
- •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. Преобразование lj-вывода в эквивалентный ему lhj-вывод.
Предварительное заключение: в исчислении LJ нет сокращений и перестановок в сукцеденте, т.к. эти фигуры заключения имеют в сукцеденте не менее двух S-формул.
5.1. Прежде всего вводят вместо фигур заключения UEA, OES, AEA, EES, NEA и FEA новые основные секвенции, которые строятся по следующим схемам (правила замещения те же, что и в III, 1.2; это же имеет место всюду в дальнейшем; впрочем, мы будем употреблять для обозначения формулы, кроме букв U, B, D, (э) также C(цэ), h(ха), I(и)):
(гэ) Gf1: UB→U Gf2: UB→B
Gf3: U→UB Gf4: B→UB
Gf5: xFx→Fa Gf6: Fa→xFx
Gf7: U, U→ Gf8: UB, U→B
Мы преобразуем соответствующие фигуры заключения в рассмотренном LJ-выводе следующим образом:
UEA преобразуется в:
Соответственно мы преобразуем и другую форму UEA и каждую AEA. Симметрично этому мы поступаем с OES и EES. NEA преобразуется в
Gf7
возможно,
несколько
перестановок
FEA преобразуется в
Gf8
перестановка
сечение
сечение
возможно несколько
перестановок
5.2. Теперь всем H-секвенциям, имеющим пустой сукцедент, мы напишем в сукцедент формулу AA.
При этом остаются неизменными основные секвенции видов: D→D, Gf1 – Gf6 и Gf8, а также фигуры заключения UES, AES, FES. Остальные основные секвенции и фигуры заключения переходят в основные секвенции и фигуры заключения по следующим схемам:
Gf9:
f1:
f2:
f3:
f4:
f5:
f6:
f7:
f8:
(для f7 существует ограничение на var: свободная предметная var, обозначается посредством a, не должна входить в нижнюю секвенцию).
5.3. Далее фигуру заключения f4 можно заменить фигурой следющим образом (такое возможно, по существу, обусловлено общим содержанием схемы f9).
f2 f9
Подобным
образом мы заменяем фигуру заключения
f8
(всюду, где она входит в вывод), но этот
раз применяется фигура заключения ,
построенная по схема
f9:
.
Замена производится следующим образом: на место f8 ставится
f1 2
5.4 Введем теперь еще две новые схемы фигур заключения:
f10:
и ее обращение,f11:
эти
фигуры вводятся для того, чтобы с их
помощью заменить в выводе ряд других
фигур заключения их частными случаями
(5.4.2, 5.4.3).
5.41 Прежде всего фигуру заключения FES можно удалить из вывода с помощью f10, преобразовав ее следующим образом:
возможно,
несколько
f3
f10
5.42 После этого преобразуем следующим образом фигуры заключения σf1 – σf3, σf5 – σf7.
В качестве примера мы возьмем σf2, которое мы преобразуем в следующую фигуру (считая, что Г имеет вид I1,…,Iρ):
σƒ10
несколько раз σƒ10
σƒ13
несколько раз σƒ11
Совершенно
аналогично мы поступаем с каждой из
остальных перечисленных фигур заключения;
в результате, используя σƒ10
и σƒ11,
мы заменяем
их фигурами заключения, построенными
по следующей схеме:
σƒ12 : σƒ13 : σƒ13 :
σƒ15 : σƒ16 : σƒ17 :
(для σƒ17 имеется ограничение на переменные: свободная предметная переменная, а не должен входить в нижнею секвенцию).
5.43. сходным образом заменяем далее фигуры замещения σƒ9, σƒ13, σƒ15 следующим (используя σƒ10 и σƒ11):
σƒ18
:
σƒ19
:
σƒ20:
Таким же образом
можно заменить основания основных
секвенций σƒ8
и σƒ8 на
UB→U
D;
эта формула подпадает под схему D→D,
а
также σƒ10
на:
U→U
h.
5.5 После этого делаем последний шаг:
Заменяем каждую H-секвенцию U1,…,Um→B формулой (U1&…&Um)=B. (Если все U пусты, то этой формулой будет просто B. Сукцедент не может быть пустым, согласно 5.2).
В результате все основные секвенции (а именно, D→D, sf1 - sf6, sf10) становятся основными секвенциями исчисления LHJ.
Из фигур заключения фигуры AES и sf17 также становятся фигурами заключения исчисления LHJ. (Для первой из них исключение составит не случай, когда Г пуст. В этом случае мы сначала выведем (в исчислении LHJ) формулу (AÉA) ÉFa из Fa с помощью 2.1.2, а затем применяем фигуры заключения LHJ и получаем в конце концов с помощью 2 формулу "xFx).