2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 02:53 


03/05/14
49
Здравствуйте. Согласны ли вы, что в основе любого раздела математики лежит идея количественных или пространственных отношений, и что таким образом математика есть система знаний о количественных и пространственных отношениях?
Если не согласны и знаете примеры математических разделов, не основанных по вашему мнению на идеях количества или пространства, то просьба указать их. Если считаете какое-то другое достаточно общее, но при этом не лишенное предметности, определение математики более истинным, то также просьба поделиться, будет интересно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 03:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10676
Crna Gora
Логика.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 03:48 


03/05/14
49
svv в сообщении #1582283 писал(а):
Логика.

"Логика" - что? Насколько мне известно, такого раздела математики не существует.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 04:27 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10676
Crna Gora
Я думал, Вы скажете: «Ну да, конечно!»
Математическая логика, по моему мнению, не основана на идеях количества и пространства. Хотя при желании можно усмотреть что угодно в чём угодно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 04:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
11587
svv в сообщении #1582283 писал(а):
Логика
Причём, учитывая
Neznajka_ в сообщении #1582282 писал(а):
более истинным
ещё и нечёткая.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 07:36 


31/12/10
1555
Посмотрите. Ф.Энгельс
Анти-Дюринг, Диалектика природы.
Радел Математика.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 11:57 


22/10/20
1065
Neznajka_ в сообщении #1582282 писал(а):
количества или пространства
Смотря, какой смысл Вы вкладываете в эти слова. А то любое множество с некоторой структурой можно назвать "пространством", а любую алгебраическую структуру - "количеством" (и "количество" получится частным случаем "пространства", так что можно будет еще меньше слов использовать :-) ) Если так, то да - Вы многое охватите.

(Оффтоп)

Но таким был бы мой ответ год назад. Сейчас я сомневаюсь в том, что множества с дополнительными структурами (в привычном понимании) в действительности являются предметом интереса математики. Проблема в том, что все такие структуры слишком "жесткие", а хочется чего-то более "пластичного" (чтобы нечто можно было рассматривать не только в $\operatorname{Set}$, но и в любой категории; или не в категории,
а в (-, -)-категории; и с точностью до $\sim$, а не $=$ и так далее). Если использовать известные мне примеры (а известно мне довольно мало), то это примерно в духе "категория лучше множества", "эквивалентность категорий лучше их изоморфизма", "моноидальная категория лучше строгой моноидальной категории" и так далее. Разумеется, слово "лучше" следует понимать не в строго-утилитарном смысле, а как-то между строк.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 12:34 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8082
Anton_Peplov в сообщении #1136200 писал(а):
Когда-то давно я от нечего делать накатал большой (восемь страниц) текст "Математика и философия: о различии и сходстве". Приведу, пожалуй, выжимку из него.

Сходные черты философии и математики

Это теории, оперирующие предельно абстрактными и сколь угодно разнообразными понятиями (разнообразие математических понятий хорошо известно всем, прикоснувшимся к высшей математике, только школьники думают, что математика – это про числа). Истоки этих понятий могут лежать в любой сфере человеческого опыта: от физики до литературы. И в математике, и в философии есть направления исследований, базирующиеся на разных аксиомах и поэтому в некотором смысле несовместимые.

Различия философии и математики

Первое различие в том, что математика гораздо строже в методах, с помощью которых из одних утверждений получаются другие утверждения, чем философия в целом. Однако есть или могут быть отдельные философские построения, столь же логически строгие, как и математика. Если ограничиться ими, приходится искать более тонкие различия. Они приведены ниже.


Различие в начальных (неопределяемых) понятиях

В математике вводятся только такие начальные (т.е. неопределяемые) понятия, чтобы они были интерсубъективны, т.е. «понятны без перевода». Вообще без перевода. «Точка», «натуральное число», «множество», «утверждение». Вообще, существуют определения и этих понятий, но это определения «по Гильберту», а не «по Фреге»*. Познакомиться с этими определениями можно в книгах, посвященных основаниям математики, но и у тех, кто не читал этих книг (а это большая часть изучавших математику в вузе и уж точно подавляющая часть изучавших ее в школе), не возникает разногласий по поводу того, что является, а что не является натуральным числом или точкой в геометрии. (По крайней мере, если все это – люди нашей культуры. Сложный вопрос о культурной зависимости начальных понятий мы здесь опускаем).

