อ่าน 41 นาที
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ เป็นสาขาหนึ่งของ ตรรกศาสตร์คลาสสิก [ 1 ] [ 2 ] เรียกอีกอย่างว่าตรรกศาสตร์เชิงประโยค [ 1 ] แคลคูลัสเชิงประโยค [ 3 ] แคลคูลัสเชิงประพจน์ [ 4 ] [ a ]...
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์เป็นสาขาหนึ่งของตรรกศาสตร์คลาสสิก[ 1 ] [ 2 ] เรียกอีกอย่างว่าตรรกศาสตร์เชิงประโยค [ 1 ] แคลคูลัสเชิงประโยค [ 3 ] แคลคูลัสเชิงประพจน์ [ 4 ] [ a ] ตรรกศาสตร์เชิงประโยค[ 5 ] [ 1 ] หรือบางครั้งเรียกว่าตรรกศาสตร์ลำดับศูนย์ [ b ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] บางครั้งเรียกว่าตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ลำดับที่หนึ่ง[ 10 ] เพื่อเปรียบเทียบกับระบบ F แต่ไม่ควรสับสนกับตรรกศาสตร์ลำดับที่หนึ่งตรรกศาสตร์เชิงประพจน์เกี่ยวข้องกับประพจน์[ 1 ] (ซึ่งอาจเป็นจริงหรือเท็จ ) [ 11 ]และความสัมพันธ์ระหว่างประพจน์[ 12 ]รวมถึงการสร้างข้อโต้แย้งโดยอิงจากประพจน์เหล่านั้น[ 13 ]ประโยคประสมถูกสร้างขึ้นโดยการเชื่อมต่อประโยคต่างๆ ด้วยตัวเชื่อมทางตรรกะที่แสดงถึงฟังก์ชันความจริงของการเชื่อม การแยกการบ่งชี้ เงื่อนไขสองทางและการปฏิเสธ[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]บางแหล่งข้อมูลรวมตัวเชื่อมอื่นๆ ไว้ด้วย ดังแสดงในตารางด้านล่าง
แตกต่างจากตรรกศาสตร์ลำดับที่หนึ่งตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ไม่เกี่ยวข้องกับวัตถุที่ไม่ใช่เชิงตรรกะ ตัวบ่งชี้เกี่ยวกับวัตถุเหล่านั้น หรือตัวบ่งปริมาณอย่างไรก็ตาม กลไกทั้งหมดของตรรกศาสตร์เชิงประพจน์นั้นรวมอยู่ในตรรกศาสตร์ลำดับที่หนึ่งและตรรกศาสตร์ลำดับสูงกว่า ในแง่นี้ ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์จึงเป็นรากฐานของตรรกศาสตร์ลำดับที่หนึ่งและตรรกศาสตร์ลำดับสูงกว่า
โดยทั่วไป แล้วตรรกศาสตร์เชิงประพจน์จะศึกษาด้วยภาษาทางการ [ c ]ซึ่งประพจน์จะถูกแทนด้วยตัวอักษรที่เรียกว่าตัวแปรประพจน์จากนั้นจะใช้ตัวแปรเหล่านี้ร่วมกับสัญลักษณ์สำหรับตัวเชื่อมเพื่อสร้างสูตรประพจน์ด้วยเหตุนี้ ตัวแปรประพจน์จึงเรียกว่าสูตรอะตอมของภาษาประพจน์ทางการ[ 15 ] [ 2 ]ในขณะที่ประพจน์อะตอมมักจะแทนด้วยตัวอักษร[ d ] [ 15 ] มีสัญกรณ์ที่หลากหลายเพื่อแทนตัวเชื่อมทางตรรกะ เพื่อประโยชน์ของผู้อ่านที่อาจคุ้นเคยกับสัญกรณ์ที่แตกต่างกันสำหรับตัวเชื่อมทางตรรกะ ตารางต่อไปนี้แสดงสัญกรณ์หลักสำหรับตัวเชื่อมแต่ละตัวในตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ สัญกรณ์อื่นๆ ได้ถูกนำมาใช้ในอดีต เช่นสัญกรณ์โปแลนด์สำหรับประวัติของสัญลักษณ์แต่ละตัว โปรดดูบทความที่เกี่ยวข้องรวมถึงบทความ " ตัวเชื่อมทางตรรกะ "
| การเชื่อมต่อ | เครื่องหมาย |
|---|---|
| และ | , , , , |
| เทียบเท่า | , , |
| หมายความว่า | , , |
| เอ็นแอนด์ | , , |
| ไม่เทียบเท่า | , , |
| ก็ไม่เช่นกัน | , , |
| ไม่ | , , , |
| หรือ | , , , |
| เอ็กซ์เอ็นอาร์ | |
| เอ็กซ์ออร์ | , |
สาขาตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ที่ได้รับการวิจัยอย่างละเอียดถี่ถ้วนที่สุดคือตรรกศาสตร์เชิงประพจน์แบบคลาสสิกที่เน้นฟังก์ชันความจริง[ 1 ] ซึ่งสูตรต่างๆ จะถูกตีความว่ามีค่าความจริงที่เป็นไปได้เพียงค่าเดียวจากสองค่า คือค่าความจริงจริงหรือค่าความจริงเท็จ[ 20 ] หลักการของค่าสองค่าและกฎของค่ากลางที่ถูกยกเว้นยังคงยึดถืออยู่ เมื่อเปรียบเทียบกับตรรกศาสตร์ลำดับที่หนึ่งตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ที่เน้นฟังก์ชันความจริงถือเป็นตรรกศาสตร์ลำดับที่ศูนย์[ 8 ] [ 9 ]
ประวัติศาสตร์
แม้ว่านักปรัชญารุ่นก่อนๆ จะได้กล่าวถึงตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ไว้บ้างแล้ว แต่คริสิปปัสก็มักได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้พัฒนาระบบนิรนัยสำหรับตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ ซึ่งเป็นความสำเร็จหลักของเขาในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช[ 21 ]ซึ่งได้รับการขยายความโดยนักปรัชญาสโตอิก ผู้สืบทอดของเขา ตรรกศาสตร์นี้มุ่งเน้นไปที่ประพจน์ซึ่งแตกต่างจากตรรกศาสตร์เชิงอนุมาน แบบดั้งเดิม ที่มุ่งเน้นไปที่คำศัพท์อย่างไรก็ตาม งานเขียนดั้งเดิมส่วนใหญ่สูญหายไป[ 22 ]และในช่วงเวลาระหว่างศตวรรษที่ 3 ถึง 6 หลังคริสต์ศักราช ตรรกศาสตร์สโตอิกก็เลือนหายไป จนกระทั่งได้รับการฟื้นคืนชีพอีกครั้งในศตวรรษที่ 20 หลังจากการค้นพบตรรกศาสตร์เชิงประพจน์อีกครั้ง[ 23 ]
ตรรกศาสตร์เชิงสัญลักษณ์ซึ่งต่อมามีความสำคัญต่อการปรับปรุงตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดยนักคณิตศาสตร์Gottfried Leibniz ในศตวรรษที่ 17/18 ซึ่ง calculus ratiocinatorของเขานั้นไม่เป็นที่รู้จักในวงกว้างของชุมชนตรรกศาสตร์ ดังนั้น ความก้าวหน้าหลายอย่างที่ Leibniz ทำได้จึงถูกสร้างขึ้นใหม่โดยนักตรรกศาสตร์เช่นGeorge BooleและAugustus De Morganซึ่งเป็นอิสระจาก Leibniz อย่างสิ้นเชิง[ 24 ]
ตรรกศาสตร์ภาคแสดงของ Gottlob Fregeสร้างขึ้นบนพื้นฐานของตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ และได้รับการอธิบายว่าเป็นการผสมผสาน "คุณลักษณะที่โดดเด่นของตรรกศาสตร์เชิงตรรกะและตรรกศาสตร์เชิงประพจน์" [ 25 ]ด้วยเหตุนี้ ตรรกศาสตร์ภาคแสดงจึงนำมาซึ่งยุคใหม่ในประวัติศาสตร์ของตรรกศาสตร์ อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าในตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ยังคงเกิดขึ้นหลังจาก Frege รวมถึง การอนุมาน ตามธรรมชาติต้นไม้ความจริงและตารางความจริงการอนุมานตามธรรมชาติถูกคิดค้นโดยGerhard GentzenและStanisław Jaśkowskiต้นไม้ความจริงถูกคิดค้นโดยEvert Willem Beth [ 26 ] อย่างไรก็ตามการคิดค้นตารางความจริงนั้นยังไม่แน่ชัดว่าใครเป็นผู้คิดค้น
ภายในผลงานของ Frege [ 27 ]และBertrand Russell [ 28 ]มีแนวคิดที่มีอิทธิพลต่อการคิดค้นตารางความจริง โครงสร้างตารางจริง (ซึ่งจัดรูปแบบเป็นตาราง) นั้นโดยทั่วไปแล้วได้รับการยกย่องให้เป็นผลงานของLudwig WittgensteinหรือEmil Post (หรือทั้งสองคนโดยอิสระ) [ 27 ]นอกจาก Frege และ Russell แล้ว บุคคลอื่นๆ ที่ได้รับการยกย่องว่ามีแนวคิดมาก่อนตารางความจริง ได้แก่ Philo, Boole, Charles Sanders Peirce [ 29 ] และ Ernst Schröder บุคคล อื่นๆ ที่ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้คิดค้นโครงสร้างตาราง ได้แก่Jan Łukasiewicz , Alfred North Whitehead , William Stanley Jevons , John VennและClarence Irving Lewis [ 28 ] ในที่สุด บางคนก็สรุปเช่นเดียวกับ John Shosky ว่า "ยังไม่ชัดเจนว่าควรให้บุคคลใดบุคคลหนึ่งได้รับตำแหน่ง 'ผู้คิดค้น' ตารางความจริง" [ 28 ]
ประโยค
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ ตามที่ศึกษากันในมหาวิทยาลัยในปัจจุบัน เป็นข้อกำหนดของมาตรฐานของผลลัพธ์เชิงตรรกะโดยพิจารณาเฉพาะความหมายของตัวเชื่อมประพจน์ในการประเมินเงื่อนไขสำหรับความจริงของประโยค หรือว่าประโยคหนึ่งจะสืบเนื่องมาจากประโยคอื่นหรือกลุ่มประโยคใด[ 2 ]
ประโยคบอกเล่า
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์เกี่ยวข้องกับข้อความซึ่งนิยามว่าเป็นประโยคบอกเล่าที่มีค่าความจริง[ 30 ] [ 1 ]ตัวอย่างของข้อความอาจรวมถึง:
- วิกิพีเดียเป็นสารานุกรมออนไลน์ฟรีที่ทุกคนสามารถแก้ไขได้
- ลอนดอนเป็นเมืองหลวงของประเทศอังกฤษ
- บรรณาธิการวิกิพีเดียทุกคนพูดได้อย่างน้อยสามภาษา
ประโยคบอกเล่าจะแตกต่างจากคำถามเช่น "วิกิพีเดียคืออะไร" และ ประโยคคำ สั่งเช่น "โปรดเพิ่มการอ้างอิงเพื่อสนับสนุนข้ออ้างในบทความนี้" [ 31 ] [ 32 ]ประโยคที่ไม่ใช่ประโยคบอกเล่าเหล่านี้ไม่มีค่าความจริง [ 33 ]และจะถูกจัดการเฉพาะในตรรกศาสตร์ที่ไม่ใช่แบบคลาสสิกซึ่งเรียกว่าตรรกศาสตร์ เชิงอี โร ติกและตรรกศาสตร์เชิง คำสั่ง
การสร้างประโยคผสมโดยใช้คำเชื่อม
ในตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ ประโยคหนึ่งสามารถประกอบด้วยประโยคอื่นตั้งแต่หนึ่งประโยคขึ้นไปเป็นส่วนประกอบ[ 1 ]ประโยคประกอบถูกสร้างขึ้นจากประโยคที่ง่ายกว่าและแสดงความสัมพันธ์ระหว่างประโยคที่เป็นส่วนประกอบ[ 34 ]โดยการรวมประโยคเหล่านั้นเข้าด้วยกันด้วยตัวเชื่อมทางตรรกะ : [ 34 ] [ 35 ]ประเภทหลักของประโยคประกอบ ได้แก่การปฏิเสธการเชื่อม การแยกการบ่งชี้ และเงื่อนไขสองทาง[ 34 ] ซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยใช้ตัวเชื่อมที่เกี่ยวข้องเพื่อเชื่อมประพจน์[ 36 ] [ 37 ]ในภาษาอังกฤษตัวเชื่อมเหล่านี้แสดงด้วยคำว่า "และ" ( การเชื่อม ) "หรือ" ( การแยก ) "ไม่" ( การปฏิเสธ ) "ถ้า" ( เงื่อนไขเชิงวัตถุ ) และ "ถ้าและเฉพาะเมื่อ" ( เงื่อนไขสองทาง ) [ 1 ] [ 14 ]ตัวอย่างของประโยคประกอบดังกล่าวอาจรวมถึง:
