في تصنيف مناهج تعليمية بواسطة

شرح مفصل كامل دراسة المنطق بأنواعه الثلاثة الصوري /و الرمزي /والضبابي تلخيص علم المنطق بدون تحميل

علم المنطق بمفاهيمة الثلاثة الصوري والرمزي والضبابي 

مرحباً بكم متابعينا الأعزاء طلاب وطالبات العلم  في موقعنا النورس العربي منبع المعلومات والحلول الذي يقدم لكم أفضل الأسئله بإجابتها الصحيحه من شتى المجالات التعلمية من مقرر المناهج التعليمية  والثقافية ويسعدنا أن نقدم لكم حل السؤال الذي يقول........ شرح مفصل كامل دراسة المنطق بأنواعه الثلاثة الصوري /و الرمزي /والضبابي تلخيص علم المنطق بدون تحميل

 الإجابة هي 

نبدا بسم الله الرحمن الرحيم 

اثر تعلم المنطق بمفاهيمه الثلاثة (الصوري والرمزي والضبابي) في تنمية القدرة على البرهان الاستدلالي في الرياضيات

دكتوراه مناهج وتدريس الرياضيات 

جامعة البلقاء التطبيقية 

عمان _ الاردن 

اعداد : الدكتور جبر عبدالله البنا 

مقدمة المنطق 

يعد البرهان جزءا مهما من عمليات الاستدلال, كما وأنه يعتبر نوعا مهما من مهارات حل المشكلات, فهو يساعد الطلبة على التعلم وييسر لهم التطور العقلي (علي, 1991). لذلك ينادي البعض (Ball & Hoyles & Jahnke & Moushovitz-Hadar, 2002, Fitzgerald, 1996 ) بضرورة الاهتمام بالبرهان وتضمينه في محتويات مناهج الرياضيات في المراحل المبكرة من التعليم, ويبررون ذلك أن البرهان ليس فقط قلب الرياضيات التطبيقية؛ ولكنه أيضا أداة مهمة لتعزيز الفهم في الرياضيات. 

ولما يمثله البرهان من أهمية فقد دعت جهود الإصلاح في الولايات المتحدة إلى التغيير الجذري في طبيعة ووظيفة البرهان في مناهج الرياضيات المدرسية للمرحلة الثانوية, بحيث يتيح التغيير للطلبة فرصا وخبرات غنية مع البرهان (Knuth, 2002), واستجابة للتغيير فقد أضافت الجمعية القومية لمعلمي الرياضيات (National Council of Teachers of Mathematics, 2000), الاستدلال والبرهان (Reasoning and Proof) كمعيار رئيس من معاييرها في آخر إصدار لمبادئ ومعايير الرياضيات المدرسية ( Principles and Standards ), وللبرهان ثلاث خطوات رئيسة هامة (إبراهيم, 1985, عبيد والمفتي وايليا, 2000) هي: 

1- تحليل المعطيات 

2- تحليل المطلوب 

3- إيجاد العلاقة بين المعطيات والمطلوب.

كما أن للبرهان وظائف في الرياضيات حددها نث (Knuth, 2002, p.63) بما يلي:

• التأكد من صحة عبارة معطاة.

• توضيح سبب صحة العبارة.

• التواصل مع المعرفة الرياضية.

• الكشف عن رياضيات جديدة والإبداع فيها.

• وضع العبارات في نظام بديهي.

والبرهان ليس مقصورا فقط على برهنة بعض النظريات والتمارين الرياضية, بل هو مفهوم أساسي في الفكر البشري بصفة عامة, وفي دراسة الرياضيات بصفة خاصة (الكرش, 1999), فالبرهان بصفة عامة هو "أي مناقشة أو تحليل أو تقديم لشواهد تقنع شخصا ما بقضية معينة" (بل, 1987, ص41), بينما يعرف البرهان الرياضي بأنه "تتابع من العبارات المترابطة موجهة نحو إثبات صحة نتيجة معينة بواسطة مجموعة مقبولة ومعترف بها من اللامعرفات والتعاريف والمسلمات والعبارات السابق برهانها بما في ذلك مسلمات ونظريات المنطق" (إبراهيم, 1988, ص51). 

ويرتبط البرهان الرياضي بالتفكير حيث تستخدم طرائق البرهان الرياضي بأنواعها المختلفة في التفكير الاستدلالي أو الاستقرائي أو الحدسي, ولا يمكن فصل طرائق التفكير عن بعضها البعض إذ أن كلها تتكامل وتستخدم في الكشف الرياضي أو في حل المشكلات (خضر, 1984).

