Логико-лингвистические модели предикации и предикативности

Вид материалаРеферат

Содержание


Логическое следование и теорема дедукции
P часто называют посылкой
Формула Q является логическим следствием формул P
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

Логическое следование и теорема дедукции


Итак, был введен синтаксис языка L. Теперь построим процедуры, связанные с правилами вывода этого исчисления. Будем говорить, что формула Q логически следует из формулы P, если для всех интерпретаций, в которых P истинна, формула Q также истинна. Факт логического следования будем обозначать так: P|Q. Логическое следование по существу, описывает некоторый элементарный шаг процедуры вывода новых формул.

Формулу P часто называют посылкой или основанием, а формулу Q следствием или заключением.

В более общей форме логическое следствие может иметь такой вид: P1 , P2 ,..., Pk |Q. Эта запись означает, что при всех интерпретациях, при которых истинны одновременно все Pi , где i=1, 2, ..., k, истинна и формула Q. Если система аксиом состоит только из общезначимых формул, то при наличии правил вывода типа логического следования из этих общезначимых формул будут выводиться также лишь общезначимые формулы.

Между общезначимостью и логическим следованием существует тесная связь, выражаемая в виде теоремы дедукции, доказательство которой можно найти в любом учебнике по математической логике.

Теорема дедукции. Формула Q является логическим следствием формул P1 , P2 ,..., Pk тогда и только тогда, когда формула (P1&P2& ... &Pk)Q является общезначимой.

Следствием этой теоремы является тривиально следующее из нее утверждение: формула Q является логическим следствием формул P1 , P2 ,..., Pk тогда и только тогда, когда формула P1&P2& ... &Pk& является противоречивой.

Рассмотрим пример. Даны три формулы: 1 = x(A(x)(x)); 2 = x(B(x) & D(x)); 3 = x((x) & D(x)).

Докажем, что 3 есть логическое следствие формул 1 и 2. Пусть найдена такая интерпретация, что 1 и 2 истинны в ней. Это означает, что найдется x=a такой, что B(a) & D(a) является истинной. При этом (а) ложно. Перепишем 1, заменив импликацию дизъюнкцией в соответствии с соотношениями из 18 приведенных ранее:

1 = x((x) (x)).

При x=a 1 истинна, а (a) ложно. Отсюда следует, что (a) является истинным. Из истинности же 2 при x=a вытекает, что D(x) является истинным. Таким образом, при x=a формула 3 является истинной. А поскольку интерпретация, при которой 1 и 2 истинны, была произвольной, то доказано, что 3 логически следует из 1 и 2.

Пример. Докажем тот же факт, что и в предыдущем примере, использовав теорему дедукции. Для этого покажем, что формула (1&2)  3 является общезначимой. Последовательно получаем:

1 & 2 = (x(A(x)  (x))) & (x(B(x) & D(x))).

Если 1&2 ложна, то по свойству импликации (1&2)3является истинной. Поэтому рассмотрим лишь тот случай, когда 1&2 является истинной. Надо показать, что в этом случае 3 также является истинной, ибо это обеспечивает истинность импликации. Но это установлено в предыдущем примере. Поэтому (1&2)3 является общезначимой, и 3 есть логическое следствие 1 и 2.

Пример. Дана формула 1 = (x). Требуется показать, что из нее не следует формула 2 = x((x)).

Зададим некоторую область значений для переменной x, например D={1, 2}. Покажем, что нужное утверждение следует уже из анализа этой простейшей области значений переменной. Рассмотрим четыре возможные интерпретации предикат P(x), которые сведем в таблице 5.

Таблица 5

I

X

P(x)

(x)

x((x))

I1

1

2

Л

Л

И

И

И

И

И

I2

1

2

Л

И

И

Л

Л

И

Л

I3

1

2

И

Л

Л

И

Л

Л

И

I4

1

2

И

И

Л

Л

Л

Л

Л

Из этой таблицы видно, что только при интерпретации I1 не нарушаются условия логического следования. Поэтому 2 не следует из 1.

Пусть даны формулы 1 = x(P(x)  Q(x)); 2 = P(a); 3 = Q(a).

Покажем, что 3 логически следует из 1 и 2. Пусть I есть интерпретация, при которой 1&2 является истинной. Тогда в этой интерпретации 1 и 2 по отдельности также истинны. Преобразуем 1 к виду 1 = x((x)  Q(x)).

Пусть в интерпретации I формула 3 оказалась ложной. Это означает, что при x=a должна быть ложной 1, так как (a) является ложным (по предложению 2, а, следовательно, P(a), являются истинными). Полученное противоречие подтверждает вывод об истинности 3 при истинности 1 и 2. Это значит, что 3 логически следует из 1 и 2.