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模糊數學(xué)在高等院校的開(kāi)展與發(fā)展論文
【摘 要】針對很多學(xué)校不開(kāi)設模糊數學(xué)課的現狀,說(shuō)明了在高等院校中應開(kāi)展模糊數學(xué)教學(xué),并說(shuō)明了模糊數學(xué)在高等院校的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】模糊數學(xué) 開(kāi)展 發(fā)展
模糊數學(xué)是一門(mén)新興學(xué)科,自1965年,美國控制論專(zhuān)家、數學(xué)家查德發(fā)表了論文《模糊集合》開(kāi)始,40多年來(lái),發(fā)展非常迅速,它已被應用到國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域。
1 模糊數學(xué)在高等院校的開(kāi)展
模糊數學(xué)發(fā)展和擴充了經(jīng)典數學(xué)的研究領(lǐng)域,對其他學(xué)科顯示了強大的滲透力和解釋力,使之在高校課程體系中占有不可替代的地位。
模糊數學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域中應用非常廣泛,它已初步應用于模糊控制、模糊識別、模糊聚類(lèi)分析、模糊決策、模糊評判、系統理論、信息檢索、醫學(xué)、生物學(xué)等各個(gè)方面。在氣象、結構力學(xué)、控制、心理學(xué)等方面已有具體的研究成果。然而模糊數學(xué)最重要的應用領(lǐng)域是計算機智能,不少人認為它與新一代計算機的研制有密切的聯(lián)系。尤其是人文、社會(huì )學(xué)科及其它“軟科學(xué)”的數學(xué)化、定量化趨向把模糊數學(xué)推向中心地位。
模糊數學(xué)對事物的不確定的性質(zhì)狀態(tài)作數量描述,目的是要從模糊中求精確,以便獲得與事物本來(lái)面目接近一致的參數。據此,把模糊數學(xué)引進(jìn)教育科學(xué)研究領(lǐng)域就是必然、可行而具實(shí)行意義了。因為這個(gè)方向會(huì )“減少對精確定量分析的先人為主的偏見(jiàn)。增加對大量人類(lèi)思維和感知中不精確性的普遍性的承認”,而接受這一現實(shí)將增進(jìn)“我們對人文系統特性的了解,有希望取得比極限在傳統方法中可能得到的更大的實(shí)際發(fā)展”。在較長(cháng)時(shí)間里.精確數學(xué)及隨機數學(xué)在描述自然界多種事物的運動(dòng)規律中.獲得顯著(zhù)效果。但是,在客觀(guān)世界中還普遍存在著(zhù)大量的模糊現象,模糊數學(xué)不僅只是能活用在運動(dòng)或者商業(yè)的用途上,也可運用在玩樂(lè )上面,并且實(shí)現了在感官上的認知轉換成定量分析的可能性。這樣的結果更具有客觀(guān)性,理性。
我們研究人類(lèi)系統的行為.或者處理可與人類(lèi)系統行為相比擬的復雜系統。如航天系統,人腦系統,社會(huì )系統等。參數和變量甚多,各種因素相互交錯,系統很復雜,它的模糊性也很明顯。所以,在這些系統中,模糊數學(xué)也被廣泛的應用著(zhù)。
任何事物都可以運用模糊數學(xué)來(lái)把所知道的數據,量化成數字,作成圖表,以拿來(lái)做分析用。如此不但是研究,更可以在各種事物的評分上,取得更客觀(guān)的標準,也可以減少麻煩。也可以很清楚的得到各個(gè)影響因素,所影響的比重,更清楚、方便的一目了然。模糊數學(xué)是個(gè)非常方便、好用的工具,但必須先學(xué)會(huì )它,才能靈活的運用這工具。
然而現實(shí)情況是,許多高等院校只是把模糊數學(xué)作為研究生必修或選修課程。這樣,模糊數學(xué)是不夠普及的。在我校,經(jīng)常會(huì )出現這些情形,很多老師在講授專(zhuān)業(yè)課時(shí),里面涉及的模糊概念是很難說(shuō)明白的。例如,像“遠遠大于”,“無(wú)限接近”等模糊概念。而對于學(xué)生來(lái)說(shuō),則經(jīng)常會(huì )出現在考慮問(wèn)題時(shí),問(wèn)題本身是一些模糊數學(xué)問(wèn)題,但由于沒(méi)學(xué)過(guò)模糊數學(xué)這門(mén)課程,而自學(xué)起來(lái)又比較費事,從而,使問(wèn)題難以解決,只能考慮這個(gè)問(wèn)題的清晰狀態(tài)了,使研究不十分切合實(shí)際,結果不令人滿(mǎn)意。