Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Непейвода. Прикладная логика

.PDF
Скачиваний:
901
Добавлен:
10.08.2013
Размер:
2.27 Mб
Скачать

14.4. λ-ИСЧИСЛЕНИЕ

401

служат равенства термов Аксиомы и правила вывода следую щие семь. λ- t = u. - -

t = t

λx. (t r) = Subst(t, x, r)

t = u u = t

аксиома равенства

 

(аксиома β − конверсии)

 

t = u u = r

(14.12)

t = r

 

 

t = u

 

t = u

 

(t r) = (u r)

(r t) = (r u)

λx. t = λx. u

(правило ξ)

 

t = u

 

Теорема 14.1. Формула t = u выводима в комбинаторной логике тогда

и только тогда, когда существует такой терм v,что t v, u v.

Доказательство. Индукцией по построению вывода. Аксиома равен-

ства порождает диаграмму

 

 

 

t

t

(14.13)

 

t

 

 

Во второй аксиоме левая часть равенства просто конвертируется в пра-

вую. Транзитивность равенства соответствует диаграмме

t

u

r

(14.14)

 

t

u1

 

 

1

 

 

 

t2

 

 

Остальные случаи разбираются еще легче.

является отноше-

Следствие 14.4.1. Отношение выводимости t = u

нием эквивалентности на множестве термов. Если t = u, то термы

(ts) и (rs) одновременно либо имеют нормальную форму, либо не имеют

ее, и в случае нормализуемости их значения равны.

 

Обратное свойство

если ts = rs при всех s, то t = r, не всегда вы-

полнено. Чтобы обеспечить его, достаточно добавить еще одну аксиому

равенства λx (fx) = f,

но тогда разрушается теорема 14.1.

402

ГЛАВА 14. ОСНОВЫ λ-ИСЧИСЛЕНИЯ

Глава Корни неклассических логик 15.

§ 15.1.

КОРНИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ ЛОГИК В ТРАДИЦИОННОЙ

 

ЛОГИКЕ

 

Классическая логика последовательно проводит естественные матема-

тические принципы

минимальность используемых понятий, распро-

странение формализации на наиболее общую область, где она приме-

нима, доведение до конца тех предположений, которые мы вынуждены

сделать. Она согласуется с четырьмя законами традиционной логики.

Первые три из данных законов восходят к Аристотелю. Правда, Ари-

стотель никогда их явно не выделял,но повторил их в своих работах

[1, 2, 3, 4, 5] столько раз и в столь разнообразных вариантах, что бы-

ло очевидно их первостепенное значение.

15.1.1.

Закон тождества

Как и другие законы он был упомянут им во множестве вариантов са мый выразительный,из которых, пожалуй [4, кн. 4, гл. 4]: , -

В самом деле не означать что то одно значит ни чего. . . не означать, если же слова ничего- необозначают- то конец всякому; рассуждению за и против а в дей, ствительности и в свою защиту ибо невозможно, что- либо мыслить,если не мыслят что, -то одно. -

Его содержательная формулировка

Один и тот же термин в одном и том же рассуждении должен употребляться в одном и том же отношении, в

404

ГЛАВА 15. КОРНИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ ЛОГИК

 

одном и том же смысле и применительно к одному и

 

 

тому же месту и времени.

 

Более краткая формулировка данного закона следующая:

 

 

Используемые понятия не должны ни изменять-

 

 

ся, ни подменяться в ходе одного и того же рас-

(15.1)

 

суждения.

 

 

Ее несколько более либеральный вариант

 

 

Используемые понятия не должны подменяться

(15.2)

 

в ходе одного и того же рассуждения.

 

Это предположение, конечно же,

обязано выполняться в традиционных

математических рассмотрениях,

да и не только в них. Например, кор-

ректный диспут в науке, в религии или в праве невозможен без следова-

ния закону тождества. Подмена понятий в ходе рассуждения либо спора

квалифицируется как софистический прием.1

 

 

Схоласты упростили формулировку закона тождества до лапидар-

ной:

 

 

Закон .1 (Тождества). A есть A.

 

 

 

Математической его формулировкой обычно служит формула

 

 

A A.

