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ACourseinLogic玉田百姓--進(jìn)入--邏輯學(xué)教程11/1/20221ACourseinLogic玉田百姓--進(jìn)入--邏輯學(xué)第二章命題邏輯第一節(jié)命題邏輯概述第二章命題邏輯第一節(jié)命題(1)西南大學(xué)在重慶。(2)閃光的東西都是金子。(3)如果小王有作案動(dòng)機(jī),那么他就會(huì)作案。符合實(shí)際的命題是真命題,不符合實(shí)際的命題是假命題。上述(1)是真命題;而(2)、(3)是假命題。命題是通過(guò)語(yǔ)句來(lái)反映事物情況的思維形態(tài)。例如:命題的主要特征:命題有真假11/1/20223命題(1)西南大學(xué)在重慶。命題是通過(guò)語(yǔ)句來(lái)反映事物情況的思維命題和語(yǔ)句首先,有的語(yǔ)句不能直接表達(dá)命題,如:(1)西南大學(xué)在重慶嗎?(2)請(qǐng)把門(mén)關(guān)上!一般來(lái)講:陳述句與反詰句可以直接表達(dá)命題。其次,同一命題可以用不同的語(yǔ)句來(lái)表達(dá),如:“所有的鳥(niǎo)都會(huì)飛”與“沒(méi)有鳥(niǎo)不會(huì)飛”表達(dá)了相同的命題。
此外,同一命題可用不同的民族語(yǔ)言的語(yǔ)句來(lái)表達(dá)。再次,同一語(yǔ)句,可以表達(dá)不同的命題,如:小張將書(shū)還給小王,因?yàn)樗丶伊恕?/p>
任何命題都是通過(guò)語(yǔ)句來(lái)表達(dá)的,但語(yǔ)句和命題并非一一對(duì)應(yīng):語(yǔ)句(陳述句和反詰句)有內(nèi)涵也有外延:語(yǔ)句的內(nèi)涵即它表達(dá)的命題;語(yǔ)句的外延即真、假這兩個(gè)真值。采用這種觀點(diǎn)的邏輯理論,稱為二值外延邏輯或經(jīng)典邏輯。邏輯學(xué)上所說(shuō)的命題,一般指這種或者為真或者為假的抽象語(yǔ)句。11/1/20224命題和語(yǔ)句首先,有的語(yǔ)句不能直接表達(dá)命題,如:任何命命題和判斷一個(gè)命題是否能成為判斷,與斷定者的知識(shí)、立場(chǎng)等有關(guān)。如:“杜甫是偉大的詩(shī)人”能否被斷定就與斷定者的知識(shí)水平有很大關(guān)系。充分假言命題被斷定是前后件的關(guān)系,而不是支命題。如:“如果物體受到摩擦,那么物體發(fā)熱”這個(gè)命題,我們既沒(méi)有斷定“物體受到摩擦”,也沒(méi)有斷定“物體發(fā)熱”,我們所斷定的只是前件是后件的充分條件。判斷:就是被斷定者斷定了的命題。判斷的主要特征:有所斷定。11/1/20225命題和判斷一個(gè)命題是否能成為判斷,與斷定者的知識(shí)、立場(chǎng)等有命題的分類模態(tài)命題命題非模態(tài)命題簡(jiǎn)單命題復(fù)合命題11/1/20226命題的分類模態(tài)命題命題非模態(tài)命題簡(jiǎn)單命題復(fù)合命題10/23/命題分析的層次將聯(lián)結(jié)詞所聯(lián)結(jié)的命題作為一個(gè)完整的單位來(lái)看待——研究關(guān)于聯(lián)結(jié)詞的推理(命題邏輯)深入到命題內(nèi)部,把命題分析為主項(xiàng)、謂項(xiàng)、量項(xiàng)和聯(lián)項(xiàng)——研究關(guān)于量項(xiàng)和聯(lián)項(xiàng)的推理(傳統(tǒng)詞項(xiàng)邏輯)深入到命題內(nèi)部,把命題分析為個(gè)體詞、謂詞、量詞及聯(lián)結(jié)詞——研究關(guān)于量詞的推理(現(xiàn)代謂詞邏輯)把命題中包含的模態(tài)詞分析出來(lái)——研究關(guān)于模態(tài)詞的推理(模態(tài)邏輯)11/1/20227命題分析的層次將聯(lián)結(jié)詞所聯(lián)結(jié)的命題作為一個(gè)完整的單位來(lái)看待1邏輯語(yǔ)形學(xué)與邏輯語(yǔ)義學(xué)邏輯語(yǔ)形(語(yǔ)法)學(xué):研究符號(hào)與符號(hào)關(guān)系的邏輯理論。邏輯語(yǔ)義學(xué):研究符號(hào)及其解釋的邏輯理論,如:把p、q、r解釋為取真假值的命題變?cè)?,把∧、∨、→解釋為真值集上的運(yùn)算,把p∧q、p∨q、p→q解釋為真值函數(shù)的表達(dá)式。推理是由前提和結(jié)論組成的,前提和結(jié)論之間的關(guān)系稱為推出(推論、推理)關(guān)系。例如:
小王既有缺點(diǎn),又有優(yōu)點(diǎn),所以,小王有優(yōu)點(diǎn)。在推理中,前提是“小王既有缺點(diǎn),又有優(yōu)點(diǎn)”,結(jié)論是“小王有優(yōu)點(diǎn)”,“所以”標(biāo)志前提和結(jié)論之間的推出關(guān)系。
推理形式:p且q,所以,q。邏輯學(xué)是從語(yǔ)形和語(yǔ)義兩個(gè)方面來(lái)研究推理的:(1)從前提和結(jié)論的形式方面進(jìn)行(2)從前提和結(jié)論的真假方面進(jìn)行
語(yǔ)形和語(yǔ)義對(duì)推出關(guān)系的雙重刻畫(huà)11/1/20228邏輯語(yǔ)形學(xué)與邏輯語(yǔ)義學(xué)邏輯語(yǔ)形(語(yǔ)法)學(xué):研究符號(hào)與符號(hào)關(guān)系第二章命題邏輯第二節(jié)復(fù)合命題及其推理第二章命題邏輯第二節(jié)負(fù)命題(1)并非選修邏輯的學(xué)生都是文科生。(2)這個(gè)班的學(xué)生不都學(xué)英語(yǔ)。(3)如果它是三角形,則內(nèi)角和等于180°,這個(gè)觀點(diǎn)不對(duì)。注:負(fù)命題的支命題可以是簡(jiǎn)單命題,也可以是復(fù)合命題。負(fù)命題的形式:?p。其中p稱為?的轄域。負(fù)命題的邏輯性質(zhì):負(fù)命題的真假與被否定的命題的真假是相反的。負(fù)命題由否定聯(lián)結(jié)詞(如“并非”)聯(lián)結(jié)支命題而形成的復(fù)合命題。例如:11/1/202210負(fù)命題(1)并非選修邏輯的學(xué)生都是文科生。負(fù)命題由否定聯(lián)結(jié)詞負(fù)命題真值表:真值集合只有兩個(gè)元素{T,F(xiàn)},其中T表示命題為真,而F表示命題為假。因此,可用列表的方式表示真值運(yùn)算的過(guò)程,這種表稱為真值表。真值函數(shù):當(dāng)p在真值集合{T,F(xiàn)}上取真值后,p的真值也唯一確定。所以,p是p的函數(shù),表達(dá)形式為f(p)=p,這種函數(shù)稱真值函數(shù)。的真值表如下:FT?pp
根據(jù)這個(gè)真值表,也可以給f(p)=p這個(gè)一元真值函數(shù)作如下定義:p為真當(dāng)且僅當(dāng)p為假;p為假當(dāng)且僅當(dāng)p為真。TF真值表的作用11/1/202211負(fù)命題真值表:真值集合只有兩個(gè)元素{T,F(xiàn)},其中T表示命題負(fù)命題根據(jù)負(fù)命題的邏輯性質(zhì),可對(duì)?p再否定得到??p,其真值與p相同,真值表如下:FTFTFT??p?pp由上真值表知,對(duì)任意公式A,有等值關(guān)系:A
