“لطفى زادة”.. مؤسس المنطق الضبابي

قال “ويليام كاهان” أستاذ علوم الكمبيوتر والرياضيات المرموق في جامعة كاليفورنيا في بيركلي عام 1975: “النظرية الضبابية خاطئة وخبيثة. إن خطر النظرية الغامضة هو أنها ستشجع هذا النوع من عدم الدقة التفكير الذي جلب لنا الكثير من المتاعب”.

ووبخ آخر عالم آخر, التراخي العلمي للنظرية. قال ري كالمان في عام 1972، وهو الآن أستاذ في جامعة ولاية فلوريدا في تالاهاسي: “لا شك أن حماس الأستاذ زاده (مؤسس نظرية الضبابية) للغموض قد عززه المناخ السياسي السائد في الولايات المتحدة – مناخ من التسامح غير المسبوق”. “التشويش هو نوع من السماح العلمي، وهو ينتج عنه شعارات جذابة اجتماعيًا غير مصحوبة بانضباط العمل العلمي الجاد.”

عارض عدد كبير من النقاد الصريحين نظرية المنطق الضبابي، التي طورها العالم “لطفي زاده” في منتصف الستينيات. مرت حوالي 20 عامًا قبل أن تصبح النظرية مقبولة على نطاق واسع – توجت بمنح زاده وسام الشرف IEEE “لريادته في تطوير المنطق الضبابي والعديد من تطبيقاته المتنوعة”. حتى اليوم بعض النقاد لا يزالون. لكن زاده لم يتردد قط. لقد وجد نفسه وحيدًا في آرائه العلمية في عدة مناسبات سابقة.

قال زاده لـ IEEE Spectrum : “هناك صورة لي في دراستي، التقطت عندما كنت طالبًا في جامعة طهران” . “أجلس على طاولة، وفوق الطاولة توجد لافتة باللغة الروسية. أودين، والتي تعني “وحده”. لقد كان إعلانًا عن استقلاليتي “.

طفل الامتياز

لطالما كان هدفه المهني أن يكون أستاذاً للهندسة. قال إنه لم يفكر أبدًا في الذهاب إلى الصناعة، لأن المال لا يمثل مشكلة. بدلا من ذلك، كان يعتقد أن البحث العلمي والهندسي هو نوع من الدين يمارس في الجامعات.

حصل زاده على شهادة في الهندسة الكهربائية من جامعة طهران عام 1942. ولكن بدلاً من أن يسلك الطريق المريح – ليصبح أستاذاً في إيران – هاجر إلى الولايات المتحدة.

قال لـ Spectrum : “كان بإمكاني البقاء في إيران وأصبح ثريًا، لكنني شعرت أنه لا يمكنني القيام بعمل علمي حقيقي هناك” . “البحث في إيران كان معدومًا.”

قام بالتسجيل في كلية الدراسات العليا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في كامبريدج. يتذكر زاده قائلاً: “لم يكن لدى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الكثير من طلاب الدراسات العليا في ذلك الوقت ، لذلك كان من السهل الالتحاق بها ، على الرغم من أن جامعة طهران ليس لديها سجل حافل”.

اتضح أن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كان رحلة سهلة بعد العمل الشاق الذي واجهته زاده في طهران.

كان اختياره لموضوع أطروحة الماجستير بمثابة إحدى المرات الأولى التي يبحر فيها ضد الرياح التقنية السائدة. اختار دراسة الهوائيات الحلزونية، وهو موضوع اعتبره الأستاذ الذي علمه نظرية الهوائي غير معقول. وجد زاده، بشجاعة، أستاذًا آخر للإشراف على عمله.

قال زاده: “شعرت أن حكمي كان صحيحًا، وأن حكم الأشخاص الذين من المفترض أنهم يعرفون الكثير عن الموضوع أكثر مما كنت أعرفه لم يكن صحيحًا”. “كانت هذه واحدة من العديد من مثل هذه المواقف. دخلت الهوائيات الحلزونية حيز الاستخدام على نطاق واسع في الأربعينيات ونظام التشغيل، وتم إثبات رأيي. “

بحلول الوقت الذي حصل فيه زاده على درجة الماجستير عام 1946، كان والديه قد انتقلا من طهران إلى مدينة نيويورك. لذا بدلاً من الاستمرار في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بحث عن وظيفة كمدرس في جامعة كولومبيا في مدينة نيويورك وبدأ رسالة الدكتوراه. يدرس هناك. نظرت أطروحته حول تحليل التردد للشبكات المتغيرة بمرور الوقت في طرق تحليل الأنظمة التي تتغير بمرور الوقت.

يتذكر قائلاً: “لم يكن ذلك اختراقًا، لكنه أحدث تأثيرًا وفتح اتجاهًا معينًا في مجاله”.

