Тема 2. Этапы развития логики как науки. Основные направления современной символической логики

Первоначально логика зародилась и развивалась в недрах философии –единой нерасчлененной науки, которая объединяла всю совокупность знаний об объективном мире и о самом человеке, и его мышлении. На этом этапе исторического развития логика отождествляла законы мышления с законами бытия.

Развитие науки логики на протяжении ряда столетий протекало по двум направлениям. Одно из них начиналось с древнегреческой логики (в особенности с логики Аристотеля), на основе которой развивалась логика в Древнем Риме, затем в Византии, Грузии, Армении, арабоязычных странах Ближнего Востока, в Западной Европе и России. Другое направление имело своим истоком индийскую логику, на основе которой развивалась логика в Китае, Тибете, Монголии, Корее, Японии, Индонезии, на Цейлоне.

Немецкий математик и логик Готтлоб Фреге (1848 - 1925) предпринял попытку свести математику к логике. Фреге определяет число, принадлежащее понятию, как объем этого понятия. Два понятия считаются равночисленными, если множества, выражающие их объемы, можно поставить во взаимнооднозначное соответствие друг с другом. Например, понятие «вершина треугольника» равночисленно понятию «сторона треугольника», и каждому из них принадлежит одно и то же число 3, являющееся объемом понятия «вершина треугольника». Г. Фреге предпринял попытку сведения довольно значительной части арифметики к логике, произвел некоторую математизацию логики. Символические обозначения, принятые им, очень громоздки. Фреге полагал, что он логически определил число и точно перечислил логические правила, с помощью которых можно определять новые понятия и доказывать теоремы, и что таким образом он и сделал арифметику частью логики. Фреге не подозревал, что предложенная им система не только не представляла собой логического обоснования содержательной арифметики, но была даже противоречивой. Это противоречие в системе Фреге обнаружил Бертран Рассел (1902), он их назвал парадоксами.

МНОГОЗНАЧНЫЕ ЛОГИКИ

В двузначной логике высказывание бывает истинным или ложным, то в многозначных логиках число значений истинности аргументов и функций может быть любым конечным и даже бесконечным, В настоящем приложении отрицание обозначается через Nxили, коньюкция – через Кху или ху, нестрогая дизъюкция – через Аху или хvу материальная импликация – через Сху или х → у. Значение функции от аргумента а будем записывать так: [а]. Тавтологией (или общезначимой) называется формула, которая при любых комбинациях значений входящих в нее переменных принимает значение «истина» (чаще всего в рассматриваемых системах «истина» обозначается цифрой 1).

Трехзначная система Лукасевича (1920)

В ней «истина» обозначается 1, «ложь» - 0, «нейтрально» - ½. В качестве основных функций взяты отрицание (обозначается nx) и импликация (Сху); производными являются конъюкция (Кху) и дизъюкция (Аху). Тавтология принимает значение 1.

y x	1	½ 0
1	1	½ 0
½	1	½ 0
0	1	1 1

Отрицание импликация соответственно определяют матрицами и равенствами:

Матрицы:

х	Nx
1	0
½	½
0	1

1) [Nx] =l- [х];

2) [Сху] = 1, если [х]<[у];

3) [Сху] = 1 - [х] + [у], если [х]> [у], или в общем виде:

4) [Сху] = min(1,1 - [х] + [у])

Конъюкция определяется как минимум значении аргументов:

[Кху] = min([х],[у])

Дизъюкция - как максимум значений х и у: [Аху] = max([х], [у])

На основе данных определений отрицания, конъюкция и дизъюкция в системе Лукасевича не будут тавтологиями (законами логики). Поэтому логика Лукасевича не является отрицанием двузначной логики.

Трехзначная система Рейтинга

В двухзначной логике из закона исключенного третьего выводятся:

1) →х

2) х →

В системе Рейтинга импликация и отрицание отличаются от определений этих операций у Лукасевича лишь в одном случае. «Истина» обозначается 1, «ложь» - 0, «неопределенность» - ½. Тавтология принимает значение 1.

y x	1	½ 0
1	1	½ 0
½	1	1 0
0	1	1 1

х	Nx
1	0
½	0
0	1

1) [Сху] = 1, если [х]≤[у];

2) [Сху] = [у], если [х]> [у]/

Конъюкция и дизъюкция определены обычным способом как минимум и максимум значений аргументов.