??A負(fù)命題的推導(dǎo)規(guī)則:雙重否定引入規(guī)則(??+):從A可推出A。圖示:A——??A雙重否定消去規(guī)則(??-):從A可推出A。圖示:??A——A11/1/202212負(fù)命題根據(jù)負(fù)命題的邏輯性質(zhì),可對(duì)?p再否定得到??p,其真值聯(lián)言命題(1)小張歌唱得好并且舞跳得好。(2)這樣建立的邏輯系統(tǒng)既有可靠性,又有完全性。聯(lián)言命題的形式:p并且q(p∧q)。p稱為∧的左轄域,q稱為∧的右轄域。p∧q是二元真值函數(shù):f(p,q)=p∧q。∧是在兩個(gè)真值變?cè)猵和q上進(jìn)行運(yùn)算的二元運(yùn)算。聯(lián)言命題是由聯(lián)言聯(lián)結(jié)詞(如“并且”)聯(lián)結(jié)支命題而形成的復(fù)合命題,又稱合取命題。例如:11/1/202213聯(lián)言命題(1)小張歌唱得好并且舞跳得好。聯(lián)言命題是由聯(lián)言聯(lián)結(jié)FFTFFTTTp∧qqp從上表可以得出聯(lián)言命題的邏輯性質(zhì):當(dāng)p、q同時(shí)為真時(shí),p∧q才為真;只要p、q其中一個(gè)為假,則p∧q為假。合取詞∧的真值表TFFF由∧的真值表,可得出∧運(yùn)算的規(guī)律:(1)∧的交換律:p∧qq∧p(2)∧的結(jié)合律:p∧(q∧r)(p∧q)∧r(3)∧的重言(冪等)律:p∧pp11/1/202214FFTFFTTTp∧qqp從上表可以得出聯(lián)言命題的邏輯性質(zhì):合取引入規(guī)則(∧+):從A和B可推出A∧B。圖示如下:AB——A∧B合取消去規(guī)則(∧-):從A∧B可推出A,從A∧B可推出B。圖示如下:A∧BA∧B————AB小張喜愛(ài)音樂(lè),小張喜愛(ài)體育,所以,小張不但喜愛(ài)音樂(lè),也喜愛(ài)體育。根據(jù)∧+作出一個(gè)形式正確的推理,推理形式為:p,q├p∧q。小張既有優(yōu)點(diǎn),也有缺點(diǎn),所以,小張是有優(yōu)點(diǎn)的。根據(jù)∧_作出一個(gè)形式正確的推理,推理形式為:p∧q├p。聯(lián)言命題的推導(dǎo)規(guī)則11/1/202215合取引入規(guī)則(∧+):從A和B可推出A∧B。圖示如下:聯(lián)言命選言命題選言命題分為“相容選言命題”和“不相容選言命題”兩種。相容選言命題的選言支可以同時(shí)為真,如:(1)小王或者是班干部,或者是學(xué)生會(huì)干部(二者可以得兼)。(2)這份統(tǒng)計(jì)材料,或者是原始材料有錯(cuò)誤,或者是計(jì)算有錯(cuò)誤,或者兩種情況都存在。而不相容選言命題的選言支不能同時(shí)為真,如:(1)魚(yú),我所欲也,熊掌,亦我所欲也,二者不可得兼。(2)要么選老王當(dāng)村長(zhǎng),要么選小李當(dāng)村長(zhǎng)。
選言命題用選言聯(lián)結(jié)詞聯(lián)結(jié)支命題而形成的復(fù)合命題。11/1/202216選言命題選言命題分為“相容選言命題”和“不相容選言命題”兩相容選言命題的形式:p或者q(p∨q)∨的真值表:相容選言命題的邏輯特征:相容選言命題為真,則它的選言支至少有一個(gè)為真;反過(guò)來(lái)講,當(dāng)選言命題至少有一個(gè)選言支為真,選言命題一定為真。FFTFFTTTp∨qqpTFTT相容選言命題及推理11/1/202217相容選言命題的形式:p或者q(p∨q)FFTFFTTTp∨q∨的運(yùn)算規(guī)律∧和∨的混合運(yùn)算規(guī)律(1)∧對(duì)∨的分配律:p∧(q∨r)(p∧q)∨(p∧r)。(2)∨對(duì)∧的分配律:p∨(q∧r)(p∨q)∧(p∨r)。(3)吸收律:p∧(p∨q)p;p∨(p∧q)p。(4)德·摩根律:?(p∧q)?p∨?q;?(p∨q)?p∧?q。(1)∨的交換律:p∨qq∨p,(2)∨的結(jié)合律:p∨(q∨r)(p∨q)∨r(3)∨的重言律:p∨p
p。11/1/202218∨的運(yùn)算規(guī)律(1)∧對(duì)∨的分配律:p∧(q∨r)(用真值表檢驗(yàn)德·摩根律:從上真值表,可得:?(p∧q)<=>?p∨?q應(yīng)用德·摩根律的實(shí)例:并非這件衣服物美(而且)價(jià)廉這件衣服或者物不美,或者價(jià)不廉。并非小李或者喜歡音樂(lè),或者喜歡體育小李既不喜歡音樂(lè),也不喜歡體育。TTFTTFFTTFFTTFTTFTFFTFFTFFTTp∨q(p∧q)p∧qqpqp11/1/202219用真值表檢驗(yàn)德·摩根律:TTFTTFFTTFFTTFTTFT析取消去規(guī)則(∨-)從A∨B和?A可推出B;從A∨B和?B可推出A。A∨BA∨B?A?B————BA(只討論有兩個(gè)選言支的選言命題,下同)析取消去規(guī)則的應(yīng)用實(shí)例:或者李某是嫌疑犯,或者王某是嫌疑犯(或者二者都是);李某不是嫌疑犯;所以,王某是嫌疑犯。其推理形式為:
p∨q,?p├q肯定一個(gè)選言支,不能否定另一個(gè)選言支。下述推理形式均錯(cuò)誤:A∨B,A├?B;A∨B,B├?A規(guī)則:否定一個(gè)選言支,就要肯定另一個(gè)選言支。11/1/202220析取消去規(guī)則(∨-)規(guī)則:否定一個(gè)選言支,就要肯定另一個(gè)選析取引入規(guī)則(記為∨+):從A可推出A∨B;從B可推出A∨B。AB————A∨BA∨B析取引入規(guī)則的應(yīng)用實(shí)例:小王是醫(yī)生;所以,小王是醫(yī)生,或者小王是教師。其推理形式為:p├p∨q11/1/202221析取引入規(guī)則(記為∨+):10/23/202221FFTFFTTTpqqp的真值表的運(yùn)算規(guī)律的交換律:pqqP(qr)(pq)的結(jié)合律:prFTTF形式:要么p,要么q(pq)q=df(p∨q)∧(p∧q)p不相容選言命題及推理邏輯性質(zhì):不相容選言命題為真,當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)選言支有且只有一個(gè)為真。11/1/202222FFTFFTTTpqqp的真值表的運(yùn)算規(guī)律的交換消去規(guī)則(記為_(kāi)):從AB和A可推出B;從AB和B可推出A;ABA——BABB——A從AB和
A可推出B;從AB和
B可推出A;AB
A——BAB
B——A11/1/202223消去規(guī)則(記為_(kāi)):從AB和A可推出B;從假言命題(1)如果寒潮到來(lái),那么氣溫就會(huì)下降。(2)只有你去,我才放心。(3)人不犯我,我不犯人,人若犯我,我必犯人。在(1)、(2)中由“如果”、“只有”引出的支命題稱為前件,由“那么”、“才”引出的支命題稱為后件。假言命題的種類一、充分條件假言命題二、必要條件假言命題三、充分必要條件假言命題
假言命題是由假言聯(lián)結(jié)詞(如“如果,那么”、“只有,才”、“當(dāng)且僅當(dāng)”等)聯(lián)結(jié)支命題而形成的復(fù)合命題,例如:11/1/202224假言命題(1)如果寒潮到來(lái),那么氣溫就會(huì)下降。假言命題是充分條件假言命題(1)如果你不斷地堅(jiān)持鍛煉,你的身體就會(huì)康復(fù)。(2)假如語(yǔ)言能創(chuàng)造財(cái)富,那么,夸夸其談的人就會(huì)成為世界上最富有的人。
充分條件假言命題的形式:如果p,那么q(p→q)在蘊(yùn)涵式p→q中,p稱為→的前件(左轄域),q稱為→的后件(右轄域)。充分條件假言命題亦稱條件命題或者實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵命題,是用“如果,那么”等聯(lián)結(jié)詞聯(lián)結(jié)前、后件形成的假言命題,例如:11/1/202225充分條件假言命題充分條件假言命題亦稱條件命題或者實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵命題→的真值表
充分條件假言命題的邏輯性質(zhì)是:除了前件為真而后件為假時(shí)充分條件假言命題是假的以外,在其它三種情況下,充分條件假言命題都是真的。FFTFFTTTp→qqpTTTF11/1/202226→的真值表FFTFFTTTp→qqpTTTF10/23/2必要條件假言命題