ما يعتبره أول اختراق تقني له جاء في عام 1950، عندما شارك، بصفته أستاذًا مساعدًا في جامعة كولومبيا، في تأليف ورقة مع مستشار أطروحة الدكتوراه، جون ر. راجازيني، حول “امتداد لنظرية وينر للتنبؤ”. غالبًا ما يُستشهد بهذا التحليل للتنبؤ بالسلاسل الزمنية باعتباره أحد الأساليب الكلاسيكية المبكرة في مجاله. قدمت هذه الأطروحة استخدام الفاصل الزمني المحدود، بدلاً من الفاصل الزمني اللانهائي، للملاحظة من أجل التنعيم اللاحق والتنبؤ في وجود إشارات وضوضاء متعددة. هذا، وعمل زاده الآخر أثناء وجوده في كولومبيا، جعله شخصية معروفة في تحليل الأنظمة التناظرية.

من هو لطفى زاده؟

لطفي زاده (4 فبراير 1921 بباكو في أذربيجان – 6 سبتمبر 2017), هو عالم رياضيات بلغ درجة بروفسور في الرياضيات والحاسوب والكهرباء وتعد الرياضيات والمنطق الغامض إحدى أكبر إنجازاته حيث أحدث تطورا في عالم الذكاء الصناعي. يعتبر مؤسس المنطق الضبابي (أو منطق الغموض) (Fuzzy Logic)‏. في سن العاشرة رحل زاده برفقة عائلته إلى إيران ودرس الهندسة الكهربائية في جامعة طهران وأنهى دراسته بها سنة 1942. هاجر زاده خلال الحرب العالمية الثانية إلى الولايات المتحدة الأمريكية ثم حصل على درجة الدكتوراه من جامعة بركلي في كالفورنيا كما حصل على 72 شهادة دكتوراه فخرية. ولقد اشتغل زاده في التدريس بنفس الجامعة ابتداء من سنة 1959 إلي حدود سنة 1991، وهي سنة التقاعد، إلا أنه ظل بعد هذا التاريخ يقدم محاضرات ومنتديات علمية.

طرح زاده في سنة 1965 نظرية المجموعة الضبابية وهي الأساس النظري لـ “منطق ضبابي” أو “الغموض” والذي يعتبر إمتدادآ للمنطق التقليدي أو الكلاسيكي. يتعامل المنطق الضبابي مع التعابير اللغوية غير الدقيقة أو غير الواضحة، والتي لا يمكن للمنطق التقليدي أن يعالجها.

وُلد لطف علي عسكر زاده في العاصمة الأذربيجانية، باكو، لأبٍ إيراني من مدينة أردبيل وأُم روسية. غادرت العائلة الاتحاد السوفيتي عندما كان في العاشرة من عمره، وانتقلوا إلى طهران، حيث درس بالمدرسة الأمريكية.

تخرج لطفي زاده من جامعة طهران عام 1942 وحصل على شهادة في مجال الهندسة الكهربائية، ثم ذهب إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ثم إلى كولومبيا، ثم إلى معهد الدراسات المتقدمة في برينستون بولاية نيوجيرسي، وأخيرًا انتقل عام 1959 إلى جامعة كاليفورنيا في بيركلي، حيث ظلّ هناك حتى نهاية حياته المهنية.

تزوج لطفي زاده وكانت زوجته فاي التي التقى بها في طهران في مطلع ذات العام، وأنجبت له طفلين هما نورمان وستيلا، وهي الابنة التي توفيت هي الأُخرى عام 2006.

وأشارت إبنته نورمان أن أباه كان لاعب تنس موهوب، ومصورًا فوتوغرافيًا رائعًا، فقد التقط صورًا للعديد من كبار الشخصيات الذين مروا على بيركلي، والتقط صورًا أيضًا للرئيس الأمريكي ريتشارد نيكسون ذاته.

طرح زاده عام 1965 نظرية المجموعة الضبابية وهي الأساس النظري للمنطق الضبابي أو منطق الغموض والذي يعتبر إمتدادا للمنطق التقليدي أو الكلاسيكي. يتعامل المنطق الضبابي مع التعابير اللغوية غير الدقيقة أو غير الواضحة، والتي لا يمكن للمنطق التقليدي أن يعالجها.

لدى لطفي زاده أبحات علمية أخرى في مجالات: الذكاء الاصطناعي ونظم خبيرة والشبكات العصبية الاصطناعية وغيرها.

وسبق أن احتفى محرك البحث الشهير غوغل عبر تغيير شعاره بذكرى ميلاده.

