مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات

شهودگرایان مجموعه ی اعداد طبیعی را به عنوان مأخذ بنیادهای ریاضیات تصور می کنند و معتقدند که سرچشمه ی این اعداد شهود است. بنیانگذار این مکتب بروئر است. به عقیده او منشأ مفهوم دنباله اعداد طبیعی، در قابلیت ما در فرق گذاشتن
سه‌شنبه، 30 ارديبهشت 1393
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات

 






 

شهودگرایان مجموعه ی اعداد طبیعی را به عنوان مأخذ بنیادهای ریاضیات تصور می کنند و معتقدند که سرچشمه ی این اعداد شهود است. بنیانگذار این مکتب بروئر است. به عقیده او منشأ مفهوم دنباله اعداد طبیعی، در قابلیت ما در فرق گذاشتن بین دو احساس است ( هنگامی که یکی از آن ها به گذشته بپیوندد و یاد آن در حافظه باقی بماند و در عوض احساس دیگر جایگزین اولی شود)، و همچنین در قابلیت تکرار نامحدود این فرآیند. از نظر شهودگرایان ما اعداد طبیعی را به همان طریق احساس می کنیم که کانت فضا را احساس می کرد.
از دید ایشان یک شی ریاضی وجود دارد هرگاه ریشه در شهود ما داشته باشد، یا به طور دقیق تر، هرگاه بتوانیم آن را با یک روش معین و در تعداد متناهی مرحله از اعداد طبیعی بسازیم. بنابراین آن قسمت هایی از ریاضیات کلاسیک که به روش ساختنی به دست نیایند، یعنی در یک فرآیند متناهی خود را به اعداد طبیعی متصل ننمایند، فاقد معنا محسوب می شوند. برای نمونه به دو مثال زیر توجه کنید:
1) فرض کنید p فرضیه ریمان باشد، یعنی اینکه صفرهای تابع زتای ریمان روی خطمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات قرار دارند. در حال حاضر نمی دانیم p راست است یا دروغ. در این صورت، اگر p صادق باشد در غیر این صورت
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، از نظر ساختنی هیچ شی ریاضی را به دست نمی دهد.
2) یک برهان ساختنی برای قضیه ی « اعداد اصم a و b وجود دارند کهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات گویا است» عبارت است از a=e و 2b=ln و یک برهان غیر ساختنی به صورت زیر قابل ارائه است:
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات «یا گویا است یا اصم است. اگر گویا باشد، قرار می دهیم مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات و اگر اصم باشد قرار می دهیممکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات اشکال برهان اخیر این است که a ساختنی نیست.
اینان بر خلاف منطق گرایان نمی خواهند تمام ریاضیات کلاسیک را توجیه نمایند، بلکه می خواهند تعریف معتبری از ریاضیات ارائه دهند و بعد ببینند در عمل چه چیزی از آن حاصل می گردد.
در بیانیه ساخت گرایان، ارائه شده توسط ارت بیشاپ، آمده است:
« ریاضیات بخشی از فعالیت های ذهنی ماست که برتر از زیست شناسی و محیط شناسی است. قوانین زیست شناسی به صورتی که با آن آشنا هستیم ممکن است برای تشکیل زندگی در جهانی دیگر به کار روند، گرچه لزومی ندارد چنین باشد.
همچنین با این که قوانین فیزیک عام تر هستند، تصور این که در جهانی دیگر قوانین فیزیکی متفاوتی حاکم باشد، آسان است. ریاضیات آفرینشی ذهنی است که کمتر از فیزیک و زیست شناسی اختیاری است، بدین معنا که موجوداتی که ما آن ها را ساکن در جهان دیگری با قوانین فیزیکی و زیست شناسی متفاوتی تصور می کنیم، ریاضیاتی در دست خواهند داشت که اساساً همان ریاضیات ماست.»
بروئر در 1908 این مطلب را که « قوانین منطق ارسطویی بدان گونه که به ما رسیده اند اعتبار مطلق دارند». مورد تردید قرار داد. به ویژه قانون طرد شق وسط ( ثالث) ( که می گوید برای هر گزاره p، یا p یامکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات را معتبر ندانست. البته شهودگرایان قائل به شق سوم نیستند آن ها فقط می گویند: « چنین نیست که شق سوم وجود ندارد.» وی همچنین کاربرد بینهایت بالفعل ( به مثابه یک کمیت نامتناهی) را مورد شک قرار داد و اشیای ریاضی را ساختمان های معینی ذهنی دانست.
