Дедуктивные
системы
[предыдущая глава]  [оглавление]  [следующая глава]

В дедуктивных системах имеется операция, обозначаемая "" или "". Она связывает какие-нибудь формулы, например:

A B    (1)

Такая запись означает, что формула B может быть доказана в данной дедуктивной системе на основе формулы A. Это можно сформулировать и в виде условного высказывания:

"Если формула A доказана в данной дедуктивной системе, то в этой же системе можно построить доказательство и для формулы B.    (2)

Часто понятия "доказано" и "истинно" смешивают, хотя между ними существуют определенные различия. Но допустим, что истинной называется всякая формула, которую можно доказать в данной дедуктивной системе. Тогда высказывание (1) можно переформулировать так:

"Если A, то B".    (3)

Очень похоже на то, что нужно. Осталось лишь найти ту самую дедуктивную систему. Какой она должна быть? Формулами в ней должны быть высказывания. Правила доказательства (их называют "правилами вывода") должны быть такими, чтобы всякому доказательству (1) соответствовало истинное условное высказывание в форме (3). И наоборот: надо, чтобы для всякого истинного условного высказывания (3) можно было бы найти доказательство вида (1).

Где взять такую дедуктивную систему? Таких систем много. Например, классическое исчисление высказываний и классическое исчисление предикатов позволяют доказывать условные высказывания, в которых A и B - формулы с логическими связками "и", "или", "не", материальной импликацией, кванторами и др. Это довольно обширный круг формул, позволяющий математически выражать истинность разнообразных высказываний, сформулированных на обычном языке примерно по такой схеме:

X & Y - "X и Y"

X Y - "X или Y, или и то, и другое вместе."

X Y - "Либо X, либо Y, но не то, и другое вместе."

~X - "неправда, что X"

X Y - "Неправда, что X или Y, или и то, и другое вместе." (обратите внимание, что материальная импликация не переводится по схеме "если... то...").

X Y - "X и Y имеют одинаковую истинность." (обратите внимание, что этот перевод не делается по схеме "...необходимо и достаточно...").

P(x) - некоторое высказывание, истинность которого зависит от выбора x.

P(x, y) - некоторое высказывание, истинность которого зависит от выбора x и y.

x P(x) - "Для любого x истинно высказывание P(x)"

x P(x) - "Существует x, для которого истинно высказывание P(x)"

Таким образом, во многих случаях условное высказывание вида (3) в самом деле может быть выражено через формулу вида (1). Однако проблема состоит в том, что зачастую на "выражении через" все и заканчивается. Допустим, у нас есть некоторое высказывание вида (3). Мы пишем формулу вида (1). Возникает вопрос: ну и чему равна истинность формулы (1)? Нужно как-то ее определить. Ответ, исходя из принятого соглашения: она истинна, если можно построить цепочку доказательств от A до B. Следующий вопрос: а как определить, можно или нельзя? Этот вопрос очень сложен, и зачастую нерешаем даже путем полного перебора (из-за того, что количество вариантов может быть бесконечным). На этот вопрос часто ссылаются как на вопрос о "выводимости" или "доказуемости". Ответ на него дается обычно только для ограниченного круга формул вида A, которые называются аксиомами. В общем случае для произвольных A и B определенного ответа нет. В ряде дедуктивных систем есть точный ответ для произвольной аксиомы A и произвольной формулы B, и наличие таких ответов называется "полнотой", а отсутствие некоторых ответов - "неполнотой".

Однако обычно нет ответа для произвольной формулы (а не только аксиомы) A и произвольной формулы B. Можно попытаться перечислить некоторые случаи, или даже некоторые множества случаев, но для всех возможных случаев ответа нет.

Еще одна неясность состоит в том, что в принципе мы можем сотворить любую дедуктивную систему, очень далекую от классической, и непонятно, что тогда получится. Будет ли операция "" в формуле (1) для этой дедуктивной системы соответствовать условному высказыванию (3)? В общем случае не будет, поскольку ничто не мешает нам написать намеренно бредовые правила вывода и аксиомы, не имеющие даже отдаленного отношения к тому, что мы называем "истиной". Но как в общем случае узнать, какие дедуктивные системы подходят, а какие нет?