1.QC的公理(模式)
A1:α∨α→α;
A2:α→α∨β;
A3:α∨β→β∨α;
A4:(β→γ)→((α∨β)→(α∨γ));
A5:∀xα(x)→α(y);
A6:α(y)→∃xα(x).
前四条公理从形式上讲同命题演算PC系统中的公理(模式)一样,后两条是新增加的关于量词的公理(模式).其中A5是关于全称量词的,它说明:“如果一切个体都具有性质α,则某一特定的个体y也具有性质α.”A6是关于存在量词的,它说明:“如果某个特定的个体y具有性质α,则存在一个个体x具有性质α.”
2.QC的推理规则
R1:由α(y/x)→β可得∃xα(x)→β,这里的y不在∃xα(x)和β中自由出现.
R2:由α→β(y/x)可得α→∀xβ(x),这里的y不在∀xβ(x)和α中自由出现.(www.daowen.com)
R3:由α和α→β可得β.
注:这里α(y/x)是将α中所含x都换为y的结果,β(y/x)同样.
前两条推理规则是新增加的.R1叫做关于前件的存在规则,R2叫做关于后件的概括规则.这里需要注意的是:在这个演绎系统中,有些推理规则看起来是显然的,但我们绝不可因此而掉以轻心,认为似乎规则多一个少一个没有关系.须知逻辑推理是一件极其严格的事情,不能只依靠直觉,直觉往往会欺骗我们.我们已经看到,这个系统中的规则R1和R2是加了限制的.如果不加说明,很难看出某些规则需要加这样或那样的限制,这就是直觉的欺骗性.在和涉及量词的运算打交道时,特别要注意这个问题.演绎系统必须十分严格的第二个原因,是因为我们希望把相当一部分逻辑推理的工作交给计算机去做(这个希望现在已经实现).然而,计算机是没有直觉的,它只能一步一步死板地去做,即所谓机械化运算.因此,除了规定的变换规则以外,不允许它做任何其他的变换.所以严格的逻辑系统必须设计得使计算机能照办才行.(见文献[20])
现在,从总体上来说,一个狭谓词逻辑的公理系统QC已经建立起来了.下面,我们将第三章3.3.2节中Φ0α和0α的定义推广到QC系统中.
定义2.1 满足下面两个条件之一的公式所组成的有穷公式序列φ1,φ2,…,φn称为本系统的一个证明:
(1)φi(i=1,2,…,n)是公理之一;或
(2)是由序列中排在前面的一个或两个公式运用推理规则得到的.
证明的有穷公式序列的最后一个公式φn,如果是α,称该证明是公式α的一个证明,或说α在QC系统中是可证的,记作α,并称α是QC系统的一个定理.
一般情况下,我们有如下的定义:
定义2.2 设α是任一公式,Φ是任一公式集.如果存在一个有穷的公式序列,其末项是公式α,而且该序列中的每个公式或是一个公理,或是属于Φ,或是由排在前面的一个或两个公式应用推理规则得到的,那么称公式α是从公式集Φ可演绎的,记作Φα,当Φ=∅时,即α.
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