بعدها از شهودگرایی مکاتب گوناگونی مانند ساخت گرایی بیشاپ و ساخت گرایی بازگشتی مارکوف پدید آمد.
در ریاضیات کلاسیک وجود به معنای « عدم به تناقض می انجامد» است. در حالی که در ریاضی شهودگرایان، اگر فرض نادرست بودن گزاره p به تناقض منجر شود فقط می توان گفت کهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات نادرست است و چنین نیست که همواره نتیجه شود p درست است. یعنی در منطق شهودگرایانه ( که بیشتر نقش زبان برای انتقال اندیشه را دارد و مستقل از ریاضیات است)، « اگرمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات آن گاه p » معتبر نیست.
آن چه برای درستی یا نادرستی اش برهانی ساختنی ارائه نشود قابل پذیرش نیست. اصل انتخاب، قضیه مقدار میانی و ... که احکامی مهمی در ریاضیات کلاسیک هستند در ریاضیات شهودگرا قابل پذیرش نیستند. به هر حال توجه به این نکته مهم است که از دیدگاه ساخت گرایان، چنین نیست که تمام ریاضیات کلاسیک، که البته گاهی « ریاضیات توصیفی» خوانده می شود، و روش هایش بی فایده و بی اعتبار است. برای توضیح بیشتر حالت خاصی از قضیه ی مقدار میانی برای توابع پیوسته ( در ریاضیات کلاسیک) را در نظر بگیرید:
قضیه. اگر تابع f روی بازهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات پیوسته باشد ومکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، آن گاه نقطه ای مانند x در بازهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات موجود است به طوری کهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات برای اثبات این قضیه ریاضی دان کلاسیک با برهان خلف نشان می دهد که عدم وجود چنین نقطه ای به تناقض منجر می شود و از آن جا نتیجه می گیرد که چنین نقطه ای وجود دارد. در حالی که ریاضی دان ساخت گرا چنین برهانی را نمی پذیرید و حتی نشان می دهد که هیچ روش ساختنی برای یافتن نقطه مورد نظر وجود ندارد.
از نظر ریاضی دان ساخت گرا، قضایای غیر ساختنی ریاضیات کلاسیک را ممکن است بتوانیم اصلاح کنیم تا به یک برهان ساختنی دست یابیم. مثلاً (آ) با قوی کردن مفروضات و یا (ب) با ضعیف کردن نتیجه.
به عنوان نمونه شکل های ساختنی قضیه مقدار میانی برای متوابع پیوسته بر اساس دو روش فوق عبارتند از:
(آ) فرض کنید
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات یک تابع پیوسته باشد به طوری کهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات . در این صورت برای هرمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، x ی درمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات موجود است کهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات .(ب) فرض کنیدمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات یک تابع چند جمله ای باشد، به طوری کهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات و مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات . در این صورت x ی در مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات وجود دارد به طوری کهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات .
البته در وضعیت های متناهی تفاوتی بین روش های استدلال در ریاضیات کلاسیک و ریاضیات شهودگرا نیست و به ویژه در این حالت آن ها قائل به قانون طرد شق ثالث هستند. مثلاً اگر p گزاره ی « بین مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ومکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات یک عدد اول وجود دارد» باشد با یک بررسی ( هر چند طولانی) نتیجه می شود که یا p یامکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات درست است. لذا در این جا اگر فرض نادرستی p به تناقض منجر شود، می توان نتیجه گرفت که p درست است.