من المنطق الصوري الى الرمزي :

ابأن بعض المناطقة خاصة الرياضيين قالوا أن دراسة المنطق الآرسطي لا تسمن ولا تغني من جوع ، وأنه مضيعة للوقت، وأن المنطق الحقيقي عندهم هو المنطق الرمزي( الرياضي) ، وأنه السبيل الأمثل للوصول إلى الحقيقة . لاشك أن المنطق هو آلة لعصم الذهن من الخطأ ، وهو بهذا التعريف يصلح أن يكون أماً لكل العلوم ، فالرياضي والأصولي والفيزيائي والجيلوجي وغيرهم يستخدمه ، ولا يخفى علينا أن الفيلسوف فيثاغورس وهو أبو الرياضيات القديم كان يونانيا وقد سبق ارسطو وأفلاطون وسقراط وقد استفادوا منه وأفادوه الرياضيات لاحقاً ، لأنه كأي علم يبدأ بأفكار متناثرة ونظريات وفرائض مترددة بين الصدق والكذب أو مشكوك فيها لعدم وجود آلية التحقيق أنذاك ، ومن هنا برز دور أرسطو طاليس أبو المنطق حيث هذب الأفكار السابقة وحققها واستخرج منها قواعد المنطق اليقينية الكلية ، نحو : الجزء يدخل ضمن الكل وهو قانون التداخل ، أي ان الرقم 10 بالنسبة للرقم 2 هو كل و2 هو جزء 10 ، وقانون التضاد هو أن ألف ضد باء فهما لا يجتمعان في الخارج ولكنهما قد يرتفعان سوية أي لا ألف ولا باء ، وقانون التناقض وهو أن ألف لا تجتمع مع باء في الخارج ولا يمكن أن يرتفعان سوية لا ألف ولا باء وهذا القانون مهم للغاية في الرياضيات في تحقيق المسائل ، أما قانون التساوي فلم يُعره المناطقة أهميه تذكر لأنه بدهي ضروري نحو : إذا كان ألف يساوي باء ، وباء تساوي جيم ، فأن ألف تساوي جيم . 

المهم أن المنطق لم يدلل على قوانينه بالعدد أو غيره ، حتى يبقى كلي لكل العلوم تنهل منه ، وحتى ينطلق كل العلماء منه كأنه المواد الأولية لهم ليشيدوا حضارة علمية في اختصاصهم ، ولكن مع الأسف بعض المتحذلقين يعتبرها معركة وخصومة ويحاول نفي الإفادة بين المنطق وبقية العلوم ، ويحاول أن يرمي عجز الأمم عن النهوض على شماعة المنطق .الرياضيات المعروفة اليوم جمعت عدداً من العلوم التي كانت معروفة في الماضي كالحساب والجبر والهندسة وغير ذلك وزادت عليها علوماً كثيرة منها التفاضل والتكامل والتوبولوجيا والإحصاء والاحتمالات وغير ذلك كثير. إن موضوعها اليوم واسع جداً والقول إن الكمّ -بقسميه المنفصل والمتصل الذي كان موضوع العلوم التي القديمة التي اندمجت اليوم في الرياضيات- ما زال هو موضوع الرياضيات دعوى لا بد من النظر فيها لإثباتها، لا سيّما أن مفهوم العدد نفسه باعتباره كماً منفصلاً صار أوسع بكثير مما كان عليه في الماضي، ولعلنا نحتاج إلى إعادة تعريف الكم كمصطلح خاص بالرياضيات ليتناول مباحث الرياضيات التخيلية الكثيرة ومباحث اللانهايات وغيرها. ما أنبه عليه هنا هو ضرورة بيان موضوع الرياضيات أعني ما تبحث الرياضيات عن عوارضه الذاتية، وبيان جهات الوحدة الذاتية والعرضية التي تنظم عقد المسائل الرياضية وتجمعها في علم واحد تميّزه عن غيره. وخاصة مع وجود هذا التداخل الهائل بين العلوم اليوم. 

وهنالك جدل كبير دار طيلة القرن الماضي وما زال دائراً حول طبيعة العلاقة بين الرياضيات والمنطق، فمن قائل بالانفصال بينهما إلى قائل بانبناء الرياضيات على قواعد المنطق الكلية، إلى قائل بأن الرياضيات هي عين المنطق كما ينقل عن بيرتراند راسل. هذا الخلاف رافق محاولات واضحة لتوسيع موضوع الرياضيات كما ينقل عن بعض الرياضيين والمناطقة قوله (ليس من جوهر الرياضيات البحث في العدد والكم). 

