stringtranslate.com

Паранепротиворечивая логика

Паранепротиворечивая логика — это попытка логической системы справиться с противоречиями различающим [ необходимым разъяснением ] способом. Альтернативно, паранепротиворечивая логика — это подполе логики , которое занимается изучением и разработкой «устойчивых к несогласованности» логических систем, отвергающих принцип взрыва .

Логики, терпимые к несогласованности, обсуждаются по крайней мере с 1910 года (и, возможно, намного раньше, например, в трудах Аристотеля ) ; [1] однако термин «парапоследовательный» («рядом с последовательным») был впервые введен в обращение в 1976 году перуанским философом Франсиско Миро Кесадой Кантуариасом . [2] Изучение паранепротиворечивой логики получило название паранепротиворечивости, [3] которое охватывает школу диалетеизма .

Определение

В классической логике (а также интуиционистской логике и большинстве других логик) противоречия влекут за собой всё. Это свойство, известное как принцип взрыва или ex противоречие sequitur quodlibet ( лат . «из противоречия вытекает все») [4] формально может быть выражено как

Это означает: если P и его отрицание ¬ P считаются истинными, то из двух утверждений P и (некоторых произвольных) A истинно хотя бы одно. Следовательно, P или A истинно. Однако если мы знаем, что P или A истинно, а также что P ложно (что ¬P истинно ), мы можем заключить, что A , которое может быть чем угодно, истинно. Таким образом, если теория содержит единственное несоответствие, теория тривиальна , то есть каждое предложение в ней рассматривается как теорема.

Характерной или определяющей чертой паранепротиворечивой логики является то, что она отвергает принцип взрыва. В результате паранепротиворечивые логики, в отличие от классических и других логик, могут использоваться для формализации противоречивых, но нетривиальных теорий.

Сравнение с классической логикой

Отношения следования паранепротиворечивой логики пропозиционально слабее , чем в классической логике ; то есть они считают меньше пропозициональных выводов действительными. Дело в том, что паранепротиворечивая логика никогда не может быть пропозициональным расширением классической логики, то есть пропозиционально подтверждать все выводы, которые делает классическая логика. Таким образом, в некотором смысле паранепротиворечивая логика более консервативна и осторожна, чем классическая логика. Именно из-за такой консервативности парасогласованные языки могут быть более выразительными , чем их классические аналоги , включая иерархию метаязыков Альфреда Тарского и других. По словам Соломона Фефермана : «Естественный язык изобилует прямо или косвенно самореферентными , но, по-видимому, безобидными выражениями, — все из которых исключены из структуры Тарского». [5] Это выразительное ограничение можно преодолеть с помощью паранепротиворечивой логики.

Мотивация

Основной мотивацией паранепротиворечивой логики является убеждение в том, что должна быть возможность рассуждать с противоречивой информацией контролируемым и различающим образом. Принцип взрыва исключает это, и поэтому от него следует отказаться. В непаранепротиворечивой логике есть только одна противоречивая теория: тривиальная теория, в которой каждое предложение является теоремой. Паранепротиворечивая логика позволяет различать противоречивые теории и рассуждать на их основе.

Исследования паранепротиворечивой логики также привели к созданию философской школы диалетеизма ( особенно поддерживаемой Грэмом Пристом ), которая утверждает, что истинные противоречия существуют в реальности, например, группы людей, придерживающихся противоположных взглядов по различным моральным вопросам. [6] Быть диалетистом рационально обязывает человека придерживаться той или иной формы паранепротиворечивой логики, опасаясь в противном случае принять тривиализм , то есть признание того, что все противоречия (и, эквивалентно, все утверждения) истинны. [7] Однако изучение паранепротиворечивой логики не обязательно влечет за собой точку зрения диалетеиста. Например, не нужно соглашаться ни на существование истинных теорий, ни на истинные противоречия, а предпочесть более слабый стандарт, такой как эмпирическая адекватность , предложенный Басом ван Фраассеном . [8]

Философия

В классической логике три закона Аристотеля, а именно, исключенное среднее ( p или ¬p ) , непротиворечие ¬ ( p¬p ) и тождество ( p тогда и только тогда , когда p ), считаются одним и тем же, из-за взаимного определения соединительные детали. Более того, традиционно противоречивость (наличие противоречий в теории или совокупности знаний) и тривиальность (тот факт, что такая теория влечет за собой все возможные последствия) предполагаются неразделимыми при условии наличия отрицания. Эти взгляды могут быть оспорены с философской точки зрения именно на том основании, что они не проводят различия между противоречивостью и другими формами непоследовательности.