- วิกิพีเดียเป็นสารานุกรมออนไลน์ฟรีที่ทุกคนสามารถแก้ไขได้และมีผู้คนนับล้าน ได้ แก้ไข ไปแล้ว (คำสันธาน)
- ไม่ใช่เรื่องจริงที่ว่าบรรณาธิการวิกิพีเดียทุกคนพูดได้อย่างน้อยสามภาษา (การปฏิเสธ)
- ลอนดอนเป็นเมืองหลวงของอังกฤษหรือลอนดอนเป็นเมืองหลวงของสหราชอาณาจักรหรือทั้งสองอย่าง (การแยก) [ f ]
ถ้าประโยคไม่มีตัวเชื่อมตรรกะใดๆ จะเรียกว่าประโยคง่าย [ 1 ]หรือประโยคอะตอม[ 35 ] แต่ถ้ามีตัวเชื่อมตรรกะตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป จะเรียกว่าประโยคผสม [ 34 ]หรือประโยคโมเลกุล[ 35 ]
คำเชื่อมประโยคเป็นหมวดหมู่ที่กว้างกว่าซึ่งรวมถึงคำเชื่อมเชิงตรรกะ[ 2 ] [ 35 ]คำเชื่อมประโยคคืออนุภาคทางภาษาใดๆ ที่เชื่อมประโยคเข้าด้วยกันเพื่อสร้างประโยคผสมใหม่[ 2 ] [ 35 ]หรือที่ผันประโยคเดียวเพื่อสร้างประโยคใหม่[ 2 ]คำเชื่อมเชิงตรรกะหรือคำเชื่อมประพจน์เป็นคำเชื่อมประโยคชนิดหนึ่งที่มีลักษณะเฉพาะคือ เมื่อประโยคเดิมที่มันทำงานด้วยเป็น (หรือแสดงออก) ประพจน์ประโยคใหม่ที่ได้จากการใช้คำเชื่อมนั้นก็จะเป็น (หรือแสดงออก) ประพจน์เช่น กัน [ 2 ]นักปรัชญามีความเห็นไม่ตรงกันเกี่ยวกับความหมายที่แท้จริงของประพจน์[ 11 ] [ 2 ]รวมถึงเกี่ยวกับคำเชื่อมประโยคใดในภาษาธรรมชาติที่ควรนับว่าเป็นคำเชื่อมเชิงตรรกะ[ 35 ] [ 2 ]ตัวเชื่อมประโยคเรียกอีกอย่างว่าฟังก์ชันประโยค [ 38 ]และตัวเชื่อมตรรกะเรียกอีกอย่างว่าฟังก์ชันความจริง[ 38 ]
ข้อโต้แย้ง
ข้อโต้แย้งถูกนิยามว่าเป็นคู่ของสิ่งต่างๆ ได้แก่ ชุดของประโยคที่เรียกว่าข้ออ้าง[ g ] และประโยคที่เรียกว่าข้อสรุป[ 39 ] [ 35 ] [ 38 ] ข้อสรุปนั้นอ้างว่าเป็นผลมาจากข้ออ้าง[ 38 ]และข้ออ้างนั้นอ้างว่าสนับสนุนข้อสรุป[ 35 ]
ตัวอย่างการโต้แย้ง
ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของข้อโต้แย้งที่อยู่ในขอบเขตของตรรกศาสตร์เชิงประพจน์:
- ข้อสมมติฐานที่ 1: ถ้าฝนตกก็แสดงว่ามีเมฆมาก
- ข้อสมมติฐานที่ 2:ฝนกำลังตก
- สรุป:ท้องฟ้ามีเมฆมาก
รูปแบบตรรกะของข้อโต้แย้งนี้เรียกว่าmodus ponens [ 40 ]ซึ่งเป็นรูปแบบที่ถูกต้องตามหลักคลาสสิก[ 41 ]ดังนั้น ในตรรกะคลาสสิก ข้อโต้แย้งนี้จึงถูกต้องแม้ว่าอาจจะฟังดูสมเหตุสมผล หรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับ ข้อเท็จจริง ทางอุตุนิวิทยาในบริบทที่กำหนดตัวอย่างข้อโต้แย้ง นี้ จะถูกนำมาใช้ซ้ำเมื่ออธิบาย§การทำให้เป็นทางการ
ความถูกต้องและความสมเหตุสมผล
ข้อโต้แย้งจะถูกต้องก็ต่อเมื่อจำเป็นว่า หากข้ออ้างทั้งหมดเป็นจริง ข้อสรุปก็จะเป็นจริงด้วย[ 39 ] [ 42 ] [ 43 ]หรืออีกนัยหนึ่ง ข้อโต้แย้งจะถูกต้องก็ต่อเมื่อเป็นไปไม่ได้ที่ข้ออ้างทั้งหมดจะเป็นจริงในขณะที่ข้อสรุปเป็นเท็จ[ 43 ] [ 39 ]
ความถูกต้องนั้นแตกต่างจากความสมเหตุสมผล [ 43 ] ข้อโต้แย้งจะสมเหตุสมผลก็ต่อเมื่อถูกต้องและข้ออ้างทั้งหมดเป็นจริง[ 39 ] [ 43 ]มิฉะนั้น ข้อโต้แย้งนั้นจะไม่ถูกต้อง[ 43 ]
โดยทั่วไปแล้ว ตรรกศาสตร์มีเป้าหมายเพื่อระบุข้อโต้แย้งที่ถูกต้องอย่างแม่นยำ[ 35 ]ซึ่งทำได้โดยการกำหนดข้อโต้แย้งที่ถูกต้องว่าเป็นข้อโต้แย้งที่ข้อสรุปเป็นผลตามตรรกะของข้อตั้งต้น[ 35 ]ซึ่งเมื่อเข้าใจสิ่งนี้ว่าเป็นผลตามความหมายหมายความว่าไม่มีกรณีใดที่ข้อตั้งต้นเป็นจริงแต่ข้อสรุปไม่เป็นจริง[ 35 ] – ดู§ ความหมายด้านล่าง
การทำให้เป็นทางการ
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์มักศึกษาผ่านระบบที่เป็นทางการซึ่งสูตรของภาษาที่เป็นทางการจะถูกตีความเพื่อแทนประพจน์ภาษาที่เป็นทางการนี้เป็นพื้นฐานของระบบการพิสูจน์ซึ่งอนุญาตให้สรุปจากข้อสมมติได้ก็ต่อเมื่อเป็นผลลัพธ์เชิงตรรกะจากข้อสมมติเหล่านั้นเท่านั้น ส่วนนี้จะแสดงวิธีการทำงานโดยการทำให้การโต้แย้งในหัวข้อ § ตัวอย่าง เป็นทางการ ภาษาที่เป็นทางการสำหรับแคลคูลัสเชิงประพจน์จะถูกระบุอย่างครบถ้วนในหัวข้อ § ภาษาและภาพรวมของระบบการพิสูจน์จะกล่าวถึงในหัวข้อ§ ระบบการพิสูจน์
ตัวแปรเชิงประพจน์
เนื่องจากตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ไม่ได้เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของประพจน์เกินกว่าจุดที่ไม่สามารถแยกย่อยได้อีกต่อไปด้วยตัวเชื่อมทางตรรกะ[ 40 ] [ 1 ]โดยทั่วไปจึงศึกษาโดยการแทนที่ ข้อความ อะตอมิก (ที่แบ่งแยกไม่ได้) ดังกล่าวด้วยตัวอักษร ซึ่งตีความได้ว่าเป็นตัวแปรที่แทนข้อความ ( ตัวแปรเชิงประพจน์ ) [ 1 ]ด้วยตัวแปรเชิงประพจน์ การโต้แย้งใน§ ตัวอย่างจะถูกแสดงเป็นสัญลักษณ์ดังนี้:
- ข้อสมมติฐานที่ 1:
- ข้อสมมติฐานที่ 2:
- บทสรุป:
เมื่อตีความP ว่า "ฝนกำลังตก" และ Qว่า "มีเมฆมาก" การแสดงออกเชิงสัญลักษณ์เหล่านี้จะสอดคล้องกับการแสดงออกดั้งเดิมในภาษาธรรมชาติอย่างแม่นยำ ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังสอดคล้องกับการอนุมานอื่นๆ ที่มีรูปแบบตรรกะ เดียวกันอีก ด้วย
เมื่อใช้ระบบที่เป็นทางการในการแสดงตรรกะที่เป็นทางการ จะมีการแสดงเฉพาะตัวอักษรของประโยค (โดยปกติจะเป็นตัวพิมพ์ใหญ่ เช่น, และ) โดยตรงเท่านั้น ประโยคในภาษาธรรมชาติที่เกิดขึ้นเมื่อถูกตีความนั้นอยู่นอกขอบเขตของระบบ และความสัมพันธ์ระหว่างระบบที่เป็นทางการกับการตีความก็อยู่นอกเหนือขอบเขตของระบบที่เป็นทางการเช่นกัน
สัญกรณ์เกนท์เซน
หากเราถือว่าความถูกต้องของmodus ponensได้รับการยอมรับเป็นสัจพจน์แล้วการโต้แย้งตัวอย่าง เดียวกันนี้ ก็สามารถแสดงได้ดังนี้:
วิธีการแสดงแบบนี้คือสัญกรณ์ของGentzen สำหรับ การอนุมานตามธรรมชาติและแคลคูลัสลำดับ [ 44 ] ข้อตั้งต้นจะแสดงอยู่เหนือเส้นที่เรียกว่าเส้นอนุมาน [ 16 ]คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาคซึ่งบ่งบอกถึงการรวมกันของข้อตั้งต้น[ 45 ]ข้อสรุปจะเขียนไว้ใต้เส้นอนุมาน[ 16 ]เส้นอนุมานแสดงถึงผลลัพธ์ทางไวยากรณ์ [ 16 ]บางครั้งเรียกว่าผลลัพธ์แบบนิรนัย [ 46 ] ซึ่งใช้สัญลักษณ์ ⊢ เช่นกัน[ 47 ] [ 46 ] ดังนั้นข้าง ต้นจึงสามารถเขียนได้ในบรรทัดเดียวเช่นกัน[ h ]
ผลที่ตามมาทางไวยากรณ์จะแตกต่างจากผลที่ตามมาทางความหมาย [ 48 ]ซึ่งใช้สัญลักษณ์ ⊧ [ 47 ] [ 46 ]ในกรณีนี้ ข้อสรุปจะตามมาทางไวยากรณ์เนื่องจากกฎการอนุมาน การหักล้าง ตามธรรมชาติของmodus ponensได้รับการสมมติไว้แล้ว สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกฎการอนุมาน โปรดดูส่วนเกี่ยวกับระบบการพิสูจน์ด้านล่าง
ภาษา
| ส่วนหนึ่งของชุดบทความเกี่ยวกับ |
| ภาษาทางการ |
|---|
ภาษา(เรียกโดยทั่วไปว่า) [ 46 ] [ 49 ] [ 35 ] ของแคลคูลัสเชิงประพจน์ถูกกำหนดในแง่ของ: [ 2 ] [ 15 ]
- ชุดของสัญลักษณ์พื้นฐาน เรียกว่าสูตรอะตอมประโยคอะตอม[ 40 ] [ 35 ]อะตอม[ 50 ]ตัวยึดตำแหน่งสูตรไพรม์[ 50 ] ตัวอักษรประพจน์ตัวอักษรประโยค[ 40 ]หรือตัวแปรและ
- ชุดของสัญลักษณ์ตัวดำเนินการ เรียกว่าตัวเชื่อม [ 19 ] [ 1 ] [ 51 ] ตัว เชื่อมตรรกะ[ 1 ]ตัวดำเนินการตรรกะ [ 1 ] ตัวเชื่อมฟังก์ชันความจริง[ 1 ]ตัวฟังก์ชันความจริง [ 38 ]หรือตัวเชื่อมประพจน์[ 2 ]
สูตรที่มีรูปแบบดีคือสูตรอะตอมิกใดๆ หรือสูตรใดๆ ที่สามารถสร้างขึ้นจากสูตรอะตอมิกโดยใช้สัญลักษณ์ตัวดำเนินการตามกฎของไวยากรณ์ ภาษาจึงถูกกำหนดให้เหมือนกับเซตของสูตรที่มีรูปแบบดี[ 49 ]หรือประกอบด้วยเซตนั้น (รวมถึงเซตของตัวเชื่อมและตัวแปรด้วย) [ 15 ] [ 35 ]
โดยปกติไวยากรณ์จะถูกกำหนดแบบเรียกซ้ำโดยคำจำกัดความเพียงไม่กี่ข้อ ดังที่เห็นต่อไปนี้ ผู้เขียนบางคนระบุวงเล็บเป็นเครื่องหมายวรรคตอนอย่างชัดเจนเมื่อกำหนดไวยากรณ์ของภาษา[ 35 ] [ 52 ]ในขณะที่คนอื่นใช้โดยไม่มีคำอธิบาย[ 2 ] [ 15 ]
ไวยากรณ์
เมื่อกำหนดเซตของตัวแปรเชิงประพจน์อะตอม, , , ... และเซตของตัวเชื่อมเชิงประพจน์, , , ..., , , , ..., , , , ... สูตรของตรรกะเชิงประพจน์จะถูกกำหนดแบบเวียนซ้ำโดยคำจำกัดความเหล่านี้: [ 2 ] [ 15 ] [ 51 ] [ i ]
- นิยามที่ 1 : ตัวแปรเชิงประพจน์อะตอมิกคือสูตร
- นิยามที่ 2 : ถ้าเป็นตัวเชื่อมทางตรรกะ และA, B, C, … เป็นลำดับของสูตร m สูตร ซึ่งอาจเป็นสูตรอะตอมิกแต่ไม่จำเป็นต้องเป็นสูตรอะตอมิกเสมอไป และอาจเป็นสูตรที่แตกต่างกันแต่ไม่จำเป็นต้องเป็นสูตรที่แตกต่างกันเสมอไป ผลลัพธ์ของการนำ ไปใช้กับA, B, C, … ก็คือสูตร
- นิยามที่ 3:ไม่มีสิ่งอื่นใดเป็นสูตรสำเร็จ