ما أستطيع أن أقطع به هو أنه لا غنى للرياضيات عن المنطق على الأقل في جميع مراحل البرهان على النظريات الرياضية واستنباط القوانين وتعميمها.

وفي القرن الماضي أدخلت بحوث منطقية مختلفة سواء من المنطق القديم (كالبرهان المباشر وغير المباشر مثلاً) وبحوث من المنطق الحديث كالمنطق الرمزي أو ما يعرف بالمنطق الرياضي. وصارت تدرس كمباحث في الرياضيات المعاصرة. 

وما يسمى بالمنطق الرياضي أو الرمزي، الذي أسس له رياضيون ومناطقة من أمثال بيرس وفين وبوول وديمورغان وطوره وزاد في بحوثه وتطبيقاته كثيرون لاحقاً إلى هذا اليوم، انبنى عليه علوم الجبر المنطقي وبحوث العمليات والتصميم المنطقي وتحليل النظم وغير ذلك مما شكل ركيزة أساسية للتقدم الإلكتروني والمعلوماتي والتكنولوجي الهائل الذي نشهده اليوم. حتى لقد أضحت الحواسيب والتطبيقات المحوسبة آلات قياسية واستكشافية وأنظمة محاكاة... إلخ آلات لا يستغنى عنها في تحصيل العلوم الطبيعية والكونية وحتى الإنسانية. 

أقول إن استعمال الدراسات المنطقية الحديثة للمنطق القديم أو ما يسمى اليوم (بالمنطق الكلاسيكي) واعتمادها عليه وكذلك أن المنطق هو أساس الرياضيات الحديثة وأنها قائمة عليه هو مما لا شكّ فيه عندي. 

واستعمال الرموز في الرياضيات والمنطق الرمزي للتعبير عن قيم متغيّرة أو ثابتة، وتسهيل تركيب القياسات منها، والدمج بين الجبر والمنطق فيما يسمى بالجبر البوليني أو المنطقي، واستعمال الجداول والمجموعات لتسهيل حلّ تلك المعادلات، واستعمال المجموعات والرسوم لتمثيل العلاقات المنطقية... إلخ بل والبرهان المستعمل في إثبات النظريات الرياضية، كلّ ذلك وغيره إما أنه موجود بمادته وصورته في المنطق الصوري أو أن أصوله موجودة فيه. بل إن جداول الحقيقة أو جداول الخطأ والصواب المنسوبة إلى ك. س. بيرس أو تيجنشتاين اكتشف مؤخراً أنها كانت معروفة عند عند بعض الفلاسفة مثل فيلو، وديودوراس كروناس من مدرسة الفلاسفة الميغاريين التي أسسها إقليدس ميغارا في القرن الرابع قبل الميلاد وهو أحد تلاميذ سقراط وهو غير إقليدس الإسكندرية أبو الهندسة المعروف وقد عاش قبله بنحو قرن. 

وأقول لا ننكر أنّ هنالك تطورات حدثت، ولكنها في أغلبها تقنيات فنيّة وتطبيقات واكتشافات كان لها فوائد نظرية وعملية كثيرة وهي لا تتعارض مع نفس المنطق. لا بل هي قائمة عليه متفرعة عن كلياته. أما المنطق عند الغرب فقد مرّ بعدة أطوار بدءاً من الاعتداد بمنطق أرسطو كما هو، مروراً بنقده نقوداً تفاوتت في شدتها نشأ عنها نظرات جديدة في المنطق ونظرية المعرفة بعضها مقبول وبعضها مرفوض في نظرنا، من ذلك مثلاً إنكار وجود حقائق مطلقة والحكم على كلّ شيء بالنسبية وأنّه لا مصدر للمعرفة إلا التجربة كما هو ماثل في آراء جماعة فينا أصحاب التجريبية المنطقية أو الوضعية المنطقية، ومثل رفض القياس الكليّ باعتباره سبيلاً إلى العلم اليقيني، وظهور ما يسمّى بالمنطق الإسمي القائم على استقراء الجزئيات...إلخ. 