(1)只有由細(xì)菌引起的疾病,才能用抗生素治療。(2)我不去,除非你去。必要條件假言命題的形式:只有p,才q(p←q)用“只有,才”聯(lián)結(jié)前、后件形成的假言命題,例如:在蘊(yùn)涵式p←q中,p稱為←的前件(左轄域),q稱為←的后件(右轄域)。11/1/202227必要條件假言命題
用“只有,才”聯(lián)結(jié)前、后件形成的假言命題,←的真值表必要條件假言命題的邏輯性質(zhì)是:除了前件為假而后件為真時(shí)充分條件假言命題是假的之外,其它情況下,充分條件假言命題都是真的。pqp←qTTTTFTFTFFFT11/1/202228←的真值表pqp←qTTTTFTFTFFFT10/23/2充分必要條件假言命題
(1)a和b平行,當(dāng)且僅當(dāng)它們的同位角相等。(2)人不犯我,我不犯人;人若犯我,我必犯人。充要條件假言命題的形式:p當(dāng)且僅當(dāng)q(pq)在充要條件式pq中,稱p為的前件(左轄域),稱q為的后件(右轄域)。充分必要條件假言命題又稱雙條件命題,簡(jiǎn)稱充要條件假言命題,是用“當(dāng)且僅當(dāng)”等作為聯(lián)結(jié)詞的命題,例如:11/1/202229充分必要條件假言命題
充分必要條件假言命題又稱雙條件命題,簡(jiǎn)的真值表的邏輯性質(zhì):當(dāng)p和q的真值相同時(shí),pq的真值為真;當(dāng)p和q的真值不相同時(shí),pq的真值為假。除上述已有規(guī)則外,→、←、還有一些運(yùn)算規(guī)律FFTFFTTTp
qqpFFTT11/1/202230的真值表FFTFFTTTpqqpFFTT10/23/關(guān)于→的推理規(guī)則(1)蘊(yùn)涵消去規(guī)則,也稱分離規(guī)則(略縮為M.P.)或肯定前件式(記為→_)從A→B和A可推出B。圖示:A→BA——B(2)否定后件式(略縮為M.T.)從A→B和B可推出A。圖示:
A→B
B——
A規(guī)則:肯定前件就要肯定后件規(guī)則:否定后件就要否定前件11/1/202231關(guān)于→的推理規(guī)則(1)蘊(yùn)涵消去規(guī)則,也稱分離規(guī)則(略縮為M.關(guān)于→的推理規(guī)則的應(yīng)用(1)如果甲方付給了定金,乙方就得按時(shí)發(fā)貨。甲方已付給了定金。所以乙方得按時(shí)發(fā)貨。其推理形式為:p→q,p├q(2)如果這部電影受觀眾歡迎,那么買票的人就多。買票的人不多。所以這部電影不受觀眾歡迎。其推理形式為:p→q,q├p規(guī)則:肯定前件就要肯定后件規(guī)則:否定后件就要否定前件11/1/202232關(guān)于→的推理規(guī)則的應(yīng)用(1)如果甲方付給了定金,乙方就得按時(shí)關(guān)于→的推理的錯(cuò)誤應(yīng)用在日常思維中,關(guān)于→的推理,容易發(fā)生的錯(cuò)誤是:從A→B和B推出A;從A→B和A推出B。例如如是小K是持槍殺人兇手,那么他肯定有槍。小K有槍。所以,他是持槍殺人兇手。如是小K是持槍殺人兇手,那么他肯定有槍。小K不是持槍殺人兇手。所以,他肯定沒(méi)有槍。為避免錯(cuò)誤,制定了這樣的規(guī)則:肯定后件不能肯定前件;否定前件不能否定后件。11/1/202233關(guān)于→的推理的錯(cuò)誤應(yīng)用在日常思維中,關(guān)于→的推理,容易發(fā)生的(2)肯定后件規(guī)則:從A←B和B可推出A圖示:
A←
BB——A(1)否定前件規(guī)則:從A←B和A可推出B圖示:A←
BA——B規(guī)則:否定前件就要否定后件規(guī)則:肯定后件就要肯定前件關(guān)于←的推理規(guī)則11/1/202234(2)肯定后件規(guī)則:從A←B和B可推出AA←B(1)關(guān)于←的推理規(guī)則應(yīng)用(1)只有你學(xué)習(xí)努力,才能取得好成績(jī)。你學(xué)習(xí)不努力,所以,你不能取得好成績(jī)。其推理形式為:p←q,p├q(2)除非發(fā)生了意外情況,這趟列車不會(huì)停在這個(gè)地方。它既然停在這個(gè)地方,可見(jiàn),發(fā)生了意外情況。其推理形式為:p←q,q├p11/1/202235關(guān)于←的推理規(guī)則應(yīng)用(1)只有你學(xué)習(xí)努力,才能取得好成績(jī)。你關(guān)于←的推理的錯(cuò)誤應(yīng)用在日常思維中,關(guān)于←的推理的錯(cuò)誤應(yīng)用,容易發(fā)生的錯(cuò)誤是:從A←B和A推出B;從A←B和B推出A。例如:只有小A在作案現(xiàn)場(chǎng),他才是殺人兇手。有人證明小A在作案現(xiàn)場(chǎng),所以,小A是殺人兇手。只有小A在作案現(xiàn)場(chǎng),他才是殺人兇手。小A不是殺人兇手,所以,小A不在作案現(xiàn)場(chǎng)。為避免錯(cuò)誤,制定了這樣的規(guī)則:肯定前件不能肯定后件;否定后件不能否定前件。11/1/202236關(guān)于←的推理的錯(cuò)誤應(yīng)用在日常思維中,關(guān)于←的推理的錯(cuò)誤應(yīng)用,關(guān)于的推理規(guī)則(1)等值引入規(guī)則(記為+):從A→B和B→A可推出AB。圖示:A→BB→A——AB(2)等值消去規(guī)則(記為-):從AB可推出A→B;從AB可推出B→A。圖示:AB——A→BAB——B→A11/1/202237關(guān)于的推理規(guī)則(1)等值引入規(guī)則(記為+):從A→B和B其他常見(jiàn)的推理1.假言易位推理:A→B├┤B→A;A→B├┤B→A;A→B├┤B→A2.二難推理:簡(jiǎn)單構(gòu)成式:A→C,B→C,A∨B├C復(fù)雜構(gòu)成式:A→C,B→D,A∨B├C∨D簡(jiǎn)單破壞式:A→B,A→C,B∨C├A復(fù)雜破壞式:A→C,B→D,C∨D├A∨B3.假言三段論:A→B,B→C├A→C4.反三段論:(A∧B)→C├┤(A∧C)→B
(A∧B)→C├┤(B∧C)→A5.反證法:A→B,A→B├A6.歸謬法:A→B,A→B├A11/1/202238其他常見(jiàn)的推理1.假言易位推理:10/23/202238第二章命題邏輯第三節(jié):
命題邏輯的自然演繹系統(tǒng)NP第二章命題邏輯第三節(jié):自然演繹系統(tǒng)NP命題邏輯的自然演繹系統(tǒng)NP是由形式語(yǔ)言L′和一組推導(dǎo)(變形)規(guī)則構(gòu)成的。其中形式語(yǔ)言L′包括初始符號(hào)、形成規(guī)則和定義。一、初始符號(hào)(1)甲類符號(hào):p1,p2,p3,…;(2)乙類符號(hào):,∧,∨,→;(3)丙類符號(hào):(,)。這些符號(hào)構(gòu)成的有窮長(zhǎng)的序列叫做符號(hào)串,例如:p,p∧q,p∨q,p→q;(p∧q)→r,p∧(q→r),…其中p、p都稱p的子公式。