เมื่อเขียนผลลัพธ์ของการประยุกต์ใช้กับA, B, C, ... ในรูปแบบสัญลักษณ์ฟังก์ชันเป็น(A, B, C, ...) เราจะได้ตัวอย่างของสูตรที่ถูกต้องดังต่อไปนี้:
สิ่งที่ให้ไว้เป็นนิยามที่ 2 ข้างต้น ซึ่งรับผิดชอบในการประกอบสูตรนั้น Colin Howsonเรียกว่าหลักการประกอบ[ 40 ] [ j ]การเรียกซ้ำในนิยาม ของไวยากรณ์ของภาษานี้ เองที่ทำให้การใช้คำว่า "อะตอม" เพื่ออ้างถึงตัวแปรเชิงประพจน์มีความชอบธรรม เนื่องจากสูตรทั้งหมดในภาษานั้นสร้างขึ้นจากอะตอมเป็นหน่วยพื้นฐานที่สุด[ 2 ]สูตรประกอบ (สูตรทั้งหมดนอกเหนือจากอะตอม) เรียกว่าโมเลกุล [ 50 ]หรือประโยคโมเลกุล [ 35 ] ( นี่เป็นการเปรียบเทียบที่ไม่สมบูรณ์กับวิชาเคมี เนื่องจากโมเลกุล ทางเคมีบางครั้งอาจมีอะตอมเพียงอะตอมเดียว เช่นในก๊าซโมโนอะตอม ) [ 50 ]
นิยามที่ว่า "ไม่มีสิ่งอื่นใดเป็นสูตร" ซึ่งระบุไว้ข้างต้นในนิยามที่ 3 นั้นไม่รวมสูตรใดๆ ออกจากภาษาหากสูตรนั้นไม่ได้ถูกกำหนดไว้โดยเฉพาะจากนิยามอื่นๆ ในไวยากรณ์[ 38 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นิยามนี้จะไม่รวมสูตรที่มีความยาวอนันต์ให้ถือว่า เป็น สูตรที่ถูกต้อง[ 38 ]บางครั้งเรียกว่าข้อความปิด[ 54 ]
ไวยากรณ์ CF ใน BNF
ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากคำจำกัดความไวยากรณ์ที่ให้ไว้ข้างต้นคือการเขียนไวยากรณ์แบบไร้บริบท (CF)สำหรับภาษาในรูปแบบ Backus-Naur (BNF) [ 55 ] [ 56 ]วิธีนี้พบได้บ่อยในวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์มากกว่าในปรัชญา[ 56 ]สามารถทำได้หลายวิธี[ 55 ]ซึ่งวิธีที่สั้นเป็นพิเศษสำหรับชุดตัวเชื่อมทั่วไปห้าตัวคือประโยคเดียวนี้: [ 56 ] [ 57 ]
อนุประโยคนี้เนื่องจากมี ลักษณะ อ้างอิงตนเอง (เนื่องจากอยู่ในบางสาขาของคำจำกัดความของ) จึงทำหน้าที่เป็นคำจำกัดความแบบเรียกซ้ำและด้วยเหตุนี้จึงระบุภาษาทั้งหมด ในการขยายเพื่อเพิ่มตัวดำเนินการโมดอลจำเป็นต้องเพิ่ม ... ต่อท้ายอนุประโยค เท่านั้น [ 56 ]
ค่าคงที่และแผนผัง
นักคณิตศาสตร์บางครั้งแยกแยะความแตกต่างระหว่างค่าคงที่เชิงประพจน์ตัวแปรเชิงประพจน์และแผนผังค่าคงที่เชิงประพจน์แสดงถึงประพจน์เฉพาะบางอย่าง[ 58 ]ในขณะที่ตัวแปรเชิงประพจน์ครอบคลุมเซตของประพจน์อะตอมทั้งหมด[ 58 ] อย่างไรก็ตาม แผนผังหรือตัวอักษรแผนผังครอบคลุมสูตรทั้งหมด[ 38 ] [ 1 ] (ตัวอักษรแผนผังเรียกอีกอย่างว่าเมตาตัวแปร ) [ 39 ]เป็นเรื่องปกติที่จะแทนค่าคงที่เชิงประพจน์ด้วยA , BและCตัวแปรเชิงประพจน์ด้วยP , QและRและตัวอักษรแผนผังมักจะเป็นตัวอักษรกรีก โดยส่วนใหญ่มักจะเป็น φ , ψและχ [ 38 ] [ 1 ]
อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนบางคนยอมรับเพียง "ค่าคงที่เชิงประพจน์" สองค่าในระบบที่เป็นทางการของพวกเขา ได้แก่ สัญลักษณ์พิเศษที่เรียกว่า "ความจริง" ซึ่งประเมินค่าเป็นTrue เสมอ และสัญลักษณ์พิเศษที่เรียกว่า "ความเท็จ" ซึ่งประเมินค่าเป็น False เสมอ[ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]ผู้เขียนคนอื่นๆ ก็รวมสัญลักษณ์เหล่านี้ไว้ด้วย โดยมีความหมายเดียวกัน แต่ถือว่าสัญลักษณ์เหล่านี้เป็น "ฟังก์ชันความจริงแบบศูนย์ตำแหน่ง" [ 38 ]หรือเทียบเท่ากับ " ตัวเชื่อม แบบศูนย์ " [ 51 ]
ความหมาย
เพื่อทำหน้าที่เป็นแบบจำลองของตรรกะของภาษาธรรมชาติ ที่กำหนด ภาษาทางการจะต้องได้รับการตีความความหมาย[ 35 ] ในตรรกะแบบคลาสสิก ข้อเสนอทั้งหมดจะประเมินค่าเป็น ค่าความจริงเพียงค่าเดียวจากสอง ค่า คือจริงหรือเท็จ[ 1 ] [ 62 ]ตัวอย่างเช่น " วิกิพีเดียเป็นสารานุกรมออนไลน์ฟรีที่ ทุกคนสามารถแก้ไข ได้ " ประเมินค่าเป็นจริง [ 63 ]ในขณะที่ "วิกิพีเดียเป็นสารานุกรมกระดาษ " ประเมินค่าเป็นเท็จ [ 64 ]
ในแง่อื่นๆ ความหมายเชิงรูปธรรมต่อไปนี้สามารถนำไปใช้กับภาษาของตรรกะเชิงประพจน์ใดๆ ได้ แต่สมมติฐานที่ว่ามีค่าความหมายเพียงสองค่า ( ทวิภาวะ ) ที่กำหนดให้กับแต่ละสูตรในภาษาเพียงหนึ่งในสองค่าเท่านั้น ( ไม่ขัดแย้ง ) และที่ทุกสูตรได้รับการกำหนดค่า ( ค่ากลางที่ถูกยกเว้น ) เป็นคุณลักษณะที่โดดเด่นของตรรกะแบบคลาสสิก[ 62 ] [ 65 ] [ 38 ]หากต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับตรรกะที่ไม่ใช่แบบคลาสสิกที่มีค่าความจริงมากกว่าสองค่า และความหมายเฉพาะของตรรกะเหล่านั้น สามารถศึกษาบทความเกี่ยวกับ " ตรรกะหลายค่า " " ตรรกะสามค่า " " ตรรกะค่าจำกัด " และ " ตรรกะค่าอนันต์ " ได้
การตีความ (กรณี) และข้อโต้แย้ง
สำหรับภาษาที่กำหนดการตีความ[ 66 ]การประเมินค่า[ 52 ]การประเมินค่าแบบบูลีน [ 67 ] หรือกรณี[ 35 ] [ k ] คือการกำหนดค่าความหมายให้กับสูตรแต่ละสูตรของ[ 35 ] สำหรับภาษาที่เป็นทางการของตรรกะแบบคลาสสิก กรณีถูกกำหนดให้เป็นการกำหนดค่าให้กับสูตรแต่ละสูตรของค่าความจริงอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ไม่ใช่ทั้งสองค่าได้แก่ความจริง ( Tหรือ 1) และความเท็จ ( Fหรือ 0) [ 68 ] [ 69 ]การตีความที่ปฏิบัติตามกฎของตรรกะแบบคลาสสิกบางครั้งเรียกว่าการประเมินค่าแบบบูลีน [ 52 ] [ 70 ] การตีความภาษาที่เป็นทางการสำหรับตรรกะแบบคลาสสิกมักจะแสดงในรูปของตารางความจริง[ 71 ] [ 1 ]เนื่องจากแต่ละสูตรจะถูกกำหนดค่าความจริงเพียงค่าเดียว การตีความจึงอาจถูกมองว่าเป็นฟังก์ชันซึ่งโดเมนคือและเรนจ์คือเซตของค่าความหมาย [ 2 ]หรือ[ 35 ]
สำหรับสัญลักษณ์เชิงประพจน์ที่แตกต่างกัน จะมีการตีความที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกัน สำหรับสัญลักษณ์ใด ๆเช่น จะมีการตีความที่เป็นไปได้: กำหนดให้เป็นTหรือกำหนดให้เป็นF และ สำหรับคู่จะมี การตีความที่เป็นไปได้: กำหนดให้เป็น Tทั้งคู่ หรือ กำหนด ให้เป็น Fทั้งคู่หรือ กำหนดให้เป็น Tและ กำหนด ให้เป็นFหรือกำหนดให้เป็นFและกำหนดให้เป็นT [ 71 ] เนื่องจากมีสัญลักษณ์ เชิงประพจน์จำนวนมาก ที่นับได้ดังนั้นจึงมีการตีความที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกันของโดยรวมจำนวนนับไม่ได้[ 71 ]
โดยที่การตีความและและแสดงถึงสูตร นิยามของข้อโต้แย้งที่ให้ไว้ใน§ ข้อโต้แย้งอาจกล่าวได้ว่าเป็นคู่โดยที่คือเซตของข้ออ้าง และคือข้อสรุป นิยามของความถูกต้อง ของข้อโต้แย้ง กล่าว คือ คุณสมบัติที่ว่าสามารถกล่าวได้ว่าเป็นการไม่มีตัวอย่างค้านโดยที่ตัวอย่างค้านถูกกำหนดให้เป็นกรณีที่ข้ออ้างของข้อโต้แย้งเป็นจริงทั้งหมด แต่ข้อสรุปไม่เป็นจริง[ 35 ] [ 40 ]ดังที่จะเห็นได้ใน§ ความจริงเชิงความหมาย ความถูกต้อง ผลที่ ตามมา นี่ก็เหมือนกับการกล่าวว่าข้อสรุปเป็นผลที่ตามมาเชิงความหมายของข้ออ้าง
ความหมายของตัวเชื่อมเชิงประพจน์
การตีความจะกำหนดค่าความหมายให้กับสูตรอะตอมโดยตรง[ 66 ] [ 35 ]สูตรโมเลกุลจะถูกกำหนดฟังก์ชันของค่าของอะตอมที่เป็นส่วนประกอบตามตัวเชื่อมที่ใช้[ 66 ] [ 35 ]ตัวเชื่อมจะถูกกำหนดในลักษณะที่ค่าความจริงของประโยคที่สร้างขึ้นจากอะตอมที่มีตัวเชื่อมขึ้นอยู่กับค่าความจริงของอะตอมที่ตัวเชื่อมนั้นใช้ และขึ้นอยู่กับค่าความจริงของอะตอมเหล่านั้นเท่านั้น[ 66 ] [ 35 ]ข้อสมมตินี้ถูกอ้างถึงโดยColin Howsonว่าเป็นข้อสมมติของฟังก์ชันความจริงของตัวเชื่อม[ 40 ]
ความหมายผ่านตารางความจริง
| ตัวเชื่อมตรรกะ | ||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||
| แนวคิดที่เกี่ยวข้อง | ||||||||||||||||||||||||||
| แอปพลิเคชัน | ||||||||||||||||||||||||||
เนื่องจากตัวเชื่อมตรรกะถูกกำหนดความหมายเฉพาะในแง่ของค่าความจริงที่พวกมันรับเมื่อตัวแปรเชิงประพจน์ที่พวกมันถูกนำไปใช้รับค่าความจริงที่เป็นไปได้สอง ค่า [ 1 ] [ 35 ]คำจำกัดความเชิงความหมายของตัวเชื่อมมักจะแสดงเป็นตารางความจริงสำหรับตัวเชื่อมแต่ละตัว[ 1 ] [ 35 ] [ 72 ]ดังที่เห็นด้านล่าง:
| ที | ที | ที | ที | ที | ที | เอฟ | เอฟ |
| ที | เอฟ | เอฟ | ที | เอฟ | เอฟ | เอฟ | ที |
| เอฟ | ที | เอฟ | ที | ที | เอฟ | ที | เอฟ |
| เอฟ | เอฟ | เอฟ | เอฟ | ที | ที | ที | ที |
ตารางนี้ครอบคลุม ตัวเชื่อมตรรกะหลักทั้งห้าตัวได้แก่[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]การเชื่อม (ในที่นี้ใช้สัญลักษณ์), การแยก ( p ∨ q ), การบ่งชี้ ( p → q ), เงื่อนไขสองทาง ( p ↔ q ) และการปฏิเสธ (¬ pหรือ ¬ qแล้วแต่กรณี) ตารางนี้เพียงพอสำหรับการกำหนดความหมายของตัวดำเนินการแต่ละตัว[ 1 ] [ 73 ] [ 35 ]สำหรับตารางความจริงเพิ่มเติมสำหรับตัวเชื่อมประเภทต่างๆ โปรดดูบทความ " ตารางความจริง "
ความหมายผ่านนิพจน์การกำหนดค่า
ผู้เขียนบางคนเขียนความหมายของตัวเชื่อมโดยใช้รายการข้อความแทนตาราง ในรูปแบบนี้ โดยที่คือการตีความของตัวเชื่อมทั้งห้าจะถูกกำหนดดังนี้: [ 38 ] [ 52 ]
- ก็ต่อเมื่อ...