Не то с философией. Шпенглер предлагает использовать в качестве начальных такие понятия, как «становление» и «ставшее», «судьба», «точная чувственная фантазия». Гегель – «бытие-в-себе», «бытие-для-себя» и «бытие-для-другого». Подобные понятия, возможно, и были однозначны для тех, кто их вводил, но вот с интерсубъективностью у них возникла проблема. Очень многие ошибки и трудности в философии порождены непониманием философами друг друга, отсутствием интерсубъективной базы под терминами. Да и возможна ли она для понятий такой сложности? «Ставшее – пространственное, подчиненное причинно-следственным связям, познаваемое логически и математически; становление – временное, подчиненное судьбе, познаваемое интуитивно и чувственно» – это вам не «на рисунке 3 Вы видите точку $A$ и прямую $a$». И хвала еще Шпенглеру, что он иллюстрирует свои понятия примерами – многие не делают и этого, но кто может гарантировать, что в этих примерах для каждого архивирован тот же невыразимый смысл, что и для автора? Каждый философ знакомится с трудами другого философа, продолжает их или спорит с ними в той мере, в которой он их понял. И начинается – интерпретация, переинтерпретация, «Вы меня не опровергаете, Вы меня не поняли», европейцам не понять, что такое дао, а постмодернисты говорят с ухмылкой, что вообще никому никого не понять, потому что нет понятий, а есть только слова, жонглирование словами…

Различие в подходе к определениям


В математике, создав некоторый запас начальных понятий, вводят все остальные понятия с помощью того, что в математике называется определением, а в курсе советского диамата называлось «номинальным определением». «Простая кривая – это кривая, которая не пересекает саму себя». Все. Отныне и навсегда простой кривой называется все то, что подходит под определение, и ничто другое. Не бывает неверных определений – бывают определения, которые определяют не те понятия, которые хотелось. Все свойства объекта следуют из его определения, никаких других свойств у него нет и не может быть.

В философии под «определением» обычно понимают то, что в советском диамате называлось «реальными определениями», а математики бы, скорее всего, назвали бы просто «описаниями». Пусть в нашей голове существует понятие, допустим, понятие «человек». Это понятие вполне ясное в том смысле, что не возникает разногласий по поводу того, что является, а что не является человеком. Но дать этому понятию номинальное определение сложно, что демонстрирует известный анекдот с ощипанной курицей. Мы не хотим, чтобы номинальные определения уводили нас в сторону, мы не хотим изучать ощипанных куриц, мы хотим изучать людей. Поэтому мы даем «определение», но при конфликте его с интуитивным представлением вносим в это «определение» правки. Этим же путем идет и гуманитарное знание – достаточно взглянуть на «определения» в учебниках, скажем, педагогики. Такие «определения» порой прихватывает и физика. Например, я видел в одном учебнике формулировку «удар – это кратковременное взаимодействие тел». Философия же почти всегда пытается работать с «реальными определениями». «Количество», «качество», «реальность», «закон», «знание», «красота», «человек», «благо»… Даже «модус», «субстанция», «акциденция» вначале рождаются как представления о них, а потом более или менее удачно формализуются в определениях. И скорее менее, чем более, потому что понятия эти сложны – может быть, сложны бесконечно, и вдобавок переплетены друг с другом в тех еще гордиевых узлах… которых философы не хотят разрубать упрощением.

Различие в описании опыта

Некоторые, хотя и немногие, математические понятия можно получить абстрагированием из повседневного опыта. Эти понятия чрезвычайно просты. Может даже показаться, что математика берет некоторые философские понятия и сужает их до тех пор, пока они не станут интерсубъективно ясны. Проще. Еще проще. Не будем о категории количества. Поговорим о числе. Какие бывают числа? А если взять, да и поставить одно число в соответствие другому? Ну, назовем это функцией. А какие бывают функции? Некоторые математические понятия были абстрагированы из опыта физических исследований – ну а все остальные строились на основе уже существующих математических понятий (их модификации, обобщения и т.д.). Объекты, которые изучаются математикой, со стороны кажутся очень специфичными, и не вдруг придумаешь, к чему бы в повседневном или хотя бы в естественнонаучном опыте их применить [тем не менее, история богата примерами, как самые «оторванные от жизни» области математики вдруг находили себе применения. Так, теория чисел понадобилась в криптографии, а теория узлов – в изучении ДНК.]. Зато сделанные о них выводы (теоремы) неоспоримы, это в некотором смысле «абсолютная истина». Не может быть двух мнений по поводу того, что доказано.

Философия почти все свои понятия выводит из повседневного опыта. Насладимся еще раз приведенным списком: «количество», «качество», «реальность», «закон», «знание», «красота», «человек»… При этом она отвергает упрощения. Философия пытается осмыслить мир сразу во всей его глубине и сложности. Построение «сферических коней в вакууме» ее не привлекает. Поэтому и бьется она двадцать восемь веков над одними и теми же вопросами, ни один не решив до конца.