構(gòu)建命題邏輯的形式系統(tǒng),可以采用公理化方法,也可采用自然演繹的方法。為接近人們的日常思維,現(xiàn)采用自然演繹的方法來(lái)構(gòu)建命題邏輯的一個(gè)形式系統(tǒng)NP。11/1/202240自然演繹系統(tǒng)NP命題邏輯的自然演繹系統(tǒng)NP是由形式語(yǔ)自然演繹系統(tǒng)NP二、形成規(guī)則(1)任何單個(gè)的命題變?cè)猵是合式公式;(2)如果A是合式公式,則A是合式公式;(3)如果A和B是合式公式,則A∧B、A∨B、A→B是合式公式;只有(1)----(3)形成的符號(hào)串是合式公式。三、定義:用來(lái)表示縮寫(xiě)的,定義兩邊的符號(hào)串可以相互代替。如:(AB)=df(A→B)∧(B→A)。形式語(yǔ)言L′的全體合式公式記為Form(L′)。形式語(yǔ)言L′是我們的研究對(duì)象,叫對(duì)象語(yǔ)言。討論對(duì)象語(yǔ)言的語(yǔ)言叫元語(yǔ)言或語(yǔ)法語(yǔ)言。形成規(guī)則的作用11/1/202241自然演繹系統(tǒng)NP二、形成規(guī)則NP系統(tǒng)的推導(dǎo)規(guī)則1.合取引入規(guī)則(記為∧+):從A和B推出A∧B;2.合取消去規(guī)則(記為∧_):從A∧B推出A;從A∧B推出B;3.析取引入規(guī)則(記為∨+):從A推出A∨B;從B推出A∨B;4.析取消去規(guī)則(記為∨_(tái)):從A∨B和A推出B;從A∨B和B推出A;5.蘊(yùn)涵引入規(guī)則(記為→+):如果從公式集Γ和A推出B,則從Γ推出A→B;6.蘊(yùn)涵消去規(guī)則(記為→_):從A→B和A推出B;7.否定消去規(guī)則(記為_(kāi)):如果從Γ和A推出B∧B,則從Γ推出A。又稱條件證明規(guī)則或演繹定理,是把從Γ推出A→B的推理轉(zhuǎn)化為從Γ和臨時(shí)的假設(shè)A推出B的推理。(即移出律)又稱間接證明或反證法,是把由Γ推出A的推理轉(zhuǎn)化為由Γ和臨時(shí)的假設(shè)A推出B∧B的推理。11/1/202242NP系統(tǒng)的推導(dǎo)規(guī)則1.合取引入規(guī)則(記為∧+):又稱條件證明NP系統(tǒng)有前提的形式推演一個(gè)有窮的公式序列B1,B2,…,Bm是從前提集Γ(Γ不是空集)到結(jié)論B的有前提的形式推演,如果每一個(gè)公式Bi(1≤i≤m)滿足以下條件之一:(1)Bi∈Γ(即Bi是前提集Γ中的一個(gè)公式);(2)Bi是一個(gè)據(jù)→+或-臨時(shí)引入的假設(shè);(3)Bi是該序列中在前的若干公式應(yīng)用NP系統(tǒng)的推導(dǎo)規(guī)則得到的公式;(4)B=Bm。則我們稱Γ和B具有語(yǔ)法推出關(guān)系,B從Γ中可演繹的,或者說(shuō),從??梢酝瞥鯞,記為:Γ├NPB。11/1/202243NP系統(tǒng)有前提的形式推演一個(gè)有窮的公式序列B1,B2,NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系我們以T1,T2,…來(lái)給由基本推導(dǎo)規(guī)則確立的語(yǔ)法推出關(guān)系的編號(hào),用(1),(2),…,(m)給形式推理過(guò)程中的公式序列中的每一個(gè)公式編號(hào)。T1A├A(肯定前提)(1)A前提A既是該序列的第1個(gè)公式,也是第m個(gè)公式(m=1)。T2A,B├A(肯定前提)T3A,B├B(1)AA1(2)BA2B是第2個(gè)公式,也是第m個(gè)公式(m=2)。11/1/202244NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系我們以T1,T2,…NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T4A,B├A∧BT5(a)A∧B├AT5(b)A∧B├BT6(a)A├A∨BT6(b)B├A∨BT7(a)A∨B,A├BT7(b)A∨B,B├AT8A→B,A├B11/1/202245NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T4A,B├A∧BNP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T8:A→B,A├B(1)A→BA1(2)AA2(3)B(1),(2),→_T9
(假言三段論,記為H.S.):A→B,B→C├A→C(1)A→BA1(2)B→CA2(3)AH1(→+的假設(shè))(4)B(1),(3),→_(5)C(2),(4),→_(6)A→C(3)—(5),→+(消去H1)11/1/202246NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T8:A→B,A├B10NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T10(雙重否定消去規(guī)則,記為_(kāi)):A├A(1)AA(2)AH(_的假設(shè))(3)A∧A(1),(2),∧+(4)A(2)—(3),_(消去H)T11(雙重否定引入規(guī)則,記為+):A├A(1)AA(2)AH(_的假設(shè))(3)A(2)
,_(4)A∧A(1),(3),∧+(5)A(2)—(4),_(消去H)11/1/202247NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T10(雙重否定消去規(guī)則,記NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T12A,A├BT13A,A├B只證T12:(1)AA1(2)AA2(3)A∨B(1),∨+(4)B(3),(2),∨_(tái)T14A→B,A→B├A(歸謬法,記為+)(1)A→BA1(2)A→BA2(3)AH1(_的假設(shè))(4)A(3),_(5)B(1),(4),→_(6)B(2),(4),→_(7)B∧B(5),(6),∧+(8)A(3)—(7),_(消去H1)11/1/202248NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T12A,A├BNP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T15(a)A→B├B→A(假言易位)T15(b)B→A├A→B只證T15(a):(1)A→BA(2)BH1(→+的假設(shè))(3)AH2(_的假設(shè))(4)A(3),_(5)B(1),(4),→_(6)B∧B(2),(5),∧+(7)A(3)—(6),_(消去H2)(8)B→A(2)—(7),→+(消去H1)T15(c)A→B├┤B→AT15(d)A→B├┤B→A11/1/202249NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T15(a)A→B├NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系可證等價(jià)關(guān)系也稱演繹等值關(guān)系,如果A├B且B├A,A和B就具有可證等價(jià)關(guān)系,記為A≡B。據(jù)T15(a)和T15(b),有如下可證等價(jià)關(guān)系:A→B≡B→A。可證等價(jià)置換規(guī)則(記為R.P.):如果A≡B,則在A出現(xiàn)的公式C中(即A是C的子公式),可以用B代替A,在B出現(xiàn)的公式C中(即B是C的子公式),可以用A代替B。11/1/202250NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系可證等價(jià)關(guān)系10/23/20NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T16A→B,B├A(否定后件,記為M.T.)(1)A→BA1(2)BA2(3)B→A(1),R.P.(4)A(2),(3),→_T17A∨B,A→C,B→C├C(二難推理,記為D.C.)(1)A∨BA1(2)A→CA2(3)B→CA3(4)CH1(_的假設(shè))(5)A(2),(4),M.T.(6)B(1),(5),∨_(tái)(7)C(3),(6),→_(8)C∧C(4),(7),∧+(9)C(4)—(8),_(消去H1)11/1/202251NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T16A→B,B├ANP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T18(a)
