زنگ‌تفریح تصادفی

 زنگ‌تفریح‌های پربازدید
 آرشيو
 
 نخستین ماشین‌های منطقی
نخستین ماشین‌های منطقیزنگ تفريح رياضي
زنگ‌تفریح شماره 137

 

ظاهرا نخستین کسی که به فکر ساختن ماشین منطقی افتاد، رایموند لولی، معروف به لولیوس (حدود 1235-1315 میلادی)، شاعر، فیلسوف و منطق‌دان اسپانیایی بود. او دستگاهی را پیشنهاد کرد که به‌صورت مکانیکی، امکان ترکیب‌های مجاز مفهوم‍‌ها را فراهم می‍‌کرد. واژه‍‌های معرف مفهوم‌ها (مثل انسان، معرف، حقیقت و ...) و برخی عمل‌های منطقی (مثل برابری، اختلاف، تناقض و غیره)، روی کناره‌ی هفت «دیسک» هم مرکز نوشته شده بود و هر یک از دیسک‌ها می‌توانست بدون ارتباط با بقیه دوران کند. ضمن گردش این دیسک‌ها، ترکیبی از مفهوم‌های مفروض، روی شعاع آنها قرار می‌گرفت.

 

به این ترتیب دستگاه تنها یک عمل انجام می‌داد: از نظر گذراندن و به یاد آوردن حالت‌های مختلف مجاز. انتخاب نهایی هم، که یک نتیجه‌گیری منطقی بود، تنها با شرکت و دخالت انسان ممکن بود.

 

ویلیام اِستنلی جِوونس   (1835-1882 ,William Stanley Jevons)، اقتصاددان و منطق‌شناس انگلیسی، در سال 1869 ماشین منطقی خود را، در منچستر ساخت. این ماشین بر اساس شباهت‌ها و قیاس بین عمل‌های منطقی ساخته شده بود و مفروض گرفتن قضیه‌هایی درباره‌ی ترکیب عنصرهای منطقی، نتیجه‌های ناسازگار با آنها را، با انتقال مکانیکی و حرکت چند اهرم، حذف می‌کرد. دستگاه از چوب و بسیار ظریف ساخته شده بود. باندهای آن شامل دو بخش بود. هر کدام از آنها دارای عیار متغیر A، B ، C، D و نفی آن ها  a، b، c، d  بود. در وسط شستی « = » گذاشته شده است، همچنین شستی‌هایی به علامت «+» و «0» برای نشان دادن پایان گزاره وجود دارد.

 

شستی‌ها، با 16 میله به هم وصل شده‌اند. روی هر یک از آنها، به‌طور قائم و یکی بعد از دیگری، 4 علامت متغیر قرار گرفته است: روی میله اول حرف های A، B، C، D و روی میله ی دوم حرف های  A، B، C، d و ... و روی میله ی شانزدهم حرف های a، b، c و d. انتخاب قضیه روی زبانه‌ها، با حرکت میله‌ها به سمت بالا یا پایین به‌دست می‌آید. در نتیجه، در سوراخ‌های بالای ماشین، تنها ترکیب‌های مجاز نمادها یعنی ترکیب‌هایی که با قضیه‌های مفروض ناسازگار نیستند، ظاهر می‌شوند.

 

ماشین جِوونس براساس منطق رسمی (کلاسیک) ساخته شده است. داوری‌های آن به‌صورت برابری نوشته می‌شود و به‌عنوان گزاره‌هایی درباره‌ی مجموعه‌ها، مورد تفسیر قرار می‌گیرند. مثلا A = AB ، یعنی همه‌ی «A ها، B هستند.».

 

 

AB = AC یعنی «همه‌ی A هایی که B هستند، C هم هستند.»
A = Ab یعنی «حتی یک A، B نیست.»
A = AB + AC، یعنی «همه A ها، یا B هستند و یا C» و غیره.

 


 

هر قضیه‌ای که روی زبانه‌های ماشین انتخاب شود، به خودی خود، برخی ترکیب‌ها را حذف می‌کند. مثلا، اگر A = AB داده شده باشد، آن وقت ترکیب Ab ناممکن می‌شود.