ولعل أعظم ما أنتجه الغرب فيما يسمى بالمنطق الحديث هو المنطق الرمزي أو الرياضي، وما نشهده من تطور هائل في مجال المعلوماتية والاتصالات والكمبيوتر والتقنيات عامة في جميع مجالات الحياة فقد ساهم فيه المنطق الرمزي مساهمة كبيرة عند تطبيقه فيما يسمى التصميم المنطقي أعني تصميم الدوائر الإلكترونية المحتوية على البوابات المنطقية فيما يسمى بالدوائر المتكاملة (ic)، وفي نظري إن أصول الترميز وإعمال قوانين الجبر فيها وتشكيل المعادلات وحلها بالجداول وبقوانين المجموعات أقول أصول ذلك عرفها المسلمون ووجد في كتبهم تطبيقات لبعضها. فالجبر اكتشفه الخوارزمي والترميز كان شائعاً مستعملاً، وحلّ المعادلات الجبرية كان معروفاً. أقول مرة أخرى لا ننكر التطورات النظرية والعملية التي ظهرت في الغرب، ولا القوانين التي اكتشفت في هذا الشأن ولكننا لا نعتقد أنّ هنالك تعارضاً وتناقضاً بين المنطق الإسلامي خاصة وأي من البحوث المنطقية الصحيحة التي ظهرت في الغرب. بل إنه بالإمكان ردّ تلك البحوث إلى أصولها في منطقنا، وبيان أن تلك البحوث هي تفصيلات وتطبيقات مبنية على أسس منطقنا الكلية ولا تتعارض معه. 

والحديث عن المنطق الحديث طويل جداً لا يمكن استيعابه في هذه السطور، وليس جميع مقالات الغرب في نظرية المعرفة خاصة مقبول عندنا. فلا بدّ أن يستعرض تاريخه ليلم الباحث بالنظرات الجديدة فيه إلماماً إجمالياً أولاً، ولا بدّ أن تبين الأصول التي قامت عليها تلك النظرات. ثم لا بد من عقد مقارنات فيما بين تلك النظرات من جهة، وما بين تلك النظرات ومنطقنا الإسلامي وإبراز ما في تاريخنا المنطقي من كنوز. فإن منطقنا لا يكاد يشار إليه عند الحديث عن تاريخ المنطق، وهو من العجب العجاب! ثم أخيراً لا بد من استيفاء نقد البحوث المنطقية الحديثة ليظهر ما يمكن أن يقبل منها، وما لا يمكن، وما يمكن أن يقبل بعد إعادة تأسيسه على أصولنا المعرفية والفكرية. وهذا بحد ذاته عمل يستغرق وقتاً ليس بالهين بل يحتاج إلى سنوات. ونحن إن شاء الله تعالى شارعون في هذا الأمر، لأنه أمر لا بدّ منه، وفكرنا الإسلاميّ كان وما زال حيّاً متفاعلاً مع الحضارات الأخرى ولا يقبل أو يرد شيئاً من نتائج أفكارهم إلا بعد البحث فيه وتمحيصه ونقده، فكما استوفى علماؤنا في الماضي نقد منطق اليونان والهند وفارس وفلسفاتهم واستخلصوا منطقنا الإسلامي بعد إعادة تأسيسه على أصولنا المعرفية والاعتقادية العلمية. فواجبنا اليوم أن نعيد هذه العملية مع المنطق الحديث والفلسفات المعاصرة وننقد ذلك كله لفصل غثه عن سمينه، بياناً لها وبياناً لمنطقنا وأصولنا ثم اتخاذ موقفنا من ذلك كله. والله تعالى الموفق لما فيه الخير. 

تابع قرأة الدرس على مربع الاجابة اسفل الصفحة 

1 إجابة واحدة

0 تصويتات
بواسطة
تعريف وبدايات المنطق الضبابي

منطق الغموض هو أحد أشكال المنطق، يستخدم في بعض الأنظمة الخبيرة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي، نشأ هذا المنطق عام 1965 على يد العالم الاذربيجاني الأصل "لطفي زادة" من جامعة كاليفورنيا حيث طوّره ليستخدمه كطريقة أفضل لمعالجة البيانات، لكن نظريته لم تلق اهتماماً حتى عام 1974 حيث استخدم منطق الغموض في تنظيم محرك بخاري، ثم تطورت تطبيقاته حتى وصلت لتصنيع شريحة منطق ضبابى fuzzy logic chip والتي استعملت في العديد من المنتجات كآلات التصوير.

هناك العديد من الدوافع التي دفعت العلماء إلى تطوير علم المنطق الضبابي فمع تطور الحاسوب والبرمجيات نشأت الرغبة في اختراع أو برمجة أنظمة يمكنها التعامل مع المعلومات الغير الدقيقة على غرار الإنسان لكن هذا ولد مشكلة حيث أن الحاسوب لا يمكنه التعامل إلا مع معطيات دقيقة ومحددة. وقد نتج عن هذا التوجه ما يعرف بالأنظمة الخبيرة أو الذكاء الإصطناعي ويعتبر علم المنطق الضبابي أحد النظريات التي يمكن من خلالها بناء مثل هذه الأنظمة.

