数学系毕业后分配到广东工学院（现广东工业大学），开始到农村去锻炼、到工厂去学习，到干校去劳动。

    在这个过程中，他经常发现一些矛盾问题，比如“只有一台小手推车，要搬运多个2米长，1米宽的大实验台，该怎么办？”“需要建水库，但没有资金，该怎么办？”

    前人遇到过哪些矛盾问题，他们又是怎么处理的？比如“曹冲称象”、“围魏救赵”...

    在学习、工作和生活实践中，蔡文先生发现“矛盾问题具有普遍性，处理矛盾问题具有重要性，但缺乏系统研究”。

    能否理论联系实际，运用自己所学专业知识来系统研究和处理这些矛盾问题？

    如何以人为主导，建立新的理论和方法体系，按照一定程序处理矛盾问题和进行创新？

    如何以机器为辅助，用建立的理论和方法研制处理矛盾问题和创新的软件并应用于网络？

奋斗：风风雨雨四十年

    选题：1976年，通过三选一，蔡文先生决定研究处理矛盾问题这一方向。

    面世：1981年7月21日，蔡文先生在北京师范大学举行的全国模糊数学报告会上做题为“可拓集合”的论文报告。同年9月20日至22日，在长沙举行的中国人工智能学会成立大会上，蔡文先生做题为“物元分析概要”论文报告。

    学术论文：1983年3月，在《科学探索》学报第3卷第1期发表题为“可拓集合和不相容问题”论文，成为可拓学诞生标志。

    中文专著：1987年，蔡文先生著的第一本可拓学专著《物元分析》由广东高等教育出版社出版。

    科学基金：1988年，蔡文先生的研究项目“决策系统中处理矛盾冲突问题的规律研究”获得国家自然科学基金支持。至今与可拓学有关的86个项目获得国家自然科学基金支持。

    英文专著：2003年，蔡文先生等著的可拓工程方法英文版《Extension Engineering Methods》出版

    成果鉴定：2004年2月18日，以首位国家最高科学技术奖获得者、中国科学院吴文俊院士为主任、中国工程院李幼平院士为副主任的鉴定委员会对“可拓论及其应用研究”作出正式鉴定如下：

   《可拓论及其应用研究》总结古往今来种种矛盾现象的表现与处理方法，经过形式化、逻辑化与数学化，形成一门原创性的学问：可拓学。可拓学的拓广应用，又形成“可拓工程方法”。

    1988年至今，国家自然科学基金用6个项目支持可拓学的研究。

    本项目是20多年来可拓学理论框架和方法体系研究成果的综合。本项目用形式化语言描述物、事与关系，研究化解矛盾问题的形式化方法，用哲学上用自然语言表示的规律与逻辑，转化为计算机可操作、可处理的方法体系。到现在为止，我们还没有见到国内外有人作过如此全面深入的类似工作。我们一致认为，这是一项值得支持、奖励与继续发展的原创性成果。

    基元理论、可拓集合理论和可拓逻辑是可拓论的三大支柱。其中，基元理论用物元、事元与关系元描述被研究对象；可拓集合理论是在康托集合与模糊集合之后的一项创造，它对实变函数中距离的概念加以拓展，引入描述客观事物性质变化的关联函数工具，为表达矛盾问题的转化提供了定良手段；可拓逻辑则是辩证逻辑和形式逻辑的科学集成。

   本项目为计算机帮助工程领域处理矛盾问题提供了基础理论和基础方法。目前，已经在控制与检测、人工智能与计算机、经济与管理等领域得到初步的应用，表明可拓学方法在工程技术领域将有广阔的应用前景。

   在人工智能方面，本项目建立了描述信息和知识的一种新模型，为生成策略提供了可操作的方法。 

   综上所述，经历20多年连续研究，蔡文教授等人已经建立一门横跨哲学、数学与工程的新学科——可拓学，它是一门由我国科学家自己建立的、具有深远价值的原创性学科。

   定位：2005年，中国科学院、中国工程院、国家自然科学基金委员会、教育部、科技部、国防科工委和解放军总装备部联合组办的香山科学会议于12月6日至7日在北京召开以“可拓学的科学意义与未来发展”为主题的第271次学术研讨会，提出五点共识和三点建议。

