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Dos formas de regla de generalización en lógica

Tengo un problema con dos formas de la regla de generalización en lógica.

Shoenfield demuestra en su libro que si $T\vdash\phi$ donde $T$ es un conjunto de fórmulas y $\phi$ es una fórmula, entonces $T\vdash\forall x\phi$ .

Su prueba es, "de $T\vdash\phi$ y la tautología $\phi\to(\lnot\forall x\phi\to\phi)$ , $T\vdash\lnot\forall x\phi\to\phi$ . Entonces por el $\forall$ -regla de introducción, $T\vdash\lnot\forall x\phi\to\forall x\phi$ Así que $T\vdash\forall x\phi$ por la tautología $(\lnot\forall x\phi\to\forall x\phi) \to\forall x\phi$ " ("El $\forall$ -La regla de introducción puede ser deducida por el $\exists$ -regla de introducción que se considera como una de las reglas de inferencia en el libro).

Por otro lado, Enderton demuestra que si $T\vdash\phi$ y $x$ no aparecen libres en ninguna fórmula en $T$ entonces $T\vdash\forall x\phi$ y dice la restricción que $x$ no se produce de forma gratuita en $T$ es esencial, mientras que Shoenfield no restringe nada.

Así que $Px\vdash\forall x (Px)$ por Shoenfield y puede que no por Enderton. Me pregunto por qué ocurre esto.

Mi opinión es que esto ocurre por la diferencia entre su definición de $\vDash$ para conjuntos de fórmulas". Enderton define que $Px\vDash\forall x Px$ si para cada estructura $\mathfrak A$ y cada $a\in A$ El universo de $\mathfrak A$ , de tal manera que $\mathfrak A\vDash Px[a]$ , $\mathfrak A\vDash\forall x Px$ . Pero Shoenfield escribe $Px\vDash\forall x Px$ cuando para cada estructura $\mathfrak A$ tal que $\forall a\in A(\mathfrak A\vDash Px[a])$ , $\mathfrak A\vDash\forall x Px$ . Obviamente, $Px\not\vDash\forall x Px$ con la definición de Enderton y $Px\vDash\forall x Px$ con la de Shoenfield.

¿Hay otras que expliquen por qué ocurre? y ¿Qué definición se utiliza en las matemáticas modernas?

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Mauro ALLEGRANZA Puntos 34146

Tienes razón. .

Aquí hay una prueba del Teorema de la Generalización "completo".

En primer lugar, podemos "relajar" el $\forall$ -Regla de introducción (página 31): $A \to B \vdash A \to \forall x B$ siempre y cuando $x$ no es gratis en $A$ .

Así:

  1. $\Gamma \vdash A$

  2. $\vdash A \to (y=y \to A)$ --- es un ejemplo de tautología: $y$ nuevo

  3. $\Gamma \vdash y=y \to A$

  4. $\Gamma \vdash y=y \to \forall x A$ --- por "relajado" $\forall$ -Introducción

  5. $\vdash y=y$ --- axioma de identidad (página 21)

  1. $\Gamma \vdash \forall x A$ .

En cuanto a $\vDash$ , hay una diferencia.

Según la fórmula de Shoenfield (página 20) $A$ es un consecuencia lógica de $\Gamma$ si $A$ es válido en toda estructura en la que todas las fórmulas de $\Gamma$ son válidos.

Considere el caso de $(x=0)$ y la estructura $\mathbb N$ . Fórmula $(x=0)$ no es válida en ella porque no es cierto que cada instancia de la fórmula es verdadera en $\mathbb N$ .

Si elegimos la nueva constante $c_1$ para nombrar el número $1$ tenemos que $(x=0)[c_1]$ es falso, y por lo tanto: $\mathbb N \nvDash (x=0)$ .

Así, "si $(x=0)$ es válido, entonces $\forall x (x=0)$ es válida" es vacuamente verdadera, y así en el sistema de Shoenfield tenemos:

$Px \vDash \forall Px$ ,

y esto es coherente con la regla de generalización "sin restricciones":

Para cualquier $\Gamma$ y cualquier $A$ , si $\Gamma \vdash A$ entonces $\Gamma \vdash (∀x)A$ .

Ver Tourlakis página 43 y página 52.

En pocas palabras, para Shoenfield $Px$ y $\forall x Px$ son semánticamente equivalentes. Esto no es así en el sistema de Enderton.

Este hecho induce algunas otras diferencias: en Enderton, gracias a la restricción de la Generalización, tenemos un Teorema de Deducción "no restringido", mientras que en Shoenfield y Tourlakis tenemos que "para cualquier cerrado fórmula $A$ y la fórmula arbitraria $B$ , si $\Gamma, A \vdash B$ entonces $\Gamma \vdash A → B$ ."

En ambos casos, lo que se evita es "validar" lo inválido: $Px \to \forall x Px$ .

En el sistema de Enderton el "movimiento" $Px \vdash \forall x Px$ no está permitido.

En el sistema de Shoenfiled lo tenemos pero no podemos utilizar el DT para derivar $Px \to \forall x Px$ .


Ver también este puesto así como este .

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