11 - 04. 01. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna


Semantyka logiczna 04. 01. 2010r.

Niech X będzie zbiorem formuł języka J, a A niech będzie jedną z formuł tego języka.

Def. 10. Wynikanie semantyczne: Formuła A wynika semantycznie ze zbioru formuł X wtw każdy model zbioru X jest też modelem formuły A.

Oznaczanie:

X |= A czytamy: formuła A wynika semantycznie ze zbioru formuł X lub formuła A jest konsekwencją semantyczną zbioru formuł X.

X |=/= A czytamy: formuła A nie wynika semantycznie ze zbioru formuł X.

Symbolicznie:

X |= A ↔ \-/M (X _c Vr(M) → A e Vr(M))

X |= A ↔ ~3M (X _c Vr(M) ^ A /e Vr(M)).

Tw. 25:

_ _

{A1, …, An} |= B wtw implikacja A1 ^ … ^ An → B jest tautologią.

_ _

Dowód ( → ). Załóżmy, że {A1, …, An} |= B oraz - dla dowodu nie wprost - że (A1 ^ … ^ An → B) /e Taut.

Wtedy istnieją interpretacja M oraz M-wartościowanie <wn> takie, że

_

  1. <wn> SpłM Ai dla dowolnego l _< i _< n

  2. ~(<wn> SpłM B).

_ _

Skoro każde (domknięcie) Ai jest zdaniem (l _< i _< n) więc na mocy Tw. 9: Ai e Vr(M),

zaś na mocy Tw. 7 (o generalizacji):

  1. Ai e Vr(M) (gdzie l _< i _< n).

Z punktu (2) otrzymujemy:

  1. B /e Vr(M)

Wobec (3) i (4): {A1, …., An} |=/= B. Sprzeczność.

_ _

( ← ) Załóżmy, że (A1 ^ … ^ An → B) e Taut. Oraz - dla dowodu nie wprost - że {A1, …, An} |=/= B.

Istnieje wtedy interpretacja M taka, że:

  1. Ai e Vr(M) dla każdego l _< i _< n

  2. B /e Vr(M)

_ _

Skoro jednak (A1 ^ … ^ An → B) e Taut. Mamy więc

  1. Ai /e Vr(M) dla pewnego...

/niedokończone/

Przykład: pokażemy, że: {P(x)} |= \-/x(Px). Jes tak ponieważ implikacja \-/xP(x) → \-/xP(x) jest tautologią. Zauważmy, że implikacja P(x) → \-/xP(x) nie jest tautologią.

Skoro domknięcia formuł są zdaniami, więc

tw. 26: Jeżeli A1, …, An są zdaniami to {A1, …, An} |= B wtw implikacja A1 ^ … ^ An → B jest tautologią.

/uproszczona wersja tw. O dedukcji (semantyczne twierdzenie o dedukcji)/.

Tw. 27 (o logicznej prawdziwości) (/) |= A wtw A e Taut.

Idea: tautologię to formuły uznawane bezwarunkowo.

Dowód ( → ) Załóżmy, że (/) |= A. Znaczy to, że dla dowolnej interpretacji M, jeżeli (/) _c Vr(M), to A e Vr(M).

Oczywiście (/) _c Vr(M) (bo zbiór pusty zawiera się w każdym zbiorze). Wnosimy stąd, że dla każdej interpretacji M, A e Vr(M), czyli A e Taut.

( ← ) Załóżmy, że A e Taut. Oraz - dla dowodu nie wprost - że (/) |=/= A.

Istnieje wtedy interpretacja M taka, że (/) _c Vr(M) oraz A /e Vr(M), co jest niemożliwe gdyż w myśl założenia A e Taut. (czyli formuła A jest prawdziwa przy każdej interpretacji).

Zachodzi również następujące twierdzenie:

Tw. 28: Jeżeli A e Taut. To dla dowolnego zbioru formuł X, X |= A.

/tautologie to formuły wynikające z dowolnych zbiorów formuł, również z pustego/

Każda tautologia wynika semantycznie z dowolnego zbioru formuł (w tym zbioru pustego).

Dowód tego tw. Korzysta z tw. Poprzedniego. Wymaga ponadto pokazania, że wynikanie semantyczne ma własność finitystyczności, czyli: X |= A wtw istnieje skończony podzbiór Y zbioru X taki, ze X |= Y.

Tw. 29. Silne tw. O pełności KRP. X |= A wtw A e CnL(X).

Dowód ( → ) Załóżmy, że X |= A oraz - dla dowodu nie wprost - że A /e CnL(X). Wtedy - na mocy syntaktycznego tw. O generalizacji - otrzymujemy:

_

A /e CnL(X). Oprzemy się teraz na tw. (por. tw. 5 o niesprzeczności):

Jeżeli A jest zdaniem i A /e CnL(X), to X u {~A} e NSP.

_

Wnosimy na jego podstawie, że X u {~A} e NSP. Z uwagi na tw. Godla o istnieniu modelu zachodzi wtedy:

_ _

X u {~A} _c Vr(M). Znaczy to, że X _c Vr(M) i (~A) e Vr(M).

_ _

Skoro (~A) e Vr(M) więc na mocy Semantycznej zasady niesprzeczności: A /e Vr(M), zaś na mocy semantycznego tw. O generalizacji: A /e Vr(M). Znaczy to, że intepretacja M jest modelem zbioru formuł X, ale nie jest modelem formuły A, czyli X |=/= A, wbrew założeniu twierdzenia.