المفهوم العام لمنطق الضبابي fuzzy logic

منطق الضباب بالمعنى الواسع هو منظومة منطقية تقوم على تعميم للمنطق التقليدي ثنائي القيم، وذلك للاستدلال في ظروف غير مؤكدة. وبالمعنى الضيق فهو نظريات وتقنيات تستخدم المجموعات الضبابية التي هي مجموعات بلا حدود قاطعة. يمثل هذا المنطق طريقة سهلة لتوصيف وتمثيل الخبرة البشرية، كما أنه يقدم الحلول العملية للمشاكل الواقعية، وهي حلول بتكلفة فعالة ومعقولة، بالمقارنة مع الحلول الأخرى التي تقدم التقنيات الأخرى.

المفاهيم والمفردات الأساسية في علم المنطق الضبابي

المجموعة التقليدية والمجموعة الضبابية

المجموعة التقليدية

في المجموعة الكلاسيكية أو التقليدية يمكن لعنصر ما إما أن ينتمي للمجموعة وإما أنه لا ينتمي لها بتاتا. فلنعتبر مثلا المجموعة A ومجموعة U. إذا قمنا بتعريف الدالة μA التي تعطي لكل عنصر من عناصر المجموعة U درجة انتمائه إلى المجموعة A ،و ذلك عبر إعطائها الرقم 1 في صورة انتماء العنصر للمجموعة أي μA(x) = 1 إذا كان عنصر المجموعة U أي العنصر x ينتمي للمجموعة A. أما إذا كان العنصر x لا ينتمي لـ A فإن الدالة μA تعطيه الرقم 0 أي μA(x) = 0 وعلى ذلك فإنه يمكن التعبير عالي الدالة μA كالآتي:

المجموعة الضبابية

في المجموعة الضبابية يمكن لعنصر ما أن يكون منتمي إلى حد معين للمجموعة. لنأخذ مثالا: لنعتبر المجموعة A مجموعة درجات الحرارة التي تصنف كباردة(باردة بالنسبة للإنسان) ولنعتبر المجموعة U هي كل درجات الحرارة التي يمكن أن توجد في الكون مثلا ولنأخذ من المجموعة U العنصر x=-100 هذه درجة حرارة باردة جدا ولذلك فهي تنتمي تماما للمجموعة A أي μA(x) = 1 أما إذا أخذنا درجة x=+500 فإن هذه الدرجة من الحرارة حارة جدا ولذلك العنصر x لا ينتمي أبدا إلى A. إلى الآن لم نخرج عن استعمالات المنطق الكلاسيكي أو التقليدي كما هو مبين أعلاه ولكن لنأخذ الآن درجة الحرارة 12 درجة أي x=12. في المنطق التقليدي ليس لدينا إلا إحتمالين إما أن x ينتمي أو أنه لا ينتمي ل A. في المنطق الضبابي يمكن أن نقول أن x ينتمي مثلا إلى درجة 50% إلى A أي أن درجة حرارة 12 درجة هي نصف باردة نصف معتدلة مثلا أي μA(x) = 0.5 وهنا نرى الاختلاف في تعريف الدالة μA حيث تعرف رياضيا كالآتي:

حيث يمكن للدالة أن تعطي نتائج بين 0 و 1 على ع** الأمر في المنطق الكلاسيكي حيث لا تعطي الدالة إلا رقم 1 أو رقم صفر

العمليات على المجموعات الضبابية

هناك العديد من العمليات التي يمكن إجرائها على المجموعات الكلاسيكية منها:

التقاطع ويرمز للعملية ب أو

الدمج ويرمز للعملية ب أو

الع** ويرمز للعملية ب أو

في المجموعات الضبابية أو المنطق الضبابي يمكن استعمال هذه العمليات أيضا ولكن دعنا ندرس كيفية القيام بهذه العمليات في المنطق الكلاسيكي ونقارنها بالعملية في المنطق الضبابي.

