理论教育 数理逻辑:狭谓词逻辑特征

数理逻辑:狭谓词逻辑特征

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:在这一章里,我们将把第四章讨论的一些结果(如:可演绎性、相容性、可靠性和完全性)推广到狭谓词逻辑中.还要证明狭谓词逻辑的公理系统QC和自然推理系统FQC的等价性.另外,在本章中,我们的讨论一直都是参照一个固定的符号集S进行的.因此,当我们提到公式时,实际上是指S—公式.但是,当我们需要同时处理几个符号集时,我们需对相应的概念附加相应的符号集以示区别.不过,在本章内容的正式讨论之前,举两个例子来说明

数理逻辑:狭谓词逻辑特征

在这一章里,我们将把第四章讨论的一些结果(如:可演绎性、相容性、可靠性和完全性)推广到狭谓词逻辑中.还要证明狭谓词逻辑的公理系统QC和自然推理系统FQC的等价性.

另外,在本章中,我们的讨论一直都是参照一个固定的符号集S进行的.因此,当我们提到公式时,实际上是指S—公式.但是,当我们需要同时处理几个符号集时,我们需对相应的概念附加相应的符号集以示区别.

不过,在本章内容的正式讨论之前,举两个例子来说明可靠性和完全性是一个形式系统的两个重要属性.如果一个形式系统是不可靠的或不完全的,那就很难在它上面建立起一套严密的理论体系.

例 古代有一个卖矛和盾的人,他对人说:“用我的矛可以刺穿世界上所有的盾,用我的盾可以挡住世界上所有的矛.”有人问他:“用你的矛刺你自己的盾,结果将如何呢?”这个卖矛和盾的人无言以对.

这个问题可以用谓词演算表示.用谓词penetrate(x,y)表示x可以刺穿y,谓词resist(x,y)表示x可以挡住y,常项a表示卖矛和盾的人的矛,令b表示此人的盾,令A是世界上所有矛的集合,B是世界上所有盾的集合.于是,根据此人的宣传,有

根据常识,有:

事实上,

其他两式可类似证明.

又penetrate(a,b)⇁resist(b,a),(www.daowen.com)

即:

于是,有

因此,(1)~(3)式合起来(加上谓词演算的基本规则)就是一个不可靠的系统.因此,此人的话自相矛盾.

如果用stronger(x,y)表示x比y强,并增加公式

表示若y挡不住x,则x比y强.由式(3)和式(4)加上推理规则

就可以得到

式(5)表示:若x能刺穿y,则x比y强.如果在我们的形式系统中缺如上的推理规则,那么,虽然式(5)是一个正确的命题,但却不能从已知命题(3)和(4)严格地推出,这样的系统是不完全的.

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