- ถ้าและเฉพาะเมื่อและ
- ถ้าและเฉพาะเมื่อหรือ
- ก็ต่อเมื่อเป็นความจริงที่ว่า ถ้าแล้ว
- ก็ต่อเมื่อเป็นความจริงที่ว่าก็ต่อเมื่อ
แทนที่จะใช้การตีความของอาจเขียนออกมาเป็น[ 38 ] [ 74 ]หรือสำหรับคำจำกัดความเช่นข้างต้นอาจเขียนง่ายๆ เป็นประโยคภาษาอังกฤษว่า " ได้รับค่า" [ 52 ]อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนคนอื่นๆ[ 75 ] [ 76 ]อาจชอบพูดถึงแบบจำลอง Tarskianสำหรับภาษา ดังนั้นพวกเขาจะใช้สัญลักษณ์ซึ่งเทียบเท่ากับการพูดว่าโดยที่คือฟังก์ชันการตีความสำหรับ[ 76 ]
วิธีการกำหนดความเชื่อมโยง
ตัวเชื่อมบางตัวเหล่านี้อาจถูกกำหนดในแง่ของตัวเชื่อมอื่น ๆ เช่น การบ่งชี้อาจถูกกำหนดในแง่ของการแยกและการปฏิเสธ เช่น[ 77 ] และการแยกอาจถูกกำหนดในแง่ของการปฏิเสธและการเชื่อมโยง เช่น[ 52 ] ในความเป็นจริงระบบที่สมบูรณ์ตามหน้าที่ความจริง[ l ]ในแง่ที่ว่าสัจพจน์ประพจน์แบบคลาสสิกทั้งหมดและเฉพาะเท่านั้นที่เป็นทฤษฎีบท อาจได้มาโดยใช้เพียงการแยกและการปฏิเสธ (ดังที่Russell , WhiteheadและHilbertทำ) หรือใช้เพียงการบ่งชี้และการปฏิเสธ (ดังที่Fregeทำ) หรือใช้เพียงการเชื่อมโยงและการปฏิเสธ หรือแม้กระทั่งใช้ตัวเชื่อมเพียงตัวเดียวสำหรับ "ไม่ใช่และ" ( Sheffer stroke ) [ 3 ]ดังที่Jean Nicodทำ[ 2 ]ตัว เชื่อม การปฏิเสธร่วม ( ตรรกะ NOR ) ก็เพียงพอแล้วที่จะกำหนดตัวเชื่อมอื่น ๆ ทั้งหมดด้วยตัวมันเอง นอกจาก NOR และ NAND แล้ว ไม่มีตัวเชื่อมต่ออื่นใดที่มีคุณสมบัตินี้[ 52 ] [ m ]
ผู้เขียนบางคน โดยเฉพาะHowson [ 40 ]และ Cunningham [ 79 ]แยกความแตกต่างระหว่างความเท่าเทียมกันกับเงื่อนไขสองทาง (สำหรับความเท่าเทียมกัน Howson เรียกว่า "ความเท่าเทียมกันเชิงฟังก์ชันความจริง" ในขณะที่ Cunningham เรียกว่า "ความเท่าเทียมกันเชิงตรรกะ") ความเท่าเทียมกันใช้สัญลักษณ์ ⇔ และเป็นสัญลักษณ์เมตาภาษา ในขณะที่เงื่อนไขสองทางใช้สัญลักษณ์ ↔ และเป็นตัวเชื่อมทางตรรกะในภาษาวัตถุไม่ว่าอย่างไรก็ตาม ความเท่าเทียมกันหรือเงื่อนไขสองทางจะเป็นจริงก็ต่อเมื่อสูตรที่เชื่อมต่อกันนั้นได้รับค่าความหมายเดียวกันภายใต้การตีความทุกแบบ ผู้เขียนคนอื่นๆ มักไม่แยกความแตกต่างนี้ และอาจใช้คำว่า "ความเท่าเทียมกัน" [ 16 ]และ/หรือสัญลักษณ์ ⇔ [ 80 ]เพื่อแสดงถึงตัวเชื่อมเงื่อนไขสองทางของภาษาวัตถุของพวกเขา
ความจริงเชิงความหมาย ความถูกต้อง ผลที่ตามมา
เมื่อกำหนดเป็นสูตร (หรือประโยค) ของภาษาและเป็นการตีความ (หรือกรณี) [ n ]ของแล้วคำจำกัดความต่อไปนี้จะใช้ได้: [ 71 ] [ 69 ]
- ความจริงในกรณี: [ 35 ]ประโยคของเป็นจริงภายใต้การตีความถ้ากำหนดค่าความจริงTให้กับ[ 69 ] [ 71 ]ถ้าเป็นจริงภายใต้แล้วเรียกว่าแบบจำลองของ[ 71 ]
- ความเท็จในกรณี: [ 35 ] เป็นเท็จภายใต้การตีความก็ต่อเมื่อเป็นจริงภายใต้[ 71 ] [ 81 ] [ 35 ] นี่คือคำจำกัดความ "ความจริงของการปฏิเสธ" ของความเท็จในกรณี[ 35 ]ความเท็จในกรณีอาจถูกกำหนดโดยคำจำกัดความ "ส่วนเติมเต็ม" ได้เช่นกัน: เป็นเท็จภายใต้การตีความก็ต่อเมื่อไม่เป็นจริงภายใต้[ 69 ] [ 71 ] ในตรรกศาสตร์คลาสสิกคำจำกัดความเหล่านี้เทียบเท่ากัน แต่ในตรรกศาสตร์ที่ไม่ใช่คลาสสิกพวกมันไม่เทียบเท่ากัน[ 35 ]
- ผลทางความหมาย:ประโยคหนึ่งเป็นผลทางความหมาย ( ) ของประโยคหนึ่งหากไม่มีการตีความใดที่เป็นจริงและไม่เป็นจริง[ 69 ] [ 71 ] [ 35 ]
- สูตรที่ถูกต้อง (สัจนิรันดร์):ประโยคที่มีความถูกต้องทางตรรกะ ( ), [ o ]หรือสัจนิรันดร์ , [ 82 ] [ 83 ] [ 80 ] [ 52 ]หากเป็นจริงภายใต้การตีความทุกประการ[ 69 ] [ 71 ]หรือเป็นจริงในทุกกรณี[ 35 ]
- ประโยคที่สอดคล้องกัน:ประโยคจะสอดคล้องกันก็ต่อเมื่อเป็นจริงภายใต้การตีความอย่างน้อยหนึ่งแบบ ประโยคจะไม่สอดคล้องกันก็ต่อเมื่อไม่สอดคล้องกัน[ 69 ] [ 71 ]สูตรที่ไม่สอดคล้องกันยังเรียกว่าขัดแย้งในตัวเอง [ 1 ]และกล่าวกันว่าเป็นความขัดแย้งในตัวเอง [ 1 ]หรือเรียกง่ายๆว่าความขัดแย้ง[ 84 ] [ 85 ] [ 86 ] แม้ว่าบางครั้งชื่อหลังนี้จะถูกสงวนไว้เฉพาะสำหรับข้อความในรูปแบบ[ 1 ]
สำหรับการตีความ (กรณีต่างๆ) ของบางครั้งจะมีการให้คำจำกัดความดังต่อไปนี้:
- กรณีสมบูรณ์:กรณีจะสมบูรณ์ก็ต่อเมื่อเป็นจริงในหรือเป็นจริงในสำหรับใดๆใน[ 35 ] [ 87 ]
- กรณีที่สอดคล้องกัน:กรณีจะสอดคล้องกันก็ต่อเมื่อไม่มีในที่ทำให้ทั้งและเป็นจริงใน[ 35 ] [ 88 ]
สำหรับตรรกะแบบคลาสสิกซึ่งถือว่าทุกกรณีสมบูรณ์และสอดคล้องกัน[ 35 ]ทฤษฎีบทต่อไปนี้ใช้ได้:
- สำหรับการตีความใดๆ สูตรที่กำหนดจะเป็นจริงหรือเท็จภายใต้การตีความนั้น[ 71 ] [ 81 ]
- ไม่มีสูตรใดที่ทั้งจริงและเท็จภายใต้การตีความเดียวกัน[ 71 ] [ 81 ]
- เป็นจริงภายใต้เงื่อนไขก็ต่อเมื่อเป็นเท็จภายใต้เงื่อนไข; [ 71 ] [ 81 ]เป็นจริงภายใต้เงื่อนไขก็ต่อเมื่อไม่เป็นจริงภายใต้เงื่อนไข[ 71 ]
- ถ้าและเป็นจริงทั้งคู่ภายใต้แล้วจะเป็นจริงภายใต้[ 71 ] [ 81 ]
- ถ้าและแล้ว[ 71 ]
- เป็นจริงภายใต้เงื่อนไขก็ต่อเมื่อไม่เป็นจริงภายใต้เงื่อนไขหรือเป็นจริงภายใต้เงื่อนไข[ 71 ]
- ถ้าและเฉพาะเมื่อถูกต้องตามหลักตรรกะนั่นคือถ้าและเฉพาะเมื่อ[ 71 ] [ 81 ]
ระบบพิสูจน์
ระบบการพิสูจน์ในตรรกศาสตร์เชิงประพจน์สามารถจำแนกได้กว้างๆ เป็นระบบการพิสูจน์เชิงความหมายและระบบการพิสูจน์เชิงไวยากรณ์ [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]ตามประเภทของผลลัพธ์เชิงตรรกะที่ระบบเหล่านั้นอาศัย: ระบบการพิสูจน์เชิงความหมายอาศัยผลลัพธ์เชิงความหมาย ( ) [ 92 ] ในขณะที่ระบบการพิสูจน์เชิงไวยากรณ์อาศัยผลลัพธ์เชิงไวยากรณ์ ( ) [ 93 ]ผลลัพธ์เชิงความหมายเกี่ยวข้องกับค่าความจริงของประพจน์ในการตีความที่เป็นไปได้ทั้งหมด ในขณะที่ผลลัพธ์เชิงไวยากรณ์เกี่ยวข้องกับการอนุมานข้อสรุปจากข้อสมมติโดยอาศัยกฎและสัจพจน์ภายในระบบที่เป็นทางการ[ 94 ]ส่วนนี้ให้ภาพรวมโดยย่อของระบบการพิสูจน์ประเภทต่างๆ พร้อมลิงก์ไปยังส่วนที่เกี่ยวข้องของบทความนี้ในแต่ละประเภท รวมถึงบทความวิกิพีเดียแยกต่างหากในแต่ละประเภทด้วย
ระบบพิสูจน์ความหมาย

ระบบการพิสูจน์เชิงความหมายอาศัยแนวคิดของผลลัพธ์เชิงความหมายซึ่งแสดงด้วยสัญลักษณ์ ซึ่งบ่งชี้ว่าถ้าเป็นจริงก็ต้องเป็นจริงในทุกการตีความที่เป็นไปได้เช่นกัน[ 94 ]
ตารางความจริง
ตารางความจริงเป็นวิธีการพิสูจน์เชิงความหมายที่ใช้ในการกำหนดค่าความจริงของนิพจน์ตรรกะเชิงประพจน์ในทุกสถานการณ์ที่เป็นไปได้[ 95 ]โดยการแสดงรายการค่าความจริงของอะตอมที่เป็นส่วนประกอบทั้งหมด ตารางความจริงสามารถแสดงให้เห็นว่าประพจน์นั้นเป็นจริง เท็จ สัจนิรันดร์ หรือขัดแย้งกัน[ 96 ]ดู§ การพิสูจน์เชิงความหมายผ่านตารางความจริง
ตารางความหมาย
ตารางความหมายเป็นเทคนิคการพิสูจน์ความหมายอีกแบบหนึ่งที่สำรวจความจริงของข้อเสนออย่างเป็นระบบ[ 97 ]โดยจะสร้างต้นไม้ที่แต่ละกิ่งแสดงถึงการตีความที่เป็นไปได้ของข้อเสนอที่เกี่ยวข้อง[ 98 ]หากทุกกิ่งนำไปสู่ความขัดแย้ง ข้อเสนอเดิมจะถือว่าเป็นความขัดแย้ง และการปฏิเสธของข้อเสนอนั้นจะถือว่าเป็นสัจนิรันดร์ [ 40 ] ดู § การพิสูจน์ความหมายผ่านตาราง
ระบบพิสูจน์เชิงไวยากรณ์

ในทางตรงกันข้าม ระบบการพิสูจน์ทางไวยากรณ์จะเน้นไปที่การจัดการสัญลักษณ์อย่างเป็นทางการตามกฎเฉพาะ แนวคิดของผลลัพธ์ทางไวยากรณ์หมายถึงสิ่งที่สามารถอนุมานได้จากการใช้กฎของระบบอย่างเป็นทางการ[ 94 ]
ระบบสัจพจน์
ระบบสัจพจน์แบบฮิลเบิร์ต หรือระบบฮิลเบิร์ตคือชุดของสัจพจน์หรือข้อสมมติที่ใช้ในการอนุมานข้อความอื่นๆ (ทฤษฎีบท) ทางตรรกะ[ 99 ]ในตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ ระบบสัจพจน์จะกำหนดชุดพื้นฐานของประพจน์ที่ถือว่าเป็นจริงโดยชัดแจ้ง และทฤษฎีบทจะได้รับการพิสูจน์โดยการใช้กฎการอนุมานกับสัจพจน์เหล่านี้[ 100 ]ดู§ การพิสูจน์เชิงไวยากรณ์ผ่านสัจพจน์
การอนุมานตามธรรมชาติ
การอนุมานตามธรรมชาติเป็นวิธีการพิสูจน์เชิงไวยากรณ์ที่เน้นการอนุมานข้อสรุปจากข้อตั้งต้นโดยใช้กฎที่เข้าใจง่ายซึ่งสะท้อนถึงการให้เหตุผลทั่วไป[ 101 ]แต่ละกฎสะท้อนถึงตัวเชื่อมตรรกะเฉพาะและแสดงวิธีการนำหรือกำจัดตัวเชื่อมนั้น[ 101 ]ดู§ การพิสูจน์เชิงไวยากรณ์ผ่านการอนุมานตามธรรมชาติ
