離散數學筆記三--命題邏輯的推理理論

第三章命題邏輯的推理理論

1.推理的形式結構

(1)定義3.1:設A1,A2,A3...Ak和B都是命題公式,若對於A1,A2,A3...Ak和B中出現的命題變項的任意一組賦值,或者A1,A2,A3...Ak爲假,或者當A1,A2,A3...Ak爲真是,B也爲真,則稱由前提A1,A2,A3...Ak推出結論B的推理是有效的或正確的,並稱B是有效的結論。

由上面的推論可知,推理正確的並不能保證結論B一定成立,因爲前提可能就不成立。這與我們通常理解的推理是不同的。通常只能認爲在正確的前提下推出正確的結論纔是正確的推理,而在這裏,如果前提不正確,不論結論正確與否,都說推理正確。

(2)定理3.1:命題公式A1,A2......Ak推導B的推理正確當且僅當    A1,A2......Ak--->B爲重言式。

要把推理的形式寫成:
前提:A1,A2......Ak
結論:B

2自然推理系統P

本節由前提A1,A2......,Ak推B的正確推理的證明給出嚴格的形式描述。“證明”是一個描述推理過程的命題公式序列,其中的每個公式或者是已知前提,或者是由前面的公式應用推理規則得到的結論(中間結論或推理中的結論)
(1)定義3.2:一個形式系統I由下面4個部分組成:
  • 非空的字母表A(I);
  • A(I)中符號構造的合式公式集E(I)
  • E(I)中一些特殊的公式組成的公理集Ax(I)
  • 推理規則R(I)
將I記爲四元組<A(I),E(I),Ax(I),R(I)>.其中<A(I),E(I)>是I的形式語言系統,而<Ax(I),R(I)>爲I的形式演算系統

形式系統一般分爲兩類:一類是自然推理系統,它的特點是從任意給定的前提出發,應用系統中的推理規則進行推理演算,最後得到的命題公式是推理的結論(它是有效的結論,爾肯那個是重言式,也可能不是重言式)。另一類是公理推理系統,他只能從若干條給定的公里出發,應用系統中的推理規則進行推理演算,得到的結論是系統中的重言式,成爲系統中的定理。本書只介紹自然推理系統P,定義中無公理部分,因而只有3個部分

(2)定義3.3:自然推理系統P的定義如下:
  • 字母表:前面介紹的那些字母表,包括命題變項符號,pqr;聯結詞符號,與或非蘊含等;口號和逗號
  • 合式公式
  • 推理規則:
    • 前提引入規則--在證明的任何步驟都可以引入前提
    • 結論引入規則--在證明的任何步驟所得的結論都可以作爲後繼證明的前提
    • 置換規則:在證明的任何步驟,命題公式中的自公式都可以用等值的公式置換,得到公式序列中又一個公式、
  • 隱身的推導結論和定律





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