به‌کمک ماشین می‌توان هم‌ارزی عبارت‌های منطقی را مورد تحقیق قرار داد، بعضی دستورهای منطقی را ساده کرد و فرضیه‌هایی را معین کرد که به‌‍کمک آنها، بتوان عبارت مفروض را نتیجه گرفت.

 

پاول دمیتریِویچ خروشچف (1849-1909) و الکساندر نیکلایِویچ شوکارف (1864-1936) که در رشته‌ی فیزیک و شیمی کار می‌کردند، با مطالعه‌ی کتاب جِوونس به‌نام «پایه‌های دانش» (که در سال 1881 به زبان روسی ترجمه شده بود)، توانستند ماشین منطقی دیگری بسازند. شوکاف توانست ماشین جِوونس را تکمیل کند. او در مقاله‌ی خود «ساز و کار اندیشه» (که در سال 1925 چاپ شد) می‌نویسد: «من توانسته‌ام دستگاه جِوونس را با اندازه‌های کوچک‌تری و تماما فلزی بسازم و کمبودهای آن را برطرف کنم. در گام بعدی، پرده روشنی به دستگاه اضافه کردم که کار ماشین، روی آن نقش می‌بندد و نتیجه "اندیشه" نه با نمادها، بلکه با واژه‌ها و زبان معمولی ظاهر می‌‍شود.»

 

ماشین شوکارف 25×25×40 سانتی‌متر بود. این ماشین، همه‌ی کارهای ماشین‍‌های جِوونس و خروشچفت را انجام می‌داد و نتیجه کار را روی پرده ظاهر می‌کرد. در این ماشین، میله‌ها با اتصال برقی به هم مربوط بودند و از آن جا که، سازنده‌ی آن، شیمی‌دان بود، به‌طور طبیعی، مفهوم شیمیایی هم، در "حافظه ی" ماشین آمده بود. شوکارف، برای توضیح ماشین خودش، این مثال را آورد.

 

مفهوم آهن را با A، فلز را با B و عنصر را با C نشان می‌دهیم. در این صورت گزاره‌ی «آهن فلز است»، به‌صورت A = AB و گزاره‌ی «فلز عنصر است» به صورت B = BC نشان داده می‌‍شود. ماشین، از 16 ترکیب ممکن، 8 ترکیب را که قضیه‌های مفروض ناسازگار است، حذف می‌کند:

 

 

 

 

و 8 ترکیب ممکن باقی می‌ماند

 

 


چون در این حالت نماد D و در نتیجه d هیچ معنایی ندارد، می توان آن ها را حذف کرد. به این نتیجه‌ها می‌رسیم:

 

ABC- «آهن فلز و عنصر است»
aBC- «غیر آهن می تواند فلز و عنصر باشد»
abC- «غیرآهن می تواند فلز نباشد ولی عنصر باشد»
abc- «غیر آهن می تواند فلز نباشد و عنصر هم نباشد»

 

 



به این ترتیب، ماشین نه تنها نتیجه‌هایی را می‌دهد  که مردم در محاوره‌‎ی معمولی به‌کار می‌برند، بلکه همه‌ی گزاره‌هایی را که می‌توان از قضیه‌های مفروض نتیجه گرفت، به‌دست می‌دهد..


در زمان ما، ماشین‍های منطقی در کنار ماشین‌حساب الکترونیکی، به صورت بخشی از زندگی بشر در آمده‌اند و به چنان دستگاه‌های کاملی تبدیل شده‌‍اند که می‌توانند بخش عمده‌‍ای از کار ذهنی آدمی را به عهده بگیرند. با این همه، نقش پیش آهنگی نخستین ماشین‌های منطقی مکانیکی را نمی‌توان از یاد برد، چرا که پیشرفت‌های بعدی، براساس خلاقیت فکری همین پیش‌گامان ممکن شده است.


غلامرضا پورقلی

دانشجوی دکتری ریاضی
دانشگاه تهران

 


 

1391/6/12 لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تایید انصراف
 
 المپياد رياضي

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

     

 

فعاليت‌هاي علمي

 بازديدها
خطایی روی داده است.
خطا: بازديدها فعلا" غیر قابل دسترسی می باشد.