С другой стороны, из «конфликта» между последовательностью и противоречиями можно вывести тривиальность, если правильно разграничить эти понятия. Сами понятия согласованности и несогласованности могут, кроме того, быть усвоены на уровне объектного языка.

Компромиссы

Парапоследовательность предполагает компромиссы. В частности, отказ от принципа взрыва требует отказа хотя бы от одного из следующих двух принципов: [9]

Оба эти принципа были подвергнуты сомнению.

Один из подходов — отказаться от введения дизъюнкции, но сохранить дизъюнктивный силлогизм и транзитивность. В этом подходе действуют правила естественной дедукции , за исключением введения дизъюнкции и исключения третьего ; более того, вывод A⊢B не обязательно означает следствие A⇒B. Кроме того, выполняются следующие обычные логические свойства: двойное отрицание , а также ассоциативность , коммутативность , дистрибутивность , выводы Де Моргана и идемпотентность (для конъюнкции и дизъюнкции). Кроме того, для следствия справедливо непротиворечивое доказательство отрицания: (A⇒(B∧¬B))⊢¬A.

Другой подход заключается в отказе от дизъюнктивного силлогизма. С точки зрения диалетеизма вполне логично, что дизъюнктивный силлогизм потерпит неудачу. Идея этого силлогизма заключается в том, что если ¬ A , то A исключается и B можно вывести из A ∨ B . Однако если A может выполняться так же, как и ¬A , то аргумент в пользу вывода ослабляется.

Еще один подход заключается в том, чтобы сделать и то, и другое одновременно. Во многих системах соответствующей логики , а также линейной логики имеются две отдельные дизъюнктивные связки. Один допускает введение дизъюнкции, а другой - дизъюнктивный силлогизм. Конечно, это имеет недостатки, связанные с отдельными дизъюнктивными связками, включая путаницу между ними и сложность их связи.

Более того, правило доказательства отрицания (ниже) само по себе является неустойчивым в том смысле, что отрицание каждого предложения может быть доказано из противоречия.

Строго говоря, наличие только приведенного выше правила является паранепротиворечивым, потому что это не тот случай, когда каждое предложение может быть доказано из противоречия. Однако если добавить правило исключения двойного отрицания ( ), то любое предложение можно доказать от противоречия. Устранение двойного отрицания не справедливо для интуиционистской логики .

Логика парадокса

Одним из примеров паранепротиворечивой логики является система, известная как LP (« Логика парадокса »), впервые предложенная аргентинским логиком Флоренсио Гонсалесом Асенхо в 1966 году и позже популяризированная Пристом и другими. [10]

Один из способов представления семантики LP — заменить обычную функциональную оценку реляционной . [11] Бинарное отношение связывает формулу со значением истинности : означает, что это правда, и означает, что это ложь. Формуле должно быть присвоено хотя бы одно значение истинности, но нет требования, чтобы ей было присвоено не более одного значения истинности. Семантические предложения отрицания и дизъюнкции даны следующим образом:

(Другие логические связки, как обычно, определяются в терминах отрицания и дизъюнкции.) Или, выражаясь менее символично, то же самое:

(Семантическое) логическое следствие тогда определяется как сохранение истины:

тогда и только тогда, когда истинно всякий раз, когда каждый элемент истинно.

Теперь рассмотрим такую ​​оценку , что и но это не так, что . Легко проверить, что эта оценка представляет собой контрпример как взрывному, так и дизъюнктивному силлогизму. Однако это также контрпример modus ponens для материального кондиционала LP. По этой причине сторонники LP обычно выступают за расширение системы за счет включения более сильной условной связки, которую невозможно определить с помощью отрицания и дизъюнкции. [12]

Как можно убедиться, LP сохраняет большинство других моделей вывода, которые можно было бы ожидать, как законы Де Моргана и обычные правила введения и исключения для отрицания, конъюнкции и дизъюнкции. Удивительно, но логические истины (или тавтологии ) LP в точности соответствуют классической логике высказываний. [13] (ЛП и классическая логика различаются только выводами, которые они считают действительными.) Ослабление требования, чтобы каждая формула была либо истинной, либо ложной, приводит к более слабой паранепротиворечивой логике, широко известной как следование первой степени (FDE). В отличие от LP, FDE не содержит логических истин.