แคลคูลัสลำดับ
แคลคูลัสลำดับเป็นระบบที่เป็นทางการที่แสดงการอนุมานเชิงตรรกะเป็นลำดับหรือ "ลำดับ" ของสูตร[ 102 ] แนวทางนี้ พัฒนาโดยGerhard Gentzenโดยเน้นที่คุณสมบัติเชิงโครงสร้างของการอนุมานเชิงตรรกะและให้กรอบการทำงานที่มีประสิทธิภาพสำหรับการพิสูจน์ข้อความภายในตรรกะเชิงประพจน์[ 102 ] [ 103 ]
การพิสูจน์ความหมายผ่านตารางความจริง
การใช้ประโยชน์จากแนวคิดเชิงความหมายของความถูกต้อง (ความจริงในทุกการตีความ) ทำให้สามารถพิสูจน์ความถูกต้องของสูตรได้โดยใช้ตารางความจริงซึ่งให้การตีความที่เป็นไปได้ทั้งหมด (การกำหนดค่าความจริงให้กับตัวแปร) ของสูตร[ 96 ] [ 50 ] [ 38 ]ถ้าและเฉพาะเมื่อทุกบรรทัดในตารางความจริงเป็นจริง สูตรนั้นจึงจะมีความหมายถูกต้อง (เป็นจริงในทุกการตีความ) [ 96 ] [ 50 ]นอกจากนี้ ถ้า (และเฉพาะเมื่อ) ถูกต้อง แสดงว่าไม่สอดคล้องกัน[ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]
ตัวอย่างเช่น ตารางนี้แสดงให้เห็นว่า " p → ( q ∨ r → ( r → ¬ p )) " ไม่ถูกต้อง: [ 50 ]
| พี | q | ร | q ∨ r | r → ¬ p | q ∨ r → ( r → ¬ p ) | p → ( q ∨ r → ( r → ¬ p )) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ที | ที | ที | ที | เอฟ | เอฟ | เอฟ |
| ที | ที | เอฟ | ที | ที | ที | ที |
| ที | เอฟ | ที | ที | เอฟ | เอฟ | เอฟ |
| ที | เอฟ | เอฟ | เอฟ | ที | ที | ที |
| เอฟ | ที | ที | ที | ที | ที | ที |
| เอฟ | ที | เอฟ | ที | ที | ที | ที |
| เอฟ | เอฟ | ที | ที | ที | ที | ที |
| เอฟ | เอฟ | เอฟ | เอฟ | ที | ที | ที |
การคำนวณคอลัมน์สุดท้ายของบรรทัดที่สามอาจแสดงได้ดังนี้: [ 50 ]
| พี | → | (q | ∨ | ร | → | (ร | → | ¬ | p)) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ที | → | (เอฟ) | ∨ | ที | → | (ที | → | ¬ | ที)) |
| ที | → | ( | ที | → | (ที | → | เอฟ | )) | |
| ที | → | ( | ที | → | เอฟ | ) | |||
| ที | → | เอฟ | |||||||
| เอฟ | |||||||||
| ที | เอฟ | เอฟ | ที | ที | เอฟ | ที | เอฟ | เอฟ | ที |
นอกจากนี้ การใช้ทฤษฎีบทที่ว่าถ้าและเฉพาะเมื่อเป็นจริง[ 71 ] [ 81 ]เราสามารถใช้ตารางความจริงเพื่อพิสูจน์ว่าสูตรเป็นผลสืบเนื่องทางความหมายของชุดสูตรได้ถ้าและเฉพาะเมื่อ เราสามารถสร้างตารางความจริงที่เป็นจริงทั้งหมดสำหรับสูตรได้(นั่นคือ ถ้า) [ 104 ] [ 105 ]
การพิสูจน์ความหมายผ่านตาราง
เนื่องจากตารางความจริงมี 2n บรรทัดสำหรับตัวแปร n ตัว จึงอาจยาวจนน่าเบื่อสำหรับค่า n ขนาดใหญ่[ 40 ]ตารางวิเคราะห์เป็นวิธีการพิสูจน์ความหมายที่มีประสิทธิภาพมากกว่า แต่ก็ยังเป็นแบบกลไก[ 72 ]โดยใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่า "เราไม่ได้เรียนรู้อะไรเกี่ยวกับความถูกต้องของการอนุมานจากการตรวจสอบการกระจายค่าความจริงที่ทำให้ข้อสมมติเป็นเท็จหรือข้อสรุปเป็นจริง การกระจายที่เกี่ยวข้องเพียงอย่างเดียวเมื่อพิจารณาความถูกต้องของการอนุมานคือการกระจายที่ทำให้ข้อสมมติเป็นจริงหรือข้อสรุปเป็นเท็จอย่างชัดเจน" [ 40 ]
ตารางวิเคราะห์สำหรับตรรกะเชิงประพจน์ได้รับการระบุอย่างครบถ้วนโดยกฎที่ระบุไว้ในรูปแบบแผนผังด้านล่าง[ 52 ]กฎเหล่านี้ใช้ "สูตรที่มีเครื่องหมาย" โดยที่สูตรที่มีเครื่องหมายคือนิพจน์หรือโดยที่เป็นสูตร (ที่ไม่มีเครื่องหมาย) ของภาษา[ 52 ] ( โดยทั่วไปอ่านว่า " เป็นจริง" และอ่านว่า " เป็นเท็จ") [ 52 ] คำจำกัดความเชิงความหมายอย่างเป็นทางการคือ "ภายใต้การตีความใดๆ สูตรที่มีเครื่องหมายเรียกว่าจริงถ้าเป็นจริง และเป็นเท็จถ้าเป็นเท็จ ในขณะที่สูตรที่มีเครื่องหมายเรียกว่าเท็จถ้าเป็นจริง และเป็นจริงถ้าเป็นเท็จ" [ 52 ]
ในสัญลักษณ์นี้ กฎข้อที่ 2 หมายความว่าให้ผลลัพธ์ทั้งในขณะที่แยกออกเป็นสัญลักษณ์นี้ควรเข้าใจในทำนองเดียวกันสำหรับกฎข้อที่ 3 และ 4 [ 52 ]บ่อยครั้งในตารางสำหรับตรรกะแบบคลาสสิกสัญลักษณ์สูตรที่มีเครื่องหมายจะถูกทำให้ง่ายขึ้นเพื่อให้เขียนง่ายๆ เป็นและเป็นซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้กฎข้อที่ 1 ถูกเรียกว่า " กฎแห่งการปฏิเสธซ้ำซ้อน " [ 40 ] [ 72 ]
เราสร้างตารางสำหรับชุดสูตรโดยการใช้กฎเพื่อสร้างเส้นและกิ่งต้นไม้เพิ่มเติมจนกว่าจะใช้ทุกเส้นจนหมด ทำให้เกิด ตาราง ที่สมบูรณ์ในบางกรณี กิ่งอาจมีทั้งและสำหรับบางซึ่งก็คือความขัดแย้ง ในกรณีนั้น กิ่งนั้นจะเรียกว่าปิด[ 40 ]ถ้าทุกกิ่งในต้นไม้ปิด ต้นไม้นั้นเองก็จะเรียกว่าปิด[ 40 ] ตามกฎสำหรับการสร้างตาราง ต้นไม้ที่ปิดแล้วเป็นหลักฐานว่าสูตรดั้งเดิม หรือชุดสูตรที่ใช้สร้างนั้นขัดแย้งในตัวเอง และดังนั้นจึงเป็นเท็จ[ 40 ]ในทางกลับกัน ตารางยังสามารถพิสูจน์ได้ว่าสูตรตรรกะเป็นสัจนิรันดร์ : ถ้าสูตรเป็นสัจนิรันดร์ การปฏิเสธของมันจะเป็นความขัดแย้ง ดังนั้นตารางที่สร้างจากการปฏิเสธของมันจะปิด[ 40 ]
ในการสร้างตารางสำหรับข้อโต้แย้งขั้นแรกให้เขียนชุดสูตรสมมติฐานโดยแต่ละสูตรอยู่บนบรรทัดเดียว ทำเครื่องหมายด้วย(นั่นคือสำหรับแต่ละในชุด) [ 72 ]และพร้อมกับสูตรเหล่านั้น (ลำดับไม่สำคัญ) ให้เขียนข้อสรุปโดยทำเครื่องหมายด้วย(นั่นคือ) [ 72 ]จากนั้นสร้างต้นไม้ความจริง (ตารางวิเคราะห์) โดยใช้บรรทัดทั้งหมดเหล่านั้นตามกฎ[ 72 ]ต้นไม้ปิดจะเป็นหลักฐานว่าข้อโต้แย้งนั้นถูกต้อง โดยอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าถ้าและเฉพาะเมื่อไม่สอดคล้องกัน (เขียนเป็น) [ 72 ]
รายชื่อรูปแบบการโต้แย้งที่ถูกต้องตามหลักคลาสสิก
การใช้วิธีการตรวจสอบความหมาย เช่น ตารางความจริงหรือตารางความหมาย เพื่อตรวจสอบสัจนิรันดร์และผลลัพธ์เชิงความหมาย สามารถแสดงให้เห็นได้ว่า ในตรรกะแบบคลาสสิก รูปแบบการโต้แย้งแบบคลาสสิกต่อไปนี้มีความถูกต้องทางความหมาย กล่าวคือ สัจนิรันดร์และผลลัพธ์เชิงความหมายเหล่านี้เป็นจริง[ 38 ] เราใช้ ⟚ เพื่อแสดงถึงความเท่าเทียมกันของ และ นั่นคือ เป็นตัวย่อสำหรับทั้ง และ [ 38 ]เพื่อช่วยในการอ่านสัญลักษณ์คำอธิบายของแต่ละสูตรจะถูกให้ไว้ คำอธิบายอ่านสัญลักษณ์ ⊧ (เรียกว่า "ประตูหมุนคู่") ว่า "ดังนั้น" ซึ่งเป็นการอ่านทั่วไป[ 38 ] [ 106 ]แม้ว่าผู้เขียนหลายคนจะชอบอ่านว่า "บ่งชี้" [ 38 ] [ 107 ]หรือ "แบบจำลอง" [ 108 ]
| ชื่อ | ลำดับ | คำอธิบาย |
|---|---|---|
| โมดัส โพเนนส์ | [ 35 ] | ถ้าpแล้วq ; p ; ดังนั้นq |
| โมดัส ทอลเลนส์ | [ 35 ] | ถ้าpแล้วq ; ไม่ใช่q ; ดังนั้นไม่ใช่p |
| ตรรกบทสมมติฐาน | [ 39 ] | ถ้าpแล้วq ; ถ้าqแล้วr ; ดังนั้น ถ้าpแล้วr |
| ตรรกบทแบบแยกส่วน | [ 109 ] | pหรือqหรือทั้งสองอย่าง; ไม่ใช่p ;ดังนั้นq |
| ภาวะกลืนไม่เข้าคายไม่ออกเชิงสร้างสรรค์ | [ 39 ] | ถ้าpแล้วq ; และถ้าrแล้วs ; แต่pหรือr ; ดังนั้นqหรือs |
| ภาวะกลืนไม่เข้าคายไม่ออกที่ทำลายล้าง | ถ้าpแล้วq ; และถ้าrแล้วs ; แต่ไม่ใช่qหรือไม่ใช่s ; ดังนั้น ไม่ใช่pหรือไม่ใช่r | |
| ปัญหาสองทิศทาง | ถ้าpแล้วq ; และถ้าrแล้วs ; แต่pหรือไม่ใช่s ; ดังนั้นqหรือไม่ใช่r | |
| การทำให้ง่ายขึ้น | [ 35 ] | pและqเป็นจริง ดังนั้นp จึง เป็นจริง |
| การเชื่อมโยง | [ 35 ] | pและqเป็นจริงแยกกัน ดังนั้น p และ q จึงเป็นจริงร่วมกัน |
| ส่วนที่เพิ่มเข้าไป | [ 35 ] [ 109 ] | pเป็นจริง ดังนั้น การเชื่อมแบบ "หรือ" ( pหรือq ) จึงเป็นจริง |
| องค์ประกอบของการเชื่อมโยง | ⟚ | ถ้าpเป็นจริง แล้วqเป็นจริง และถ้าp เป็นจริง แล้วrเป็นจริง ดังนั้น ถ้าpเป็นจริง แล้วqและrก็เป็นจริงด้วย |
| การประกอบกันของการแยก | ⟚ | ถ้าpเป็นจริง แล้วqเป็นจริง หรือถ้าp เป็นจริง แล้วrเป็นจริง ดังนั้น ถ้าpเป็นจริง แล้วqหรือrก็เป็นจริงด้วย |
| ทฤษฎีบทของเดอ มอร์แกน (1) | ⟚ [ 35 ] | การปฏิเสธของ ( pและq ) เทียบเท่ากับ (ไม่ใช่pหรือไม่ใช่q ) |
| ทฤษฎีบทของเดอ มอร์แกน (2) | ⟚ [ 35 ] | การปฏิเสธของ ( pหรือq ) เทียบเท่ากับ (ไม่ใช่pและไม่ใช่q ) |
| การสลับเปลี่ยน (1) | ⟚ [ 109 ] | ( pหรือq ) เทียบเท่ากับ ( qหรือp ) |
