邏輯學,正在清華「開花結果」

2021-01-08 清華大學

在清華,提起邏輯學,大家肯定會想到一個 4 人的「經典授課團組」。

他們有 4 位教師,個個是國際知名學者,他們一直活躍在國際知名大學講臺上,經驗豐富,課程精彩,深受同學們喜愛。

他們為清華學子「量身定製」了 4 門邏輯學課程,課程全英文教學,由淺入深、以跨學科的視角呈現邏輯學的經典內容和最前沿的研究。系列課程以「邏輯、語言與哲學」為基礎,延伸到不同的學科空間。

團組成立於2017年,是由清華大學設立的「金嶽霖邏輯學講席教授團組」,聘請4位國際知名學者——範丙申(Johanvan Benthem)、司馬亭(Martin Stokhof)、魏達格(Dag Westerstahl)和謝立民(Jeremy Seligman)來清華工作,以人文學院哲學系、邏輯學研究中心為平臺在清華大學開展教學和研究,培養邏輯學人才、進一步推動邏輯學的跨學科交叉發展。

4門課程分別為:

4門課程聯繫緊密

如同一棵「大樹」

1. 「樹根」:為後面的課程奠定基礎。

「邏輯、語言與哲學」課程這門課是邏輯課的導引課,從哲學和語言學的角度引入邏輯的基本概念、思維,培養學生的基本證明思路。

2. 「樹枝」:3 門課程如樹的不同分枝,向不同空間深入延伸。

「邏輯學的基礎理論」課程關注邏輯學的數學基礎,是邏輯學與數學、計算理論的交叉。

「模態邏輯及其應用」 課程引入模態邏輯基本內容、探討研究哲學問題,特別展示如何使用模態邏輯對這些問題開展分析,是邏輯學與哲學的交叉。

「邏輯、計算和博弈」 課程關注邏輯學與計算機學科、博弈理論的聯繫,研究主體行為背後的邏輯。

兩年來,選課學生來自清華大學不同院系的本科生,課程教學已取得非常滿意的效果。4 位教授正在撰寫相應的邏輯學教材,他們在清華的教學實踐和經驗將會體現在教材中。針對這些課程的內容、設置,我們近期採訪了幾位教授,分享他們在清華教課的經歷點滴:

阿姆斯特丹大學教授、荷蘭皇家科學院院士、歐洲科學基金委副主席。研究領域為哲學和語言學,長期從事自然語言形式語義學、維根斯坦哲學的研究。2006年第一次受王路教授邀請訪問清華。之後與清華的故事在學術交流中繼續,幾乎每年都來清華訪問。與清華大學哲學系黃裕生、蔣運鵬、唐浩等教授以多種形式開展邏輯學與哲學的合作。

Q

可否介紹一下您開設的課程內容和創新性嘗試?

司馬亭:我與劉奮榮教授合作,一起開設「邏輯、語言與哲學」的課程,這是一階邏輯的導論性課程。我們講授命題邏輯和謂詞邏輯,分析有效論證的基本語義和語法徑路,讓學生們淺嘗經典邏輯的一些擴展與以往的一階邏輯不同。

這門課程一個特點是大量引入相關的哲學文獻。每周2堂課,1堂講授邏輯學的技術內容,1堂討論哲學和語言學的文獻。

在講授邏輯學技術的同時,我們努力引入關於這些技術的哲學討論,這樣有助於學生理解技術背後的思想;同時,我們也引入採用邏輯工具對哲學問題和自然語言進行分析的文章,讓學生學習如何能將邏輯學技術應用到自己的哲學或語言學研究中去。

Q

您希望學生從課堂上獲得什麼?

司馬亭:邏輯與哲學之間的相互作用非常複雜,也很迷人。要做好哲學的研究,學生們需要在邏輯方面有綜合全面的知識和技能,掌握各種邏輯理論。他們需要具備分析的技能,能夠在研究哲學問題時靈活使用邏輯工具。

培養這些能力僅僅通過「填鴨式」的教學是不行的,還需要學生們的實踐。這就是為什麼在這門課程中,我們有意識地將重點放在「通過實踐來學習」上。我們既閱讀和分析成功地使用了邏輯工具的哲學文本,也不避諱討論這些文本存在的局限性。課堂還會向學生介紹邏輯哲學,即對邏輯理論的概念預設做哲學的深入分析。

我們希望在完成本課程後,學生不僅對經典邏輯有所了解,還能夠掌握分析的能力。這不僅有助於他們進一步深入研究邏輯,也有助於提高他們在分析概念問題時使用形式工具的能力。這種能力不僅在哲學中很關鍵,在其他學科中也是如此。

Q

在中國教授此課程有何感受?