الع**

لنأخذ مثلا عملية الع** أي أو حيث A هي مجموعة الدرجات المعتدلة و B هي أي درجات الحرارة الغير معتدلة فماهي العلاقة بين دالة الانتماء μA وμB العلاقة موضحة في الصورة أسفله

حيث في المنطق الكلاسيكي يجب مثلا على درجة حراة معتدلة أن تنتمي كليا لـ A وفي نفس الوقت لا تنتمي بتاتا ل B أي مثلا درجة الحرارة المعتدلة 20 يجب أن تكون تخضع للعلاقة μA(20) = 1 وفي نفس الوقت μB(20) = 0 وهذا تجسيد للمنطق الكلاسيكي حيث درجة الحراة 20 إما أن تحسب على المجموعة المعتدلة أو الغير معتدلة وليس من الممكن أن تكون 20 درجة في نفس الوقت معتدلة وغير معتدلة. هذا يمكن تحقيقه إذا كانت دالة الانتماء μB = 1 − μA وتكون كما هي مبيتة في الرسم أعلاه. يجدر الإشارة إلى أن هذه ليست إلا إمكانية تحقيق فكرة الع** في المنطق ويمكن طبعا استعمال عمليات أخرى عوض عملية الطرح إذا كانت تؤدي نفس المعنى إلا أن استعمال عملية الطرح للقيام بالع** هي الأكثر شيوعا ويمكن استعمال عملية الطرح في المنطق الضبابي أيضا.

التقاطع

يمكن تعريف عملية التقاطع في المنطق الضبابي وفي المنطق الكلاسيكي على حد السواء كما هو الحال لعملية الع** أي باستعمال عمليات رياضية على دالات الانتماء μ ولكن في التقاطع عوض استعمال عملية الطرح عادة ما تستعمل عملية min

الدمج

يمكن تعريف عملية الدمج في المنطق الضبابي وفي المنطق الكلاسيكي على حد السواء كما هو الحال لعملية الع** أي باستعمال عمليات رياضية على دالات الانتماء μ ولكن في الدمج عوض استعمال عملية الطرح عادة ما تستعمل عملية max

تطبيقات

الذكاء الإصطناعي

يستخدم المنطق الضبابى في تصميم وتحليل بعض الشبكات العصبية الإصطناعية.

تحكم عملياتى

التحكم العملياتى هو في الإنجليزية process control ويتعلق أيضا بالتحكم الآلى automatic control. وتتضمن معظم التطبيفات التحكم في المتغيرات الحركية (الميكانيكية) للآلة بناءا على المدخلات الآتية من المستشعرات البيئية. بعض التطبيقات كما يلى:

آلات تصوير الفيديو: استشعار حركة الأشياء التي تقوم الكاميرا بتصويرها وأيضا أي اهتزاز من قبل الكاميرا.

السيارات: توفير إمكانية التحكم في السرعة cruise control حيث تقوم دائرة المنطق الضبابى بحساب التسارع والتحكم في أثر حقن المزيد من الوقود أو تشغيل الفرامل

تكييف الهواء: القيام بتخفيض الحرارة تدريجيا حتى الوصول إلى المستوى المراد. غلايات السفن : مراقبة درجة الحرارة والضغط والمحتوى الكميائي للمحافظة على الاستقرار

الغسالات: مراقبة الحِمل نوعية الأنسجة وكمية المنظف لتحقيق الأمثلية optimize في دورة الغسل

مبدأ المنطق الضبابي

القاعدة الأساسية: المنطق الضبابي هو أحد أشكال الغموض والذي حير العلماء ولكن ليس من الضروري الآن الشرح الكامل للمنطق الضبابي وإنما نكتفي بتعريفه وتبيين استعمالاته في عام 1995 لطفي زادة اكتشف المنطق الضبابي عندما كان يعمل في جامعة كاليفورنيا حيث لاحظ أن الصح والخطأ لا تكفي من أجل تمثيل كافة الأشكال المنطقية وخاصة المشاكل التي تواجهنا حاليا. فالمنطق الكلاسيكي يعتمد على 0 أو 1 فقط وهذا ما يعتمد عليه الكثير من العلاقات في حين توجد علاقات أخرى يكون فيها الموضع الذي فيها يمكن اعتباره صحيح جزئيا أو خاطئ جزئيا في نفس الوقت. وبشكل عام نقول أن : (n) =1 fѕ عندما n Є S، (n) = 0 fѕ عندما xلا تنتمي إلى S.

و هذا ما هو موضح بالشكل حيث أن تغير صغير في قيمة X تجعلها تتغير من set1 إلى set 2

بينما المنطق الضبابي يصف لنا علاقة التابع بشكل أشمل وأعم من ذلك حيث أن الحالة يمكن أن تكون حالة وسط بين الحالتين المألوفتين كما في العلاقة التالية:

ففي المنطق الضبابي يكون الانتقال بين الوضعين بشكل تدريجي لذلك يمكن في هذه المرحلة أن نعتبر الوضع يأخذ كلا الحالتين معا حيث أن تغير صغير في قيمة الدخل يسبب زيادة في التغير وليس تغيرا تاماً.