( ← ) Załóżmy, że A e CnL(X) oraz X _c Vr(M), gdzie M jest dowolną interpretacją. Wykażemy, że w tej sytuacji A e Vr(M). Na mocy twierdzenia o monotoniczności: CnL(X) _c CnL(Vr(M)), zaś na mocy tego, że CnL(Vr(M)) = Vr(M): CnL(X) _c Vr(M). Skoro A e CnL(X), to także A e Vr(M). Znaczy to, że każdy model zbioru X jest też modelem formuły A, czyli X |= A.

Dygresja. Twierdzenie to pozwala zastąpić pojęcie wynikania syntaktycznego pojęciem wynikania semantycznego i na odwrót. Umożliwia to opuszczenie dowodu, że jakaś formuła wynika semantycznie, jeśli wiadomo, że wynika syntkaktycznie. Ponadto wszystkie sformułowane wcześniej tw. O własnościach operacji CnL można przeformułować tak, aby dotyczyły |= (np. tw. O finitystyczności). W praktycznym stosowaniu logiki nie istnieje potrzeba odróżniania między wynikaniem syntaktycznym a wynikaniem semantycznym /obie są ekwiwalentne/; odróżnienie jest ważne dla badań metalogicznych.

Udowodnimy jeszcze tzw. słabe tw. O pełności KRP, w myśl którego pojęcia tezy i tautologii KRP są równozakresowe (każda teza jest tautologią i każda tautologia jest tezą). Oprzemy się przy tym na następującym lemacie:

_

Lemat 30: Jeżeli A /e L, to istnieje interpretacja M taka, że (~A) e Vr(M).

_

Dowód. Założmy, że A /e L, czyli A /e CnL( (/) ). Stąd (/) u {~A} e NSP (na mocy tw. 5 o niesprzeczności), czyli

_

{~A} e NSP.

_ _

Z uwagi na tw. Godla o istnieniu modelu mamy: {~A} _c Vr(M), czyli ~A e Vr(M).

Tw. 31. Słabe tw. O pełności KRP.

Dla dowolnej formuły A języka KRP:

A e Taut. wtw A e L.

Innymi słowy Taut. = L

(L - tezy).

Dowód ( → ) Załóżmy, że A e Taut. Oraz dla dowodu nie wprost założmy, że A /e L, czyli A /e CnL( (/) ).

_

Na mocy lematu 30 istnieje interpretacja M taka, że (~A) e Vr(M). Ponieważ A e Taut. Więc A e Vr(M), dla dowolnej intepretacji M, zaś na mocy semantycznego tw. O generalizacji:

_

A e Vr(M). Znaczy to, że Vr(M) jest sprzecznym zbiorem zdańm co jak wiadomo jest wykluczone.

( ← ) zostało już udowodnione jako tw. O trafności (aksjomatyki KRP).

Teoria kategoryczna:

Teoria T jest kategoryczna wtw dowolne dwa jej modele standardowe są izomorficzne.

Tylko teorie zupełne o modelach skończonych mogą być w tym sensie kategoryczne.

Takie których uniwersum jest zb. Nieskończonym mają modele wysokich mocy są niekategoryczne.

Teoria T jest kategoryczna w mocy a wtw teoria T ma model standardowy o mocy a i dowolne dwa modele standardowe teorii T o mocy a są izomorficzne.

Krytyka semantyki ekstensjonalnej:

Aksjomat wyboru:

Jeśli istnieje niepusty zbiór z niepustymi podzbiorami to istnieje zbiór B, który ma po jednym elemencie wspólnym z podzbiorami zbioru A.

/tw. O dobrym uporządkowaniu/

Platonicy uznają ten aksjomat.

Konstruktywiści nie uznają istnienia zbiorów obiektywnie tylko, że są konstruowane przez podmiot.

/Zbiór istnieje o ile znamy metodę jego konstrukcji/.

Odrzucają istnienie aktualne zbiorów nieskończonych /istnieją wyłącznie istnienie potencjalne/;

Odrzucają aksjomat wyboru bo uznaje się istnienie zbioru, ale nie podaje się konstrukcji zbioru.

  1. Brauer, Heyting - konstruktwyiści.

/pytanie o to czy matematycy są odkrywcami czy twórcami/.

Inna krytyka semantyki ekstensjonalnej: związana z redukcją /np. relacje do par indywiduów, itp./; zarzuca się redukowanie bogactwa świata do indywiduów i zbiorów wyłącznie; uważa się, że istnienie zbiorów indywiduów i własność to dwa różne obiekty. Jeżeli dwa przedmioty są równe pod pewnym względem [ta sama klasa abstrakcji] to musi istnieć coś co jest im wspólne, jest to własność; dla ekstensjonalisty czymś wspólnym jest klasa abstrakcji.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
06 - 16. 11. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
04 - 26. 10. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
08 - 30. 11. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
05 - 09. 11. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
01 - 05. 10. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
07 - 23. 11. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
09 - 07. 12. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
10 - 14. 12. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
02 - 12. 10. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
03 - 19. 10. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Semantyka logiczna
06 - 10. 11. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Filozofia kultury
05 - 05. 11. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Filozofia nauki
13 - 12. 01. 2011, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Filozofia kultury
02 - 15. 10. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Filozofia nauki
15 - 26. 01. 2011, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Filozofia kultury
10 - 08. 12. 2010, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Filozofia kultury
12 - 05. 01. 2011, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Filozofia kultury
ETYKA ŻP, Filozofia, Notatki FO, III Semestr, Etyka
Metodologia zagadnienia ALL, Filozofia, Notatki FO, IV Semestr, Metodologia

więcej podobnych podstron