Semiotyka logiczna. Jerzy Pogonowski. Dodatek 4. Zakład Logiki Stosowanej UAM www.logic.amu.edu.pl pogon@amu.edu.pl



Podobne dokumenty
Maszyny logiczne Smullyana

Twierdzenia Gödla. Jerzy Pogonowski. Funkcje rekurencyjne. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Semiotyka logiczna (12)

Po Co Humanistce Logika Gödla-Löba?

Informacje ogólne. Wstęp do współczesnej semantyki. Lingwistyka komputerowa

Twierdzenia Gödla dowody. Czy arytmetyka jest w stanie dowieść własną niesprzeczność?

Dowody założeniowe w KRZ

Alicja, Labirynty i Magiczny Ogród

Metalogika (8) Jerzy Pogonowski. Uniwersytet Opolski. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Maszyny Turinga. Jerzy Pogonowski. Funkcje rekurencyjne. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Semiotyka logiczna (1)

Logika Matematyczna (1)

Naukoznawstwo (Etnolingwistyka V)

Drzewa Semantyczne w KRZ

Rekurencyjna przeliczalność

Ćwiczenia do rozdziału 2, zestaw A: z książki Alfreda Tarskiego Wprowadzenie do logiki

Logika Matematyczna (1)

Wstęp do Matematyki (4)

Wstęp do Matematyki (2)

Funkcje rekurencyjne

Logika Matematyczna (I JiIN UAM)

Logika Matematyczna (10)

Andrzej Wiśniewski Logika II. Wykłady 10b i 11. Semantyka relacyjna dla normalnych modalnych rachunków zdań

Najtrudniejsza Zagadka Świata

Logika Matematyczna. Zadania Egzaminacyjne, 2007

ZALICZENIE WYKŁADU: 30.I.2019

DODATEK 1: Wtedy h(α) = 1 oraz h(β) = 0. Jak pamiętamy ze szkoły, obraz sumy zbiorów jest sumą obrazów tych zbiorów. Mamy zatem:

Metody dowodzenia twierdzeń i automatyzacja rozumowań Systemy aksjomatyczne I

Indukcja matematyczna

LOGIKA Klasyczny Rachunek Zdań

Logika Matematyczna (2,3)

JEZYKOZNAWSTWO. I NAUKI O INFORMACJI, ROK I Logika Matematyczna: egzamin pisemny 18 czerwca Imię i Nazwisko:... I

5. OKREŚLANIE WARTOŚCI LOGICZNEJ ZDAŃ ZŁOŻONYCH

Początki informatyki teoretycznej. Paweł Cieśla

Drobinka semantyki KRP

Indukcja. Materiały pomocnicze do wykładu. wykładowca: dr Magdalena Kacprzak

Metalogika (1) Jerzy Pogonowski. Uniwersytet Opolski. Zakład Logiki Stosowanej UAM

RACHUNEK ZDAŃ 7. Dla każdej tautologii w formie implikacji, której poprzednik również jest tautologią, następnik także jest tautologią.

LOGIKA I TEORIA ZBIORÓW

Poprawność semantyczna

Arytmetyka pierwszego rz du

JEZYKOZNAWSTWO. I NAUKI O INFORMACJI, ROK I Logika Matematyczna: egzamin pisemny 11 czerwca Imię i Nazwisko:... FIGLARNE POZNANIANKI

Logika i teoria mnogości Wykład Sformalizowane teorie matematyczne

Logika Stosowana. Wykład 1 - Logika zdaniowa. Marcin Szczuka. Instytut Informatyki UW. Wykład monograficzny, semestr letni 2016/2017

Metody dowodzenia twierdzeń i automatyzacja rozumowań Na początek: teoria dowodu, Hilbert, Gödel

Czyli Wprowadzenie do logiki

Logika Stosowana. Wykład 7 - Zbiory i logiki rozmyte Część 3 Prawdziwościowa logika rozmyta. Marcin Szczuka. Instytut Informatyki UW

JEZYKOZNAWSTWO. I NAUKI O INFORMACJI, ROK I Logika Matematyczna: egzamin pisemny 29 czerwca Imię i Nazwisko:...

Imię i nazwisko:... OBROŃCY PRAWDY

Podstawowe Pojęcia. Semantyczne KRZ

Kto Będzie Dyrektorem Instytutu Językoznawstwa UAM? Who will become The Director of the Institute of Linguistics at the Adam Mickiewicz University?

