Fuzzy logic besliskunde en leefbaarheid (1)

november
1998

De browser ondersteunt geen in line frames of is momenteel zodanig geconfigureerd dat in line frames niet kunnen worden weergegeven.

Het informatieprobleem

Het in onze tijd bestaande informatievraagstuk omvat twee verschillende problemen: een probleem dat te maken heeft met de moeilijke toegankelijkheid en een probleem dat te maken heeft met de enorme versnippering van de beschikbare informatie. De oplossing voor de slechte toegankelijkheid is echter in feite gevonden en tot realiteit gemaakt in de vorm van gecomputeriseerde bibliotheek-systemen en het wereldwijde web. Wie met deze systemen kan omgaan, en dat is niet zo moeilijk, zal over vrijwel ieder onderwerp enorm veel informatie kunnen vinden.

Daarmee is het andere probleem, het feit dat de gigantische hoeveelheid informatie op de planeet een sterk fragmentarisch karakter heeft, echter nog niet opgelost. Dat probleem zal ook niet door de techniek opgelost kunnen worden want het heeft te maken met de filosofische fundering van ons huidige wetenschappelijk onderzoek en onze samenleving. Mijns inziens bestaat er een betere aanpak, namelijk fuzzy logic onderzoek en besliskunde.

Materialistische wetenschap

Hedendaagse wetenschappelijke principes garanderen dat nieuw-verworven kennis een zeer hoge graad van zekerheid heeft. Met name de methodes tot het verwerven van natuurwetenschappelijke kennis zijn tot zekere en nauwkeurige instrumenten verfijnd. Op gebieden waar het vooralsnog onmogelijk lijkt om absoluut-geldige wetmatigheden te ontdekken wordt de vaagheid van de verworven kennis met behulp van waarschijnlijkheidsrekening exact gekwantificeerd. Door op deze wijze de onduidelijkheid te maskeren lijkt het alsof nieuwe kennis altijd voldoet aan de zekerheidsnorm van de materialistische wetenschap.

Deze principes blijken te leiden tot verdere versnippering, tot steeds meer feiten die op zichzelf wel juist zijn maar die geen verband lijken te houden met de wereld waarin we leven. Willen we kennis weer dienstbaar maken aan het leven dan zullen we een andere koers moeten inslaan. Die koersverandering bestaat met name daaruit dat het onderzoek zich veel meer zal moeten toespitsen op voor het leven belangrijke doelstellingen.

In de materialistische wetenschap ligt de nadruk op zekerheid, bij fuzzy logic onderzoek en besliskunde gaat het om relevantie met betrekking tot een doelstelling, zoals bijvoorbeeld het vergroten van de leefbaarheid. Als materialistische wetenschappers opwerpen dat de term leefbaarheid onvoldoende exact is dan kunnen we daarop antwoorden dat de aard van het materiële universum, het onderzoekgebied van de traditionele wetenschap, nog veel minder duidelijk is. Toch is alle zekerheid van de materialistische wetenschap gebaseerd op de veronderstelde volledige kenbaarheid van het universum.

Door veel filosofen is echter met onweerlegbare argumenten benadrukt dat wij alleen zeker kunnen zijn van de onmiddellijke subjectieve empirie, dat wil zeggen van ons eigen spirituele bestaan, onze eigen perceptie-beelden en onze eigen gedachten in het hier-en-nu. Het meest overtuigend is dat wel gedaan door de Engelse bisschop Berkeley, in zijn in 1710 verschenen "Verhandeling betreffende de grondslagen der menselijke kennis". (Ref.1) In de Westerse natuurwetenschap gelooft men echter vast in een volkomen onafhankelijk van het bewustzijn bestaande materiële wereld, en het hele streven is gericht op het in kaart brengen van deze wereld.

Leefbaarheid als wetenschapsdoel

Dat er in het universum wetmatigheden heersen, daaraan twijfelt natuurlijk niemand. Kennis van deze wetmatigheden is buitengewoon belangrijk, maar nog belangrijker is de vraag hoe een zich als chaotisch en vaak bedreigend aan ons voordoende wereld leefbaarder kan worden gemaakt. De wetenschappers zouden veel nuttiger voor de mensheid zijn als ze het universum als chaotisch en minder volledig kenbaar zouden beschouwen, en hun aandacht zouden richten op de taak om eilanden van leefbaarheid in deze chaos te creëren.

