數理邏輯中的量詞是如何做到取遍整個論域的?

時間 2021-05-30 20:30:36

1樓:執悲今厄

你混淆了【任意】與【所有】。

正是因為不能取遍整個論域,所以量詞才不用【所有】,而用【任意】。

使用【任意】時,不需要遍歷。因為【任意a屬於A,滿足X】背後的邏輯是【A擁有J性質,J性質滿足X。a屬於A,所以a擁有J性質,所以a滿足X】。

2樓:

這裡有兩個層面,句法與語義。

當我們試圖寫下句子 (這裡我們可以理解成的縮寫)前,我們需要先建立乙個一階語言 。能夠允許我們寫下上面這個句子的最小的一階語言只有兩個引數, 全稱量詞 以及乙個二元謂詞 。我們這裡只是形式地寫下了這個句子,試圖理解這個句子意義的需要我們將它翻譯到「自然語言」中去。

(句法層面上,選定邏輯公理集 以及推理規則 (集合論意義上,邏輯公理集就是合式公式的子集,推理規則就是一階語言合式公式集上的關係類),我們得到了乙個推理系統。(「就是」指,任意的選取邏輯公理集與推理規則都可以得到乙個推理系統;但由此得到的推理系統並不一定有價值。)進一步,選定某些合式公式組成公理集 後,我們得到了乙個公理系統,而 的全部定理組成的集合就是包含 並在關係類 下封閉的最小集合,歸納定理指出這正是全體從 出發使用 的演繹序列的末項。

)(更具體來說,考慮一階語言 與它的結構 ,記 的論域 , 的全體變數集記為 ,取定 後遞迴地定義了對所有合式公式的滿足。 以 滿足 ,記作 ,可以證明,對於句子,不同 的滿足情況相同。)

現在來回答上面的問題。

1.2.

這裡的等價我作如下理解:

現在我們考察乙個較大的一階語言 ,它的引數為 ,二元謂詞 ,對每個實數 指派乙個常數符號 。考慮 的結構 (這是簡寫形式,意味著 的論域是 , , )。

考慮句子集合 和句子 。

那麼當然有: 以及對 中的任意句子 , 。

3.2) 萬有集合不存在。

3) 這裡的等價可以與2.做相同的理解。

3樓:鍵山怜奈

這是兩種不同的解讀方式,如果用純粹的形式主義觀點來解讀的話,數理邏輯中並不存在什麼論域, 只不過是乙個公式,滿足一系列推理規則,比如 .

但是在證明過程中,我們往往會進行這樣的操作:

已知 ,因此取這樣的 ,此時 成立,因此 .

或者任取 ,有 成立,因此 .

這其中運用的是演繹定理,是 在數理邏輯中的乙個推論,它說明了

命題 為真當且僅當將 加入公理集時 是真命題。

於是,這使得在證明命題時可以大大簡化計算量,我們可以時常地固定乙個 ,意即將 從公理集中取出或放回,這樣就不用將每個式子都寫成以 或 開頭的形式了。

本身也是形式主義的產物,但是 強大的表現力使得形式系統本身可以在 中得以表現,因此 定義了何為形式系統,並且發現,無矛盾形式系統總可以看作是某個論域上的命題集,公理集總可以看作是對論域的限制,而真命題則是在一切滿足限制條件的論域上總成立的命題。在這種定義下, 證明了演繹定理、完全性定理、不完全性定理等一系列有用的命題。

同時, 還證明了,一階形式系統如果有無窮模型,則有任意大的模型,因此除非論域有限,否則並不存在乙個真正的論域。這也同時說明了,對於某個無窮論域 ,如果它的每個元素都是形式系統的常量,那麼公理集 一般嚴格強於公理集 .

但是,一階命題 與二階命題 是等價的。

4樓:梧靈

對於乙個普通的命題來說,量詞取遍的能力不是逐一驗證得來的。一般來說對於實數集這種大集合,全稱量詞都是從存在量詞的否定和/或公理裡面來的。而存在量詞可以從常元轉變元(即P(c) =>存在x,P(x),其中c為常元)獲得。

對於存在量詞的否定這一條,理由比較清晰:因為我找到了乙個常元c滿足P,那麼自然存在x滿足P,自然不是對於任意x都非P。我們這樣就得到了全稱量詞。

(*本段基本是題外話*)至於滿足這些性質的物件的概念是不是真的存在?這就是另乙個問題了,可以了解哥德爾第二不完備性定理。簡單來說對於許多常見的公理體系,我們在這個公理體系內是不能證明這些概念存在的。

這就靠信仰了。

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