Andrzej Wiśniewski Logika II. Materiały do wykładu dla studentów kognitywistyki

Elementy logiki matematycznej

Informacje ogólne. Językoznawstwo i nauka o informacji

Argumenty z intuicji matematycznej

Wstęp do Matematyki (1)

Andrzej Wiśniewski Logika II. Materiały do wykładu dla studentów kognitywistyki. Wykład 15. Trójwartościowa logika zdań Łukasiewicza

Maria Romanowska UDOWODNIJ, ŻE... PRZYKŁADOWE ZADANIA MATURALNE Z MATEMATYKI

Wykład 3. Miara zewnętrzna. Definicja 3.1 (miary zewnętrznej) Funkcję µ przyporządkowującą każdemu podzbiorowi

Przykłady zdań w matematyce. Jeśli a 2 + b 2 = c 2, to trójkąt o bokach długości a, b, c jest prostokątny (a, b, c oznaczają dane liczby dodatnie),

MATEMATYKA DYSKRETNA, PODSTAWY LOGIKI I TEORII MNOGOŚCI

Wprowadzenie do logiki

Myślenie w celu zdobycia wiedzy = poznawanie. Myślenie z udziałem rozumu = myślenie racjonalne. Myślenie racjonalne logiczne statystyczne

Rachunek zdań. Materiały pomocnicze do wykładu. wykładowca: dr Magdalena Kacprzak

Naukoznawstwo (zadania)

Indukcja matematyczna. Zasada minimum. Zastosowania.

Reguły gry zaliczenie przedmiotu wymaga zdania dwóch testów, z logiki (za ok. 5 tygodni) i z filozofii (w sesji); warunkiem koniecznym podejścia do

Elementy logiki i teorii mnogości

Wybierz cztery z poniższych pięciu zadań. Poprawne rozwiazanie dwóch zadań oznacza zdany egzamin.

I. Podstawowe pojęcia i oznaczenia logiczne i mnogościowe. Elementy teorii liczb rzeczywistych.

Logika I. Wykład 4. Semantyka Klasycznego Rachunku Zdań

O ROLI TEZY CHURCHA W DOWODZIE PEWNEGO TWIERDZENIA

Naukoznawstwo (Etnolingwistyka V)

Definicje nieskończoności

Sztuczna inteligencja i logika. Podsumowanie przedsięwzięcia naukowego Kisielewicz Andrzej WNT 20011

Logika. Michał Lipnicki. 15 stycznia Zakład Logiki Stosowanej UAM. Michał Lipnicki () Logika 15 stycznia / 37


Andrzej Wiśniewski Logika I Materiały do wykładu dla studentów kognitywistyki. Wykład 10. Twierdzenie o pełności systemu aksjomatycznego KRZ

Np. Olsztyn leży nad Łyną - zdanie prawdziwe, wartość logiczna 1 4 jest większe od 5 - zdanie fałszywe, wartość logiczna 0

Logika Matematyczna (1-3) Zadania

Tautologia (wyrażenie uniwersalnie prawdziwe - prawo logiczne)

Matematyczne podstawy informatyki Mathematical Foundations of Computational Sciences. Matematyka Poziom kwalifikacji: II stopnia

Adam Meissner.

0.1. Logika podstawowe pojęcia: zdania i funktory, reguły wnioskowania, zmienne zdaniowe, rachunek zdań.

Elementy logiki. Wojciech Buszkowski Wydział Matematyki i Informatyki UAM Zakład Teorii Obliczeń

ALGEBRA Z GEOMETRIĄ BAZY PRZESTRZENI WEKTOROWYCH


Logika dla socjologów

Matematyka ETId Elementy logiki

Wprowadzenie do logiki O czym to będzie?

