11月2日—為邏輯運算奠定基本法則的人
邏輯學源遠流長,早在西元前三百多年,亞里斯多德就提出三段論(例如大前提:所有人都會死;小前提:蘇格拉底是人;結論:所以,蘇格拉底會死。),成為後世普遍採用的論證方法。然而這種論證方式是用自然語言陳述,可能會對語意有不同解讀而產生爭議,許多學者便探討邏輯學能否像數學那般嚴謹。
1846年,英國數學家德摩根(Augustus De Morgan)針對三段論發表了一篇論文,探討命題中的「所有」、「有些」,或「大部分」這些量詞,沒想到引來另一位學者漢彌爾頓(Sir William Hamilton)指控他剽竊自己的想法。德摩根的好友布爾(George Boole)見狀決定了解一下他們兩人爭執的內容,沒想到竟因此徹底改變了邏輯學,並且對電腦運算原理產生深遠的影響。
布爾於1815年11月2日在英格蘭出生,由於家境清寒,小學畢業後就沒再受過正式教育。他打算日後擔任家庭教師謀生,於是拼命自學拉丁文與數學;結果他在私立學校兼任授課後,19歲那年乾脆自己開辦小學,白天身兼校長與教師,夜間繼續研讀高等數學。
1839年,布爾將一篇數學論文投稿到新創辦的《劍橋數學期刊》,獲得主編讚賞,得以進入英國學術圈。不過誰都沒想到,漢彌爾頓和德摩根展開論戰沒多久,這位鄉村教師就於1847年10月出版了《邏輯的數學分析》一書,賦予邏輯學全然不同的面貌。
這本書僅有82頁,裡面結合了集合的概念與代數的形式來表達傳統邏輯:
「且」就是交集,可用乘法表示,且滿足交換律(xy = yx)與結合律(x(yz) = (xy)z);
「或」是聯集,相當於加法;
「非x」就是全體減去x,可以寫成(1-x)。
三段論中的基本命題,例如「所有X都是Y」就可以寫成「xy=x」或「x(1-y)=0」。針對「若……則……」這類次級命題,布爾也提出了代數的表達方式。從此邏輯推論便可改用簡潔精確的代數進行運算,不但避免語意模稜兩可造成的謬誤,也大幅提升推論的速度。
布爾因為這項開創性的作品(巧的是,德摩根也同時發表了命題邏輯對等關係的德摩根定律),於1849年獲得愛爾蘭科克女王學院(Queen’s College, Cork)破格聘任,成為該校第一位沒有大學文憑的數學講座教授。任教期間,布爾繼續補強數理邏輯的體系,整理成厚達400多頁《思維法則》,於1854年出版。
1864年11月底,布爾淋著大雨到學校,就穿著濕衣服講課,結果感冒發燒。怎知他老婆迷信順勢療法,竟用濕毯子裹住他全身,還繼續不斷澆水,導致他不到50歲就死於嚴重肺炎。
布爾死後,在許多學者的努力下,發展出以他為名的布林代數(Boolean algebra),更加完善且簡潔地處理邏輯運算。1937年,麻省理工學院的研究生夏農(Claude Shannon)在碩士論文中,用布林代數描述電子迴路的連接方式,為數位電腦的發展奠定基礎,從而開啟了數位時代。誰能料到,這一切竟源自一位只有小學畢業的鄉村教師。