Трехзначная система Бочвара

Система советского логика Д.А. Бочвара построена на разделении высказываний на имеющие смысл (т.е. истинные или ложные) и бессмысленные. Бочвар выделяет внешние формы (или функции) и внутренние. Внутренние формы Бочвар называет классическими содержательными функциями переменных высказываний, а внешние формы - неклассическими. У Бочвара «истина» обозначается R, «ложь» -F, «бессмысленность» -SТавтология принимает значение 1; а,b,с... обозначают переменные высказывания.

Противоречиями являются следующие формулы:

1) а┐a

2) а ≡ ┐а

3) а↔а

Здесь знак « ≡ » означает внешнюю равнозначность (эквивалентность), знак «↔» - внешнюю равносильность.

Цель системы: разрешение парадоксов классической математической логики методом формального доказательства бессмысленности определенных высказываний. Бочвар смог разрешить парадокс Рассела о множестве всех нормальных множеств, доказав несуществование такого предмета, как множество всех нормальных множеств, т.е. множество всех нормальных множеств нельзя рассматривать как фиксированный предмет, не изменяющийся в то время, пока о нем идет речь.

ИНТУИЦИОНИСТСКАЯ ЛОГИКА

Интуиционистская логика построена в связи с развитием интуиционистской математики. Интуиционистская школа основана в 1907 г. голландским математиком и логиком Л. Браурэром (1881 -1966).

Интуиционизм - философское направление в математике и логике, отказывающееся от использования абстракции актуальной бесконечности, отвергающее логику как науку, предшествующую математике, и рассматривающее интуитивную ясность и убедительность («интуицию») как последнюю основу математики и логики. Интуиционисты свою интуиционистскую математику строят с помощью финитных (конечных) средств на основе системы натуральных чисел, которая считается известной из интуиции. Интуиционизм включает в себя две стороны - 1. математическую и 2. философскую. Если первая сторона имеет рациональную часть (речь идет об интуиционистской математике или интуиционистской логике, а не об интуиционизме), то вторая сторона интуиционизма (его методологические, идеологические, философские основы) совершенно не приемлема.

Особенности интуиционистской логики вытекают из характерных признаков интуиционистской математики.

В нашей стране, проблемами интуиционистской логики занимаются К.Н. Суханов, М.И. Панов, А.Л. Никифоров, и др.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЛОГИКИ

Конструктивная логика своим рождением обязана конструктивной математике. Конструктивная математика может быть охарактеризована как наука о конструктивных процессах и нашей способности их осуществлять. В результате конструктивного процесса возникает конструктивный объект, т.е. такой объект, который задается эффективным (точным и вполне понятным), способом построения (алгоритмом).

ОТЛИЧИЯ МЕЖДУ КОНСТРУКТИВНОЙ И ИНТУЦИОНИСТСКОЙ

ЛОГИКАМИ

1. Различные объекты исследования

В основу конструктивной логики, которая является логикой конструктивной математики, положена абстракция потенциальной осуществимости, а в качестве объектов исследования допускаются лишь конструктивные объекты (слова в определенном алфавите).

В основу интуиционистской логики, включающейся логикой интуиционистской математики, положена идея «свободно становящейся последовательности» (т.е. последовательности, строящейся не по алгоритму), которую интуциониеты считают интуитивно ясной.

2. Обоснование дается с помощью идеалистически истолкованной интуиции, а обоснование конструктивной математики и логики дается на базе научного математического понятия алгоритма или эквивалентного ему понятия ресурсной функции.

3. Различные методологические основы. Методологической основой конструктивного направления в математике отечественные исследователи считают положения материализма, с позиций которого критерием истинности познания (в том числе и научного) является практика.

4. Различные интерпритации.

5. Отличия ряда логических средств. Принцип: конструктивного направления - если имеется алгоритмический процесс и удалось опровергнуть, что он продолжается бесконечно, то, следовательно, процесс закончится. Интуиционистской логики - не признают этот принцип.

n– значная система Поста

Система Поста является обобщением двузначной логики, ибо при n= 2 в качестве частного случая мы получаем двузначную логику. Своей системе Пост дал интерпретацию. Значение истинности суть 1,2, ...,n(приn= 2), гдеn- конечное число. Тавтологией является формула, которая всегда принимает такое значениеi, чтоl≤i≤S,l≤S≤n– 1; значения 1, ...,Sназываются выделенными или отмеченными; возможно, чтоS> 2.

Пост вводит два вида отрицания (N¹х и N²х), соответственно называемые циклическим и симметричным. Они определяются путем матриц и посредством равенств.