المعالجة

إن نظام معالجة المنطق الضبابي يدمج داخل ما يسمى وحدة استنتاج ضبابية FIU (fuzzy inferencing unit) تضم هذه الوحدة ثلاث وحدات أساسية للمعالجة هي: الوحدة الأولى : تضم نظام الإدخال والإخراج. الوحدة الثانية : التزويد من قبل المستخدمين. الوحدة الثالثة: تقوم بمعالجة القاعدة المعطاة.
بواسطة
طريقة المعالجة

يوجد الكثير من التوابع في المنطق الضبابي ونذكر مثالا عليها الشكل التالي:

العمليات على المجموعات الضبابية

هناك العديد من العمليات التي يمكن إجرائها على المجموعات الكلاسيكية منها: • التقاطع ويرمز للعملية ب أو

• الدمج ويرمز للعملية ب أو

• الع** ويرمز للعملية ب

الذكاء الإصطناعي يستخدم المنطق الضبابى في تصميم وتحليل بعض الشبكات العصبية الإصطناعية.

التحكم العملياتي

التحكم العملياتي هو في الإنجليزية process control ويتعلق أيضا بالتحكم الآلى automatic control. وتتضمن معظم التطبيفات التحكم في المتغيرات الحركية (الميكانيكية) للآلة بناءا على المدخلات الآتية من المستشعرات البيئية. بعض التطبيقات كما يلى: • آلات تصوير الفيديو: استشعار حركة الأشياء التي تقوم الكاميرا بتصويرها وأيضا أي اهتزاز من قبل الكاميرا. • السيارات: توفير إمكانية التحكم في السرعة cruise control حيث تقوم دائرة المنطق الضبابى بحساب التسارع والتحكم في أثر حقن المزيد من الوقود أو تشغيل الفرامل. • تكييف الهواء: القيام بتخفيض الحرارة تدريجيا حتى الوصول إلى المستوى المراد. • غلايات السفن : مراقبة درجة الحرارة والضغط والمحتوى الكميائي للمحافظة على الاستقرار •الغسالات: مراقبة الحِمل نوعية الأنسجة وكمية المنظف لتحقيق الأمثلي

optimize the cycle في دورة الغسل.

التفكير المنطقي والتفكير الرياضي

أي الخصائص يمكنها أن تميز التفكير المنطقي عن التفكير الرياضي ؟

الاستنتاج هو أحد الطرق التفكير الأكثر عموما وهو وسيلة برهان ينتقل من المقدمات المسلم بصدقها إلى النتيجة الصادقة التي تلزم عنها وهي مشتركة بين المنطق والرياضيات ولهذا نجد أنفسنا أمام الإشكال التالي : أي الخصائص التي تميز التفكير الرياضي عن التفكير المنطقي ؟