Er is nog een ander belangrijk argument om de term "leefbaarheid" ondanks zijn vaagheid als wetenschapsdoel te verdedigen: het feit dat de logica van Aristoteles, die al meer dan tweeduizend jaar het denken in de Westerse wereld heeft bepaald, thans door de inzichten van de Amerikaanse hoogleraar Lotfi Zadeh is achterhaald. (Ref.2) De menselijke geest, zo stelde Zadeh vast, blijkt bijzonder goed uitgerust te zijn voor het omgaan met vaagheid, met chaotische en onzekere informatie. Er is een fundamenteel verschil tussen de wijze waarop de mens problemen oplost en de manier waarop de computer dit tot nu toe vooral deed. De menselijke geest streeft voortdurend van chaos naar orde, van vaagheid naar zekerheid. De huidige computers kunnen echter in het algemeen slechts vanuit bestaande zekerheden andere afleiden.

Maar dat is aan het veranderen. Met de door Zadeh ontwikkelde fuzzy logic, ofwel vage logica, worden reeds opmerkelijke resultaten behaald. Met deze nieuwe logica is het mogelijk ook onzekere gegevens in logische bewerkingen te betrekken. Dat blijkt onder meer tot interessante doorbraken te leiden in de toepassingen van de micro-elektronica.

Fuzzy logic

De programmering volgens vage logica van uiteenlopende elektronische apparaten, van videocamera's tot wasmachines, heeft al op grote schaal zijn waarde bewezen. Maar ook op andere terreinen kan deze nieuwe logica voor een doorbraak zorgen. Een Nederlands onderzoeker op dit gebied, dr. ir. Hans Hellendoorn, wees in een artikel in Polytechnisch Tijdschrift op het belang van in de gewone omgangstaal voorkomende woorden die onzekerheid uitdrukken. (Ref.3) Deze woorden en uitdrukkingen zoals "ongeveer", "eventueel", "iets meer dan" wijzen op het hoog-ontwikkelde vermogen van de menselijke geest om met vaagheid om te gaan. Kan het gebruik van zulke woorden de wetenschap minder star maken?

Als de elektronica-industrie de verbeterde, op de menselijke manier van denken gebaseerde, logica met zoveel succes in haar producten toepast, kan deze logica dan mogelijk ook op andere terreinen, zoals dat van de wetenschap, verbetering brengen? Op deze vraag kan met groeiende zekerheid een positief antwoord worden gegeven.

Fuzzy logic is veel méér dan een nieuwe manier om microprocessors te programmeren. Het is in feite dé manier waarop de menselijke intelligentie, het conceptuele denken, is gebaseerd. De praktische menselijke intelligentie is niet wiskundig maar linguïstisch van aard, zo werd onder meer door de Japanse fuzzy logic-onderzoeker Takeshi Yamakawa aangetoond. (Ref.2) Aan allerlei menselijke handelingen liggen "redeneringen" ten grondslag, waarbij in feite fuzzy logic wordt toegepast. Dit geldt zowel voor tot nu toe als typisch wiskundig beschouwde evenwicht-problemen als voor het nemen van beslissingen op uiteenlopende terreinen. Fuzzy logic is zeer praktijkgericht. Een belangrijk aspect van deze logica is dat ingegrepen wordt zodra over een ongewenste ontwikkeling voldoende informatie beschikbaar is om met niet-schadelijke actie verbetering te kunnen bewerkstelligen.

De opmars van de fuzzy logic in de consumenten-elektronica, de procesbesturing en de productie-automatisering heeft een grote vlucht genomen. Toch zijn deze technische toepassingen relatief onbelangrijk. De mogelijkheden op het gebied van research en besluitvorming zijn in wezen veel interessanter. Deze mogelijkheden kunnen bijdragen aan de verdere ontwikkeling van fuzzy logic onderzoek en besliskunde, een research-aanpak die vergeleken met de huidige materialistische wetenschap met veel lagere kosten veel meer resultaat voor de leefbaarheid oplevert.