WYKŁAD 3: METODA AKSJOMATYCZNA

Matematyka Dyskretna 2/2008 rozwiązania. x 2 = 5x 6 (1) s 1 = Aα 1 + Bβ 1. A + B = c 2 A + 3 B = d

Logika Stosowana. Wykład 2 - Logika modalna Część 2. Marcin Szczuka. Instytut Informatyki UW. Wykład monograficzny, semestr letni 2016/2017

ZALICZENIE WYKŁADU: 26.I.2017

Twierdzenia Rolle'a i Lagrange'a

Intuicja Matematyczna

Lista 1 (elementy logiki)

Podstawy Informatyki. Algorytmy i ich poprawność

Funkcja wykładnicza kilka dopowiedzeń

Kultura logiczna Wnioskowania dedukcyjne

Transkrypt:

Semiotyka logiczna Jerzy Pogonowski Zakład Logiki Stosowanej UAM www.logic.amu.edu.pl pogon@amu.edu.pl Dodatek 4 Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 1 / 17

Wprowadzenie Plan na dziś Plan na dziś Plan na dziś: Minijęzyk Smullyana; Twierdzenie Gödla dla minijęzyka; Systemy regularne. Dla oswojenia się z rozumowaniami przekątniowymi, które odgrywają istotną rolę np. w dowodzie Twierdzenia Gödla o niezupełności Arytmetyki Peana pobawimy się dzisiaj pewnym małym systemem logicznym, skonstruowanym przez Raymonda Smullyana (zob. rozdział 15 w Szatan, Cantor i nieskończoność oraz inne łamigłówki.). Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 2 / 17

Wprowadzenie Trochę bibliografii Książki z zagadkami logicznymi Raymonda Smullyana Jaki jest tytuł tej książki? Tajemnica Drakuli, zabawy i łamigłówki logiczne. Warszawa 1993. Przełożył: Bohdan Chwedeńczuk. Trzy wydania polskie. Dama czy tygrys oraz inne zagadki logiczne. Warszawa 1995, 2004. Przełożył: Bohdan Chwedeńczuk. Szatan, Cantor i nieskończoność oraz inne łamigłówki. Warszawa 1998. Przełożyli z angielskiego: Anna i Krzysztof Wójtowicz. Przedrzeźniać Przedrzeźniacza. Oraz Inne Zagadki Logiczne Łącznie z Zadziwiającą Przygodą w Krainie Logiki Kombinatorycznej. Warszawa 2007. Przekład z języka angielskiego: Jerzy Pogonowski. Forever Undecided. A Puzzle Guide to Gödel. Oxford University Press, 1988. Z angielskiego przełożył Jerzy Pogonowski. Ukazało się w 2007 jako: Na zawsze nierozstrzygnięte. Zagadkowy Przewodnik po Twierdzeniach Gödla. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 3 / 17

Wprowadzenie Proste pytania Proste pytania Jakie pożytki może mieć Humanistka z: teorii obliczeń (funkcji rekurencyjnych, maszyn Turinga,... ); logiki modalnej (w szczególności, logiki epistemicznej); metalogiki? Są to, jak sądzę, ważne pytania dydaktyczne. Uprzejmie proszę zwrócić uwagę, że wiedza dotycząca obliczalności oraz matematycznych podstaw logik modalnych należy do standardu nauczania we współczesnych szkółach wyższych na kierunkach: językoznawczych, informatycznych, filozoficznych. Warto to chyba wziąć pod uwagę układając program studiów Językoznawstwa i Nauk o Informacji. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 4 / 17

Minijęzyk Smullyana Minijęzyk Smullyana Rozważmy język o czterech symbolach:,,,. Wyrażeniem tego języka jest dowolny skończony ciąg tych symboli. Zbudujemy miniaturowy system S, w którym można dowodzić pewnych wyrażeń tego języka. Nie będzie przy tym istotne, na czym polega owa dowodliwość. Interesować nas będzie jedynie jej związek z określoną dla tego języka prawdziwością jego wyrażeń. Wyrażenia, które nie są prawdziwe w S nazwiemy fałszywymi w S. Nie będzie istotne, czym jest prawdziwość. Ważne będą jedynie wzajemne związki dowodliwości i prawdziwości. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 5 / 17

Minijęzyk Smullyana Minijęzyk Smullyana Przypiszemy wyrażeniom tego języka następującą interpretację: X stwierdza, że wyrażenie X jest dowodliwe w S; X stwierdza, że wyrażenie XX jest dowodliwe w S; X stwierdza, że wyrażenie X nie jest dowodliwe w S; X stwierdza, że wyrażenie XX nie jest dowodliwe w S. Powiemy, że: X jest prawdziwe w S, gdy X jest dowodliwe w S; X jest prawdziwe w S, gdy XX jest dowodliwe w S; X jest prawdziwe w S, gdy X nie jest dowodliwe w S; X jest prawdziwe w S, gdy XX nie jest dowodliwe w S. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 6 / 17