(A∧B)├┤A∨B(記為DeM.)T18(b)(A∨B)├┤A∧B(記為DeM.)T19(a)(A∨B)├AT19(b)(A∨B)├BT20(a)A├(A∧B)T20(b)B├(A∧B)11/1/202252NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T18(a)(A∧B)├NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T18(a)
(A∧B)├┤A∨B的證明先證(A∧B)├A∨B:(1)(A∧B)A(2)(A∨B)H1(_的假設(shè))(3)AH2(_的假設(shè))(4)A∨B(3),∨+(5)(A∨B)∧(A∨B)(2),(4),∧+(6)A(3)—(5),_(消去H2)(7)BH3(_的假設(shè))(8)A∨B(7),∨+(9)(A∨B)∧(A∨B)(2),(8),∧+(10)B(7)—(9),_(消去H3)(11)A∧B(6),(10),∧+(12)(A∧B)∧(A∧B)(1),(11),∧+(13)A∨B(2)—(12),_(消去H1)11/1/202253NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T18(a)(A∧B)├NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T18(a)
(A∧B)├┤A∨B的證明再證A∨B├(A∧B):(1)A∨BA(2)(A∧B)H(_的假設(shè))(3)A∧B(2),_(4)A(3),∧_(5)B(3),∧_(6)A(4),+(7)B(1),(6),∨_(tái)(8)B∧B(5),(7),∧+(9)(A∧B)(2)—(8),_(消去H)11/1/202254NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T18(a)(A∧B)├NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系交換律T21(a)A∧B├┤B∧AT21(b)A∨B├┤B∨A結(jié)合律T22(a)A∨(B∨C)├┤(A∨B)∨CT22(b)A∧(B∧C)├┤(A∧B)∧C分配律T23(a)A∧(B∨C)├┤(A∧B)∨(A∧C)T23(b)A∨(B∧C)├┤(A∨B)∧(A∨C)11/1/202255NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系交換律10/23/20225NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系
T21(b)A∨B├┤B∨A的證明先證A∨B├B∨A(1)A∨BA(2)AH1(→+的假設(shè))(3)B∨A(2),∨+(4)A→B∨A(2)—(3),→+(消去H1)(5)BH2(→+的假設(shè))(6)B∨A(5),∨+(7)B→B∨A(5)—(6),→+(消去H2)(8)B∨A(1),(4),(7),D.C.同理,可證B∨A├A∨B。11/1/202256NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系
T21(b)A∨B├┤NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T24(a)
A→B├┤(A∧B)T24(b)(A→B)├┤A∧BT25(a)A→B├┤A∨B
(蘊(yùn)析律)T25(b)A∨B├┤A→BT26(a)(A∧B)├┤A→BT26(b)A∧B├┤(A→B)T27(a)A∧B├┤(A∨B)T27(b)A∨B├┤(A∧B)T28(b)A→B,A→C,B∨C├A(二難推理)T28(c)A→C,B→D,A∨B├B∨DT28(d)A→C,B→D,C∨D├A∨B11/1/202257NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T24(a)A→B├┤(NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T29(a)A∧B→C├┤A∧C→B(反三段論)T29(b)A∧B→C├┤B∧C→AT30A∧B→C├A→(B→C)(條件輸出)T31A→(B→C)├A∧B→C(條件輸入)T32A→(B→C)├┤B→(A→C)(條件互易)T33A→(B→C)├┤(A→B)→(A→C)T34A→(A→B)├┤A→B(條件融合)T35(a)A→B├A∧C→B∧C(前件附加)T35(b)A→B├A∨C→B∨CT35(c)A→B├(C→A)→(C→B)T36(A→B)→C├B→C11/1/202258NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T29(a)A∧B→C├NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T37A→B,B→A├AB(+)T38(a)AB├A→B(_)T38(b)AB├B→AT39A→C,B→C├A∧B→C(前件合取)T40A→B,A→C├A→B∧C(后件合取)T41A∧B→C├┤(A→C)∨(B→C)T42A∨B→C├┤(A→C)∧(B→C)T43A→B∧C├┤(A→B)∧(A→C)T44A→B∨C├┤(A→B)∨(A→C)……11/1/202259NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系T37A→B,B→ANP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(一)如果不換8號(hào)上場(chǎng)(p),或者換12號(hào)上場(chǎng)(q),甲隊(duì)的形勢(shì)不會(huì)好轉(zhuǎn)(r)。教練沒(méi)有換8號(hào)上場(chǎng),也沒(méi)有換12號(hào)上場(chǎng)。所以,甲隊(duì)的形勢(shì)不會(huì)好轉(zhuǎn)。首先,將前提和結(jié)論形式化:A1:(p∨q)→rA2:p∧qB:r(1)(p∨q)→rA1(2)p∧qA2(3)(p∨q)(2),DeM.(4)r(1),(3),→_11/1/202260NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(一)10/23/2NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(二)如果線段L有存在無(wú)窮多個(gè)點(diǎn),那么,如果這些點(diǎn)有長(zhǎng)度,則線段L將無(wú)窮長(zhǎng),而且,如果這些點(diǎn)都沒(méi)有長(zhǎng)度,則線段L也不會(huì)有長(zhǎng)度。但是,一條線段既不會(huì)無(wú)窮長(zhǎng),也不會(huì)沒(méi)有長(zhǎng)度。所以L上不會(huì)有無(wú)窮多個(gè)點(diǎn)。前題和結(jié)論符號(hào)化:A1:p→(q→r)∧(q→s)A2:r∧sB:p11/1/202261NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(二)10/23/2(1)p→(q→r)∧(q→s)A1(2)r∧sA2(3)pH(_的假設(shè))(4)p(3),_(5)(q→r)∧(q→s)(1),(4),→_(6)q→r(5),∧_(7)q→s(5),∧_(8)r(2),∧_(9)s(2),∧_(10)q(6),(8),M.T.(11)q(7),(9),M.T.(12)q∧q(10),(11),∧+(13)p(3)—(12),_,(消去H)11/1/202262(1)p→(q→r)∧(q→s)A110NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(三)如果貨幣供應(yīng)量保持現(xiàn)狀,而貨幣需求量增加,則銀行利率就會(huì)上升。如果貨幣需求量增加導(dǎo)致銀行利率上升,則在銀行存款更被看好。主管部門(mén)已宣布貨幣供應(yīng)總是保持不變。因此,在銀行存款更被看好。