(15.3)

Поскольку эта формула не просто является тавтологией а одной из са мых простых и устойчивых к смене логических понятий, тавтологий- закон тождества часто трактуется как полный трюизм Из приведенных, выше рассмотрений видно что это отнюдь не так Конечно. же наибо лее абсолютной формулировкой, закона тождества является. , кото- рая уж точно не должна нарушаться ни в каком честном рассуждении(15.2), за- исключением таких целью которых является показать возможные дву, смысленности либо,нежелательные для автора понимания его положе- ний. -

1 Софисты в древней Греции философы и риторы обучавшие людей за плату ис кусству веденияспоров и составления речей Поскольку, их клиенты и они сами бы- ли больше заинтересованы в успехе чем в выяснении. истины очень скоро софистами- стали называть людей квалифицированно, применяющих нечестные, приемы в ходе вы ступлений либо споров, . -

15.1. КОРНИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ ЛОГИК В ТРАДИЦИОННОЙ ЛОГИКЕ

405

Пример 15.1.1. Рассмотрим случай, когда с целью повышения каче-

ства некоторых товаров, ставших вредными для потребителей, вносится

предложение о создании службы их сертификации и проверки качества.

Тогда вполне естественно задать вопрос человеку, вносящему данное

предложение, что будет проверять эта служба на самом деле? Будет ли

она проверять качество товаров или же пункты ею самою разработанной

инструкции и зачастую с целью содрать с продавца либо взятку, либо

штраф?

 

Пример 15.1.2. Очень жаль, что творцов нынешнего закона о компью-

терных преступлениях не заинтересовало такое естественное его толко-

вание. Поскольку любая манипуляция с данными есть либо их чтение,

либо изменение, либо уничтожение, то любая ошибка программиста и

многие ошибки пользователя становятся уголовно наказуемыми деяни-

ями, поскольку они приводят к несанкционированному чтению, изме-

нению либо уничтожению информации.

 

 

Если две последние формулировки создают впечатление полной три-

виальности данного закона, то первые четко показывают его важней-

шую роль в организации мышления. Подмена значений слов

один

из основных источников ошибок и главнейшее орудие софистов. Даже

частные случаи нарушения Закона Тождества получили свое название.

 

Например, в софизме

 

 

Взвод построен в две шеренги;

 

 

Галлиуллин — рядовой этого взвода;

 

 

Галлиуллин построен в две шеренги

 

подменяется собирательный и разделительный смысл слова взвод". Это

ошибка От смысла собирательного к смыслу разделительному."

 

При формализации Закон Тождества неумолимо выдерживается в

ходе рассуждения, ценой того, что он практически всегда нарушается

в его начале и конце.

 

15.1.2. Закон непротиворечия

 

Закон Непротиворечия счиатется вторым из основных законов Логики сформулированных Аристотелем Оригинальная аристотелевская фор, мулировка данного утверждения следующая. [4, кн. 4, гл. 3]: -

Закон Непротиворечия Невозможно чтобы одно и то же в одно и то же время.2 ( было и не было присуще). одному, и тому же в одном и том же

406 ГЛАВА 15. КОРНИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ ЛОГИК

отношении (и все другое, что мы могли бы еще уточнить, пусть будет

уточнено во избежание словесных затруднений).

Эту формулировку, которая казалась излишне усложненной, упро-

стили до

 

 

 

 

Закон .3 (Непротиворечия, сокращенный). Оба утверждения A и ¬ A

не могут выполняться одновременно.

Пара высказываний A и ¬ A

называется прямым противоречием.

Закону Непротиворечия соответствует метод рассуждений, извест-

ный в традиционной логике как приведение к абсурду (reductio ad absurdum).

Чтобы доказать

¬ A, т. е. чтобы опровергнуть A, наоборот, временно

принимается A, и данное предположение приводится к абсурду, т. е.

из него выводится противоречие. Ему соответствует косвенное прави-

ло естественного вывода

 

 

 

 

Допустим A

 

. . .