| การสลับเปลี่ยน (2) | ⟚ [ 109 ] | ( pและq ) เทียบเท่ากับ ( qและp ) |
| การสลับเปลี่ยน (3) | ⟚ [ 109 ] | ( p iff q ) เทียบเท่ากับ ( q iff p ) |
| สมาคม (1) | ⟚ [ 40 ] | pหรือ ( qหรือr ) เทียบเท่ากับ ( pหรือq ) หรือr |
| สมาคม (2) | ⟚ [ 40 ] | pและ ( qและr ) เทียบเท่ากับ ( pและq ) และr |
| การกระจาย (1) | ⟚ [ 109 ] | pและ ( qหรือr ) เทียบเท่ากับ ( pและq ) หรือ ( pและr ) |
| การกระจาย (2) | ⟚ [ 109 ] | pหรือ ( qและr ) เทียบเท่ากับ ( pหรือq ) และ ( pหรือr ) |
| การปฏิเสธซ้ำซ้อน | ⟚ [ 35 ] [ 109 ] | pเทียบเท่ากับการปฏิเสธของไม่ใช่p |
| การสลับตำแหน่ง | ⟚ [ 35 ] | ถ้าpแล้วqจะเทียบเท่ากับ ถ้าไม่ใช่qแล้วไม่ใช่p |
| ผลกระทบทางวัตถุ | ⟚ [ 109 ] | ถ้าpแล้วqเทียบเท่ากับไม่ใช่pหรือq |
| ความเทียบเท่าของวัสดุ (1) | ⟚ [ 109 ] | ( pก็ต่อเมื่อq ) เทียบเท่ากับ (ถ้าpเป็นจริงแล้วqก็เป็นจริง) และ (ถ้าqเป็นจริงแล้วpก็เป็นจริง) |
| ความเทียบเท่าของวัสดุ (2) | ⟚ [ 109 ] | ( pก็ต่อเมื่อq ) เทียบเท่ากับ ( pและqเป็นจริง) หรือ ( pและqเป็นเท็จทั้งคู่) |
| ความเทียบเท่าของวัสดุ (3) | ⟚ | ( p iff q ) เทียบเท่ากับทั้ง ( pหรือไม่ใช่qเป็นจริง) และ (ไม่ใช่pหรือไม่ใช่qเป็นจริง) |
| การส่งออก | [ 110 ] | จาก (ถ้าpและqเป็นจริง แล้วrก็เป็นจริง) เราสามารถพิสูจน์ได้ว่า (ถ้าqเป็นจริง แล้วrก็เป็นจริง ถ้าpเป็นจริง) |
| การนำเข้า | [ 39 ] | ถ้าpแล้ว (ถ้าqแล้วr ) เทียบเท่ากับ ถ้าpและqแล้วr |
| ความเป็นอิสระของการแยก | ⟚ [ 109 ] | pเป็นจริง เทียบเท่ากับpเป็นจริง หรือpเป็นจริง |
| ความไร้อำนาจของการเชื่อมโยง | ⟚ [ 109 ] | pเป็นจริง เทียบเท่ากับpเป็นจริง และpเป็นจริง |
| Tertium non datur (กฎแห่งการยกเว้นตรงกลาง) | [ 35 ] [ 109 ] | pหรือไม่pเป็นจริง |
| กฎแห่งความไม่ขัดแย้ง | [ 35 ] [ 109 ] | pและไม่ใช่pเป็นเท็จ เป็นข้อความที่เป็นจริง |
| การระเบิด | [ 35 ] | pและไม่ใช่pดังนั้นq |
การพิสูจน์เชิงไวยากรณ์โดยการอนุมานตามธรรมชาติ
| กฎการแปลง |
|---|
| แคลคูลัสเชิงประพจน์ |
| กฎการอนุมาน ( รายการ ) |
| กฎการเปลี่ยนตัว |
| ตรรกศาสตร์ภาคแสดง |
| กฎการอนุมาน |
การอนุมานตามธรรมชาติเนื่องจากเป็นวิธีการพิสูจน์ทางไวยากรณ์ จึงถูกกำหนดโดยการให้กฎการอนุมาน (เรียกอีกอย่างว่ากฎการพิสูจน์ ) [ 39 ]สำหรับภาษาที่มีชุดตัวเชื่อมทั่วไปไม่มีการใช้สัจพจน์อื่นใดนอกจากกฎเหล่านี้[ 111 ]กฎเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง และตัวอย่างการพิสูจน์จะแสดงไว้หลังจากนั้น
รูปแบบการเขียน
ผู้เขียนแต่ละคนมีความแตกต่างกันบ้างในเรื่องกฎการอนุมานที่พวกเขากำหนด ซึ่งจะมีการบันทึกไว้ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่โดดเด่นกว่าในแง่ของรูปลักษณ์และความรู้สึกของการพิสูจน์คือความแตกต่างในรูปแบบการ เขียน สัญลักษณ์ สัญกรณ์ § Gentzenซึ่งได้กล่าวถึงไปก่อนหน้านี้สำหรับการโต้แย้งสั้นๆ สามารถนำมาซ้อนกันเพื่อสร้างการพิสูจน์การอนุมานตามธรรมชาติที่มีรูปร่างคล้ายต้นไม้ขนาดใหญ่ได้[ 44 ] [ 16 ] —ไม่ควรสับสนกับ "ต้นไม้แห่งความจริง" ซึ่งเป็นอีกชื่อหนึ่งของตารางวิเคราะห์[ 72 ]นอกจากนี้ยังมีรูปแบบที่คิดค้นโดยStanisław Jaśkowskiซึ่งสูตรในการพิสูจน์จะเขียนอยู่ภายในกล่องที่ซ้อนกันหลายชั้น[ 44 ]และมีการลดรูปรูปแบบของ Jaśkowski โดยFredric Fitch ( สัญกรณ์ Fitch ) ซึ่งกล่องจะถูกลดรูปให้เหลือเพียงเส้นแนวนอนธรรมดาใต้การแนะนำสมมติฐาน และเส้นแนวตั้งทางด้านซ้ายของเส้นที่อยู่ใต้สมมติฐาน[ 44 ]สุดท้ายนี้ มีรูปแบบการเขียนสัญลักษณ์เพียงรูปแบบเดียวที่จะใช้ในบทความนี้ ซึ่งเป็นผลมาจากPatrick Suppes [ 44 ] แต่ได้รับความนิยมอย่างมากจากEJ LemmonและBenson Mates [ 112 ] วิธีนี้มีข้อดีคือ เป็นวิธีที่ใช้ทรัพยากรน้อยที่สุดในการสร้างและแสดงผล ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับบรรณาธิการที่เขียนส่วนนี้ของบทความ เนื่องจากเขาไม่เข้าใจ คำสั่ง LaTeX ที่ซับซ้อน ซึ่งจำเป็นต่อการสร้างหลักฐานในวิธีการอื่นๆ
ดังนั้น การพิสูจน์ที่จัดวางตามรูปแบบสัญกรณ์ Suppes–Lemmon [ 44 ]จึงเป็นลำดับของบรรทัดที่มีประโยค[ 39 ]โดยแต่ละประโยคเป็นได้ทั้งข้อสมมติ หรือผลลัพธ์ของการใช้กฎการพิสูจน์กับประโยคก่อนหน้าในลำดับ[ 39 ]แต่ละบรรทัดของการพิสูจน์ประกอบด้วยประโยคการพิสูจน์พร้อมด้วยคำอธิบายชุดข้อสมมติและหมายเลขบรรทัดปัจจุบัน[ 39 ]ชุดข้อสมมติแสดงรายการข้อสมมติที่ประโยคการพิสูจน์ที่กำหนดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับ ซึ่งอ้างอิงโดยหมายเลขบรรทัด[ 39 ]คำอธิบายระบุว่าใช้กฎการพิสูจน์ใด และกับบรรทัดก่อนหน้าใด เพื่อให้ได้ประโยคปัจจุบัน[ 39 ]ดู ตัวอย่างการพิสูจน์การหักล้างตามธรรมชาติ ใน §
กฎการอนุมาน
กฎการอนุมานแบบหักล้างตามธรรมชาติ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วเป็นผลงานของGentzenมีดังต่อไปนี้[ 111 ]มีกฎการพิสูจน์พื้นฐานสิบข้อ ได้แก่ กฎการสมมติบวกกับกฎการแนะนำและการกำจัดสี่คู่สำหรับตัวเชื่อมไบนารี และกฎการหักล้างแบบไร้เหตุผล [ 39 ] ตรรกบทแบบแยกส่วนสามารถใช้เป็นทางเลือกที่ง่ายกว่าการกำจัด ∨ ที่เหมาะสม[ 39 ]และ MTT และ DN เป็นกฎที่กำหนดโดยทั่วไป[ 111 ]แม้ว่าจะไม่ใช่กฎพื้นฐานก็ตาม[ 39 ]
| ชื่อกฎ | ชื่อเรียกอื่น | คำอธิบายประกอบ | ชุดสมมติฐาน | คำแถลง |
|---|---|---|---|---|
| กฎแห่งสมมติฐาน[ 111 ] | สมมติฐาน[ 39 ] | A [ 111 ] [ 39 ] | หมายเลขบรรทัดปัจจุบัน[ 39 ] | ในขั้นตอนใดๆ ของการโต้แย้ง ให้นำเสนอข้อเสนอเป็นสมมติฐานของการโต้แย้ง[ 111 ] [ 39 ] |
| บทนำของคำสันธาน | บทนำแอมเปอร์แซนด์[ 111 ] [ 39 ]การเชื่อมโยง (CONJ) [ 39 ] [ 113 ] | m, n &I [ 39 ] [ 111 ] | การรวมกันของชุดสมมติฐานที่เส้น mและn [ 39 ] | จากและที่เส้นmและnให้อนุมาน[ 111 ] [ 39 ] |
| การกำจัดคำสันธาน | การทำให้ง่ายขึ้น (S) [ 39 ]การกำจัดแอมเปอร์แซนด์[ 111 ] [ 39 ] | m &E [ 39 ] [ 111 ] | เช่นเดียวกับที่บรรทัด m [ 39 ] | จากบรรทัดmอนุมานและ[ 39 ] [ 111 ] |
| บทนำการแยก[ 111 ] | การบวก (ADD) [ 39 ] | m ∨I [ 39 ] [ 111 ] | เช่นเดียวกับที่บรรทัด m [ 39 ] | จากบรรทัดmอนุมาน ได้ ว่าอะไรก็ตาม[ 39 ] [ 111 ] |
| การกำจัดการแยก | การกำจัดลิ่ม[ 111 ]ปัญหา (DL) [ 113 ] | j,k,l,m,n ∨E [ 111 ] | เส้นj,k,l,m, n [ 111 ] | จากบรรทัดjและสมมติฐานของบรรทัดkและการอนุมานของจากบรรทัดlและสมมติฐานของบรรทัดmและการอนุมานของจากบรรทัดnสรุปได้ว่า[ 111 ] |
| ตรรกบทแบบแยกส่วน | การกำจัดลิ่ม (∨E), [ 39 ] modus tollendo ponens (MTP) [ 39 ] | m,n DS [ 39 ] | การรวมกันของชุดสมมติฐานที่เส้น mและn [ 39 ] | จากบรรทัดmและบรรทัดnให้อนุมาน; จากบรรทัดmและบรรทัดnให้อนุมาน[ 39 ] |
| การกำจัดลูกศร[ 39 ] | Modus ponendo ponens (MPP), [ 111 ] [ 39 ] modus ponens (MP), [ 113 ] [ 39 ]การกำจัดแบบมีเงื่อนไข | m, n →E [ 39 ] [ 111 ] | การรวมกันของชุดสมมติฐานที่เส้น mและn [ 39 ] | จากบรรทัดmและบรรทัดnให้อนุมาน[ 39 ] |
| บทนำลูกศร[ 39 ] | การพิสูจน์แบบมีเงื่อนไข (CP) [ 113 ] [ 111 ] [ 39 ]บทนำแบบมีเงื่อนไข | n, →I (m) [ 39 ] [ 111 ] | ทุกอย่างในชุดสมมติฐานที่บรรทัดnยกเว้นmซึ่งเป็นบรรทัดที่ถือว่าส่วนนำหน้าถูกสมมติไว้[ 39 ] | จากบรรทัดที่nตามสมมติฐานของบรรทัดที่mอนุมานได้ว่า[ 39 ] |
| Reductio ad absurdum [ 111 ] | การพิสูจน์ทางอ้อม (IP) [ 39 ]การแนะนำการปฏิเสธ (−I) [ 39 ]การกำจัดการปฏิเสธ (−E) [ 39 ] | m, n RAA (k) [ 39 ] | การรวมกันของชุดสมมติฐานที่บรรทัดmและnโดยไม่รวมk (สมมติฐานที่ถูกปฏิเสธ) [ 39 ] | จากประโยคและการปฏิเสธ[ p ]ที่บรรทัดmและnให้อนุมานการปฏิเสธสมมติฐานใดๆ ที่ปรากฏในหลักฐาน (ที่บรรทัดk ) [ 39 ] |
| การแนะนำลูกศรคู่[ 39 ] | นิยามเงื่อนไขสองทาง ( Df ↔), [ 111 ]บทนำเงื่อนไขสองทาง | m, n ↔ I [ 39 ] | การรวมกันของชุดสมมติฐานที่เส้น mและn [ 39 ] | จากและที่เส้นmและnให้อนุมาน[ 39 ] |