LP — лишь одна из многих предложенных паранепротиворечивых логик. [14] Здесь она представлена ​​просто как иллюстрация того, как может работать паранепротиворечивая логика.

Связь с другой логикой

Одним из важных типов паранепротиворечивой логики является логика релевантности . Логика является релевантной , если она удовлетворяет следующему условию:

если AB — теорема, то A и B имеют общую нелогическую константу .

Отсюда следует, что логика релевантности не может иметь ( p ∧ ¬ p ) → q в качестве теоремы и, следовательно, (при разумных предположениях) не может подтвердить вывод от { p , ¬ p } к q .

Паранепротиворечивая логика во многом пересекается с многозначной логикой ; однако не все паранепротиворечивые логики многозначны (и, конечно, не все многозначные логики паранепротиворечивы). Диалетические логики , которые также многозначны, паранепротиворечивы, но обратное неверно. Приведенная ниже идеальная трехзначная паранепротиворечивая логика становится логикой RM3 при добавлении контрапозитивной логики.

Интуиционистская логика позволяет A ∨ ¬ A не быть эквивалентной истине, тогда как паранепротиворечивая логика позволяет A ∧ ¬ A не быть эквивалентной ложному. Таким образом, кажется естественным рассматривать паранепротиворечивую логику как « двойственную » интуиционистскую логику. Однако интуиционистская логика представляет собой специфическую логическую систему, тогда как паранепротиворечивая логика охватывает большой класс систем. Соответственно, двойственное понятие паранепротиворечивости называется параполнотой , а «двойственное» интуиционистской логике (специфической параполной логике) — это специфическая паранепротиворечивая система, называемая антиинтуиционистской или дуально-интуиционистской логикой (иногда называемой бразильской логикой по историческим причинам). ). [15] Двойственность между двумя системами лучше всего видна в рамках секвентивного исчисления . В то время как в интуиционистской логике секвенция

не выводимо в дуальной интуиционистской логике

не является выводным [ нужна цитация ] . Аналогично, в интуиционистской логике секвенция

не выводимо, тогда как в дуально-интуиционистской логике

не является выводным. Дуальная интуиционистская логика содержит связку #, известную как псевдоразность , которая является двойственной интуиционистской импликацией. В очень широком смысле A # B можно читать как « А , но не Б ». Однако # не является истинностным , как можно было бы ожидать от оператора «но не»; аналогично, интуиционистский оператор импликации не может рассматриваться как « ¬ ( A ∧ ¬ B ) ». Дуальная интуиционистская логика также имеет базовую связку ⊤, которая является двойственной интуиционистской ⊥: отрицание может быть определено как ¬ A = (⊤ # A )

Полное описание двойственности между паранепротиворечивой и интуиционистской логикой, включая объяснение того, почему дуально-интуиционистская и паранепротиворечивая логика не совпадают, можно найти у Бруннера и Карниелли (2005).

Эти другие логики избегают взрыва: импликативное исчисление высказываний , позитивное исчисление высказываний , эквивалентиальное исчисление и минимальная логика . Последняя, ​​минимальная логика, является одновременно паранепротиворечивой и параполной (подсистема интуиционистской логики). Остальные три просто не позволяют изначально выразить противоречие, так как не умеют образовывать отрицания.

Идеальная трехзначная паранепротиворечивая логика

Вот пример трехзначной логики , которая является паранепротиворечивой и идеальной , как это определено в «Идеальных паранепротиворечивых логиках» О. Ариэли, А. Авроном и А. Заманским, особенно на страницах 22–23. [16] Три истинностных значения: t (только истина), b (истинно и ложно) и f (только ложно).