وفي إحدى ليالي يوليو عام 1964، وجد عالم الرياضيات والمنطق لطفي زاده نفسه وحيدًا في شقة أبويه بمدينة نيوريورك، فقد أُلغيت خطط العشاء الخاصة به. كتب لطفي زاده لاحقًا أنه كان في ذلك الوقت “يفكر كثيرًا حول المسائل الرئيسية المتعلقة بتحليل الأنظمة، وخاصة مسألة عدم قطعيّة حدود الفئات والأجناس التي تتعلق بفشل الأشياء الموجودة في العالم المادي في أن تنسجم مع المنطق الكلاسيكي البولياني: وهو أحد فروع الجبر التي تعمل بمُتغيرين فقط مثل الخطأ والصواب، أو الأسود والأبيض، أو الصفر والواحد الصحيح؛ وهو المنطق الذي يعود إليه كثيرُ من الفضل لأسس علوم الحاسوب الحالية”. يتذكر لطفي زاده قائلًا: “كانت تلك هي النقطة التي تجلى لي من خلالها المبدأ البسيط للمنطق الضبابي”. ويضيف: “لم يستغرق الأمر كثيرًا من الوقت قبل أن أُرتب أفكاري وأكتب ورقةً بحثيةً حول الموضوع”. 

بدأت الورقة التي نُشرت خلال الصيف التالي في دورية “المعلومات والتحكم”، بتفسيرٍ مختصرٍ لما اعتبره زادة ضبابيًا: فعلى سبيل المثال، فئة الحيوانات تضُم بوضوح الكلاب، والخيول، والطيور، وما إلى ذلك من جنس فئتها، وتستبعد بوضوح ما ليس من جنس فئتها هذا كالصخور، والسوائل، والنباتات، وما إلى ذلك. وعلى الرغم من هذا، تمتلك كائنات أُخرى مثل نجم البحر والبكتيريا وأشياء مُشابِهة، مراتب وأوضاعًا ملتبسةً فيما يتعلق بجنس الحيوانات.

ينشأ نفس النوع من الالتباس في فئة جميع الأرقام الحقيقية التي تكون أكبر من الواحد الصحيح، أو  فئة النساء الجميلات، ومع ذلك فالحقيقة لا تزال تفيد أن مثل هذه الفئات غير المُعرفة بصرامة تلعب دورًا هامًا في التفكير البشري، ولا سيما في مجالات التعرف على النماذج، ونقل المعلومات، والفكرة المجردة.

فكرة لطفي زاده أو جدليته تُشبه الفكرة التي عبر عنها إلبرت أينشتاين قبل أربعة عقود من ذلك الوقت، وذلك في كتابه “الهندسة والتجربة” (Geometry and Experience). كتب أينشتاين: “ما دامت قوانين الرياضيات تشير إلى الواقع، فهي ليست يقينية مؤكدة. وطالما أنها يقينية مُؤكدة، فهي لا تشير  إلى الواقع”.

لطفي زاده، كانت لديه آمال متواضعة تتعلق بورقته البحثية. فقد اكتشف أن السبب الرئيسي لقبولها هو أن مؤلفها كان عضوًا في هيئة تحرير دورية المعلومات والتحكم. 

ولكن حظي ابتكاره تدريجيًا بالمتابعة وخاصة في الشرق، ففي الثمانينيات والتسعينيات، أدمج المهندسون في مدينة سنداي باليابان المنطق الضبابي في تصميم مترو الأنفاق الجديد للمدينة، حيث استخدموه في برمجة انطلاقات وتوقفات النظام التي اشتهرت بسهولتها. تضم قائمة الأجهزة الإلكترونية التي اتبعت المنطق أو المنهج الضبابي الكاميرات، والغسالات والمجففات، وأنظمة ناقل السرعات ومنع انغلاق المكابح في السيارة، ومكيفات الهواء وأجهزة تنظيم الحرارة، وأواني طهي الأرز، والمكانس الكهربائية، والطائرات المروحية بدون طيار.

ولكن لا يزال أغلب زُملاء لطفي زادة في الغرب يعبرون عن ازدرائهم هذا المنطق، إذ يصف المهندس الكهربائي رودولف كالمان المنطق الضبابي بأنه: “نوعٌ من التساهل العلمي”، كما نبذهُ عالم الرياضيات وليام كاهان معتبرًا إياه “أفيون العلوم”. إلا أن فكرة لطفي زادة لا تزال مستمرة. فمنذ عام 1965، حشدت الورقة البحثية الافتتاحية لزادة ما يقرب من 93 ألف استشهاد أكاديمي وفقًا لمحرك جوجل العلمي.