A1:p∧q→rA2:(q→r)→sA3:pB:s11/1/202263NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(三)10/23/2NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(三)方法一:(1)p∧q→rA1(2)(q→r)→sA2(3)pA3(4)qH1(→+的假設(shè))(5)p∧q(3),(4),∧+(6)r(1),(5),→_(7)q→r(4)—(6),→+(消去H1)(8)s(2),(7),→_11/1/202264NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(三)10/23/2NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(三)方法二:(1)p∧q→rA1(2)(q→r)→sA2(3)pA3 (4)sH(→_的假設(shè)) (5)(q→r)(2),(4)M.T. (6)q∧r(5),R.P. (7)r(6),∧_ (8)(p∧q)(1),(7)M.T. (9)p∨q(8),R.P. (10)q(6),∧_ (11)q(10),+ (12)p(9),(11),∨_(tái) (13)p∧p(3),(12),∧+(14)s(4)—(13),_(消去H)11/1/202265NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法(語(yǔ)形)推出關(guān)系應(yīng)用實(shí)例(三)10/23/2證明公式集不一致
包括邏輯矛盾的公式(命題)集稱為不相容(不一致,不協(xié)調(diào))的公式集.判定公式集{A∨B→C,(A→C)→D,B∧D}是否為不一致的公式集.(1)A∨B→CA1(2)C→DA2(3)A∧DA3(4)A(3),∧_(5)D(3),∧__(6)A∨B(4),∨+(7)C(1),(6),→_(8)D(2),(7),→_(9)D∧D(5),(8),∧+故原公式集是不一致的公式集。11/1/202266證明公式集不一致
包括邏輯矛盾的公式(命題)集稱為不相容(不第二章命題邏輯第四節(jié):命題邏輯有效性的判定第二章命題邏輯第四節(jié):真值指派和真值賦值真值指派(簡(jiǎn)稱指派):給每個(gè)命題變?cè)付ㄒ粋€(gè)真值的過(guò)程,記為ρ。從直觀上講,真值指派實(shí)質(zhì)上可看成是給構(gòu)成復(fù)合命題的支命題(表示為命題變?cè)┲付ㄕ嬷档倪^(guò)程。ρ(p)=T(ρ(p)=F)就是把p解釋為一個(gè)真(假)命題。真值賦值(簡(jiǎn)稱賦值):給定一個(gè)真值指派以后,給每個(gè)公式確定一個(gè)唯一的真值的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程稱為由該真值指派導(dǎo)出的真值賦值,記為δ。公式A在賦值δ下的值,記為δ(A)。真值指派ρ導(dǎo)出真值賦值δ,實(shí)質(zhì)上可看成由支命題(表示為命題變?cè)┑恼嬷荡_定復(fù)合命題(表示為公式)的真值的過(guò)程。11/1/202268真值指派和真值賦值真值指派(簡(jiǎn)稱指派):給每個(gè)命題變?cè)付ㄒ恍问秸Z(yǔ)言L′的基本語(yǔ)義解釋設(shè)ρ為任一指派,δ是由ρ導(dǎo)出的賦值:(Ⅰ)對(duì)任何命題變?cè)猵,δ(p)=ρ(p),其中ρ(p)已有定義。(Ⅱ)δ(A)=T當(dāng)且僅當(dāng)δ(A)=F;(Ⅲ)δ(A∧B)=T當(dāng)且僅當(dāng)δ(A)=T并且δ(B)=T;(Ⅳ)δ(A∨B)=T當(dāng)且僅當(dāng)δ(A)=T或者δ(B)=T;(Ⅴ)δ(A→B)=T當(dāng)且僅當(dāng)δ(A)=F或者δ(B)=T。給定一個(gè)真值指派ρ:ρ(p)=T,ρ(q)=F,ρ(r)=T,…。根據(jù)基本語(yǔ)義解釋,可以導(dǎo)出一個(gè)真值賦值δ,以確定由這些命題變?cè)獦?gòu)成的任何公式在δ下的真值。例如:δ(p)=F,δ(p∧r)=T,δ(p∨q→r)=T,δ(p∨r→q)=F,…。真值條件語(yǔ)義學(xué):上述基本基本語(yǔ)義解釋,實(shí)質(zhì)上是以嚴(yán)格的形式陳述了真值表所表示的真值運(yùn)算或真值函數(shù),陳述了命題變?cè)蜃庸脚c公式的真值對(duì)應(yīng)關(guān)系或真值條件聯(lián)系,因此,我們也把這種對(duì)形式語(yǔ)言L′所作的語(yǔ)義解釋,稱為真值條件語(yǔ)義學(xué)。形式語(yǔ)言L′的語(yǔ)義解釋,就是根據(jù)基本語(yǔ)義解釋來(lái)確定L′的全體公式的真值。11/1/202269形式語(yǔ)言L′的基本語(yǔ)義解釋設(shè)ρ為任一指派,δ是由ρ導(dǎo)出的重要的語(yǔ)義概念可滿足性:對(duì)任何公式A,如果存在賦值δ,使得δ(A)=T,則稱A是可滿足的。如果對(duì)任何賦值δ,都有δ(A)=F,則稱A為不可滿足的。協(xié)調(diào)性:對(duì)公式集Γ(Γ={A1,A2,…,An})中的任一公式Ai(i=1,2,…,n),如果存在賦值δ,使得δ(Ai)=T,則稱公式集Γ是協(xié)調(diào)的。語(yǔ)義后承:設(shè)Γ是一個(gè)公式集,B是一個(gè)公式,如果對(duì)任何賦值δ都有:如果δ(Γ)=T(即δ(A1)=T,δ(A2)=T,…,δ(An)=T),則δ(B)=T,則稱B是Γ的語(yǔ)義后承(或Γ邏輯蘊(yùn)涵B,Γ能有效地推出B,Γ與B具有語(yǔ)義推出關(guān)系),記為:Γ=B。語(yǔ)義等值:如果A=B并且B=A,則稱A語(yǔ)義等值于B(或A邏輯等值于B),記為AB。11/1/202270重要的語(yǔ)義概念可滿足性:對(duì)任何公式A,如果存在賦值δ,使得δ基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性邏輯的中心任務(wù)是從語(yǔ)形方面和語(yǔ)義方面刻畫(huà)前提和結(jié)論之間的推出關(guān)系。從語(yǔ)義方面看,任何推導(dǎo)規(guī)則的根本作用在于保證從真前提能而且只能得出真結(jié)論?!?的保真性1.∧+:從A,B推出A∧B(A,B├A∧B)對(duì)任何賦值δ,如果δ(A)=T,δ(B)=T,那么,根據(jù)基本語(yǔ)義解釋(Ⅲ),δ(A∧B)=T,因此:A,B=A∧B。故∧+能保證從真前提必然得出真結(jié)論。類似地,∨_(tái)、→_、→+、-也都具有保真性。11/1/202271基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性邏輯的中心任務(wù)是從語(yǔ)形方面和語(yǔ)義方面刻畫(huà)基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性應(yīng)用舉例證明A→B,A≠B(1)假如A→B,A≠B,即存在δ,使得(A→B)=T,δ(A)=T,但是δ(B)=F;(2)由δ(A)=T,得δ(A)=F,從δ(B)=F得δ(B)=T;(3)從δ(A)=F,δ(B)=T,得δ(A→B)=T,與假設(shè)δ(A→B)=T不矛盾;(4)這就是說(shuō),存在δ:δ(A)=F,δ(B)=T,在此賦值δ下,δ(A→B)=T,δ(A)=T,但是,δ(B)=F。所以,A→B,A≠B。11/1/202272基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性應(yīng)用舉例10/23/202272用真值表檢驗(yàn)語(yǔ)義推出關(guān)系
例1:判定A→B,B├A是否有語(yǔ)義推出關(guān)系。
從真值表可知:(A→B)∧B→A是一個(gè)永真蘊(yùn)涵式。這就是說(shuō),對(duì)任何賦值δ,都有如果δ(A→B)=T且δ(B)=T,那么有δ(A)=T,也就是說(shuō)有:A→B,B=AABAB(A→B)∧B(A→B)∧B→ATTFFFTTFFTFTFTTFFTFFTTTT判定A1∧A2∧…∧An→B是否永真(重言)式,就可以判定{A1,A2,…,An}是否邏輯蘊(yùn)涵B。11/1/202273用真值表檢驗(yàn)語(yǔ)義推出關(guān)系