Формула является истинной, если ее истинностное значение равно t или b для используемой оценки. Формула является тавтологией паранепротиворечивой логики, если она истинна в любой оценке, которая отображает атомарные предложения в { t , b , f }. Всякая тавтология паранепротиворечивой логики является также тавтологией классической логики. Для оценки множество истинных формул замкнуто в соответствии с modus ponens и теоремой о дедукции . Любая тавтология классической логики, не содержащая отрицаний, также является тавтологией паранепротиворечивой логики (путем слияния b с t ). Эту логику иногда называют «Pac» или «LFI1».

Включено

Некоторые тавтологии паранепротиворечивой логики:

** для теоремы о дедукции и ?→{ t , b } = { t , b }
** для теоремы о дедукции (примечание: { t , b }→ { f } = { f } следует из теоремы о дедукции)
** { ж }→? = { т }
** ?→{ т } = { т }
** { т , б } → { б , ж } знак равно { б , ж }
** ~ { ж } = { т }
** ~{ t , b } = { b , f } (примечание: ~ { t } = { f } и ~ { b , f } = { t , b } следуют из способа кодирования значений истинности)
** { т , б }в? знак равно { т , б }
** ?v{ т , б } = { т , б }
** { ТВ ? = { т }
** ?v{ т } = { т }
** { ж } v { ж } = { ж }
** { б , ж } v { б , ж } знак равно { б , ж }
** { ж }&? = { ж }
** ?&{ ж } = { ж }
** { б , ж }&? = { б . е }
** ?& { б , ж } = { б , ж }
** { т }& { т } = { т }
** { т , б }& { т , б } знак равно { т , б }
** ? является объединением { t , b } с { b , f }
** каждое истинностное значение равно t , b или f .

Исключенный

Некоторые тавтологии классической логики, которые не являются тавтологиями паранепротиворечивой логики:

** нет взрыва в паранепротиворечивой логике
** дизъюнктивный силлогизм не работает в паранепротиворечивой логике.
** контрапозитив не работает в паранепротиворечивой логике
** не все противоречия эквивалентны в паранепротиворечивой логике
** противоречит фактам для { b , f }→? знак равно { т , б } (несовместимо с бж знак равно ж )

Стратегия

Предположим, мы столкнулись с противоречивым набором посылок Γ и хотим избежать сведения к тривиальности. В классической логике единственный метод, который можно использовать, — это отвергнуть одну или несколько посылок из Γ. В паранепротиворечивой логике мы можем попытаться разделить противоречие. То есть ослабить логику так, чтобы Γ→ X больше не было тавтологией, при условии, что пропозициональная переменная X не появляется в Γ. Однако мы не хотим ослаблять логику больше, чем это необходимо для этой цели. Поэтому мы хотим сохранить modus ponens и теорему о дедукции, а также аксиомы, которые являются правилами введения и исключения логических связок (где это возможно).

С этой целью мы добавляем третье истинностное значение b , которое будет использоваться внутри отсека, содержащего противоречие. Мы сделаем b фиксированной точкой всех логических связок.

Мы должны сделать b своего рода истиной (в дополнение к t ), потому что в противном случае не было бы вообще никаких тавтологий.

Чтобы гарантировать, что modus ponens работает, мы должны иметь

то есть, чтобы гарантировать, что истинная гипотеза и истинный импликация приводят к истинному выводу, мы должны добиться того, чтобы неверный ( f ) вывод и истинная ( t или b ) гипотеза приводили к неистинному импликации.

Если всем пропозициональным переменным в Γ присвоено значение b , то сама Γ будет иметь значение b . Если мы дадим X значение f , то

.

Значит, Γ→ X не будет тавтологией.

Ограничения: (1) Для истинностных значений не должно быть констант, поскольку это противоречило бы цели паранепротиворечивой логики. Наличие b изменило бы язык классической логики. Наличие t или f снова допустит взрыв, потому что

или

будут тавтологии. Обратите внимание, что b не является фиксированной точкой этих констант, поскольку bt и bf .

(2) Способность этой логики содержать противоречия применима только к противоречиям между конкретными посылками, а не к противоречиям между схемами аксиом.

(3) Утрата дизъюнктивного силлогизма может привести к недостаточной приверженности разработке «правильной» альтернативы, что может нанести вред математике.

(4) Чтобы установить, что формула Γ эквивалентна Δ в том смысле, что одну из них можно заменить другой везде, где они появляются в качестве подформулы, необходимо показать

.