| การกำจัดลูกศรคู่[ 39 ] | นิยามแบบสองเงื่อนไข ( Df ↔), [ 111 ]การกำจัดแบบสองเงื่อนไข | m ↔ E [ 39 ] | เช่นเดียวกับที่บรรทัด m [ 39 ] | จากบรรทัดmให้อนุมานอย่างใดอย่างหนึ่ง[ 39 ] |
| การปฏิเสธซ้ำซ้อน[ 111 ] [ 113 ] | การกำจัดการปฏิเสธซ้ำซ้อน | ม. DN [ 111 ] | เช่นเดียวกับที่บรรทัด m [ 111 ] | จากบรรทัดmให้อนุมาน[ 111 ] |
| โมดัส โทลเลนโด้ โทลเลนโด[ 111 ] | Modus tollens (MT) [ 113 ] | m, n MTT [ 111 ] | การรวมกันของชุดสมมติฐานที่เส้น mและn [ 111 ] | จากบรรทัดmและบรรทัดnให้อนุมาน[ 111 ] |
ตัวอย่างการพิสูจน์โดยการอนุมานตามธรรมชาติ
หลักฐานด้านล่าง[ 39 ]มาจากและใช้MPPและRAA เท่านั้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าMTTไม่ใช่กฎดั้งเดิม เนื่องจากสามารถอนุมานได้จากกฎอีกสองข้อนั้น
| ชุดสมมติฐาน | หมายเลขบรรทัด | ประโยคพิสูจน์ | คำอธิบายประกอบ |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | เอ | |
| 2 | 2 | เอ | |
| 3 | 3 | เอ | |
| 1 , 3 | 4 | 1 , 3 →E | |
| 1 , 2 | 5 | 2 , 4 RAA |
การพิสูจน์เชิงไวยากรณ์โดยใช้สัจพจน์
เป็นไปได้ที่จะทำการพิสูจน์โดยใช้สัจพจน์ ซึ่งหมายความว่าสัจพจน์ บางอย่าง ถือเป็นสัจพจน์ที่ชัดเจนในตัวเอง และสัจพจน์อื่นๆ จะถูกอนุมานจากสัจพจน์เหล่านั้นโดยใช้modus ponensเป็นกฎการอนุมานเช่นเดียวกับกฎการแทนที่ซึ่งอนุญาตให้แทนที่สูตรใดๆ ที่มีรูปแบบดีด้วยตัวอย่างการแทนที่ ใดๆ ก็ได้[ 114 ]หรืออีกทางหนึ่งคือใช้แผนผังสัจพจน์แทนสัจพจน์ และไม่ใช้กฎการแทนที่[ 114 ]
ส่วนนี้จะกล่าวถึงสัจพจน์ของระบบสัจพจน์ที่สำคัญทางประวัติศาสตร์บางระบบสำหรับตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ สำหรับตัวอย่างเพิ่มเติม ตลอดจนทฤษฎีบทเชิงอภิตรรกศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับระบบสัจพจน์ดังกล่าว (เช่น ความสมบูรณ์และความสอดคล้อง) โปรดดูบทความ ระบบสัจพจน์ ( ตรรกศาสตร์)
Frege's Begriffsschrift
แม้ว่าการพิสูจน์เชิงสัจพจน์จะถูกนำมาใช้ตั้งแต่ตำราเรียนภาษากรีกโบราณ ที่มีชื่อเสียง อย่างElements of Geometryของยูคลิดแต่ในตรรกศาสตร์เชิงประพจน์นั้นมีมาตั้งแต่BegriffsschriftของGottlob Frege ใน ปี 1879 [ 38 ] [ 114 ]ระบบของ Frege ใช้เพียงการบ่งชี้และการปฏิเสธเป็นตัวเชื่อม[ 2 ]โดยมีสัจพจน์หกข้อ: [ 114 ] [ 115 ] [ 116 ]
- ข้อเสนอที่ 1:
- ข้อเสนอที่ 2:
- ข้อเสนอที่ 8:
- ข้อเสนอที่ 28:
- ข้อเสนอที่ 31:
- ข้อเสนอที่ 41:
สิ่งเหล่านี้ถูกใช้โดย Frege ร่วมกับ modus ponens และกฎการแทนที่ (ซึ่งถูกนำมาใช้แต่ไม่เคยระบุอย่างแม่นยำ) เพื่อให้ได้ระบบสัจพจน์ที่สมบูรณ์และสอดคล้องกันของตรรกะเชิงประพจน์แบบคลาสสิกที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับความจริง[ 115 ]
P 2ของ Łukasiewicz
Jan Łukasiewiczแสดงให้เห็นว่าในระบบของ Frege นั้น "สัจพจน์ข้อที่สามนั้นไม่จำเป็น เนื่องจากสามารถอนุมานได้จากสัจพจน์สองข้อก่อนหน้า และสัจพจน์สามข้อสุดท้ายสามารถแทนที่ด้วยประโยคเดียวได้" [ 116 ] ซึ่งเมื่อนำออกจาก สัญลักษณ์ภาษาโปแลนด์ของ Łukasiewicz มาเป็นสัญลักษณ์สมัยใหม่ จะหมายถึงดังนั้น Łukasiewicz จึงได้รับการยกย่อง[ 114 ]ว่าเป็นผู้คิดค้นระบบสัจพจน์สามข้อนี้:
เช่นเดียวกับระบบของ Frege ระบบนี้ใช้กฎการแทนที่และใช้ modus ponens เป็นกฎการอนุมาน[ 114 ]ระบบเดียวกันนี้ได้รับการนำเสนอ (พร้อมกฎการแทนที่ที่ชัดเจน) โดยAlonzo Church [ 117 ]ซึ่งเรียกมันว่าระบบ P 2 [ 117 ] [ 118 ] และช่วยเผยแพร่ให้เป็นที่นิยม[ 118 ]
รูปแบบแผนผังของ P 2
อาจหลีกเลี่ยงการใช้กฎการแทนที่โดยให้สัจพจน์ในรูปแบบแผนผัง โดยใช้สัจพจน์เหล่านั้นเพื่อสร้างชุดสัจพจน์อนันต์ ดังนั้น การใช้อักษรกรีกแทนแผนผัง (ตัวแปรอภิปรัชญาที่อาจแทนสูตรที่มีรูปแบบที่ดี ใดๆ ก็ได้ ) สัจพจน์จึงถูกกำหนดดังนี้: [ 38 ] [ 118 ]
แผนผังเวอร์ชันของ P 2ได้รับการระบุว่าเป็นผลงานของJohn von Neumann [ 114 ]และใช้ในฐานข้อมูลการพิสูจน์อย่างเป็นทางการ "set.mm" ของ Metamath [ 118 ]นอกจากนี้ยังได้รับการระบุว่าเป็นผลงาน ของ Hilbert [ 119 ]และได้รับการตั้งชื่อในบริบทนี้[ 119 ]
ตัวอย่างการพิสูจน์ในหน้า2
ตัวอย่างเช่น การพิสูจน์ใน P 2แสดงไว้ด้านล่าง ก่อนอื่น เราจะตั้งชื่อให้กับสัจพจน์:
- (A1)
- (เอ2)
- (เอ3)
และหลักฐานพิสูจน์มีดังนี้:
- (ตัวอย่างของ (A1))
- (ตัวอย่างของ (A2))
- (จาก (1) และ (2) โดยmodus ponens )
- (ตัวอย่างของ (A1))
- (จาก (4) และ (3) โดย modus ponens)
ตรรกะเชิงอภิปรัชญา
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์แบบคลาสสิกมีคุณสมบัติเชิงอภิปรัชญาที่ดีเป็นพิเศษหลายประการ เมื่อเทียบกับระบบการพิสูจน์มาตรฐานประเภทใด ๆ ที่กล่าวถึงข้างต้น ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์นี้ถือว่าสมเหตุสมผล กล่าวคือ เมื่อใดก็ตามที่ ก็จะได้ เช่นกัน นอกจากนี้ยังมีความสมบูรณ์และสมบูรณ์อย่างยิ่งยวดสำหรับชุดสมมติฐานใด ๆ กล่าวคือ เมื่อใดก็ตามที่ แล้ว[ 65 ] [ 71 ] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สูตรจะเป็นทฤษฎีบทก็ต่อเมื่อมันถูกต้องตามหลักตรรกะ[ 65 ] [ 71 ]
ผลลัพธ์สำคัญอีกประการหนึ่งคือความกะทัดรัด : เซตของสูตรเชิงประพจน์จะสามารถทำให้เป็นจริงได้ก็ต่อเมื่อเซตย่อยจำกัดทุกเซตของสามารถทำให้เป็นจริงได้[ 46 ] [ 65 ]หรือเทียบเท่ากัน ถ้าแล้วจะมีจำนวนจำกัดบางจำนวนที่ทำให้[ 46 ] เนื่องจากการพิสูจน์มาตรฐานใช้สมมติฐานเพียงจำนวนจำกัดเท่านั้น ความกะทัดรัดจึงสามารถได้รับจากความสมบูรณ์ได้ เช่นกัน [ 65 ] [ 46 ]
ในทำนองเดียวกัน ความสอดคล้องทางไวยากรณ์สอดคล้องกับความสามารถในการทำให้เป็นจริง: ชุดของสูตรจะสอดคล้องกันก็ต่อเมื่อมีค่าบูลีน (นั่นคือแบบจำลอง) [ 65 ] [ 71 ]ดังนั้นแนวคิดทางความหมายและทฤษฎีการพิสูจน์ที่ใช้ในตรรกะประพจน์แบบคลาสสิกจึงสอดคล้องกันอย่างแม่นยำ[ 65 ]
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์แบบคลาสสิกก็สามารถตัดสินได้ เช่นกัน เนื่องจากสูตรแต่ละสูตรประกอบด้วยตัวแปรเชิงประพจน์เพียงจำนวนจำกัด จึงสามารถกำหนดได้ว่าสูตรนั้นสามารถทำให้เป็นจริงได้ ไม่สามารถทำให้เป็นจริงได้ หรือถูกต้อง โดยใช้ตารางความจริงเป็นต้น[ 120 ] [ 96 ] [ 50 ]
ผู้แก้ปัญหา
ความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่งระหว่างแคลคูลัสเชิงประพจน์และแคลคูลัสเชิงภาคแสดงคือ ความสามารถในการทำให้เป็นจริงของสูตรเชิงประพจน์สามารถตัดสินได้ [ 120 ] : 81 การตัดสินความสามารถในการทำให้เป็นจริงของสูตรตรรกะเชิงประพจน์เป็น ปัญหา NP-completeอย่างไรก็ตาม มีวิธีปฏิบัติอยู่ (เช่นอัลกอริทึม DPLLปี 1962; อัลกอริทึม Chaffปี 2001) ซึ่งเร็วมากสำหรับกรณีที่มีประโยชน์หลายกรณี งานล่าสุดได้ขยาย อัลกอริทึม ตัวแก้ปัญหา SATให้ทำงานกับประพจน์ที่มีนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ซึ่งก็คือตัวแก้ปัญหา SMT
ดูเพิ่มเติม
ระดับตรรกะที่สูงขึ้น
หัวข้อที่เกี่ยวข้อง
- พีชคณิตบูลีน (ตรรกศาสตร์)
- พีชคณิตบูลีน (โครงสร้าง)
- หัวข้อพีชคณิตบูลีน
- โดเมนบูลีน
- ฟังก์ชันบูลีน
- ฟังก์ชันค่าบูลีน
- ตรรกศาสตร์เชิงหมวดหมู่
- ตรรกะเชิงผสม
- ตรรกะเชิงผสม
- กราฟเชิงแนวคิด
- ตรรกบทแบบแยกส่วน
- กราฟเอนทิตี
- ตรรกศาสตร์เชิงสมการ
- กราฟการดำรงอยู่
- แคลคูลัสเชิงประพจน์แบบบ่งชี้
- แคลคูลัสเชิงประพจน์แบบสัญชาตญาณนิยม
- ฌอง บูริแดน
- กฎแห่งรูปแบบ
- รายการสัญลักษณ์ตรรกะ
- กราฟเชิงตรรกะ
- ตรรกะ NOR
- ค่าตรรกะ
- ตรรกศาสตร์ทางคณิตศาสตร์
- การดำเนินการ (คณิตศาสตร์)
- เปาโลแห่งเวนิส
- กฎของเพียร์ซ
- ปีเตอร์แห่งสเปน (ผู้แต่ง)
- สูตรเชิงประพจน์
- ความแตกต่างแบบสมมาตร
- ตรรกบท (กฎแห่งการอนุมาน)
- ฟังก์ชันความจริง
- ตารางความจริง
- วอลเตอร์ เบอร์ลีย์
- วิลเลียมแห่งเชอร์วูด
หมายเหตุ