Резюме

Вот метод математики. Введем интерсубъективно ясные начальные понятия. Если мы не можем в какой-то области ввести такие понятия, мы не будем исследовать эту область. Поэтому, например, существует математический аппарат для экономики, но не для этики: «прибыль» и «убыток» – интерсубъективно ясные понятия, а «добро» и «зло» – нет.
На основе начальных понятий введем новые с помощью номинальных определений. Только номинальных определений. Не важно, видим ли мы этому понятию какое-то соответствие в нематематическом опыте человечества. Мы изучим область, которая при взгляде со стороны кажется узкой и очень специфичной, «оторванной от реальности». Зато каждая доказанная теорема, если только в доказательстве нет логических ошибок, окончательна и обжалованию не подлежит. С ней придется согласиться каждому логично мыслящему человеку.

Вот метод философии. Будем исследовать ту область, которая нам представляется важной, независимо от того, насколько она сложна. Введем понятия, отражающие эту область. Если они не понятны «без перевода», попытаемся объяснить так доступно, как сможем. «Становление», «ставшее», «бытие-в» и «бытие-для». Риск, что нас не поймут – неизбежное зло. Будем давать «реальные определения» – понятия должны отражать предмет исследования. Последующие споры из-за определений полезны, ибо способствуют более глубокому пониманию предмета. Мы обсудим все вопросы, которые хотим, но вряд ли сделаем хоть какие-то логически неоспоримые выводы.

*

(Фреге и Гильберт)

Как известно всем, кто изучал в школе геометрию, оперирование понятием, у которого нет определения - вполне легитимное и уважаемое дело. Так, в "школьной" геометрии не вводится определений для точки и прямой. По простой причине: всякие понятия определяются через другие понятия. Как только мы добираемся да самых общих понятий, оказывается, что нам не через что их определить.

Гильберт ввел примерно такое определение: "возьмем два множества, одно из них назовем множеством точек, другое множеством прямых. Возьмем отношение $\varphi$ между прямыми и точками. Если $A \varphi a$, где $A$ - точка, $a$ - прямая, то скажем, что точка лежит на прямой, а прямая проходит через точку. Это отношение подчинено следующим требованиям: ...[перечисляются аксиомы евклидовой геометрии]. Введенные так объекты назовем точками и прямыми на евклидовой плоскости". Фреге возразил, что из этого определения непонятно, являются ли его (Фреге) карманные часы точкой или нет. На что Гильберт ответил, что сила его подхода в том и состоит, что если заменить "точки и прямые" на "столы и пивные кружки", ничего не изменится. Определение Гильберта похоже на определение шахматной фигуры: шахматного короля можно определить только через отношения, в которых он состоит с доской и другими фигурами. И бессмысленно спрашивать, является ли шахматным королем пивная пробка. Если поставить ее на доску и играть, как королем, она будет королем.

[Дурацкая попытка формализации]Если представить себе множество всех объектов, о которых мы рассуждаем (в советском диамате это называлось "универсум рассуждения"), то определение в смысле Фреге будет, пожалуй, одноместным предикатом: всякий объект либо является точкой, либо нет. Определение в смысле Гильберта будет как минимум трехместным предикатом: бессмысленно спрашивать, является ли объект точкой, если не задано, что мы считаем прямой и что отношением "лежать на/проходить через". А вот для упорядоченной тройки объектов (не уверен, что это именно тройка, т.к. не помню, юзал ли Гильберт какие-то еще понятия, кроме этих трех, но не суть) такой вопрос уже осмыслен. Можно спросить, например, получится ли евклидова геометрия, если точкой считать человека, прямой - дом, а отношением "лежать на" - прописку. И ответить - нет, не получится. Но просто спросить, является ли человек точкой, нельзя.[/Дурацкая попытка формализации]

За этими двумя подходами к определениям стоят, как мне кажется, глубокие убеждения. За подходом Фреге ("для любого $x$ из определения точки должно быть ясно или хоть в принципе выясняемо, является ли $x$ точкой") стоит идея, что есть некое "на самом деле", "природа вещей" и так далее. И объект "на самом деле" "по своей природе" либо является точкой, либо нет. За подходом Гильберта стоит идея, что весь мир - театр, а ты в нем жрешь в буфете все - игра типа шахматной, и все что угодно станет шахматным королем, если подобрать для него свиту и доску.