司馬亭:2018-2019 學年的秋季學期我們第一次開設這門課程,課程融合了常規的內容和試驗性的內容,目前還在進一步發展和完善中。清華的學生對這門課程給予了非常積極地回應,對我們也很有啟發。

選課學生來自各種不同領域(數學、材料科學、計算機科學、語言學、哲學等),這既是挑戰也是機遇。學生根據自己的學科背景對我們的教學做出反饋,使得這門課程融合了各種獨特的視角和觀點,豐富了學習體驗。

我教了很多年的邏輯學,但受眾一般是學科背景非常相似的的學生。就這方面而言,在清華教授的課堂是非常不同的,我自己的收穫也很大。

史丹福大學哲學系教授、阿姆斯特丹大學的大學教授(University Professor)、美國人文與科學院外籍院士、荷蘭皇家科學院院士、歐洲科學院院士、國際哲學學院院士。在模態邏輯、形式語義學、動態認知邏輯、博弈邏輯等領域都作出了卓越研究。1996年獲荷蘭國家級斯賓諾莎獎,這是荷蘭在自然科學和社會科學領域的最高獎項。先後受聘清華大學偉倫特聘教授、教育部海外名師、教育部長江講座教授。2013年清華大學與阿姆斯特丹大學成立邏輯學聯合研究中心,與劉奮榮分別擔任荷方和中方主任。長期以來關心邏輯學在中國的發展,積極推動中國學者與國外學者之間的學術交流。

Q

您在清華開設的課程中有何新的嘗試?

範丙申:我開設的課程叫「邏輯、計算和博弈」。通過這個課程,我試圖揭示人類各種行為背後的邏輯,這裡的行為包括推理、信息更新和策略性的互動。我講授研究這些行為的各種形式邏輯工具:傳統的邏輯系統與新晉的邏輯系統,以及它們的結合。同時,這門課程也展示了邏輯學是與數學、哲學、計算機等學科的交又中不斷發展的一門學科。

課程的主要創新在於,我試圖讓邏輯課程的關注重點不僅僅局限在推理,而是把信息更新和策略性互動作為邏輯學課程的一個重要組成部分。

Q

您對學習這門課程的學生有何期望?

範丙申:通過這門課,學生可以學到基本的邏輯技術,掌握以數學結構和形式語言為基礎的邏輯方法。我同時希望他們能夠感受、並欣賞當今的邏輯學的跨學科特點。

這門課還具有跨學科視角,清華有很多思想開放的學生。在此我想告訴同學們,找到新的開放問題並不難,我會向他們展示當下激動人心的前沿研究,雖然只是冰山一角,但是我希望他們能夠對這些問題產生興趣,並努力解決它們。

Q

可否分享一下您在清華的授課體驗?

範丙申:我對清華大學的本科生印象深刻。他們聰明而有禮貌,許多人都興趣廣泛。從提交的作業和課程論文就能看出來,部分學生對課程的內容有至少和我一樣的深入理解。

課程結束,我要求學生在課上進行簡短的幻燈片報告,他們都做得很好,問答環節生動有趣、內容豐富。我個人覺得隨堂報告是對他們一種非常好的鍛鍊。

我也在阿姆斯特丹大學和美國史丹福大學任教。在清華,我沒有為了中國的環境特意調整我的教學內容,因為我覺得邏輯是普適的,這也使教學中的溝通變得更有意思。

斯德哥爾摩大學教授,瑞典皇家科學院院士、哥德堡皇家藝術與科學院院士。他的研究主要是在邏輯學與語言學的交叉領域,包括形式語義學、語言哲學,在廣義量詞理論領域做出非常重要的結果。2019 年與中文系鄧盾博士、外文系劉明明博士成功組織「邏輯、語言與意義」國際會議關注漢語的研究,推動了邏輯學與語言學之間的深入交叉研究。

Q

請分享一下您的課程和教學理念?