يقوم المنهاج الاستدلالي على مبادئ عامة يجب تحديدها في البداية كي يستقيم هذا الاستدلال وتحدد طرقه. ولهذا يتميز التفكير الرياضي والمنطقي على سواء بتحديد مبادئهما بطريقة قبلية بحيث تكون هذه المبادئ هي أساس الاستنتاج ومن ثمة فالتفكير الرياضي يقوم على مجموعة من المبادئ تعتبر هي الأساس المشروعة لقيامه كتفكير خاص كما يقوم التفكير المنطقي هو الأخر على مبادئ خاصة تعتبر أساس الاستدلال المنطقي وبدون هذه المبادئ لا يستقيم الاستدلال ويتعذر الاستنتاج .لقد رأينا أنا الاستدلال الرياضي والمنطقي كلاهما قائم على الاستنتاج انطلاقا من مبادئ معينة غير أنه إذا كان الاستنتاج مشترك بينهما فهذا لا يلزم عنه أن طريقة التفكير بينهما واحدة بحيث يرى بوانكريه أن الاستدلال الرياضي يختلف عن القياس لان هذا الأخير لا تصل فيه إلى نتيجة جديدة بالنسبة للمقدمات بل هو تكرار لها فالحد الأكبر و الحد الأصغر اللذان نجدهما في المقدمتين نجدهما في النتيجة أيضا .وهكذا فالقياس تحصيل حاصل أما الاستدلال الرياضي وإن كان مماثل للقياس كما رأينا فإنه يخضع لترتيب ونظام محددين تكون قائمته ابتكار النتيجة وهذا بخلاف نتيجة القياس كما يرى بوانكريه أن الابتكار الرياضي شبيه في طبيعته الابتكار العلمي فهو قائم على نظام نجد فيه الرياضي يستخدم عقله في حل قضايا ويتطلب منه ذلك جهدا وصبرا طويلا ويهتدي إلى نفس السهولة التي يبدو عليها القياس حيث نجد بوفلو يتجه إلى نفس الرأي بحيث يرى أن ما يميز به الاستدلال الرياضي بصفة خاصة هو كونه يعتمد على التعميم وهذا التعميم نوعان فهو الانتقال من البسيط إلى المركب أو انتقال من الخاص إلى العام فمثلا الأول الحالة البسيطة القائلة بأن مجموع زويا المثلث تساوي قائمين إن البرهنة على صدق الحالة أشد تركيبا منها وهي القائلة بأن مجموع الزوايا القائمة في أي شكل كثير الأضلاع تساوي ضعف أضلاعه ناقص أربع قوائم ،ومثال الحالة الثانية من الخاص إلى العام فإذا أثبتنا أن رويتي القاعدة في المثلث متساوي الساقين (أ ب ج ) متساويتين فإنه يمكننا تعميم هذه النتيجة على جميع المثلثات متساوية الساقين مع صرف النظر على مقدار كل زاوية ولقد ذهب ديكارت من جهة كذلك أن التفكير الرياضي يختلف عن الاستنتاج القياسي لأنه لا يتوفر على التحليل الكامل الذي يسع ا لاستنتاج الرياضي هذا من جهة و من جهة أخرى فان القياس ينتقل من قضيتين إلى قضية ثالثة أقل عموما .منهما بينما التفكير الرياضي الع** من ذلك .

إن القضايا المشتركة بين الرياضيات و المنطق قد تجعلهما قضايا تتداخل في كلا من التفكيريين مما جعل أرسطو قديما يرجع المنطق الرياضي للرياضيات

في ضوء النتائج التي أسفرت عنها الدراسة يمكن تقديم التوصيات التالية:

• الاهتمام بتنمية مهارات البرهان الرياضي والتفكير المنطقي لدى الطلبة لما لها من تأثير إيجابي على التفكير الرياضي بمختلف أنواعه, وذلك من خلال:

- تنويع أساليب العرض والتقويم.

- تشجيع الطلبة على المناقشات الاستدلالية وتدريبهم على طرح أفكار جديدة في البرهان.

- تعويد الطلبة على أسس كتابة البرهان بصورة منطقية مستخدمين في ذلك العلاقات الاستدلالية

أن يهتم القائمون على مناهج الرياضيات بأن يكون البرهان الرياضي ووظيفته وطرائقه من ضمن الأهداف العامة التي يسعون لغرسها وتحقيقها لدى الطلبة في جميع فروع الرياضيات, وتضمين البرهان الرياضي في مناهج الرياضيات بصورة متسلسلة تبدأ بالمحسوس وتنتقل للمجرد تدريجياً بانتقال الطلبة حسب الصفوف؛ لما من ذلك من أهمية في تنمية التفكير الرياضي.

• تضمين أنشطة الرياضيات على أنواع مختلفة من مسائل البرهان تقيس جميع مهارات البرهان الرياضي وتنميها, وذلك لإتاحة الفرص للطلبة على:

- اعطاء إجابات أو حلول واختبارها.

- اعطاء مثال نقيض.

- تتبع المناقشات المنطقية وتقويمها.

• وضع برامج حاسوبية ضمن أنشطة المنهاج لمساعدة الطلبة على فهم صحة النظريات الهندسية واختبار الحدس الرياضي بالأمثلة.

• عقد دورات تدريبية لمعلمي الرياضيات للوقوف على أنواع وأساليب وطرائق البرهان الرياضي وتنمية مهاراتهم فيه.

دراسات مقترحة:

• دراسة العلاقة بين مهارات البرهان الرياضي وكل من المتغيرات: التفكير الرياضي, والتفكير الإبداعي, والتحصيل في الرياضيات, والاتجاه نحو مادة الرياضيات, والقلق الرياضي.

• دراسة العلاقة بين مهارات تدريس البرهان الرياضي لدى معلمي الرياضيات وبين تحصيل الطلبة في مادة الرياضيات.

• دراسة الصعوبات التي يواجهها الطلبة في البرهان الرياضي وإيجاد مقترحات علاجيه لها.

اسئلة متعلقة

...