   共识1：可拓学是以矛盾问题为研究对象、以矛盾问题的智能化处理为研究内容、以可拓方法论为主要研究方法的一门新兴学科。矛盾问题智能化处理的研究对现代科学的发展具有重要意义。

   共识2：关于可拓学的“定位”：认为可拓学是哲学、数学和工程学的交叉学科；由于可拓学的研究对象存在于各个领域中，因此，讨论中比较赞同把可拓学定位于如同信息论、控制论和系统论那样的横断学科。

   共识3：可拓学突破了康托集合、模糊集合和经典逻辑的局限，建立了可拓集合、关联函数、可拓逻辑和可拓方法，初步形成了描述和处理量变与质变问题的能力，建构了矛盾问题智能化处理的理论体系和应用方法。

   共识4：可拓学与其它学科交叉融合，初步取得了一批工程应用的实践效果，展现了广阔的应用前景。

   共识5：可拓学作为一门以矛盾问题智能化处理为核心的新的横断学科，应当爱护与支持。

   建议1：台湾（地区）在2000年就把可拓工程列入学科名录，作为策源地的中国大陆，应该尽早把可拓学列入学科名录。

   建议2：要抓好“矛盾问题智能化处理”的研究，集中力量，突破关键点，把它作为我国科学技术走在世界前面的突破点之一予以支持。结合典型工程应用，研究矛盾问题智能化处理的实际系统，确证可拓学方法的独特优越性。

   建议3：建立国家可拓学研究基地，为全国可拓学研究者提供深入进行理论和应用研究的平台，使业余研究的部分人员转变为专职人员，使自发研究转变为国家有计划的研究。

   获奖：2011年5月14日，蔡文先生等因“可拓论及其应用”成果荣获首届吴文俊人工智能科学技术创新奖一等奖。

   国际化：2012年起，美国、罗马尼亚、印度等外籍教授开始陆续到广东工业大学可拓学与创新方法研究所参加“可拓学国际研究学者班”。 其中，罗马尼亚科学院机器人研究所主任Luige Vladareanu教授与可拓学创始人蔡文研究员签订了国际协议，由Luige Vladareanu、蔡文、杨春燕、李卫华等合作研究可拓学在机器人领域的应用。之后，合作项目“The Extended Hybrid Force-Position Control of the Robotic Systems”申报了罗马尼亚专利，并于2014年参加了日内瓦国际发明博览会，获得金奖，其后又获得了罗马尼亚教育部和科技部的金奖。该项目引入了可拓学处理矛盾问题的方法和程序，处理搬运机器人使用时力和位移的矛盾，并用关联函数进行定量计算，使及机器人在搬运重物的过程中安全、稳定。

    2013年，可拓学创立30年，经教育部批准，“首届可拓学与创新方法国际研讨会暨可拓学创立30周年庆典”在北京召开。8月16日至18日，来自中国、美国、英国、德国、日本、印度、罗马尼亚、澳大利亚等国的专家学者和中国工程物理研究院李幼平院士、北京师范大学汪培庄教授、中国科学院顾基发教授等国内外专家、学者120余人齐聚一堂，交流国内外研究可拓学与创新方法的成果。这标志着我国的科学技术从跟踪国外向引领外国转变。会议表明，建设创新型国家和建设小康社会，迫切需要我国提出源头性的创新成果，中国也只有靠自己创立的新理论和新方法，才能不受制于人。

   英文版专著 Yang Chunyan ,Cai Wen《Extenics:Theory,Method and Application》（杨春燕，蔡文 可拓学：理论、方法与应用）于2013年由中国科学出版社和美国教育出版社联合出版。

   科普：2020年12月，首本面向青少年的可拓学科普书《创新，我也行》由我国科学普及出版社正式出版。

未来：可拓智能

一、为什么要研究可拓智能？

二、可拓智能的基础研究

三、可拓智能部分研究工作

四、可拓智能的发展前景和研究课题

详情请阅读第17届全国可拓学年会蔡文研究员报告（8月24日更新）

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