Это сложнее, чем в классической логике, потому что контрапозитивы не обязательно следуют.

Приложения

Паранепротиворечивая логика применялась как средство управления несогласованностью во многих областях, в том числе: [17]

Критика

Некоторые философы выступали против диалетеизма на том основании, что нелогичность отказа от любого из трех вышеприведенных принципов перевешивает любую нелогичность, которую мог бы иметь принцип взрыва.

Другие, такие как Дэвид Льюис , возражали против паранепротиворечивой логики на том основании, что просто невозможно, чтобы утверждение и его отрицание были одновременно истинными. [30] Связанное с этим возражение состоит в том, что «отрицание» в паранепротиворечивой логике на самом деле не является отрицанием ; это просто субпротивоположный -образующий оператор. [31]

Альтернативы

Существуют подходы, которые позволяют разрешать противоречивые убеждения, не нарушая ни одного из интуитивных логических принципов. Большинство таких систем используют многозначную логику с байесовским выводом и теорией Демпстера-Шафера , допуская, что ни одно нетавтологическое убеждение не является полностью (100%) неопровержимым, поскольку оно должно быть основано на неполных, абстрактных, интерпретированных, вероятно, неподтвержденных, потенциально неинформированных, и, возможно, неверное знание (конечно, само это предположение, если оно не тавтологично, влечет за собой собственную опровержимость, если под «опровержимым» мы подразумеваем «не вполне [100%] неопровержимое»). Эти системы фактически отказываются от некоторых логических принципов на практике, не отвергая их в теории.

Известные цифры

Известные фигуры в истории и / или современном развитии паранепротиворечивой логики включают:

Смотрите также

Примечания

  1. ^ "Паранепротиворечивая логика". Стэнфордская энциклопедия философии . Архивировано из оригинала 11 декабря 2015 г. Проверено 1 декабря 2015 г.
  2. ^ Священник (2002), с. 288 и §3.3.
  3. ^ Карниелли, В.; Родригес, А. «Эпистемический подход к паранепротиворечивости: логика свидетельств и истины» Питтсбург
  4. ^ Карниелли, В. и Маркос, Дж. (2001) «Ex противоречие, не sequitur quodlibet». Архивировано 16 октября 2012 г. в Wayback Machine Proc. 2-я Конф. по рассуждению и логике (Бухарест, июль 2000 г.)
  5. ^ Феферман, Соломон (1984). «К полезным бестиповым теориям, I». Журнал символической логики . 49 (1): 75–111. дои : 10.2307/2274093. JSTOR  2274093. S2CID  10575304.
  6. ^ Дженнифер Фишер (2007). О философии логики. Cengage Обучение. стр. 132–134. ISBN 978-0-495-00888-0.
  7. ^ Грэм Прист (2007). «Парапоследовательность и диалетеизм». В Дов М. Габбай; Джон Вудс (ред.). Многозначный и немонотонный поворот в логике . Эльзевир. п. 131. ИСБН 978-0-444-51623-7.
  8. ^ Отавио Буэно (2010). «Философия логики». В Фрице Аллхоффе (ред.). Философия наук: Путеводитель . Джон Уайли и сыновья. п. 55. ИСБН 978-1-4051-9995-7.
  9. Подробнее об этом читайте в статье о принципе взрыва .
  10. ^ Священник (2002), с. 306.
  11. ^ LP также обычно представляют как многозначную логику с тремя значениями истинности ( true , false и оба ).
  12. ^ См., например, Священник (2002), §5.
  13. ^ См. Священник (2002), с. 310.
  14. ^ Обзоры различных подходов к паранепротиворечивой логике можно найти в Бремере (2005) и Присте (2002), а большое семейство паранепротиворечивых логик подробно разработано в Карниелли, Конджилио и Маркосе (2007).
  15. ^ См. Аояма (2004).
  16. ^ «Идеальная паранепротиворечивая логика» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 9 августа 2017 г. Проверено 21 августа 2018 г.
  17. ^ Большинство из них обсуждаются в работах Бремера (2005) и Приста (2002).
  18. ^ См., например, системы поддержания истины или статьи Bertossi et al. (2004).
  19. ^ Гершенсон, К. (1999). Моделирование эмоций с помощью многомерной логики. В материалах 18-й Международной конференции Североамериканского общества обработки нечеткой информации (NAFIPS '99), стр. 42–46, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. IEEE Пресс. http://cogprints.org/1479/
  20. ^ де Карвалью-младший, А.; Хусто, Дж. Ф.; Анджелико, бакалавр; де Оливейра, AM; да Силва Фильо, JI (2021). «Идентификация вращающегося перевернутого маятника для управления парасогласованной нейронной сетью». Доступ IEEE . 9 : 74155–74167. Бибкод : 2021IEEA...974155D. дои : 10.1109/ACCESS.2021.3080176 . ISSN  2169-3536.
  21. ^ Хьюитт (2008b)
  22. ^ Хьюитт (2008a)
  23. ^ Карл Хьюитт. «Формализация рассуждений здравого смысла для масштабируемой и устойчивой к несогласованности координации информации с использованием прямого логического рассуждения и модели актера». в Том. 52 исследований по логике . Публикации колледжа. ISBN 1848901593 . 2015. 
  24. ^ де Карвалью-младший, Арнальдо; Хусто, Жуан Франсиско; де Оливейра, Александр Манисоба; да Силва Фильо, Жоау Инасиу (1 января 2024 г.). «Всесторонний обзор паранепротиворечивой аннотированной доказательной логики: алгоритмы, приложения и перспективы». Инженерные применения искусственного интеллекта . 127 (Б): 107342. doi :10.1016/j.engappai.2023.107342. S2CID  264898768.
  25. ^ Карвалью, А.; Анджелико, бакалавр; Хусто, Дж. Ф.; Оливейра, AM; Сильва, ДЖИД (2023). «Управление эталоном модели с помощью рекуррентной нейронной сети, построенной на парасогласованных нейронах, для отслеживания траектории вращающегося перевернутого маятника». Прикладные мягкие вычисления . 133 : 109927. doi : 10.1016/j.asoc.2022.109927. ISSN  1568-4946.
  26. ^ де Карвалью-младший, Арнальдо; Хусто, Жуан Франсиско; де Оливейра, Александр Манисоба; да Силва Фильо, Жоау Инасиу (1 января 2024 г.). «Всесторонний обзор паранепротиворечивой аннотированной доказательной логики: алгоритмы, приложения и перспективы». Инженерные применения искусственного интеллекта . 127 (Б): 107342. doi :10.1016/j.engappai.2023.107342. S2CID  264898768.
  27. ^ де Карвальо младший, Арнальдо; да Силва Фильо, Жоау Инасиу; де Фрейтас Минич, Марсио; Матук, Густаво Р.; Кортес, Хайгор Миранда; Гарсия, Доротея Виланова; Тазинаффо, Пауло Марсело; Абэ, Джаир Миноро (2023). «Парасогласованная искусственная нейронная клетка обучения путем извлечения противоречий (PANCLCTX) с примерами применения». Достижения в области прикладной логики . Справочная библиотека интеллектуальных систем. Том. 243. стр. 63–79. дои : 10.1007/978-3-031-35759-6_5. ISBN 978-3-031-35758-9.
  28. ^ Карвалью, Арнальдо; Хусто, Жоау Ф.; Анхелико, Бруно А.; де Оливейра, Александр М.; да Силва Фильо, Жоау Инасиу (22 октября 2022 г.). «Парасогласованная оценка состояния для управления маятником Фуруты». С.Н. Информатика . 4 (1). doi : 10.1007/s42979-022-01427-z. S2CID  253064746.
  29. ^ де Карвалью-младший, Арнальдо; Хусто, Жуан Франсиско; де Оливейра, Александр Манисоба; да Силва Фильо, Жоау Инасиу (1 января 2024 г.). «Всесторонний обзор паранепротиворечивой аннотированной доказательной логики: алгоритмы, приложения и перспективы». Инженерные применения искусственного интеллекта . 127 (Б): 107342. doi :10.1016/j.engappai.2023.107342. S2CID  264898768.
  30. ^ См. Льюис (1982).
  31. ^ См. Слейтер (1995), Безио (2000).

Ресурсы


Внешние ссылки