Minijęzyk Smullyana Poprawność systemu S Widać, że ważną cechą systemu S jest jego samozwrotność można w nim udowodnić różne zdania, stwierdzające, co w tym systemie jest, a co nie jest dowodliwe. Jedyne założenie, które czynimy o systemie S to założenie jego poprawności: wszystkie zdania dowodliwe w S są prawdziwe w S. Konsekwencjami tego założenia są: W 1 Jeśli X jest dowodliwe w S, to X jest dowodliwe w S. W 2 Jeśli X jest dowodliwe w S, to X nie jest dowodliwe w S. W 3 Jeśli X jest dowodliwe w S, to XX jest dowodliwe w S. W 4 Jeśli X jest dowodliwe w S, to XX nie jest dowodliwe w S. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 7 / 17

Twierdzenie Gödla dla S Twierdzenie Gödla dla S Istnieje wyrażenie prawdziwe w S, które nie jest dowodliwe w S. Dowód. Takim wyrażeniem jest. Stwierdza ono, że podwojenie wyrażenia nie jest dowodliwe. Podwojeniem jest. Zatem jest prawdziwe w S wtedy i tylko wtedy, gdy nie jest dowodliwe w S. Oznacza to, że jest: prawdziwe w S i niedowodliwe w S; albo fałszywe w S i dowodliwe w S. Drugi człon tej alternatywy jest wykluczony ze względu na poprawność S: tylko zdania prawdziwe są dowodliwe. Zatem zachodzi pierwszy człon tej alternatywy. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 8 / 17

Twierdzenie Gödla dla S Uwagi o interpretacji zamierzonej Uwaga. Jest chyba dla wszystkich oczywiste, że nasza zamierzona interpretacja minijęzyka Smullyana jest jedną z wielu możliwych interpretacji. To, co jest istotne, to: W 0 możliwość interpretowania ciągów symboli; warunki W 1 W 4. Można więc myśleć o innych jeszcze interpretacjach, spełniających te warunki. Dla przykładu, symbol możemy interpretować jako: drukowalny (przez jakąś maszynę); poznawalny (przez jakiś podmiot); akceptowalny (np. przez Watykan). Anything goes, jeśli tylko spełnione są warunki W 0 W 4. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 9 / 17

Nierozstrzygalność systemu S Operacja sprzężenia Sprzężeniem X jest X. Sprzężeniem X jest X. Sprzężeniem X jest X. Sprzężeniem X jest X. Sprzężenie X oznaczamy przez X. Dla dowolnej pary wyrażeń sprzężonych, jedno z nich jest prawdziwe w S, a drugie jest fałszywe w S. Wyrażenie nazywamy obalalnym w S, gdy jego sprzężenie jest dowodliwe w S. Zatem: X obalane w S wtedy i tylko wtedy, gdy X dowodliwe w S. X obalane w S wtedy i tylko wtedy, gdy X dowodliwe w S. X obalane w S wtedy i tylko wtedy, gdy X dowodliwe w S. X obalane w S wtedy i tylko wtedy, gdy X dowodliwe w S. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 10 / 17

Nierozstrzygalność systemu S Nierozstrzygalność S Wyrażenie, które nie jest ani dowodliwe w S, ani obalalne w S nazwiemy nierozstrzygalnym w S. Pokazaliśmy, że jest prawdziwe i niedowodliwe w S. Z prawdziwości wynika, że wyrażenie z nim sprzężone, czyli jest fałszywe w S. Stąd, na mocy poprawności S, wyrażenie jest także niedowodliwe w S. Stąd i z definicji, mamy, iż jest niedowodliwe w S. Oznacza to, iż wyrażenie jest nierozstrzygalne w S. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 11 / 17

Nierozstrzygalność systemu S Nierozstrzygalność S Uwaga. Można przeprowadzić powyższą argumentację wcale nie odwołując się do pojęcia prawdy. Istotnie, nierozstrzygalność wyrażenia udowodnić można bezpośrednio z warunków W 1 W 4. (1) Przypuśćmy, że jest dowodliwe. Podstawiając za X w W 4 wyrażenie otrzymujemy, że podwojenie jest niedowodliwe, co znaczy, że jest niedowodliwe. Sprzeczność. Zatem nie jest dowodliwe. (2) Gdyby dowodliwe było sprzężenie wyrażenia, czyli wyrażenie, to na mocy warunku W 3 (podstawiamy za X ) wyrażenie byłoby dowodliwe. Pokazaliśmy już jednak, że nie jest dowodliwe. Wynika stąd, że również nie jest dowodliwe. Ostatecznie, wyrażenie nie jest rozstrzygalne w S. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 12 / 17

