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¿Por qué hay varios sistemas de axiomas para la lógica proposicional?

Hay un sistema de axiomas que he encontrado en el Elliot de Mendelson, "Introducción a la Lógica Matemática", pág.27, y Theodore Sider, "la Lógica de la Filosofía", pág.59:


(A1) P->(Q->P)


(A2) (P->(Q->P))->(P->Q)->(P->R)


(A3) (-P->-P)->((-Q->P)->P)


Se dice que estos tres axioma esquemas son suficientes para el clásico de la lógica proposicional. Y, sin embargo, hay otros (que se dice ser) igualmente suficiente axioma de sistemas para el clásico de la lógica proposicional, como Hilbert-Bernays axiomas que consiste en 10 axioma esquemas (cf. Jan von Platón, "Elementos de Razonamiento Lógico", pág.250). En Hilbert-Bernays sistema de axiomas, me di cuenta de varias características:


  1. Incluye doble negación normas, es decir, --P->P y P->--P.

  2. Incluye algunas formas de Introducción de las Reglas y la Eliminación de las Reglas que generalmente se encuentran en Gentzen estilo de Deducción Natural del sistema.


Qué significa que Hilbert-Bernays sistema de axiomas es menos económico que la Mendelson? Entiendo la razón para incluir como axioma esquema de tautologías así como la doble negación y la contraposición; es por la facilidad de uso en la prueba. Pero no es ese el punto central de todo sistema axiomático es suficientemente definida por un número mínimo de tautologías no deriven de otros (que constituye una especie de mínima base para todas las otras tautologías)? Después de todo, no podemos incluir todas las tautologías como axiomas. Si eso es así, entonces es de Hilbert-Bernays sistema de axiomas superfluo?


Por último, ¿por qué no le encuentra el concepto básico de la lógica clásica, es decir, la Ley de No-Contradicción (-(P & -P)) y la Ley de Medio Excluido (P o -P), como dos esquemas de axioma? Qué significa que estas dos Leyes es derivable a partir de tres axiomas de Mendelson y Hilbert-Bernays'? Si es sólo otro dos de los muchos tautologías de la lógica proposicional clásica, entonces, ¿por qué llamar a esos dos "Ley"? Esto es desconcertante, porque a menudo he encontrado la descripción de intuitionistic lógica de la lógica clásica, menos de la Ley de Medio Excluido y paraconsistent lógica de la lógica clásica, menos la Ley de la No Contradicción. Si es así, entonces, que los axiomas debo restar el sistema de axiomas de la lógica clásica para producir intuitionistic lógica o paraconsistent lógica?

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Derek Elkins Puntos 417

De hecho, existen muchas presentaciones de la clásica lógica proposicional1.

Si la complejidad se mide exclusivamente en términos de número de axiomas, entonces sí, Mendelson, el axioma de sistema sería el más "económico". Podríamos ser incluso más "económico" con Meredith del sistema: $$((((A\to B)\to(\neg C\to\neg D))\to C)\to E)\to((E\to A)\to(D\to A))$$ Simplemente se desliza en la lengua. Mientras minimality es a menudo un conductor, la gente todavía necesita para descubrir más mínimo de los sistemas. (De hecho, la anterior no es la más minima sistema si se incluye la complejidad de la axiología y no sólo el número). También está la cuestión de la aceptación de los axiomas. Idealmente, queremos que los axiomas a ser "auto-evidente" o al menos fácil de entender intuitivamente. Tal vez sea sólo yo, pero Meredith, el axioma de no saltan a mí como algo que, obviamente, deben ser cierto, deje suficiente por sí solo para demostrar que todos los demás clásicos tautologías.

Minimality es, sin embargo, no es el "punto" de la axiomática de los sistemas. Usted menciona otra razón: a veces, usted realmente no quiere probar cosas en las que es mejor tener un rico y más intuitivo sistema axiomático. Se puede argumentar que se puedan derivar teoremas queremos uso de un mínimo de base, y luego olvidarse de esa base. Esto es cierto, pero la complejidad innecesaria si no tenemos otra razón para considerar a este mínimo. Cuando se comparan diferentes estilos de la prueba del sistema (por ejemplo, Hilbert v. Sequent Cálculo v. Deducción Natural), traducciones entre ellos (especialmente en Hilbert estilo de los sistemas) puede implicar una gran cantidad de la complejidad de la mecánica. Que la complejidad a veces puede reducirse significativamente mediante una cuidadosa elección de los axiomas.

Para las Leyes del Medio Excluido (LEM) y de No-contradicción, la primera cosa que tendríamos que hacer es definir las conectivas. No se puede probar $\neg(P\land\neg P)$ , en un sistema que no tiene $\land$. Dado $\neg$ e $\to$ como primitivas, definiciones estándar de $\land$ e $\lor$ se $P\land Q:\equiv \neg(P\to\neg Q)$ e $P\lor Q:\equiv\neg P\to Q$. Con estas definiciones (o de otros), entonces sí, el LEM y la No contradicción de las dos puede ser comprobado en los sistemas que mencionas y cualquier otro medio de prueba del sistema para el clásico de la lógica proposicional. Su preocupación aquí es una ilustración en la que a menudo nos la atención acerca de que los axiomas tenemos y no sólo porque son cortos y efectivos.

Esto también nos lleva a otra razón de por qué podríamos querer un cierto presentación. Queremos que la presentación de la línea con otros, relacionados con la lógica. Como estás empezando a darse cuenta, de que está mal definida para decir algo como "intuitionistic lógica proposicional (IPL) es la clásica lógica proposicional (CPL), menos de la LEM". Cuando la gente dice cosas como esta, que están siendo descuidados. Sin embargo, "CPL es IPL más LEM" es ambigua. Cualquier presentación de la ILP a la que añadimos LEM es una presentación de la CPL. Para esa presentación, tiene sentido hablar acerca de la eliminación de LEM. No tiene sentido hablar de la eliminación de un axioma sin una presentación de los axiomas que contiene ese axioma. También es muy posible tener una presentación de CPL que contiene LEM que se vuelve mucho más débil que el IPL cuando LEM es eliminado. De hecho, puedes esperar esto porque una presentación de la ILP con LEM añadido es probable que sea redundante, porque las cosas que son intuitionistically distintas son identificables cuando LEM es añadido. La historia es la misma para paraconsistent lógicas.

Si bien no es como mucho de un controlador de Hilbert de estilo a prueba de los sistemas de deducción natural y sequent cálculos de las preocupaciones de estructural a prueba la teoría de que a menudo se presionan para más axiomas (o reglas de inferencia, más bien). Por ejemplo, muchos de los axiomas en una de Hilbert de estilo a prueba de sistema de mezclar las conectivas, como por ejemplo la de Meredith hace. Esto significa que no podemos entender conectivo, en sus propios términos, pero sólo por la forma en que interactúa con otras conectivas. Una fuerza impulsora en la estructural típico de las presentaciones es la caracterización de las conectivas por reglas que no hacer referencia a cualquiera de las otras conectivas. Esta mejor revela la "verdadera" naturaleza de las conectivas, y hace que el sistema sea más modular. Se convierte en algo significativo para hablar acerca de cómo agregar o quitar un solo conectivo, que le permite construir una lógica a la carta. De hecho, la estructura de la prueba la teoría de que motiva a muchas limitaciones en lo que es una prueba del sistema que debe parecer como la lógica de la armonía.

1 Y que el enlace sólo se considera Hilbert estilo de los sistemas de prueba.

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