哲学上把“对立”和“同一”当作一对范畴。从数学上看,更重要的是研究“差异”与“同一”。正与负,微分与积分,加与减等等都是对立物,是从数量上刻划“对立”规律的学问。如果从更广的意义上去理解,“对立”是从“差异”开始的,当差异发生到极点的时候,就会出现对立。所以事物间的同一与差异也许是更为普遍的研究课题。
康托(G. Cantor)集合论是描述同一与差异的数学方法。一个集合是指具有某个同一性质的事物全体。一个元素a要么属于集合M,要么不属于M,二者必居其一而只居其一。
康托的集合语言廓清了公孙龙的“白马非马”诡辩。比如,是或非的日常语言很容易混淆。“是”, 有很多种解释:
(1)表示相等:“能被2整除的数是偶数”(集合相等);
(2)表示属于:“2是偶数”(元素属于集合);
(3)表示包含于:“能被4整除的数是偶数”(子集含于全集)。
同样,“非”也有“不相等”,“不属于”,“不包含于”三种解释。这样一来,“白马非马”中的“非”作为“不相等”解释是正确的命题。作为“不包含于”解释,则得出“白马”这个子集不含在“马”的集合内,显然就不正确了。
因此,集合语言在表示“是”、“非”这种判断“同一”与“差异”的语句时,有其明显的优点。这是数学作为精确、简约的科学语言的例证。
但是,同一与差异并非如此绝对。康托集合概念的“边缘”十分清楚,“属于”和“不属于”,非此即彼,没有其他的中介状态。
1965年扎德(Zadah)提出模糊集合的观点。他认为界限不分明的中介状态是普遍的现实存在,人的语言具有模糊性:“年轻人”、“高个子”、“讲卫生的人”等等。客观事物之间往往没有明确的界限。如人与猿,生物与非生物,有病与健康等等都是如此。因此,应该将康托的集合论适当加以修改,问某个元素是否属于某个集合时,应附以隶属度f,若a∈B, 则f(a)=1;a∉B,则f(a)=0。一般地问a是否属于B,可用大于0小于1的数f(a)加以标志。
由于集合是最原始的概念,模糊集合思想会引起整个数学的变化。这样,模糊数学方法又为描述“同一”与“差异”的范畴作出自己的贡献。
模糊数学中,概念是确定的,但没有明确的外延。它用隶属度来标志事物的中介状态,将“部分的同一”数量化。扎德的这一想法,新颖、大胆且符合实际,目前不仅对数学发展产生影响,而且已在工业生产中获得应用,呈现强大的生命力。
然而,如果把模糊数学说成是“现代数学”的标志,是整个数学发展的第三个里程碑,恐怕是言过其实了,至少在目前是如此。