¬ B

 

 

 

B

 

 

 

¬ A

Обычно в современной логике Закон Непротиворечия формулируется в

виде математического утверждения ¬(A & ¬ A). Но у него имеется дру-

гая математическая формулировка, которая более адекватно выражает

его смысл. Это

требование непротиворечивости теории:

и не могут быть одновременно теоремами данной те орииA ¬. A -

Выражением математического Закона Непротиворечия в логике мож но считать правило установленное средневековыми схоластами и име - ющее в традиционной, логике название Из лжи следует все что угод- : “ , -

но"(“ ex falso quodlibet"):

A¬ A

B

Закон Непротиворечия с самого начала осознавался как ограниче ние аналогичное Закону Тождества Естественно каждый из нас кто- жив, сейчас через некоторое время будет. мертв а некоторое, время назад, он еще не жил, Поэтому в законе непротиворечия, оба члена противоре

чия должны рассматриваться. в одном и том же контексте и в одно и-

то же время, и все прочее, как и подчеркивал Аристотель. Очевидно,

15.1. КОРНИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ ЛОГИК В ТРАДИЦИОННОЙ ЛОГИКЕ

407

что одни и те же предметы в одно и то же время не могут обладать от-

рицающими друг друга свойствами. Например, никто не может быть в

одно и то же время выше 2 метров и не выше 2 метров, женат и холост.

Тем не менее в жизни мы часто встречаем нарушение данного закона. В

частности, женщина вполне может утверждать:

 

Все мужчины — подонки, а мой муж — хороший

(15.4)

человек.

 

Порою одно и то же действие может квалифицироваться и как закон ное и как незаконное поскольку законность включает не только букву- законов, , но и их толкование, .

Внимательно посмотрев на этот закон мы видим что он отделяет квазивысказывания от высказываний Для, квазивысказываний, конеч но же непротиворечивости нельзя даже. требовать В частности, мно- гие люди, знают что можно одновременно любить и. ненавидеть одного, - и того же человека, .

Закон Непротиворечия принципиально отвергался в логике джайнов и буддистов поскольку они отрицали наличие объективных понятий в нашем мире, и поэтому утверждение есть и и не рассматривалось ими как вполне, допустимое. A B, -B"

В современной логике Закон Непротиворечия отвергается в част ности для формализаций понятий заложенных в базу знаний посколь, - ку любое, знание специалиста в достаточно, сложной предметной, обла- сти оказывается противоречивым по форме Поэтому в настоящее вре- мя интенсивно развиваются паранепротиворечивые. логики в которых- во всяком случае отвергается принцип Основополож, , ником европейской, паранепротиворечивойex falsoлогикиquodlibetможно. считать Н А- Васильева Интенсивно развиваться стала она после трудов Ньютона.Да. Косты. .

Паранепротиворечивой логикой приходится пользоваться также в тех случаях когда выводы делаются по умолчанию если что то не за прещено то, оно разрешено или наоборот Она показала( свою- полез- ность также, для задач ведения, сложных баз.)данных поскольку данные- заложенные в разное время, могут начать противоречить, друг другу. ,

Но тем не менее опыт показывает что если есть хоть малейшая возможность, нужно ,пытаться сохранять, Закон, Непротиворечия и это окупается. , ,

408

 

 

 

ГЛАВА 15.

КОРНИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ ЛОГИК

15.1.3.

Закон исключенного третьего

 

 

Еще один закон также принадлежит Аристотелю, оригинальная форму-

лировка которого была следующей:

 

 

A не могут

Закон

.4 (

Исключенного

третьего). Оба утверждения A и

¬

 

 

 

2

 

 

опровергаться одновременно.

 

 

 

 

Уже сам Аристотель замечал, что закон исключенного третьего не

может быть применен даже к некоторым высказываниям.

В качестве

примера он приводил, в частности,

 

 

 

 

Завтра будет морское сражение.

 

(15.5)

В самом деле, сегодня ни оно, ни его отрицание не ложны. Тем более

не универсальна часто используемая более жесткая формулировка за-

кона исключенного третьего, также упоминавшаяся Аристотелем, но не

являвшаяся главной для него:

 

Сильный закон исключенного третьего:

(15.6)

Одно из утверждений A или ¬ A истинно.

 

Эта формулировка в последнее время подменяется еще более узкой, сра-

зу привязанной к одной из формализаций логики:

 

Булев закон исключенного третьего:

(15.7)

A ¬ A.

 

Именно формулировка чаще всего понимается под законом ис ключенного третьего в современной(15.7) математической логике И именно- она чаще всего подвергается пересмотру в неклассических логиках. .