Ciekawe wyrażenia systemu S Niektóre inne ciekawe wyrażenia S stwierdza o sobie, że jest obalalne. stwierdza o sobie, że nie jest obalalne. stwierdza o sobie, że jest dowodliwe. Dla dowolnego wyrażenia E istnieje wyrażenie X, które stwierdza, że EX jest dowodliwe (tj. X jest prawdziwe wtedy i tylko wtedy, gdy EX jest dowodliwe). Dowód. X = E. Dla dowolnego wyrażenia E istnieje wyrażenie X, które stwierdza, że EX nie jest dowodliwe. Dowód. X = E. Dla dowolnego wyrażenia E istnieje wyrażenie X, które stwierdza, że E X jest dowodliwe. Ćwiczenie. Dla dowolnego wyrażenia E istnieje wyrażenie X, które stwierdza, że E X nie jest dowodliwe. Ćwiczenie. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 13 / 17

Ciekawe wyrażenia systemu S Niektóre inne ciekawe wyrażenia S Istnieją wyrażenia X i Y takie, że: X stwierdza, że Y jest dowodliwe. Y stwierdza, że X nie jest dowodliwe. Co najmniej jedno z wyrażeń X, Y musi być prawdziwe, ale nie ma metody ustalenia, które. Istnieją wyrażenia X i Y takie, że: X stwierdza, że Y jest obalalne. Y stwierdza, że X nie jest obalalne. Co najmniej jedno z wyrażeń X, Y musi być fałszywe, ale nieobalalne. Istnieją wyrażenia X i Y takie, że: X stwierdza, że Y jest dowodliwe. Y stwierdza, że X jest obalalne. Jedno z nich jest prawdziwe, ale niedowodliwe, a drugie fałszywe, ale nieobalalne. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 14 / 17

Ciekawe wyrażenia systemu S Niektóre inne ciekawe wyrażenia S Istnieją wyrażenia X i Y takie, że: X stwierdza, że Y nie jest dowodliwe. Y stwierdza, że X nie jest obalalne. Istnieją wyrażenia X, Y i Z takie, że: X stwierdza, że Y jest obalalne. Y stwierdza, że Z jest nieobalalne. Z stwierdza, że X jest dowodliwe. Nadto, zachodzi jedna z trzech możliwości: X jest prawdziwe, ale nie jest dowodliwe. Y jest fałszywe, ale nie jest obalalne. Z jest fałszywe, ale nie jest obalalne. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 15 / 17

Systemy regularne Systemy regularne Powiemy, że system S, spełniający warunki W 1 W 4 jest regularny, jeśli spełnione są także warunki: Jeśli X jest dowodliwe w S, to X jest dowodliwe w S. Jeśli XX jest dowodliwe w S, to X jest dowodliwe w S. Z tej definicji oraz z warunków W 1 i W 3 wynika, że jeśli S jest systemem regularnym, to: X jest dowodliwe wtedy i tylko wtedy, gdy X jest dowodliwe. X jest dowodliwe wtedy i tylko wtedy, gdy XX jest dowodliwe. Wyrażenia pozytywne to wyrażenia postaci X lub X. Wyrażenia negatywne to wyrażenia postaci X lub X. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 16 / 17

Systemy regularne Systemy regularne System S jest regularny wtedy i tylko wtedy, gdy wszystkie prawdziwe wyrażenia pozytywne S są dowodliwe w S. Jeśli system S jest regularny, to każde fałszywe wyrażenie negatywne jest obalalne w S. Jeśli S jest regularny, to dla dowolnego wyrażenia X oraz dowolnego ciągu E symboli : wyrażenie EX jest dowodliwe wtedy i tylko wtedy, gdy X jest dowodliwe. W systemie regularnym X jest dowodliwe wtedy i tylko wtedy, gdy XX jest dowodliwe. Jeśli E jest dowolnym ciągiem symboli, to wyrażenie E jest prawdziwe i niedowodliwe we wszystkich systemach regularnych. Zatem istnieje nieskończenie wiele wyrażeń prawdziwych i niedowodliwych we wszystkich systemach regularnych. Jerzy Pogonowski (MEG) Semiotyka logiczna Dodatek 4 17 / 17