Первое отрицание определяется двумя равенствами:

1. [N¹x] = [х] +1 при [х]≤n– 1

2. [N¹x] =l

Второе отрицание определяется одним равенством:

[N²x] =n- [х] + 1

Матрица, определяющая первое и второе отрицание, имеет вид:

x	N1x	N2x
1	2	n
2	3	n – 1
3	4	n – 2
4	5	n – 3
.	.	.
.	.	.
n- 1	n	2
n	1	1

Характерной особенностью двух отрицаний Поста является то, что приn= 2 эти отрицания совпадают между собой и с отрицанием двузначной логики, что подтверждает тезис: многозначная система Поста есть обобщение двузначной логики.

Конъюнкция и дизъюнкция определяются соответственно как максимум минимум значений аргументов.

Трехзначная система Поста (Р₃) имеет следующую форму

q p	р3q 123	рv3q 123	p3q 123	p3q 123
1 2 3	1 2 3 2 2 3 3 3 3	1 1 1 1 2 2 1 2 3	1 2 3 1 2 2 1 1 1	1 2 3 2 2 2 3 2 1
Пояснения	Max (p1q)	Min(p1q)	(3q)v3q	(p3q)/\3(q3p)

p	~3р	3р
1	2	3
2	3	2
3	1	1
пояснения	первое отрицание	второе отрицание

В этих таблицах приняты обозначения, введенные Постом при n=3: первое отрицание обозначается через ( ~₃р), второе отрицание - через (~₃ р), конъюнкция – через (р'₃q), дизъюнкция - через (р₃q), импликация - через (р₃q), эквиваленция - через (р ≡₃q).

Если в качестве значений истинности взяты лишь 1 «истина» и 3 «ложь», то из таблиц системы Поста вычленяют таблицы для отрицания, конъюнкции, дизъюнкции, импликации и эквиваленции двузначной логики.

В системе Поста тавтология принимает значение 1; закон исключенного третьего не является тавтологией ни для первого, ни для второго отрицания Поста, но является тавтологией закон исключенного четвертого для первого отрицания.

БЕСКОНЕЧНОЗНАЧНАЯ ЛОГИКА КАК ОБОБЩЕНИЕ

МНОГОЗНАЧНОЙ СИСТЕМЫ ПОСТА

Исходя, из системы Поста можно построить бесконечнозначную систему Значениями истинности являются 1 («истина»), 0 («ложь») и все дробные числа в интервале от 1 до 0, построенные в форме (½)^kи в форме (½)^k· (2^k– 1), гдеk- целочисленный показатель. Это числа: 1; ½; ¼; ¾; ⅛; ⅞;(½)^k· (½)^k· (2^k– 1), …, 0.

Операции: отрицание, дизъюнкция, импликация и эквиваленция в - определены следующими равенствами:

1. Отрицание: [~_хор]= 1 –[р]

2. Дизъюнкция: [pv_xoq] =max([p], [q])

3. Конъюкция: [pv_xoq] =min([p], [q])

4. Импликация: [px_oq] = [x_opvx_oq]

5. Эквиваленция: [px_oq] = [(px_oq) /\x_o(qx_op)]

Тавтологией, например, является формула, гласящая, что отрицание р, повторенное два раза, даст первоначальное значение р:

МОДАЛЬНЫЕ ЛОГИКИ

В классической двузначной логики рассматривались простые и сложные ассерторические суждения, т.е. такие, в которых не установлен характер связи между субъектом и предикатом. Например: «Морская вода - соленая» или «Дождь то начинал хлестать теплыми крупными каплями, то переставал».

В модальных суждениях раскрывается характер связи между субъектом и предикатом или между отдельными простыми суждениями в сложном модальном суждении. Например: «Необходимо соблюдать правила уличного движения» или «Если будет дуть попутный ветер, то, возможно, мы приплывем в гавань до наступления темноты».

Модальными являются суждения, которые включают модальные операторы (модальные понятия), т.е. слова «необходимо», «возможно», «случайно», «запрещено», «хорошо» и др.

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ЛОГИКИ

Это логики, построенные без операции отрицания. Их можно разделить на два вида: 1. Положительные логики в широком смысле слова, или квазипозитивные логики. Они построены без операции отрицания, но отрицание может быть выражено средствами этой логической системы; 2. Положительные логики в узком смысле слова, т.е. логики, построенные без операции отрицания, причем отрицание не может быть выражено средствами этой системы

Ряд положительных логик основан на двух операциях: а) на импликации и конъюнкции; б) на дизъюнкции и конъюнкции; в) на импликации и дизъюнкции. Все инструкции о том, как произвести сборку замков, мебели, машин, инструментов, технических приборов и др., основаны на содержательном (не формализованном) использовании положительной логики.