例1:判定A→B,B├A是否有用真值表檢驗(yàn)語(yǔ)義推出關(guān)系
例2:判定(A∨B)∧A├B是否有語(yǔ)義推出關(guān)系。從真值表可知,(A∨B)∧A→B不是永真式蘊(yùn)涵式.存在何賦值δ:δ(A)=T,δ(B)=T使得δ(A∨B)=T,δ(A)=T,但是δ(B)=F。所以,我們有:(A∨B)∧A=BTFFTFFTFFFTFTFTTFTFTTFTT(A∨B)∧A→BA∨B(A∨B)∧ABBA11/1/202274用真值表檢驗(yàn)語(yǔ)義推出關(guān)系
例2:判定(A∨B)∧A├B是否可靠性定理可靠性定理:凡NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法推論關(guān)系都是語(yǔ)義推論關(guān)系。NP系統(tǒng)內(nèi)的所有語(yǔ)法推論關(guān)系原則上都可以由7條基本推導(dǎo)規(guī)則生成。根據(jù)語(yǔ)義解釋的方法,這7條基本推導(dǎo)規(guī)則能保證從真前提能而且只能推出真結(jié)論。其它語(yǔ)法推出關(guān)系原則上都可以由這7條基本推導(dǎo)規(guī)則生成,因此,它們也是語(yǔ)義推出關(guān)系??煽啃远ɡ淼淖饔茫篜系統(tǒng)具有可靠性,這意味著當(dāng)我們把NP系統(tǒng)運(yùn)用到其它領(lǐng)域的理論研究和日常思維中進(jìn)行推理或論證時(shí),決不會(huì)從真前提推出假結(jié)論甚至邏輯矛盾。11/1/202275可靠性定理可靠性定理:凡NP系統(tǒng)中的語(yǔ)法推論關(guān)系都是語(yǔ)義推論完全性定理完全性定理:凡NP系統(tǒng)中的語(yǔ)義推出關(guān)系都是語(yǔ)法推出關(guān)系。NP系統(tǒng)完全性的證明要涉及相容性、可滿足性以及極大相容集等概念。證明的主要思路是證明:(1)Γ├B當(dāng)且僅當(dāng)Γ∪{B}不相容;(2)如果Γ=B則?!葅B}不可滿足;因此,只要證明:(3)如果?!葅B}不可滿足,則Γ∪{B}不相容,就可以證明:如果Γ=B,則Γ├B。完全性定理的作用:凡是關(guān)于聯(lián)結(jié)詞的從真前提必然得出真結(jié)論的推理形式,都包含在NP系統(tǒng)中了,都表現(xiàn)為NP系統(tǒng)的語(yǔ)法推出關(guān)系了。11/1/202276完全性定理完全性定理:凡NP系統(tǒng)中的語(yǔ)義推出關(guān)系都是語(yǔ)法推出本章小結(jié)基本內(nèi)容命題的概念、復(fù)合命題的推理規(guī)則。自然演繹系統(tǒng)NP,七條基本推導(dǎo)規(guī)則。系統(tǒng)NP的語(yǔ)義解釋。重難點(diǎn)運(yùn)用七條基本推導(dǎo)規(guī)則進(jìn)行形式推演。語(yǔ)法推出關(guān)系與語(yǔ)義推出關(guān)系;可靠性和完全性。11/1/202277本章小結(jié)基本內(nèi)容10/23/202277復(fù)合命題復(fù)合命題是由聯(lián)結(jié)詞聯(lián)結(jié)若干命題而形成的命題,例如:(1)萊布尼茨既是數(shù)學(xué)家,又是哲學(xué)家。(2)如果明天天氣好,我可能去泡北溫泉,也可能去登縉云山。構(gòu)成復(fù)合命題的命題,稱為復(fù)合命題的支命題。支命題可以是簡(jiǎn)單命題也可以是復(fù)合命題。11/1/202278復(fù)合命題復(fù)合命題是由聯(lián)結(jié)詞聯(lián)結(jié)若干命題而形成的命題,例如:1簡(jiǎn)單命題簡(jiǎn)單命題是不包含其它命題的命題,例如:(1)所有有教養(yǎng)的人都有禮貌。(2)有的學(xué)生通過(guò)了這次考試。簡(jiǎn)單命題的成分:主項(xiàng)、謂項(xiàng)、量項(xiàng)和聯(lián)項(xiàng)。(從詞項(xiàng)邏輯的角度)個(gè)體詞、謂詞、量詞和聯(lián)結(jié)詞。(從謂詞邏輯的角度)11/1/202279簡(jiǎn)單命題簡(jiǎn)單命題是不包含其它命題的命題,例如:10/23/2模態(tài)命題模態(tài)命題是包含了“必然”、“應(yīng)當(dāng)”等模態(tài)詞的命題,例如:(1)長(zhǎng)期不懈的努力必然有收獲。(2)任何公民都應(yīng)當(dāng)遵紀(jì)守法。。(3)如果所有人不種田,那么所有人會(huì)餓死,這是可能的。11/1/202280模態(tài)命題模態(tài)命題是包含了“必然”、“應(yīng)當(dāng)”等模態(tài)詞的命題,例推出關(guān)系的雙重刻畫(huà)從語(yǔ)形方面來(lái)刻畫(huà)推出關(guān)系從語(yǔ)義方面來(lái)刻畫(huà)推出關(guān)系根據(jù)L的推理規(guī)則能夠從A1,A2,…,An推導(dǎo)出B;A1,A2,…,An├LB(n≥1);具有語(yǔ)法推出關(guān)系的推理稱為形式正確的推理;語(yǔ)形推出關(guān)系可表示為:p∧q├Lq。如果在A1,A2,…,An為真的一切解釋C中B都是真的。A1,A2,…,An=C
B(n≥1);具有語(yǔ)義推出關(guān)系的推理稱為有效的推理;語(yǔ)義推出關(guān)系可表示為:p∧q=Cq。11/1/202281推出關(guān)系的雙重刻畫(huà)從語(yǔ)形方面來(lái)刻畫(huà)推出關(guān)系從語(yǔ)義方面來(lái)刻畫(huà)推邏輯系統(tǒng)的可靠性和完全性如果有A1,A2,…,An├B當(dāng)且僅當(dāng)A1,A2,…,An
=B(n≥1),我們就說(shuō)這樣的形式系統(tǒng)既可靠又完全。這樣的邏輯系統(tǒng)能保證從真前提推出真的結(jié)論,決不會(huì)推出假結(jié)論甚至邏輯矛盾。凡是從真前提推出真結(jié)論的推出關(guān)系都包含在這個(gè)邏輯系統(tǒng)中,在系統(tǒng)之外,沒(méi)有從真前提推出真結(jié)論的推出關(guān)系。可靠性:語(yǔ)法推出關(guān)系都是語(yǔ)義推出關(guān)系。完全性:語(yǔ)義推出關(guān)系都是語(yǔ)法推出關(guān)系。11/1/202282邏輯系統(tǒng)的可靠性和完全性如果有A1,A2,…,An├B當(dāng)真值表的作用真值表在命題邏輯中是一種重要的工具,它的作用有:一、定義作用:(1)定義邏輯聯(lián)接項(xiàng)的性質(zhì),如:?、∧、∨、、→、。(2)定義命題的類型,如:重言式(永真式)、矛盾式(永假式)、協(xié)調(diào)式(有真有假)。11/1/202283真值表的作用真值表在命題邏輯中是一種重要的工具,一、定義作用真值表的作用二、判定作用:(1)判定命題間的關(guān)系,如:p→q與?(p∧?q)?p∨q與p→qp→q與p∧?q(2)判定推理是否有效,如:(p→q)∧p→q(p→q)∧q→p11/1/202284真值表的作用二、判定作用:10/23/202284真值表的作用三、總結(jié)正確推理形式及其規(guī)則:如通過(guò)真值表可總結(jié)(p→q)∧p→q,即當(dāng)p→q真并且p真時(shí),q必定為真。又如對(duì)于(p→q)∧?q→p,即當(dāng)p→q真并且q假時(shí),p必假。11/1/202285真值表的作用三、總結(jié)正確推理形式及其規(guī)則:10/23/202→、←、的運(yùn)算規(guī)律(1)→的定義:p→q=df(p∧q)(2)←的定義:p←q=df(p∧q)(3)pq的定義:pq=df(p→q)∧(p←q)(4)←轉(zhuǎn)換為→:p←qq→pp←qp→q(5)蘊(yùn)析律:p→qp∨q(6)假言易位律:p→qq→ppqqppqqp(7)對(duì)→的否定:(p→q)p∧q(8)對(duì)←的否定:(p←q)p∧q(9)對(duì)的否定:(pq)(p→q)∨(q→p) (pq)pq (pq)pq (pq)p∨q (pq)(p∧q)∨(p∧q)11/1/202286→、←、的運(yùn)算規(guī)律(1)→的定義:p→q=df(p形成規(guī)則的作用(1)以遞歸的方式定義合式公式。(2)提供一種能行、可判定的方法判定任一符號(hào)串是不是合式公式。(3)檢驗(yàn)合式公式的性質(zhì)。如:(((p∨q)∧(p))→q)的形成過(guò)程是:p,q,(p∨q),(p),((p∨q)∧(p)),q,(((p∨q)∧(p))→q)。這個(gè)字符串是反復(fù)運(yùn)用形成規(guī)則而形成的,因此它是合式公式。11/1/202287形成規(guī)則的作用(1)以遞歸的方式定義合式公式。10/23/2合式公式的子公式合式公式的子公式:在生成合式公式的過(guò)程中,每一步所生成的公式。
