離散數(shù)學(xué)的知識創(chuàng)新具有典型的數(shù)學(xué)范式革命性。作為對微積分范式的一種突破,超越了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的知識界線,展現(xiàn)出在數(shù)學(xué)本體論、認(rèn)識論和方法論上的新的哲學(xué)特征。
離散數(shù)學(xué)的基本內(nèi)容包括:集合與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),代數(shù)結(jié)構(gòu),計數(shù)理論,數(shù)值分析,數(shù)理邏輯,圖論,自動機理論,遞歸函數(shù),數(shù)論,組合數(shù)學(xué),離散概率,計算群論,計算組合學(xué),計算圖論等。更一般地說,離散數(shù)學(xué)可以被視為建立在可數(shù)集合之上的數(shù)學(xué)分支。
由于計算機的運算在本質(zhì)上是離散型的,因而直接從實際問題建立離散的數(shù)學(xué)模型,比傳統(tǒng)上先建立連續(xù)的模型,再予以離散化更為便捷。
離散數(shù)學(xué)的思想方法由于其與計算機的緊密聯(lián)系,而受到數(shù)學(xué)共同體的青睞。因為無論具有多么強大功能的計算機,也只能進(jìn)行有限的計算和處理有限的數(shù)據(jù)。而不能完成實在無限的過程。這樣,微積分的思想和理論就不能直接用于計算機,而必須做離散化的處理才能發(fā)揮其效力。
離散數(shù)學(xué)具有突破并超越微積分范式的革命性指征。
1)從數(shù)學(xué)的應(yīng)用來看,離散數(shù)學(xué)具有與當(dāng)代社會生產(chǎn)力形態(tài),更好的匹配力和適應(yīng)性。
2)離散數(shù)學(xué)的范式具有與微積分方式迥然有別的思想方法、知識領(lǐng)域和知識結(jié)構(gòu)。
3)在離散數(shù)學(xué)中,猜測、算法、試錯和計算機實驗成為基本的方法,這是數(shù)學(xué)方法論的重大轉(zhuǎn)變,具有典型的方法論革命意義。
可以預(yù)見,未來數(shù)學(xué)發(fā)展,必將使得連續(xù)數(shù)學(xué)與離散數(shù)學(xué)獲得更為緊密和高層次的結(jié)合。
數(shù)學(xué)的統(tǒng)一性是數(shù)學(xué)保持生命活力的一個基本前提。
在數(shù)學(xué)本體論上,離散數(shù)學(xué)的思想與方法超越了整體主義、形式主義和結(jié)構(gòu)主義等思想所設(shè)定的閾值,呈現(xiàn)出局部化、構(gòu)造性、復(fù)雜性等學(xué)科特征。
1)整體主義的一個基本假設(shè)是部分與整體的相似性;
2)形式主義試圖割裂語言與意義的豐富隱喻;
3)結(jié)構(gòu)主義就認(rèn)為復(fù)雜事物之間的層次關(guān)系是明晰的,可分離的;
4)在復(fù)雜性科學(xué)中一個基本觀點認(rèn)為,事物之間具有復(fù)雜的關(guān)聯(lián),這種關(guān)聯(lián)不是完全可以分解的。這種不可分解性表明,事物之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián),未必能呈現(xiàn)出局部與整體的相似性。
方法論上,離散數(shù)學(xué)的體系顯現(xiàn)出對于“決定論”,“還原論”和“整體論”思想的高度超越。在微積分范式中,無論是在基礎(chǔ)主義,還是結(jié)構(gòu)主義的各自主張中,都有濃厚的“決定論”“還原論”和“整體論”色彩。例如在微積分范式中,實數(shù)理論被看作是所有知識的基礎(chǔ),而在離散數(shù)學(xué)中,即使是像最基本的算法和計算等概念,也是隨著知識創(chuàng)新被不斷賦予新的含義的動態(tài)概念。
離散數(shù)學(xué)的方法并不拘泥于任何既有的思想限定和方法論教條,而是以可計算性、實效性和綜合性為依歸。
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2020.03.03