基于范畴论的数学基础研究进路

基于范畴论的数学基础研究进路

论文摘要

“数学基础”是数学学科的大本大宗,数学知识建立在数学基础之上,因而数学基础的研究至关重要。集合论中悖论的出现,直接导致了数学基础危机的爆发,产生了持续已久的数学基础争论。因此,解决数学基础危机,找寻一个合适的数学基础就成为了数学哲学家迫切需要解决的问题。结构主义作为二十世纪数学哲学的研究趋势,与范畴论结合产生了范畴结构主义的研究思想,在此基础上,我们提出了基于范畴论的数学基础研究进路,为数学基础研究打开了新的思路,提供了新的可能。本论文系统地分析了基于范畴论的数学基础研究进路,论述了范畴论作为数学基础的可行性。第一章指出了包括朴素集合论、公理化集合论以及三大数学流派这些数学基础进路的困境,再通过强调数学哲学中的结构主义研究趋势,表明了数学基础研究的结构主义转向,最后指明了由范畴结构主义导出的基于范畴论的数学基础研究进路。第二章剖析了范畴论数学基础的理论内涵,沿着“数学——结构——范畴”的路线阐述了范畴论数学基础的解释路径,具体探讨了数学的本质,范畴论对数学结构的阐释以及范畴论数学基础的意义建构。第三章对数学哲学家提议的ETCS公理系统与CCAF公理系统进行了语境分析。首先明晰了范畴与语境之间的共通性,再从历史的、社会的、学术的、心理的等非语言层面与语形、语义及语用的语言层面解读如何从两个公理系统中构建数学整体。第四章辨析了范畴论数学基础面临的挑战与质疑,主要就范畴论是否预设了集合论的相关概念,范畴论的公理系统是否断言了存在,基础的必要性等问题进行了有力的辩护。第五章从整体出发对范畴论数学基础进行了综合考察,首先探讨了范畴论作为数学基础的自主性,继而论证了范畴论在什么意义上可以作为数学基础,最后聚焦于范畴论数学基础相对于集合论数学基础的研究优势。第六章从对数学哲学研究的推进,对科学研究的推动以及对语境分析方法的应用这些方面具体分析了范畴论数学基础的研究意义。结束语回顾了对基于范畴论的数学基础研究进路的整体阐述,肯定了该基础进路的研究价值,并展望了数学哲学在未来的发展。综上,本论文针对数学基础研究所面临的困境,提出了基于范畴论的数学基础进路,阐述了范畴论作为数学基础的解释路径,并结合语境分析方法对确定的范畴论公理系统进行了解析,同时指出了一些数学哲学家对范畴论数学基础的质疑甚或反对,并在对范畴论数学基础进行辩护的过程中,促使基于范畴论的数学基础进路得到了更详尽的诠释。再通过对范畴论数学基础的综合考察,又进一步丰富了基于范畴论的数学基础进路的合理性,最后在多重视角下分析了范畴论数学基础的研究意义。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 绪论
  • 第一章 数学基础研究的结构主义转向
  •   1.1 传统数学基础进路的困境
  •     1.1.1 朴素集合论及其困境
  •     1.1.2 公理化集合论的发展及难题
  •   1.2 三大数学流派的挫败
  •     1.2.1 逻辑主义
  •     1.2.2 形式主义
  •     1.2.3 直觉主义
  •   1.3 数学哲学中的结构主义研究趋势
  •     1.3.1 数学结构主义的兴起与发展
  •     1.3.2 先物结构主义及模态结构主义难题
  •     1.3.3 范畴结构主义
  •   1.4 小结
  • 第二章 范畴论数学基础的基本涵义
  •   2.1 数学的本质——结构
  •     2.1.1 数学本质的多元分析
  •     2.1.2 数学结构的解释说明
  •     2.1.3 数学本质的结构解析
  •   2.2 范畴论对数学结构的阐释
  •     2.2.1 范畴的概念表征
  •     2.2.2 范畴的结构特性
  •     2.2.3 数学结构的理论
  •   2.3 范畴论数学基础的意义建构
  •     2.3.1 诠释数学内核
  •     2.3.2 构建数学框架
  •   2.4 小结
  • 第三章 范畴论数学基础的语境分析
  •   3.1 范畴论数学基础的语境基底
  •     3.1.1 表述特征:整体性与动态性
  •     3.1.2 发展源由:内在成因及外在动因
  •   3.2 ETCS公理系统的语境分析
  •     3.2.1 ETCS公理系统的非语言分析
  •     3.2.2 ETCS公理系统的语言分析
  •   3.3 CCAF公理系统的语境分析
  •     3.3.1 CCAF公理系统的非语言分析
  •     3.3.2 CCAF公理系统的语言分析
  •   3.4 范畴论数学基础的语境分析意义
  •   3.5 小结
  • 第四章 范畴论数学基础的理性辩护
  •   4.1 对范畴论的认识
  •     4.1.1 概念分析
  •     4.1.2 全域说明
  •     4.1.3 内容阐述
  •   4.2 对公理的辨析
  •     4.2.1 断言
  •     4.2.2 公理化方法
  •     4.2.3 公理系统
  •   4.3 对数学基础的理解
  •     4.3.1 基础的必要性
  •     4.3.2 语言与基础
  •     4.3.3 框架与基础
  •   4.4 小结
  • 第五章 范畴论数学基础的综合考察
  •   5.1 自主性论证
  •     5.1.1 逻辑的自主性
  •     5.1.2 概念的自主性
  •     5.1.3 辩护的自主性
  •   5.2 意义分析
  •     5.2.1 本体论的数学基础探究
  •     5.2.2 认识论的数学基础探究
  •     5.2.3 方法论的数学基础探究
  •   5.3 研究优势
  •     5.3.1 研究特点
  •     5.3.2 阐释的充分性
  •   5.4 小结
  • 第六章 范畴论数学基础的研究意义
  •   6.1 对数学哲学研究的推进
  •     6.1.1 数学基础
  •     6.1.2 数学结构主义
  •   6.2 对科学研究的推动
  •     6.2.1 数学学科
  •     6.2.2 其他学科
  •   6.3 对语境分析方法的推广
  •   6.4 小结
  • 结束语
  • 参考文献
  • 攻读学位期间取得的研究成果
  • 致谢
  • 个人简况及联系方式
  • 文章来源

    类型: 博士论文

    作者: 孔祥雯

    导师: 郭贵春

    关键词: 数学基础,范畴论,结构主义,语境分析

    来源: 山西大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 数学

    单位: 山西大学

    分类号: O154.1

    总页数: 175

    文件大小: 5344K

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