- ^แหล่งข้อมูลหลายแห่งเขียนคำนี้โดยใช้คำนำหน้าคำนาม (definite article) เช่น propositional calculus ในขณะที่บางแหล่งก็เรียกมันว่า propositional calculus โดยไม่มีคำนำหน้าคำนาม
- ^บางครั้งตรรกะลำดับที่ศูนย์ใช้เพื่อแสดงถึง ตรรกะภาคแสดงที่ไม่มี ตัวบ่งปริมาณนั่นคือ ตรรกะเชิงประพจน์ที่ขยายด้วยฟังก์ชัน ความสัมพันธ์ และค่าคงที่ [ 6 ]
- ^สำหรับตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ ภาษาที่เป็นทางการที่ใช้คือภาษาเชิงประพจน์
- ^อย่าสับสนกับตัวอักษร ของ ภาษา
- ^ดูตัวเชื่อมทั้งหมดที่เป็นไปได้ในตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ที่คำนึงถึงความจริงพร้อมคุณสมบัติบางประการของตัวเชื่อมเหล่านั้น
- ^คำว่า "หรือทั้งสอง" ทำให้ชัดเจน [ 35 ]ว่าเป็นการแยกตรรกะไม่ใช่ "หรือแบบเฉพาะ " ซึ่งพบได้บ่อยกว่าในภาษาอังกฤษ
- ^เซตของข้อสมมติอาจเป็นเซตว่าง [ 38 ] [ 39 ]การอ้างเหตุผลจากเซตว่างของข้อสมมติจะถือว่าถูกต้องก็ต่อเมื่อข้อสรุปเป็นสัจนิรันดร์ [ 38 ] [ 39 ]
- ^ประตูหมุนสำหรับผลทางไวยากรณ์มีลำดับความสำคัญ ต่ำ กว่าเครื่องหมายจุลภาคซึ่งแสดงถึงการรวมกันของข้อตั้งต้น ซึ่งมีลำดับความสำคัญต่ำกว่าลูกศรที่ใช้สำหรับการบ่งชี้เชิงเนื้อหา ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้วงเล็บในการตีความสูตรนี้ [ 45 ]
- ^ไวยากรณ์ทั่วไปและนามธรรมมาก ๆ จะแสดงไว้ที่นี่ โดยปฏิบัติตามสัญกรณ์ใน SEP [ 2 ]แต่รวมถึงคำจำกัดความที่สาม ซึ่งมักจะระบุไว้อย่างชัดเจนโดยแหล่งข้อมูลอื่น ๆ เช่น Gillon [ 15 ] Bostock [ 38 ] Allen & Hand [ 39 ]และอื่น ๆ อีกมากมาย ดังที่ได้กล่าวไว้ที่อื่นในบทความ ภาษาต่าง ๆ ประกอบชุดตัวแปรเชิงประพจน์อะตอมิกจากตัวอักษรพิมพ์ใหญ่หรือพิมพ์เล็ก (โดยมักจะเน้นที่ P/p, Q/q และ R/r) โดยมีหรือไม่มีตัวเลขกำกับ และในชุดตัวเชื่อม ภาษาเหล่านั้นอาจรวมถึงชุดตัวเชื่อมทั่วไปทั้งห้าชุดหรือชุดย่อยที่สมบูรณ์ตามฟังก์ชันความจริง (และแน่นอน พวกเขายังอาจใช้รูปแบบการเขียนสัญลักษณ์ใด ๆ ของตัวเชื่อมเหล่านี้ก็ได้)
- ^โปรดทราบว่าวลี "หลักการประกอบ" ได้ถูกอ้างถึงในบริบทอื่นๆ และแม้แต่ในบริบทของตรรกศาสตร์ เนื่องจากเบอร์แทรนด์ รัสเซลล์ใช้มันเพื่ออ้างถึงหลักการที่ว่า "ข้อเสนอที่บ่งชี้ข้อเสนอสองข้อแต่ละข้อจะบ่งชี้ข้อเสนอทั้งสองข้อนั้น" [ 53 ]
- ^ผู้เขียนบางท่านใช้คำว่า "การตีความ" ในขณะที่ผู้เขียนท่านอื่นใช้คำว่า "กรณีศึกษา" บทความนี้จะไม่เจาะจงใช้คำใดคำหนึ่ง เนื่องจากเป็นบทความที่ได้รับการแก้ไขร่วมกัน และยังไม่มีข้อสรุปว่าควรใช้คำศัพท์ใด
- ^ชุดตัวเชื่อมที่สมบูรณ์ตามฟังก์ชันความจริง [ 2 ]เรียกอีกอย่างว่าสมบูรณ์ตามฟังก์ชันหรือตรรกะฟังก์ชันความจริง[ 40 ]หรือเพียงพอในการแสดงออก [ 78 ]หรือเพียงพอ[ 40 ] [ 78 ]
- ^ดูตารางแสดงฟังก์ชันความจริงแบบไบวาเลนต์ทั้ง 16 ฟังก์ชัน
- ^คำจำกัดความบางส่วนใช้คำว่า "การตีความ" และกล่าวถึงประโยค/สูตรว่าเป็นจริงหรือเท็จ "ภายใต้" การตีความนั้น ในขณะที่บางส่วนใช้คำว่า "กรณี" และกล่าวถึงประโยค/สูตรว่าเป็นจริงหรือเท็จ "ใน" กรณีนั้นแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือ ที่ตีพิมพ์เผยแพร่แล้ว ( WP:RS ) ได้ใช้ทั้งสองแบบของคำศัพท์ แม้ว่าโดยปกติแล้วผู้เขียนแต่ละคนจะใช้เพียงแบบใดแบบหนึ่งเท่านั้น เนื่องจากบทความนี้ได้รับการแก้ไขร่วมกันและไม่มีข้อตกลงร่วมกันเกี่ยวกับแบบแผนที่จะใช้ ดังนั้นความแตกต่างในคำศัพท์เหล่านี้จึงยังคงอยู่
- ^ตามธรรมเนียมแล้วโดยไม่มีสิ่งใดอยู่ทางซ้ายของประตูหมุน จะใช้เป็นสัญลักษณ์ของสัจนิรันดร์ อาจตีความได้ว่าเป็นการสรุปความหมายจากเซตว่างของสูตร กล่าวคือแต่ละเว้นวงเล็บว่างเพื่อความเรียบง่าย [ 38 ]ซึ่งก็เหมือนกับการกล่าวว่าเป็นสัจนิรันดร์ กล่าวคือไม่มีการตีความใดที่ทำให้เป็นเท็จ [ 38 ]
- ^เพื่อให้ข้อความของกฎง่ายขึ้น คำว่า "การปฏิเสธ" ในที่นี้ใช้ในลักษณะนี้:การปฏิเสธสูตรที่ไม่ใช่การปฏิเสธคือในขณะที่การปฏิเสธมีการปฏิเสธ สอง แบบคือและ[ 39 ]
อ่านเพิ่มเติม
- บราวน์, แฟรงค์ มาร์คแฮม (2003), การให้เหตุผลแบบบูลีน: ตรรกะของสมการบูลีน , ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 1, สำนักพิมพ์ Kluwer Academic Publishers, นอร์เวลล์, แมสซาชูเซตส์ ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2, สำนักพิมพ์ Dover Publications, ไมเนโอลา, นิวยอร์ก
- Chang, CCและKeisler, HJ (1973), ทฤษฎีแบบจำลอง , North-Holland, อัมสเตอร์ดัม, เนเธอร์แลนด์
- Kohavi, Zvi (1978), Switching and Finite Automata Theory , ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 1, McGraw–Hill, 1970. ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2, McGraw–Hill, 1978.
- Korfhage, Robert R. (1974), โครงสร้างการคำนวณแบบไม่ต่อเนื่อง , Academic Press, นิวยอร์ก, NY.
- Lambek, J.และ Scott, PJ. (1986), บทนำสู่ตรรกศาสตร์เชิงหมวดหมู่ลำดับสูง , สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, เคมบริดจ์, สหราชอาณาจักร
- เมนเดลสัน, เอลเลียต (1964), บทนำสู่ตรรกศาสตร์ทางคณิตศาสตร์ , บริษัท ดี. แวน นอสแตรนด์
ผลงานที่เกี่ยวข้อง
- ฮอฟสตัดเตอร์, ดักลาส (1979). เกอเดล, เอสเชอร์, บาค: เปียทองคำนิรันดร์ . เบสิก บุ๊คส์ . ISBN 978-0-465-02656-2.
ลิงก์ภายนอก
- Klement, Kevin C. "ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์"ใน Fieser, James; Dowden, Bradley (บรรณาธิการ). สารานุกรมปรัชญาออนไลน์ . สืบค้นเมื่อ7 เมษายน 2025 .
- แฟรงก์ส, เคอร์ติส (2024). "ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์"ใน ซัลตา, เอ็ดเวิร์ด เอ็น.; โนเดลแมน, ยูริ (บรรณาธิการ). สารานุกรมปรัชญาแห่งสแตนฟอร์ด (ฉบับฤดูหนาว 2024). ห้องปฏิบัติการวิจัยอภิปรัชญา มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด. สืบค้นเมื่อ7 เมษายน 2025 .
- แคลคูลัสภาคแสดงเชิงรูปธรรม (Formal Predicate Calculus ) ประกอบด้วยการพัฒนาเชิงรูปธรรมอย่างเป็นระบบพร้อมการพิสูจน์เชิงสัจพจน์
- หนังสือ "forall x: an introduction to formal logic"โดย PD Magnusครอบคลุมความหมายเชิงรูปธรรมและทฤษฎีการพิสูจน์สำหรับตรรกศาสตร์ประโยค
- บทที่ 2 / ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์จากหนังสือ ตรรกศาสตร์ในการปฏิบัติ
- โปรแกรมพิสูจน์แคลคูลัสลำดับประพจน์บน Project Nayuki ( หมายเหตุ : สามารถป้อนการบ่งชี้ในรูปแบบ
!X|Yและลำดับสามารถเป็นสูตรเดียวที่นำหน้าด้วย>และโดยไม่มีเครื่องหมายจุลภาค) - ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ - ไวยากรณ์เชิงกำเนิด
- เครื่องคำนวณเชิงประพจน์ที่ช่วยให้เข้าใจนิพจน์ง่ายๆ ได้ง่ายขึ้น
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ เป็นสาขาหนึ่งของ ตรรกศาสตร์คลาสสิก [ 1 ] [ 2 ] เรียกอีกอย่างว่าตรรกศาสตร์เชิงประโยค [ 1 ] แคลคูลัสเชิงประโยค [ 3 ] แคลคูลัสเชิงประพจน์ [ 4 ] [ a ]...
ประวัติศาสตร์
แม้ว่านักปรัชญารุ่นก่อนๆ จะได้กล่าวถึงตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ไว้บ้างแล้ว แต่ คริสิปปัส ก็มักได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้พัฒนาระบบนิรนัยสำหรับตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ ซึ่งเป็นความสำเร็จหลักของเขาในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช [ 21 ] ซึ่งได้รับการขยายความโดย...
ประโยค
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์ ตามที่ศึกษากันในมหาวิทยาลัยในปัจจุบัน เป็นข้อกำหนดของมาตรฐานของ ผลลัพธ์เชิงตรรกะ โดยพิจารณาเฉพาะความหมายของ ตัวเชื่อมประพจน์ ในการประเมินเงื่อนไขสำหรับความจริงของประโยค หรือว่าประโยคหนึ่งจะสืบเนื่องมาจากประโยคอื่นหรือกลุ่มประโยคใด [ 2 ]
ประโยคบอกเล่า
ตรรกศาสตร์เชิงประพจน์เกี่ยวข้องกับ ข้อความ ซึ่งนิยามว่าเป็นประโยคบอกเล่าที่มีค่าความจริง [ 30 ] [ 1 ] ตัวอย่างของข้อความอาจรวมถึง: