РефератыАстрономияПрПринципи побудови формальних теорій

Принципи побудови формальних теорій







Реферат на тему:


Принципи побудови формальних теорій

Математична логіка
як самостійний розділ сучасної математики сформувався відносно нещодавно - на рубежі дев’ятнадцятого і двадцятого століть. Виникнення і швидкий розвиток математичної логіки були пов’язані з так званою кризою основ (засад) математики, одним з проявів якої є відомі парадокси або антиномії канторівської теорії множин.


Головним предметом у дослідженнях, присвячених «ліквідуванню» кризи і «рятуванню» математики, стали принципи або правила побудови математичних тверджень і математичних теорій, зокрема, пошук відповіді на питання типу: «як повинна бути побудована теорія, щоб у ній не виникало суперечностей або антиномій?», «які властивості повинні мати методи доведення, щоб їх можна було вважати строгими?» тощо.


У математиці з античних часів існував зразок систематичної і строгої побудови теорії - геометрія Евкліда
, в якій усі вихідні положення формулюються явно, у вигляді аксіом, а всі твердження, істинні в цій теорії, - теореми - виводяться з цих аксіом за допомогою послідовностей логічних міркувань, що називаються доведеннями.


Однак при побудові більшості наступних математичних теорій математики, як правило, не вважали за потрібне явно виділяти всі вихідні принципи і чітко формулювати методи конструювання доведень; критерії строгості доведень та очевидності тверджень у математиці в різні часи були різними. Відтак, це призводило час від часу до виникнення криз і необхідності перегляду основ тієї чи іншої теорії.


У кінці ХIХ століття в зв’язку з виникненням кризи в канторівській теорії множин виникла потреба перегляду загальних принципів організації математичних теорій. Це привело до створення нової галузі математики - засад математики
.


Однією з фундаментальних ідей, на які спираються дослідження із засад математики, є ідея формалізації теорій
, тобто послідовного проведення аксіоматичного методу побудови теорії. При цьому не припускається використовувати будь-які припущення про об’єкти теорії, окрім тих, що виражені явно у вигляді аксіом. Аксіоми розглядають як формальні послідовності символів (вирази, формули або слова), а методи доведення - як методи одержання одних виразів з інших за допомогою операцій над символами.


Такий формальний алгебраїчний підхід гарантує чіткість і однозначність вихідних (початкових) тверджень та коректність і однозначність виводу. Однак може скластися враження, що осмисленність (зміст, інтерпретація або семантика) понять і тверджень у формалізованій теорії не відіграють жодної ролі. Зовні це так і є; однак, насправді, і аксіоми, і правила виводу прагнуть означати так, щоб побудована за їхнью допомогою формальна теорія мала б змістовний сенс.


У найзагальнішому вигляді формальну теорію

T
(інший термін - числення

) будують таким чином.


1. Означають набір основних символів - алфавіт
теорії.


2. Конструктивно (як правило, індуктивно) означають множину формул
, аб

о правильно побудованих виразів, яка утворює мову теорії.


3. Виокремлюють підмножину формул, які називають аксіомами
теорії.


4. Задають правила виводу
(виведення
) теорії.


Правило виводу R
(F
1
,F
2
,...,Fm
,G
) - це відношення (або операція) на множині формул.


Якщо формули F
1
,F
2
,...,Fm
,G
знаходяться у відношенні R
, то формула G
називається безпосередньо вивідною
з формул F
1
,F
2
,...,Fm
за правилом R
.


Часто правило виводу R
(F
1
,F
2
,...,Fm
,G
) записують у вигляді


F
1
,F
2
,...,Fm

.


G


Формули F
1
,F
2
,...,Fm
називають припущеннями
, посилками
або гіпотезами
правила R
, а формулу G
- висновком
, наслідком
або вислідом
.


Виведенням
(виводом
, вивідністю
) формули B
з формул A
1
,A
2
,...,An
називають послідовність формул F
1
,F
2
,...,Fm
таку, що Fm
=B
, а будь-яка формула Fi
, i
=1,2,...,m
є:


1) або аксіомою;


2) або однією з початкових формул A
1
,A
2
,...,An
;


3) або безпосередньо вивідною з формул F
1
,F
2
,...,Fi
-1
(або будь-якої їх підмножини) за одним з правил виведення.


Якщо існує виведення формули B
з формул A
1
,A
2
,...,An
, то кажуть, що B
є вивідною
з A
1
,A
2
,...,An
і позначають цей факт так: A
1
,A
2
,...,An
|-B
. Формули A
1
,A
2
,...,An
називають посилками
або гіпотезами
виведення. Перехід у виведенні від формули Fi
-1
до Fi
називають i
-м кроком виведення.


Доведенням
формули B
у теорії T
називають виведення B
з порожньої множини формул, тобто виведення, в якому як початкові формули використовують тільки аксіоми теорії.


Формула B
, для якої існує доведення, називається формулою довідною
(вивідною
) у теорії T
, або теоремою
теорії T
; факт довідності формули B
позначають |-B
.


При вивченні формальних теорій існує два типи тверджень:


1) твердження самої теорії або її теореми;


2) твердження про теорію (про властивості її теорем, властивості доведень тощо).


Перші є елементами (словами, виразами, формулами) внутрішньої мови теорії, а другі - зовнішніми і формулюються у термінах мови, зовнішньої по відношенню до теорії і званої метамовою
теорії; самі ці твердження називають метатеоремами
.


Наприклад, якщо побудовано виведення формули B
з A
1
,A
2
,...,An
, то твердження «A
1
,A
2
,...,An
|-B
» є метатеоремою; це твердження можна розглядати, як додаткове правило виводу, яке можна додати до початкових правил і використовувати у подальших конструюваннях доведень.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Принципи побудови формальних теорій

Слов:838
Символов:6847
Размер:13.37 Кб.