
- •Конспект лекций
- •«Теория множеств и математическая логика»
- •(Часть II. Математическая теория логического вывода)
- •Содержание.
- •Условные обозначения.
- •§1. Равночисленность множеств (равномощность). Кардинальные числа.
- •§2. Арифметика кардинальных чисел.
- •§3. Неравенства.
- •§4. Степенное множество.
- •§5. Множества бесконечные в смысле Дедекинда.
- •§6. Кардинальные числа и f.
- •§ 7. Канторовское доказательство существования трансцендентных чисел.
- •§ 8. Аксиома выбора.
- •Раздел II. Упорядоченные множества.
- •§ 1. Изоморфизм (см. Н.И.Кондаков, «Введение в логику», стр. 111)
- •Из этого определения непосредственно следует
- •§ 2. Подобные множества. Порядковые типы.
- •Следствие 2.3.
- •§ 3. Арифметика порядковых типов.
- •Отмеченные на рисунке точки поэтому упорядочены следующим образом:
- •Пусть Ао, Во, Со – упорядоченные множества, удовлетворяющие условиям:
- •§ 4. Сечения. Плотные и непрерывные множества.
- •§ 5. Конечные упорядоченные множества. Порядковые типы ω, η, λ. Обратные типы.
- •§6. Вполне упорядоченные множества. Порядковые числа.
- •§7. Начальные отрезки вполне упорядоченного множества
- •§8. Неравенства. Предельные числа.
- •§9. Принцип индукции.
- •§10.Теорема Цермело. Альфы. Гипотеза континуума.
- •Г. Генцен, «Исследование логических выводов» в сб. «Математическая теория логического вывода», пер. Под ред. А.В. Идельсона, г.Е. Минца, изд-во «Наука», м., 1987.
- •Обзор работы.
- •Раздел I. Обозначения.
- •§1. Знаки.
- •1.1. Знаки для постоянных.
- •1.2. Переменные.
- •§2. Выражения.
- •§3. Фигуры.
- •Раздел II. Исчисление натуральных выводов.
- •§1. Примеры натуральных выводов.
- •§2. Построение исчисления nj.
- •§3. Содержательный смысл nj-фигур заключения.
- •§4. Запись трех примеров из §1 в виде nj-выводов.
- •§5. Некоторые замечания об исчислении nj. Исчисление nk.
- •Раздел III. Исчисления способов заключений lj, lk и основная теория.
- •§1. Исчисления lj и lk (логическое истуиционистское и классическое исчисления).
- •§2. Некоторые замечания об исчислениях lj и lk. Основная теорема.
- •§3. Доказательство основной теоремы.
- •Раздел IV.
- •§1. Применение основной теоремы в логике высказываний.
- •§2. Усиление основной теоремы для классической логики предикатов.
- •§3. Применение усиленной основной теоремы (2.1) к новому доказательству непротиворечивости арифметики без полной индукции.
- •Раздел V. Эквивалентность новых исчислений nj, nk и lj, lk некоторым исчислениям, которые можно отыскать с формализмом Гильберта.
- •§1. Понятие эквивалентности.
- •§2. Описание логического исчисления Гильберта и Гливленко.
- •§3. Преобразование lhj–выводы в эквивалентный ему nj-вывод.
- •§4. Преобразование nj-вывода в эквивалентный ему lj-вывод.
- •§5. Преобразование lj-вывода в эквивалентный ему lhj-вывод.
§5. Некоторые замечания об исчислении nj. Исчисление nk.
5.1. Исчисление NJ имеет много формальных недостатков. Но им противостоят следующие достоинства.
5.1.1. Далеко идущее приближение к действительным рассуждениям, к чему мы с самого начала стремились. Поэтому это исчисление особенно пригодно для формализации математических доказательств.
5.1.2. Выводы истинных формул в этом исчислении почти всегда короче, чем в логических исчислениях. Это существенно связано с тем, что в логических выводах одна и та же формула в большинстве случаев появляется несколько раз (как часть других формул), тогда как в NJ-выводах это имеет место гораздо реже.
5.1.3. Введенные выше обозначения отдельных фигур заключения (см. 2.2.1) показывает, что имеется заслуживающая внимания систематизация их.
С каждым из логических знаков: , , , , , ¬ связана одна фигура «введения» и одна фигура «удаления» его, как внешнего знака формулы.
Наличие двух фигур заключения UB и OE представляет собой незначительное, чисто внешнее отклонение. Введения представляют собой, так сказать, «определения» соответствующих знаков, а удаления являются в конце концов лишь следствиями этих определений, что может быть выражено так:
при удалении некоторого знака формула, которой это касается, и знак, о котором идет речь, могут «использоваться лишь в том значении, которое они получают при введении данного знака».
Следующий пример мог бы пояснить сказанное: формула UB может быть введена, если имеется вывод В из допущения U. Применяя же затем к этой формуле удаление (конечно, возможны и другие использования этой формулы, например, построение из нее более длинной формулы (UB)С, а это возможно именно вследствие того, что UB регистрирует факт существования вывода В из U.
Уточняя эти соображения, можно было бы, введя определенные требования, доказать, что правила введения являются однозначными функциями правил удаления.
5.2. Отрицание можно исключить из нашего исчисления, если рассматривать ¬U как сокращение для U.
Это допустимо, т.к. если в некотором NJ-выводе уничтожить все знаки ¬, заменив каждую формулу вида ¬U формулой U, то получится снова NJ-вывод (при этом фигуры заключения NE и NB станут частными случаями FE и FB), и обратно: если в некотором NJ-выводе каждые U заменить на ¬U, то получится опять NJ-вывод.
Схема фигур заключения занимает среди схем особое место, она относится не к логическому знаку, а к знаку высказывания .
5.3. «Закон исключенного третьего» и исчисление NK.
Если к исчислению NJ присоединить «закон исключенного третьего» (tertium non datur), то получится полное классическое исчисление NK. Иными словами, кроме допущений, в качестве исходных формул вывода разрушается такую брать «основные формулы» вида U¬U, где U – произвольная формула.
Таким образом, мы совершенно внешним образом представляем «закону исключенного третьего» особое место, т.к. мы считаем такую формулировку наиболее истественной.
Можно было бы
вместо силы аксиом U¬U
допустить новую схему фигур заключения,
а именно
(аналогично тому, как это сделано
Гильбертом и Гейтингом). Однако это
фигура заключения выпадает из рамокNJ-фигур
заключения, т.к. представляет собой
новое удаление отрицания, допустимость
которого никак не следует из способа
введения знака отрицания.