因此,針對高等院校各專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),我認為模糊數學(xué)應有所側重的在高職院、本科生、研究生中開(kāi)展起來(lái),結合各專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),模糊數學(xué)的教學(xué)也應有所側重。例如,對控制專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,應在模糊控制部分加強教學(xué),在教學(xué)過(guò)程中引用控制專(zhuān)業(yè)的實(shí)例,講授模糊控制內容。
2 模糊數學(xué)在高等院校的發(fā)展
2.1 與專(zhuān)業(yè)接軌
模糊數學(xué)立足于高等院校學(xué)生的基礎教育,注重對學(xué)生進(jìn)行基礎理論的啟蒙,特別注意模糊數學(xué)內容為專(zhuān)業(yè)服務(wù),為培養基礎扎實(shí)、有創(chuàng )新能力、實(shí)踐能力強、應用性強的高級應用型人才的大目標服務(wù),從根本上促進(jìn)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展。模糊數學(xué)教學(xué)應注重對學(xué)生模糊概念的教學(xué):訓練學(xué)生靈活、有效地掌握模糊數學(xué)工具的能力,訓練學(xué)生學(xué)習用模糊數學(xué)解決工程問(wèn)題的能力,訓練學(xué)生掌握模糊數學(xué)實(shí)驗基本動(dòng)手能力,為提高學(xué)生的綜合素質(zhì)服務(wù)。
因此,針對不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,教學(xué)重點(diǎn)也有所不同。例如,對于學(xué)醫學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō),模糊識別和模糊綜合評判就是重點(diǎn);對于交通的學(xué)生來(lái)說(shuō),模糊控制、模糊規劃與模糊決策就是重點(diǎn)。等等。
2.2 與實(shí)驗相結合
通過(guò)做模糊數學(xué)的實(shí)驗,使學(xué)生掌握模糊數學(xué)模型的建立和應用方法,提高他們分析和處理模糊數據的能力,培養對模糊事件作出決策的能力,為今后處理和分析實(shí)際問(wèn)題打下良好基礎。例如可以做模糊統計和分布的實(shí)驗,讓學(xué)生掌握模糊統計和分布;模糊控制的軟件設計,以掌握模糊控制的求解方法;模糊聚類(lèi)分析和模糊模型的識別,讓學(xué)生掌握模糊聚類(lèi)分析和模糊模型的識別的內容;模糊決策和模糊線(xiàn)性規劃,讓學(xué)生掌握模糊決策和模糊線(xiàn)性規劃內容。
2.3 與生活實(shí)踐相結合
“模糊數學(xué)”是一門(mén)新的學(xué)科分支,模糊理論深奧、概念抽象。所以,根據不同的授課對象,突出重點(diǎn)與難點(diǎn),闡明“模糊數學(xué)”中的幾個(gè)基本理論。在講授這門(mén)課程時(shí)就得與生活實(shí)際相聯(lián)系,結合大量的實(shí)際應用例子,講清每一個(gè)基本理論所包含的概念、原理與方法,從而讓學(xué)生加深對理論概念的理解.當我們講解模糊綜合評判理論時(shí),就把它應用到“大學(xué)生綜合素質(zhì)的多級模糊綜合評判”,“教師教學(xué)水平的模糊綜合評估”等等;當我們講解模糊模式識別時(shí),就把它應用到“手紋的模糊模式識別”、“疾病的識別”、“各種幾何圖形的識別”等等;當我們講解模糊控制時(shí),就把它與“變頻空調的模糊控制”、“傻瓜照相機”、“模糊洗衣機”“城市交通控制”等相結合.老師深入淺出的授課與講解,使學(xué)生理解模糊數學(xué)中的基本概念與是模糊數學(xué)不再抽象。
參考文獻
[1] L.A.zadeh. Fuzzy set [J]. Information and Control. 1965. 8:338-353.
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