15.1.4. Закон достаточного основания

Последний закон был насколько известно сформулирован Г Лейбни цем намного позже на, тысячелетия согласно, традиционной. хроно- логии, и уж ни в коем( случае2 не менее ,чем на 500 лет) остальных. -

Закон Достаточного основания Никакое высказывание не мо жет утверждаться.5 ( без достаточного основания). . A -

2 Этот закон часто называют по-латыни: tertium non datur.

15.1. КОРНИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ ЛОГИК В ТРАДИЦИОННОЙ ЛОГИКЕ

409

Только благодаря этому закону стало возможно развитие математи ческой логики. Его часто используемая жесткая формулировка: -

Никакое идеальное утверждение не может быть при нято если оно не является следствием ранее приня- тых утверждений, и строго установленных эксперимен- тальных) фактов ( -

отделяет математическую логику (и логику точных наук вообще) от со-

держательной.

 

вся математи-

Наиболее яркий пример применения этого закона

ческая практика, в которой математик имеет право утверждать нечто,

лишь доказав. Второй пример

католическая теология, в которой стро-

го следят за тем, чтобы новое утверждение было обосновано ссылками

на Священное Писание, Священное Предание и труды признанных схо-

ластов.

 

 

 

Пример 15.1.3. Из-за закона достаточного основания родство индоевро-

пейских языков между собой признается неоспоримым фактом, посколь-

ку зафиксирован целый ряд языковых параллелей, и их число увеличи-

вается по мере возрастания древности источников. Точно та же ситуация

для семитских языков, и она даже прозрачнее, поскольку они объеди-

нены еще и сходством грамматик. Доказано и родство финно-угорских

языков, хотя здесь нет древних источников. А вот существование но-

стратической семьи языков, в которую входят и индоевропейские, и

финно-угорские, и семитские,

и многие другие языки, остается гипоте-

зой, потому что еще не накоплено достаточного количества оснований.

На закон достаточного основания при переформулировках логики

стараются не покушаться (пытались сделать это при развитии т. н. диа-

лектической логики на базе конъюнктурно профанированных набросков

Гегеля и Маркса).

 

 

15.1.5.

Алгебраические законы логики

 

Любая логическая теория, в которой есть эквивалентность и выполняет-

ся правило замены эквивалентных, может быть представлена как алге-

бра Линденбаума. Элементами этой алгебры являются классы формул,

для которых доказуема эквивалентность, а операциями

пропозици-

ональные связки Поэтому эквивалентности между формулами могут рассматриваться .как тождества в соответствующей алгебре логики.

410

ГЛАВА 15. КОРНИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ ЛОГИК

 

Алгебраические законы логики

соотношения между формулами,

характеристические для алгебры логики. Обычно в их число включают

следующие.

 

 

 

(Законы идемпотентности)

(15.8)

 

A & A A

A A A

 

 

(Законы коммутативности)

(15.9)

 

A & B B & A A B B A

 

 

(Законы ассоциативности)

 

 

(A & B) & C A & (B & C)

(A B) C A (B C)

 

(Законы поглощения)

(15.10)

 

(15.11)

 

(A & B) B A (A B) & B A

 

 

(Законы истины и лжи)

(15.12)

 

(A & 0) 0

(A & 1) A

 

(A 0) A (A 1) 1

 

Вышеперечисленные тождества гарантируют существование естествен-

ного частичного порядка на множестве логических значений и то, что

операции конъюнкции и дизъюнкции дают пересечение и объединение

значений. Таким образом, в этом случае логические значения образуют

решетку.

Данные алгебраические тождества выполняются почти во всех

логиках,

за исключением линейных конструктивных логик, введенных

Ж.-И. Жираром. В них A & A сильнее A,

поскольку требует за наши

ресурсы3

построить две реализации A.

 

и нарушают-

Еще два закона дистрибутивности также естественны,

ся лишь в квантовых логиках.

 

 

 

 

A & (B C) (A & B) (A & C)

(15.13)

 

 

A (B & C) (A B) & (A C)

 

Рассмотрим тождества формулировки отрицаний (4.41–4.46). Они

выведены для классической логики, но область их применения намного

шире. Правила формулировки отрицаний столь привлекательны, что да-

ют стимул для изменения логики не в сторону их нарушения. а в сторону

их восстановления, если они почему-то оказались нарушенными. Более

 

 

за наши деньги

 

3 В естественной интерпретации линейной логики