直觉主义派

数学术语

直觉主义派(intuitionist school)数学基础中的学派之一,代表人物之一是荷兰数学家布劳威尔(Brouwer,I_. E. J. ),其根本观点是关于数学概念和方法的可构造性,并且认为数学的理论基础不是集合论,而是自然数论。直觉主义的一个著名口号是“存在必须可构造”.从直觉主义派的基本观点出发,直接决定了这一学派在数学工作中的主要宗旨之一是在无穷观的问题上彻底采纳潜无限而排斥实无限。

基本资料
直觉主义派(intuitionist school)数学基础中的学派之一该学派的代表人物是荷兰数学家布劳威尔(Brouwer,I_. E. J. ).直觉主义者的根本观点是关于数学概念和方法的可构造性,并且数学的理论基础不是集合论,而是自然数论.直觉主义者指出: 自然数来源于布劳威尔的“原始直觉”或“对象对偶直觉”.所谓对象对偶直觉,即人皆有之的一种能力: 某一时刻集中注意某一对象,紧接着又集中注意于另一对象,这就形成了一个原始对象对偶,以(1,2) 来表示它.有了这个原始对象对偶,可根据构造性的要求重复一次而产生对象对偶(2,3),再重复一次便是对象对偶(3,4),依次递推下去.任何一个自然数都能从这个原始的对象对偶直觉开始,用构造性方法产生出来.直觉主义者认为,只有建立在这种原始直觉和可构造性之上的数学才是可信的.这种原始直觉“对于思想来说是如此直接,其结果又是如此清楚,以致不再需要任何别的什么基础”.海丁(Heyt- ing,A.)进而指出:“数学开始于自然数及自然数相等概念形成之后.”此外,直觉主义者认为,集合论悖论的出现不是一个偶然事件,它是整个数学感染疾病的一个征兆.因此,悖论问题不可能通过对已有数学作某些技术的修改或限制而得以解决,必须依据可信性要求对已有的数学作全面审查,而且应该毫不犹豫地抛弃那些不符合可信性要求的数学概念和方法.直觉主义的可信性就是必须都是构造性的.而所谓构造性,即指能按固定方式经有限个步骤定义概念或实现某一方法.构造性亦称能行性,构造性的方法亦称能行性的方法.例如,求两个正整数a和b 的最大公约数,可用欧几里得除法在有限步内实现。这就是能行性或构造性方法.所以直觉主义的一个著名口号是“存在必须可构造”.从直觉主义派的基本观点出发,直接决定了这一学派在数学工作中的主要宗旨之一是在无穷观的问题上彻底采纳潜无限而排斥实无限.
相关理论
从直觉主义派的“存在必须可构造”这一前提出发,因为从生成的观点来看,任何一个无穷集合或实无限性对象都是不可构造的,所以势必导致彻底的潜无限观念,并且完全排斥实无限.以最简单的实无限对象自然数集为例来讨论,因为任何有穷多个步骤都不能把所有的自然数构造出来,更谈不上汇成整体了,所以,按照能行性的要求必然否定自然数全体这个概念,而且即使先假设有那么一个全体自然数论域摆在那里的话,直觉主义者也不承认能把全体自然数逐一复查完毕,亦即不承认有走遍自然数论域的概念.在他们看来,自然数只能永远处于不断地被构造的延伸状态中.例如,德国数学家外尔 (Wey1,C. H. H.)明确指出:“布劳威尔使这一点明确了,就是没有任何证据能够证明所有自然数的整体的存在性……自然数,它能够通过不断地达到下一个数而超越任何一个已经达到的界线.从而也就开辟了通向无限的可能性.但它永远停留于创造(生成)的状态之中,而绝不是一个存在于自身之中之事物的封闭领域.”可见,在无穷观的问题上,直觉主义派是十分彻底地采纳了潜无限论者的观点
直觉主义派在数学工作中的宗旨之二是,否认传统逻辑的普遍性,并按照构造性的要求重建直觉主义逻辑规则.直觉主义派否认传统逻辑的普遍有效性是出于存在必须可构造的考虑,并且在构造性观点下发展了自己的逻辑,它是和传统逻辑很不相同的一种逻辑一般地说,“这种不同之处主要表现在否定性质的推理上”.
直觉主义派在数学工作中的主要宗指之三是,批判古典数学,拆除一切非构造性数学框架,重建直觉主义的构造性数学.直觉主义完全否认古典数学中的种种非构造性证明,以直觉主义微积分为例,其根本问题在于如何在能行性意义下给出构造性的实数与构造性的连续统概念.直到1919年,布劳威尔终于利用“展形”概念巧妙地建造了符合构造性要求的连续统概念.而直觉主义的构造性连续统一旦建成,就完全改变了古典分析之实数论的面貌,直觉主义微积分就能在它基础上建造起来了.
相关评论
大多数数学家认为,直觉主义派的形成也导源于数学基础问题的考虑,但直觉主义排除悖论的方案却限制过大,被抛弃的合理因素太多.然而联系到计算机科学基础理论的发展,构造性观点和方法又有重要意义.详言之,可作如下几点评述:
1.直觉主义派强调能行性具有十分重大的现实意义,如所公认,计算机科学的发展离不开能行性.
2.直觉主义数学对于非构造性数学和传统逻辑的完全排斥是不科学的,因为这种完全排斥无法解释后者在相当范围内的应用上的有效性.因此,遭到绝大多数数学家的反对.
3.直觉主义派对实无限性概念的完全排斥也不符合科学认识论的原则.因为“直觉主义……否定了关于无穷过程的大部分推理(不论是经典的或康托尔学派的)的有效性.如果这一派得势的话,那么大部分数学领域内的研究活动就会遇到不可克服的困难.幸好他们没有得势”.
4.直觉主义因反对古典逻辑,从而需要把整个逻辑及数学全盘改造,连人们日常认为最简单、最明白无讹的部分也需重新审查,这显然是一件非常艰巨的工程.又由于直觉主义逻辑强调能行性,反变得噜苏、不方便起来.从而这个数学改造运动极慢,几乎可以肯定其难以成功.
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