魏達格:我的課程叫「邏輯學基礎理論」。這門課程適合那些已經學過一些邏輯學但希望了解更多的學生,或者來自計算機科學、數學、物理及其他理科專業的學生。他們應該已經熟悉邏輯推理,並希望深入理解邏輯學的技術和結果,課程內容是經典的數理邏輯。

對我而言,主要的挑戰是以一種對背景不同的學生都可行的方式講授這些內容。

Q

學生們在課堂上會收穫什麼?

魏達格:在我看來,對於任何學科的學生而言,學習邏輯學都是非常有幫助的。他們需要學會提出論點、界定差異、給出定義、以及判斷從假設出發做出的推斷是否正確,這對任何人都有用。在這門課程中,我們深入探討現代邏輯的一些重要成果及其發展。

具體而言,系統學習著名的哥德爾不完備性定理。這個定理表明,在任一理論中能被證明的東西總有原則上的局限性。從某種意義上說,這些結果粉碎了一些數學家們長期以來的希望。這些數學家們曾相信,通過仔細的分析和足夠的努力,我們可以證明所有真理。

譬如,解決所有的算術( arithmetic)問題,甚至以一種更一般化的方式解決所有數學問題。但在另一種意義上,不完備性定理及其證明引入了非常重要和有影響力的工具和技術。比如,它們促成了計算機科學領域可計算函數、可解決問題等核心概念的精確表述。現在即存在無法解決的問題這一事實已經被大部分人所接受。這些問題不是我們迄今為止尚未解決,而是原則上無法被解決。

同樣地,在良定義的理論(比如算術)中也存在一些我們無法證明只能接受的真理,這一事實具有重要的哲學含義。這些都是這門課程想要傳達的觀點。無論學生們今後是繼續學習數學、計算機科學,還是物理或哲學,這些見解對他們都有用。

Q

您在中國教授此課程與在別處教過的類似課程有何不同?

魏達格:中國學生非常專注於完成課程,並願意為之付出努力。同時,我會努力地試著在課堂上進行一些對話,我也已經感覺到中國學生在變得更願意提問。總而言之,我非常喜歡在清華大學教授這門課程。

紐西蘭奧克蘭大學副教授。與國際著名邏輯學家 Barwise合作創立情境理論和信息流邏輯。2009 年學術休假期間來清華訪問 2 個月,開始了與清華的合作。與劉奮榮教授開展現代邏輯和中國邏輯史兩個方向的合作,卓有成效。在現代邏輯領域,與劉奮榮合作發表英文論文多篇。在中國邏輯史領域,共同主編《History of Logic in China: Five Questions》(2015年Copenhagen出版),推動邏輯史領域中外學者之間的了解。目前正在主編手冊項目 《Handbook of Logical Thought in China》,中、英文版本即將同時出版。

Q

請介紹一下您在清華開設課程的相關情況?

謝立民:我教授的課程是「模態邏輯及其應用」。這門課的主要的創新是在教授理論之前先引入問題,考慮如何解決問題。

通常,邏輯學被作為一整套理論知識體系來教授。這樣的體系具有精心設計的定義、引理和定理,作為個整體呈現。很多學生非常優秀,接受這樣的理論沒有任何問題,但是到使用理論做研究的時候卻非常困難,因為他們缺乏思考如何在應用中使用邏輯的經驗。

本課程則要求學生從一開始就思考,在解決問題的過程中提出理論工具。在課堂上我將學生分成小組,鼓勵他們在合作中解答問題。

Q

您的教學理念是什麼?

謝立民:我希望學生們對使用邏輯來考察困難的哲學主題(如時間、知識、信仰和行動)產生興趣、感到興奮。

我鼓勵他們先嘗試自己思考這些主題,遇到問題、與其他同學討論或辯論,在這個過程中學習使用各種邏輯工具。這樣的訓練能讓他們對應用邏輯的研究有第一手的體驗,並提高他們解決問題的能力,這些能力對他們今後想做的任何事情都有幫助。

Q

請分享下您與學生的授課和互動體驗?

謝立民:過去兩年裡我在清華大學、奧克蘭大學和日本北海道大學都講授這門課。課程對很多學生都具有挑戰性。為了幫助學生們建立自信,我減少了講授內容的時間,增加了他們解決新問題的時間。

清華的學生非常有天賦,很快就適應了這種方法。他們表現得非常棒,看起來也很享受他們做的事情。常常下課之後他們還討論得熱火朝天!

若想獲取更多「金嶽霖講席教授」相關信息,可訪問網站:

http://tsinghualogic.net/JRC/?page_id=975。

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