A的子公式是A和A;A∧B的子公式是A、B和A∧B;A∨B的子公式是A、B和A∨B;A→B的子公式是A、B和A→B。如:p,q,(p∨q),(p),((p∨q)∧(p)),(((p∨q)∧(p))→q)都是(((p∨q)∧(p))→q)的子公式。主聯(lián)結(jié)詞:轄域最大的聯(lián)結(jié)詞。(((p∨q)∧(p))→q)的主聯(lián)結(jié)詞是→。省略括號(hào)的約定:(1)公式最外層的括號(hào)可以省略。(2)聯(lián)結(jié)詞的結(jié)合力依下列次序遞減:,∧,∨,→,。如:(((p∨q)∧(p))→q)可簡(jiǎn)記為(p∨q)∧p→q。11/1/202288合式公式的子公式合式公式的子公式:在生成合式公式的過(guò)程中,每基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性∨_(tái)的保真性2.∨_(tái):從A∨B,A推出B;從A∨B,B推出A(A∨B,A├B;A∨B,B├A)。(1)假設(shè)存在賦值δ,使得δ(A∨B)=T,δ(A)=T,但是δ(B)=F;(2)根據(jù)基本語(yǔ)義解釋(Ⅱ),由δ(A)=T,得δ(A)=F;(3)由δ(A)=F和δ(B)=F,根據(jù)基本語(yǔ)義解釋(Ⅳ),得δ(A∨B)=F;(4)δ(A∨B)=F,與假設(shè)δ(A∨B)=T矛盾;因此,假設(shè)不成立,即沒(méi)有賦值δ,使得:δ(A∨B)=T,δ(A)=T,但是δ(B)=F;所以,A∨B,A=B。同理,A∨B,B=A。故∨_(tái)能保證從真前提必然得出真結(jié)論。11/1/202289基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性∨_(tái)的保真性10/23/202289基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性→+的保真性3.→+:如果Γ,A├B,則Γ├A→B(1)假設(shè)Γ,A=B,但是?!貯→B,即對(duì)任何賦值δ,只要δ(Γ)=T,δ(A)=T,那么δ(B)=T;但是,又存在賦值δ,使得δ(Γ)=T,并且δ(A→B)=F;(2)由δ(A→B)=F,得δ(A)=T,并且,δ(B)=F;(3)這就是說(shuō)存在賦值δ,使得δ(Γ)=T,δ(A)=T,但δ(B)=F,即Γ,A≠B,與假設(shè)Γ,A=B矛盾;假設(shè)不成立,即我們有:如果Γ,A=B,則Γ=A→B。故→+能保證從真前提必然得出真結(jié)論。11/1/202290基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性→+的保真性10/23/202290基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性→_的保真性4.→_:從A→B和A推出B(A→B,A├B)
(1)假設(shè)存在賦值δ,使得δ(A→B)=T,δ(A)=T,但是δ(B)=F;(2)根據(jù)基本語(yǔ)義解釋(Ⅴ),由δ(A)=T,δ(B)=F,得δ(A→B)=F;(3)δ(A→B)=T而且δ(A→B)=F,矛盾。(4)因此,假設(shè)不成立,即對(duì)任何賦值δ,如果δ(A→B)=T,并且δ(A)=T,那么δ(B)=T,即A→B,A=B故→_能保證從真前提必然得出真結(jié)論。11/1/202291基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性→_的保真性10/23/202291基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性
-的保真性5._:如果Γ,A├B∧B,那么Γ├A.(1)假設(shè)Γ,A=B∧B,即對(duì)任何賦值δ,如果δ(Γ)=T并且δ(A)=T,那么δ(B∧B)=T;(2)但是,δ(B∧B)≠T,因此,或者δ(Γ)≠T,或者δ(A)≠T;(3)由(2)可得:如果δ(Γ)=T,則δ(A)≠T,如果δ(A)≠T,那么δ(A)=T;(4)因此,如果δ(Γ)=T,那么δ(A)=T,即Γ=A。故_能保證從真前提必然得出真結(jié)論。11/1/202292基本推導(dǎo)規(guī)則的保真性-的保真性10/23/202292ACourseinLogic玉田百姓--進(jìn)入--邏輯學(xué)教程11/1/202293ACourseinLogic玉田百姓--進(jìn)入--邏輯學(xué)第二章命題邏輯第一節(jié)命題邏輯概述第二章命題邏輯第一節(jié)命題(1)西南大學(xué)在重慶。(2)閃光的東西都是金子。(3)如果小王有作案動(dòng)機(jī),那么他就會(huì)作案。符合實(shí)際的命題是真命題,不符合實(shí)際的命題是假命題。上述(1)是真命題;而(2)、(3)是假命題。命題是通過(guò)語(yǔ)句來(lái)反映事物情況的思維形態(tài)。例如:命題的主要特征:命題有真假11/1/202295命題(1)西南大學(xué)在重慶。命題是通過(guò)語(yǔ)句來(lái)反映事物情況的思維命題和語(yǔ)句首先,有的語(yǔ)句不能直接表達(dá)命題,如:(1)西南大學(xué)在重慶嗎?(2)請(qǐng)把門(mén)關(guān)上!一般來(lái)講:陳述句與反詰句可以直接表達(dá)命題。其次,同一命題可以用不同的語(yǔ)句來(lái)表達(dá),如:“所有的鳥(niǎo)都會(huì)飛”與“沒(méi)有鳥(niǎo)不會(huì)飛”表達(dá)了相同的命題。
此外,同一命題可用不同的民族語(yǔ)言的語(yǔ)句來(lái)表達(dá)。再次,同一語(yǔ)句,可以表達(dá)不同的命題,如:小張將書(shū)還給小王,因?yàn)樗丶伊恕?/p>
任何命題都是通過(guò)語(yǔ)句來(lái)表達(dá)的,但語(yǔ)句和命題并非一一對(duì)應(yīng):語(yǔ)句(陳述句和反詰句)有內(nèi)涵也有外延:語(yǔ)句的內(nèi)涵即它表達(dá)的命題;語(yǔ)句的外延即真、假這兩個(gè)真值。采用這種觀點(diǎn)的邏輯理論,稱為二值外延邏輯或經(jīng)典邏輯。邏輯學(xué)上所說(shuō)的命題,一般指這種或者為真或者為假的抽象語(yǔ)句。11/1/202296命題和語(yǔ)句首先,有的語(yǔ)句不能直接表達(dá)命題,如:任何命命題和判斷一個(gè)命題是否能成為判斷,與斷定者的知識(shí)、立場(chǎng)等有關(guān)。如:“杜甫是偉大的詩(shī)人”能否被斷定就與斷定者的知識(shí)水平有很大關(guān)系。充分假言命題被斷定是前后件的關(guān)系,而不是支命題。如:“如果物體受到摩擦,那么物體發(fā)熱”這個(gè)命題,我們既沒(méi)有斷定“物體受到摩擦”,也沒(méi)有斷定“物體發(fā)熱
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