بیشاپ در جواب این سوال که از کجا می فهمید که یک برهان، ساختنی است یا نه، می گوید: « اگر شما بتوانید یک برنامه ی کامپیوتری برای آن بنویسید، آن اثبات، ساختنی خواهد بود؛ گرچه ضرورتی ندارد آن برنامه را اجرا کنید و برای نتایجش انتظار بکشید.»
یکی از ظرافت های مکار بروئر ارائه ی مثال هایی موسوم به مثال های نقض بروئری است که در آن ها تصمیم پذیری یک حکم به تصمیم پذیری حکمی دیگر که تاکنون نه اثبات و نه ابطال شده است موکول می شود. همچنین پذیرش آن ها منجر به پذیرش اصل طرد شق ثالث می شود که یک حکم غیر ساختنی است. این مثال ها ضمن نمایش تفکر شهودگرایانه نشان می دهند که بعضی قضایای ریاضیات کلاسیک غیر ساختنی هستند. در ذیل تعدادی از این مثال ها را ارائه می دهیم:
1) اصل کمال در ریاضیات کلاسیک به این معنا است که هر زیر مجموعه ی ناتهی و از بالا کراندار از اعداد حقیقی، دارای کوچکترین کران بالا ( یا سوپریمم) است. این اصل، سرشتی غیر ساختنی دارد. فرض کنید Sn به این معنا باشد کهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات مجموع دو عدد اول است. اگر n داده شده باشد، می توان در تعداد متناهی مرحله معین کرد که Sn راست است یا دروغ. اما صدقمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات که به حدس گلدباخ موسوم است، تاکنون معلوم نشده است. اگر برای هر k، قرار دهیم:
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات
کران بالا برایمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات است. اینک اگر اصل کمال برقرار باشد، مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات باید دارای سوپریمم t باشد. اما در ریاضیات ساختنی یک عدد حقیقی، یک دنباله کوشی مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات از اعداد گویا است که در شرطمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات صدق می کند. یک نتیجه ی این تعریف این است که می توانیم بسط اعشاری t را تا هر تعداد مشخص رقم بعد از اعشار تعیین نماییم. پس می توان تعیین کرد
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات یامکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات . حالت اول نتیجه می دهد که برای هر n، Sn راست است، یعنی اگرمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، حدس گلدباخ اثبات شده است. حالت دوم و تعریف کوچکترین کران بالا، نتیجه می دهد که k یی وجود دارد که مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات . لذا در یک تعداد متناهی مرحله، می توان مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ی یافت که Sn صادق نباشد. شما ممکن است بگویید: « خوب، واضح است که سوپرمم
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات یا 1 است یا 3»، ولی اگر شما واقعاً بتوانید بگویید کدامیک از این دو حالت روی می دهد، که دیگر بحثی با شهودگرایان نخواهید داشت، چرا که در این صورت حدس گلدباخ اثبات یا ابطال شده است! توجه کنید، این که عددی با خواص معین، در صورت وجود، باید مساوی با یکی از دو عدد داده شده باشد، متفاوت با این است که آن عدد واقعاً وجود دارد.
2) ارقام بعد از ممیز در بسط اعشاریمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات را به گروه های نه رقمی تقسی می کنیم و قرار می دهیم.
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات

و نیزمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات . ما نمی دانیممکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات یا مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات 3) می دانیم عدد تام، عددی است که با مجموع مقسوم علیه های سره اش برابر است، مثلاً تام است. مسأله « عدد تام» این است: « آیا عدد فرد تامی وجود دارد یا خیر؟»
دنبالهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات را به صورت زیر تعریف می کنیم:

مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات

قرار دهیدمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، به وضوحمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات . اگرمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات آنگاه برای هر k نتیجه می شود،مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ؛ یعنی هر عدد تامی زوج است و اگرمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، نتیجه می شود که عدد تام فردی در دست داریم. پس اصل تثلیث که بیان می کند به ازای هر مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، یک و فقط یکی از سه رابطه یمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات برقرار است، ساختنی نیست. در واقع اصل تثلیث وجود جوابی را برای مسأله ی عدد تام فرد ایجاب می کند.
همچنین تابع f که در ریاضیات کلاسیک روی تمام بازهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات به صورتمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات تعریف می شود، ابهامات ساختنی دارد. در واقع در بالا دیدیم که هیچ روش متناهی کلی برای تصمیم در مورد این که عدد حقیقی مشخصی ازمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، صفر یا مثبت است وجود ندارد. پس هیچ روش متناهی برای تصمیم در مورد این که تابع f چه مقداری را به نقطۀ داده شده X نسبت می دهد وجود ندارد. نتیجه مطلب اخیر این است که در ریاضیات شهود گرا حوزه ی تعریف این تابع تمام مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات نیست.
4) فرض کنید a یک عدد حقیقی درمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات باشد که نمی دانیممکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات .تابعمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات رویمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات پیوسته است.مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات اگر به ازای x ی درمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات آن گاهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات و لذا مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات پس نمی توانیم x ی بیابیم کهمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات .
لازم به ذکر است که افلاطون گرایان و صورت گرایان از نظر اعتقاد به وجود اشیاء ریاضی در نقطه مقابل یکدیگرند ولی در مبانی استدلال متوافق هستند و شهودگرایان در نقطه مقابل هر دو هستند.
اولین کسی که منطق شهودگرایانه را صوری ساخت آرند هایتینگ بود که در سال 1930 این کار را انجام داد. در این منطق رابط هایمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات به طور مستقل تعریف می شود:
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات درست است اگر و فقط اگر فرض درستی p به تناقض منجر شود.
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات درست است اگر و فقط اگر بتوانیم درستی p و درستی q را به طور ساختنی ثابت کنیم.
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات درست است اگر و فقط اگر بتوانیم درستی p یا درستی q را به طور ساختنی ثابت کنیم.
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات درست است اگر و فقط اگر بتوانیم ساختمانی متشکل از یک روش ارائه دهیم به طوری که هر اثبات ساختنی از p را به یک اثبات ساختنی از q تبدیل کند.
همچنین چنانچه S یک محمول یک متغیره با دامنه متغیر A باشد:
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات درست است اگر و فقط اگر بتوانیم یک روش ساختنی کلی ارائه دهیم به طوری که هر اثبات ساختنی برای را به اثباتی ساختنی برای Sa تبدیل کند.
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات درست است اگر و فقط اگر بتوانیم یک عنصر
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات بسازیم به طوری که Sa به طور ساختنی قابل اثبات باشد.
در جدول زیر بعضی از قضایای منطق شهودگرایانه و نیز فرمول هایی که قضیه نیستند، آمده است:
مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات
توجه داریم که در این منطقمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات معادل مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات است زیرا بنا به (*)مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، از طرفی بنا به (**)، از مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات نتیجه می شود که مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات . همچنین علی رغم آن که استنتاجمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات در منطق کلاسیک معتبر است، در منطق شهودگرایانه معتبر نیست. مثلاً می دانیم « به ازای هر دسته ی ده تایی از ارقام متوالی بسط اعشاری مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات ، آن دسته متشکل از ده صفر متوالی است یا نیست». اما این مطلب یک برهان ساختنی برای این ادعا که « ده صفر متوالی در بسط اعشاریمکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات وجود دارد یا هیچ دسته ده تایی از ارقام متوالی این بسط از دقیقاً ده صفر تشکیل نشده است» به دست نمی دهد. در واقع محتوای ساختنی مکتب شهودگرایی ( ساخت گرایی) در ریاضیّات بیشتر است.
خواص منطق شهودگرایانه بعدها توسط کولموگورف، گنتسن و گودل کشف شد و کریپکی نوعی معناشاسیِ برای منطق شهودگرایانه ابداع کرد.
انتقاداتی به این مکتب وارد است: شهود اعداد طبیعی واقعاً جهانی نیست. تحقیقات پیاژه نشان داده است که کودکان بر اساس تجربیات و روش خاصی از تفکر، اعداد طبیعی را در ذهن خود می سازند. به زعم پیاژه بر خلاف نظر کرونکر که گفت: « خداوند اعداد طبیعی را آفرید بقیه کار انسان است»، اعداد طبیعی را خداوند به ما نداده است ( حداقل نه قبل از هفت سالگی برای اکثر بچه ها در فرهنگ غرب)، بلکه از طریق تناسب و هماهنگی مفاهیم جزئیت و ترتیب در ذهن فرد ساخته می شوند. مسأله ی بعدی این است که بعضی اثبات ها در ریاضیات کلاسیک ظریف، هوشمندانه و کوتاه هستند ولی ساختنی نیستند، پس شهودگرایان آن ها را قبول ندارند و به جایش، آن هم در صورت امکان، یک برهان ساختنی که عموماً طولانی تر است ارائه می کنند. همچنین بعضی احکام ریاضیات شهودگرایان در ریاضیات کلاسیک معتبر نیستند، مثلاً این که « هر تابع حقیقی مقدار که روی تمام خط حقیقی تعریف شود، پیوسته است».
منبع مقاله :
فلسفه ریاضی: کلاسیک، مدرن، پست مدرنفلسفه ریاضی: کلاسیک، مدرن، پست مدرن



 

 



ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط