Парадокс сорита ( / s oʊ ˈ r aɪ t iː z / ), [1] иногда известный как парадокс кучи , является парадоксом , который возникает из-за неопределенных предикатов . [2] Типичная формулировка включает в себя кучу песка, из которой зерна удаляются по отдельности. При предположении, что удаление одного зерна не приводит к тому, что куча больше не считается кучей, парадокс заключается в том, чтобы рассмотреть, что происходит, когда процесс повторяется достаточно много раз, так что остается только одно зерно, и является ли она все еще кучей. Если нет, то вопрос задается, когда она превратилась из кучи в не-кучу. [3]
Слово сорит ( ‹См. Tfd› греч. : σωρείτης ) происходит от греческого слова, обозначающего кучу ( ‹См. Tfd› греч. : σωρός ). [4] Парадокс так назван из-за его первоначальной характеристики, приписываемой Эвбулиду Милетскому . [5] Парадокс заключается в следующем: рассмотрим кучу песка, из которой по отдельности удаляются зерна . Можно построить аргумент, используя предпосылки , следующим образом: [3]
Повторное применение посылки 2 (каждый раз начиная с одной песчинки меньше) в конечном итоге заставляет принять вывод о том, что куча может состоять всего из одной песчинки. [6] Рид (1995) замечает, что «аргумент сам по себе является кучей, или соритом, шагов modus ponens »: [7]
Напряжение между малыми изменениями и большими последствиями порождает Парадокс Сорита... Существует множество вариаций... [некоторые из которых позволяют] рассмотреть разницу между бытием... (вопрос факта ) и кажущимся... (вопрос восприятия ). [2]
Другая формулировка — начать с песчинки, которая явно не является кучей, а затем предположить, что добавление одной песчинки к чему-то, что не является кучей, не приводит к тому, что оно становится кучей. Индуктивно этот процесс можно повторять столько раз, сколько нужно, не создавая при этом кучу. [2] [3] Более естественная формулировка этого варианта — предположить, что существует набор цветных фишек, такой, что две соседние фишки различаются по цвету слишком мало, чтобы человеческое зрение могло их различить. Тогда, по индукции на этой предпосылке, люди не смогут различать цвета. [2]
Удаление одной капли из океана не сделает его «не океаном» (он все равно останется океаном), но поскольку объем воды в океане конечен, в конечном итоге, после достаточного удаления, даже литр оставшейся воды все еще будет океаном.
Этот парадокс можно реконструировать для различных предикатов, например, с «высокий», «богатый», «старый», «синий», «лысый» и т. д. Бертран Рассел утверждал, что весь естественный язык, даже логические связки, неопределенны; более того, представления предложений неопределенны. [8]
Ошибка континуума ( также известная как ошибка бороды , [9] [10] ошибка рисования линий или ошибка точки принятия решения [11] ) — это неформальная ошибка, связанная с парадоксом сорита. Обе ошибки приводят к тому, что человек ошибочно отвергает неопределенное утверждение просто потому, что оно не так точно, как хотелось бы. Неопределенность сама по себе не обязательно подразумевает недействительность. Ошибка — это аргумент о том, что два состояния или условия нельзя считать отдельными (или вообще не существуют ), потому что между ними существует континуум состояний.
Строго говоря, парадокс сорита относится к ситуациям, когда существует множество дискретных состояний (классически от 1 до 1 000 000 песчинок, отсюда 1 000 000 возможных состояний), в то время как заблуждение континуума относится к ситуациям, когда существует (или кажется, что существует) континуум состояний, например, температуры.
Для целей ошибки континуума предполагается, что на самом деле существует континуум, хотя это, как правило, незначительное различие: в общем, любой аргумент против парадокса соритов может быть использован и против ошибки континуума. Один аргумент против ошибки основан на простом контрпримере : существуют лысые люди и люди, которые не являются лысыми. Другой аргумент заключается в том, что для каждой степени изменения состояний степень состояния немного меняется, и эти небольшие изменения накапливаются, чтобы сместить состояние из одной категории в другую. Например, возможно, добавление зерна риса приводит к тому, что общая группа риса становится «немного больше» кучи, и достаточно небольших изменений удостоверят статус группы как кучи – см. нечеткую логику .
Можно возразить против первой посылки, отрицая, что1 000 000 песчинок составляют кучу. Но1 000 000 — это просто произвольно большое число, и аргумент будет применяться к любому такому числу. Поэтому ответ должен полностью отрицать, что существуют такие вещи, как кучи. Питер Унгер защищает это решение. [12] Однако А. Дж. Айер отверг его, когда его представил Унгер: «Если мы считаем, что все состоит из атомов, и думаем, что Унгер состоит не из клеток, а из атомов, которые составляют клетки, то, как указал мне Дэвид Уиггинс , аналогичный аргумент можно использовать для доказательства того, что Унгер, будучи далеким от того, чтобы быть несуществующим, тождественен всему, что есть. Нам нужно только заменить предпосылку о том, что вычитание одного атома из тела Унгера никогда не имеет никакого значения для его существования, предпосылкой о том, что добавление одного атома к нему также никогда не имеет никакого значения». [13]
Обычный первый ответ на парадокс — называть любой набор зерен, в котором их больше определенного количества, кучей. Если бы кто-то определил «фиксированную границу» в10 000 зерен, то можно утверждать, что менее чем за10 000 , это не куча; ибо10 000 или больше, то это куча. [14]
Коллинз утверждает, что такие решения неудовлетворительны, поскольку разница между ними, по-видимому, не имеет большого значения.9999 зерен и10 000 гран. Граница, где бы она ни была установлена, остается произвольной, и поэтому ее точность вводит в заблуждение. Она вызывает возражения как по философским, так и по лингвистическим причинам: первая из-за ее произвольности, а вторая из-за того, что она просто не соответствует тому, как используется естественный язык. [15]
Тимоти Уильямсон [16] [17] [18] и Рой Соренсен [19] утверждают, что существуют фиксированные границы, но они обязательно непознаваемы.
Супероценивание — это метод работы с ирреферентными единичными терминами и неопределенностью . Он позволяет сохранять обычные тавтологические законы даже при работе с неопределенными истинностными значениями. [20] [21] [22] [23] Примером предложения о ирреферентном единичном термине является предложение « Пегас любит солодку ». Поскольку имя « Пегас » не ссылается , предложению не может быть присвоено истинностное значение ; в мифе нет ничего, что оправдывало бы любое такое присвоение. Однако есть некоторые утверждения о Пегасе, которые тем не менее имеют определенные истинностные значения, такие как « Пегас любит солодку» или «Пегас не любит солодку ». Это предложение является примером тавтологии « », то есть действительной схемы « или не- ». Согласно супероцениванию, оно должно быть истинным независимо от того, имеют ли его компоненты истинностное значение.
Допуская предложения без определенных значений истинности, супероценивание избегает смежных случаев, таких как n песчинок — это куча песка, но n − 1 песчинок — нет; например, «1000 песчинок — это куча "можно считать пограничным случаем, не имеющим определенного истинностного значения. Тем не менее, супероценивание способно справиться с предложением типа "1000 песчинок — это куча или1000 песчинок не являются кучей » как тавтологию, т.е. присвоить ей значение «истина» . [ необходима ссылка ]
Пусть будет классическим оцениванием, определенным для каждого атомарного предложения языка , и пусть будет числом различных атомарных предложений в . Тогда для каждого предложения может существовать не более различных классических оцениваний. Супероценивание — это функция от предложений к значениям истинности, такая что предложение является суперистинным (т.е. ) тогда и только тогда, когда для каждого классического оценивания ; аналогично для суперложного. В противном случае не определено — то есть именно тогда, когда есть два классических оценивания и такие, что и .
Например, пусть будет формальным переводом " Пегас любит солодку ". Тогда есть ровно две классические оценки и на , а именно и . Так что не является ни сверхистинным, ни сверхложным. Однако тавтология оценивается как каждой классической оценкой; следовательно, она сверхистинна. Аналогично, формализация приведенного выше предложения кучи не является ни сверхистинной, ни сверхложной, но является сверхистинной.
Другой метод заключается в использовании многозначной логики . В этом контексте проблема заключается в принципе двузначности : песок либо является кучей, либо не является кучей, без каких-либо оттенков серого. Вместо двух логических состояний, куча и не-куча , можно использовать систему из трех значений, например , куча , неопределенное и не-куча . Ответ на это предлагаемое решение заключается в том, что трехзначные системы по-настоящему не разрешают парадокс, поскольку все еще существует разделительная линия между кучей и неопределенным , а также между неопределенным и не-кучей . Третье истинностное значение можно понимать либо как разрыв истинностного значения , либо как избыток истинностного значения . [24]
В качестве альтернативы нечеткая логика предлагает непрерывный спектр логических состояний, представленных в единичном интервале действительных чисел [0,1] — это многозначная логика с бесконечным количеством значений истинности, и, таким образом, песок постепенно переходит от «определенно куча» к «определенно не куча» с оттенками в промежуточной области. Нечеткие изгороди используются для разделения континуума на области, соответствующие классам, таким как определенно куча , в основном куча , частично куча , слегка куча и не куча . [25] [26] Хотя остается проблема, где проходят эти границы; например, при каком количестве зерен песок начинает определенно быть кучей.