Специалисты по основаниям математики работают с подходом Гильберта. "Множество - это объект, подчиняющийся аксиомам..." "Натуральное число - это объект, подчиняющийся аксиомам..." Для всех остальных не существует ни определения множества, ни определения натурального числа, ни определений прямых и точек. И это совершенно не мешает им изучать математику. Потому что не важно, имеет ли объект определение, если он настолько интуитивно ясен, что ни у кого не возникает разногласий, что им является, а что нет. Проблема лишь в том, что таких интуитивно ясных понятий, как "множество", "точка" и "натуральное число" большой дефицит. И, собственно, их все уже заюзала математика. Математику, если хотите, можно и определить как науку, которая оставляет без определений только такие понятия.
.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 12:40 
Аватара пользователя


13/02/23

37
Зачем о чем-то спорить, ребята. Все давно записано в Википедии.
Цитата:
Матема́тика - точная формальная наука, первоначально исследовавшая количественные отношения и пространственные формы. В более современном понимании, это наука об отношениях между объектами, о которых ничего не известно, кроме описывающих их некоторых свойств, — именно тех, которые в качестве аксиом положены в основание той или иной математической теории.

Математика исторически сложилась на основе операций подсчёта, измерения и описания формы объектов. Математические объекты создаются путём идеализации свойств реальных или других математических объектов и записи этих свойств на формальном языке.

Математика не относится к естественным наукам, но широко используется в них как для точной формулировки их содержания, так и для получения новых результатов. Она является фундаментальной наукой, предоставляющей (общие) языковые средства другим наукам; тем самым она выявляет их структурную взаимосвязь и способствует нахождению самых общих законов природы.


-- 19.02.2023, 12:50 --

Для ясности там даже даны иллюстрации. Медиафайл на Викискладе:
Изображение

Евклид. Деталь "Афинской школы" Рафаэля:
Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 12:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8082
svv в сообщении #1582285 писал(а):
Математическая логика, по моему мнению, не основана на идеях количества и пространства.
Равно как и теория формальных языков и еще куча вещей. Только школьники думают, что математика - это исключительно про числа и геометрические фигуры.
Математика - это не "про что", это "как". Математика - это метод. Любой предмет превращается в математику, как только формулировки становятся достаточно точными, чтобы интерсубъективно отличать доказанное от недоказанного.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 15:36 
Аватара пользователя


17/10/22
271
Ответ ChatGPT (автоперевод с английского):
Цитата:
Математика часто рассматривается как изучение чисел, количества и пространственных отношений. Однако некоторые отрасли математики имеют дело с абстрактными понятиями, которые могут не иметь прямого отношения к количеству или пространству. Например, математическая логика занимается изучением формальных систем, рассуждений и доказательств. Теория множеств, основа современной математики, имеет дело с множествами и их свойствами, которые являются абстрактными понятиями, не имеющими прямой связи с количеством или пространством. Кроме того, некоторые области математических исследований направлены на изучение абстрактных структур и их свойств, например, теория групп, которая изучает симметрию и модели преобразований.

Поэтому, хотя идея количества и пространства является центральной для многих областей математики, она не является обязательным требованием для всех математических областей. Математика - это обширная и разнообразная область с множеством поддисциплин, каждая из которых имеет свой собственный набор понятий, методов и целей. В этом смысле более общее определение математики - это изучение абстрактных понятий, моделей и структур с помощью строгих логических и дедуктивных рассуждений.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение19.02.2023, 19:27 
Заслуженный участник


16/02/13
4115
Владивосток
Anton_Peplov в сообщении #1582321 писал(а):
из этого определения непонятно, являются ли его (Фреге) карманные часы точкой или нет
Стоит таки, имхо, упомянуть, что науке известно много весьма странных геометрий. Про геометрию, где точкой были бы часы Фреге (или кого б то ни было) не слыхал, но, скажем, геометрия на сфере являет нам ну очень странные прямые. Что-то смутно припоминаю про геометрию, где точками было то, что принято называть прямыми и наоборот. И, по-моему, она даже была евклидовой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение20.02.2023, 12:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


16/07/14
8495
Цюрих
iifat в сообщении #1582383 писал(а):
Что-то смутно припоминаю про геометрию, где точками было то, что принято называть прямыми и наоборот
Проективная?

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение20.02.2023, 19:17 


03/05/14
49
Anton_Peplov
Спасибо большое, с интересом прочёл Ваш труд. Думаю, что пока что я смог найти ответы на основные интересующие меня вопросы.

Получается, что математика есть рассуждение о курице, в котором она представляется общипанной до неузнаваемости. А философия есть рассуждение о вполне приглядной курице, которая часто оказывается не курицей вовсе... :idea:

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение (философское) математики.
Сообщение20.02.2023, 20:15 
Заслуженный участник


16/02/13
4115
Владивосток
mihaild в сообщении #1582441 писал(а):
Проективная?
Наверное, она. Лень уточнять.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 

Модератор: Модераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Mikhail_K


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group