العالم الذي كان يعمل دائمًا بلا انقطاع. قال عنه ابنه نورمان: “في يوم من الأيام، كان لديه رأيٌ حول شيء ما، ولم يكن ثمة سوى احتمال ضئيل بأن يقتنع بعدم صوابية رأيه”، وهذا قد تسبب في ميل لطفي زادة إلى الاختلاف ولكنه كان يحظى ببعض الجمهور المتحمس له، ففي الثمانينيات، سعى بارت كوسكو، أستاذ مجال المعلومات بجامعة جنوب كاليفورنيا، لأن يكون لطفي زادة أحد مشرفي رسالة الدكتوراه الخاصة به، إذ قال كوكسو :”على الصعيد المعرفي، كان قامة كبيرة”، وأضاف: “لقد علمت أن كلمة قامة كبيرة تصف شخصًا يكون رأسه في السماء وقدمه على الأرض، وكان هذا تحديدًا هو لطفي زادة”.

على نحو يلائم وصف كوسكو بما فيه الكفاية، كان التوضيح الأول والأشهر لزادة حول المنطق الضبابي يتضمن الرجال طوال القامة.  يشرح كوسكو : “فالانضمام إلى المجموعة يزيد بسلاسة مع الطول، لذا فإن كل رجل هو طويل بدرجة ما”، ويضيف: “إذا كان الشخص (س) طويلًا بنسبة تصل إلى 70 %، لذا فإنه أيضًا غير طويل بنسبة تصل إلى 30 %، وأن يكون المرء طويلًا جدًا تعني أنه يثبت أقدامه في هذه المجموعة. فالرجال طوال القامة جدًا ينتمون إلى مجموعة طوال القامة، ولكن ليس جميع المنضمين إلى مجموعة طوال القامة هم في حد ذاتهم طوال القامة جدًا. يقود هذا على الفور إلى نتيجة مفادها أن الرجال غير الطوال جدًا هم ليسوا طوالًا جدًا” (لم يكن لطفي زادة نفسه أطول رجل في الغرفة عندما يُظهر كامل قامته، فلم يكن طوله يتجاوز 180 سم).

من الناحية العملية، يوجد صنف كبير جدًا من التطبيقات الرياضية للمنطق الضبابي في علم الجبر، ونظرية اللعبة، والهندسة، والبرمجة الخطية، والاحتمالات، والإحصاء، والتوبولوجيا.

على سبيل المثال، قدم كوسكو فكرة الخرائط المعرفية الضبابية، وهي أداة ذكاء اصطناعي يبدأ الباحثون في تطبيقها في تحليلات الطب والهندسة والدفاع، ومجالات أخرى. وفقًا لشرح أحد الكتب الجديدة الضخمة، وهو كتاب “المنطق الضبابي والرياضيات” (Fuzzy Logic and Mathematics)، فإن بديل لطفي زادة لا يتخلى عن قيم الحقيقة الكلاسيكية – الصواب والخطأ – لكنه يسمح بمزيد منها أو أُخرى إضافية، كان الخيار دائمًا واقعًا بين الواحد، للتعبير عن الصواب، والصفر، للتعبير عن الخطأ. والآن، صارت جميع الأرقام الدخيلة، و القيم اللانهائية، مُتاحة أيضًا.

وقال جوزيف دوبن، وهو مؤرخ علوم في جامعة مدينة نيويورك وأحد مؤلفي الكتاب، في بريد إلكتروني قال فيه: “أوضح لطفي زاده أن هذا هو نطاق الاحتمالات بين هذه الحقائق المطلقة الدقيقة التي هي أغنى وأكثر تشويقًا؛ إذ إنها درجات الحقيقة التي تضع نموذجًا أكثر واقعية للمواقف الحقيقية التي نواجهها في العالم الحقيقي”، وأضاف: “يساعد المنطق الضبابي مثل نظرية الفوضى، في التعامل مع المواقف التي هي من ناحية أخرى قد تصعب التعامل معها بطريقة عقلانية حسية”.

على الرغم من هذا، لا يزال لدى علماء المنطق درجة من عدم التأكد بمزايا الضبابية. حضرت خلال ربيع هذا العام مؤتمرًا في بيركيلي يحتفي بالذكرى السنوية الستين لمجموعة “المنطق ومنهجية العلوم” التي كان لطفي زادة من أوائل أعضائها.

وصف أحد المتحدثين في هذه الاحتفالية، وهو رون فيجن، عالم الرياضيات والزميل في شركة آي بي إم، استخدام المنطق الضبابي لحل مشكلة دمج معلومات من نوعين على قاعدة البيانات، فكانت النتيجة عبارة عن خوارزمية كُفؤة جدًا، ومختصرة جدًا تتألف من عشرة أسطر فقط، ولكن خلال تناول وجبة الغداء في أحد الأيام، عندما سألت عددًا من الحضور حول ما يعتقدونه بشأن منهجية لطفي زاده، توتر المزاج العام. إذ قال جيريمي أفيغاد، وهو أستاذ فلسفة في جامعة كارنيغي ميلون: “إنني عالم منطق، وأحب ترتيب الأمور”. واختتم ببساطة زميله جيريمي راثغن من جامعة ليدز، قائلًا: “شديدة الغُموض” .