Другой метод, предложенный Раффманом [27], заключается в использовании гистерезиса , то есть знания того, как начиналось накопление песка. Эквивалентные количества песка могут быть названы кучами или нет в зависимости от того, как они туда попали. Если большая куча (бесспорно описываемая как куча) медленно уменьшается, она сохраняет свой «статус кучи» до определенной точки, даже если фактическое количество песка уменьшается до меньшего числа зерен. Например,500 зерен — это куча и1000 зерен — это куча. Для этих состояний будет перекрытие. Так что если кто-то уменьшает ее от кучи до кучи, это куча, уменьшающаяся до тех пор, пока750 . В этот момент его перестали бы называть кучей и стали бы называть кучей. Но если заменить одно зерно, оно не превратилось бы мгновенно обратно в кучу. При подъеме вверх оно оставалось бы кучей до тех пор, пока900 гран. Числа выбраны произвольно; суть в том, что одно и то же количество может быть либо кучей, либо кучей в зависимости от того, каким оно было до изменения. Распространенным применением гистерезиса будет термостат для кондиционирования воздуха: кондиционер устанавливается на 77 °F, а затем охлаждает воздух до чуть ниже 77 °F, но не активируется снова мгновенно, когда воздух нагревается до 77,001 °F — он ждет почти до 78 °F, чтобы предотвратить мгновенное изменение состояния снова и снова. [28]
Можно установить значение слова «куча» , апеллируя к консенсусу . Уильямсон в своем эпистемическом решении парадокса предполагает, что значение неопределенных терминов должно определяться групповым использованием. [29] Метод консенсуса обычно утверждает, что набор зерен является «кучей» в той же степени, в какой доля людей в группе считает ее таковой. Другими словами, вероятность того , что любой набор будет считаться кучей, является ожидаемым значением распределения мнения группы.
Группа может решить, что:
Между двумя крайностями отдельные члены группы могут не соглашаться друг с другом по вопросу о том, можно ли назвать какую-либо конкретную коллекцию «кучей». Коллекция тогда не может быть однозначно названа « кучей» или «не кучей». Это можно считать обращением к описательной лингвистике, а не к предписывающей лингвистике , поскольку она решает вопрос определения на основе того, как население использует естественный язык. Действительно, если доступно точное предписывающее определение «кучи», то групповой консенсус всегда будет единодушным, и парадокс не возникнет.
В экономической области теории полезности парадокс сорита возникает, когда исследуются модели предпочтений человека. В качестве примера Роберта Дункана Люса легко найти человека, скажем, Пегги, которая предпочитает в своем кофе 3 грамма (то есть 1 кубик) сахара 15 граммам (5 кубикам), однако, она обычно будет безразлична между 3,00 и 3,03 граммами, а также между 3,03 и 3,06 граммами и так далее, а также, наконец, между 14,97 и 15,00 граммами. [30]
Чтобы избежать парадокса сорита в такой ситуации, экономисты предприняли две меры.
Было введено несколько видов отношений для описания предпочтения и безразличия без столкновения с парадоксом сорита. Люс определил полупорядки и исследовал их математические свойства; [30] Амартия Сен выполнил аналогичную задачу для квазитранзитивных отношений . [37] Сокращая «Пегги любит c x больше, чем c y » как « c x > c y », и сокращая « c x > c y или c x ≈ c y » как « c x ≥ c y », разумно, что отношение ">" является полупорядком, в то время как ≥ является квазитранзитивным. Наоборот, из данного полупорядка > отношение безразличия ≈ может быть восстановлено путем определения c x ≈ c y , если ни c x > c y, ни c y > c x . Аналогично, из данного квазитранзитивного отношения ≥ можно восстановить отношение безразличия ≈, определив c x ≈ c y , если и c x ≥ c y , и c y ≥ c x . Эти восстановленные отношения ≈ обычно не являются транзитивными.
Таблица справа показывает, как приведенный выше пример цвета можно смоделировать как квазитранзитивное отношение ≥. Различия цветов преувеличены для удобства чтения. Цвет X считается более или таким же красным, чем цвет Y , если ячейка таблицы в строке X и столбце Y не пуста. В этом случае, если она содержит "≈", то X и Y выглядят неразличимо равными, а если она содержит ">", то X выглядит явно более красным, чем Y. Отношение ≥ является несвязным объединением симметричного отношения ≈ и транзитивного отношения >. Используя транзитивность >, знание как f10 > d30 , так и d30 > b50 позволяет сделать вывод, что f10 > b50 . Однако, поскольку ≥ не является транзитивным, «парадоксальный» вывод типа « d30 ≥ e20 и e20 ≥ f10 , следовательно , d30 ≥ f10 » больше невозможен. По той же причине, например, « d30 ≈ e20 и e20 ≈ f10 , следовательно, d30 ≈ f10 » больше не является допустимым выводом. Аналогично, чтобы разрешить исходную вариацию парадокса с кучей с помощью этого подхода, отношение « X зерен являются скорее кучей, чем Y зерен» можно было бы считать квазитранзитивным, а не транзитивным.