logic 逻辑学
逻辑学的对象
逻辑学是研究思维形式及其规律的科学
逻辑学属于思维科学。
思维科学揭示思维的本质和规律,是一个学科群体,包括心理学,脑神经生理学,哲学认识论,人工智能等等。
思维形式是思维内容的存在和联系方式,有逻辑常项和逻辑变项组成。
思维形式有其自身的规律性,人要通过思维获取正确的认识,必须遵守这种逻辑规律,否则将会导致思维混乱和认识错误。语言是思维和思维科学在逻辑研究上的媒介
自然语言和符号语言
语言是符号系统,有三个要素:1
2
3
4
5
61.第一要素,基本符号
基本符号是语言的基本材料。
2.第二要素,语形规则
3.第三要素,语义规则
语言可分为自然语言和人工语言。
自然语言就是人们日常交际用的口语或书面语;
人工语言是某些学科中人们创造出来的符号系统。
性质与应用
1.基础性
是一切只是学科的基础。
2.工具性
3.人类性谬误和诡辩的言词,有悖于事实与真理,歪曲的运用逻辑,全面精准地研修逻辑,有助于正确的认识世界,有效地交流实际,善于识别和驳斥诡辩,避免思维表达中的谬误,逻辑与人相伴,不可须臾脱离。
概念的定义
`概念是思想存在的基本形式,是思维的基本要素。1
2
3
4
5
6
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10【例题】分析下列陈述的适当性(不当;适当但不是定义;定义)
(1)人是上帝的杰作
(2)人是自私的生物
(3)人是社会性动物
(4)人是有思想的动物
{分析:1.不当,没有人上帝的杰作,上帝的杰作不是人的属性
2.不当,有人自私有人无私,是人的偶有属性,不是固有属性
3.适当但不是定义,人有社会性,有社会性的不一定是人。社会是人的固有属性,不是本质属性。
4.是定义,人都有思想,有思想是人的本质属性}
定义的结构
一般形式:被定义的概念=(邻近)属概念+种差
概念
划分结构
划分有三个要素:母项,子项,和划分标椎.
正确的划分要遵守以下规则:
第一,各子项外延之和必须等于母项
第二,一次划分必须遵守同一标准
第三,子项的外延必须为不相容的关系
第四,子项必须是同一层次的概念1
2
3反变关系:具有属种关系的概念的内涵和外延之间,存在反变关系.
限制:增加内涵,缩小外延
概括:减少内涵,扩大外延
命题与逻辑
表达判断的语句,叫做命题.
命题的基本特征是有真假.或者真,或者假.但不能既是真又是假.
复合命题
1.包含与自身不同的命题作为支命题;
2.它的真值由其支命题的真值唯一的确定;
几种常见的的复合命题:1
2
3
4一,联言命题
二,选言命题
三,假言命题
四,负命题
为了方便我们规定了几个联结词:
∧∨$\Leftarrow\Leftrightarrow$$\neg$
单个命题p,q
命题的推理
p$\wedge$q
$\therefore$p
或者
p$\wedge$p
$\therefore$q
p$\vee$q
$\neg$p $\therefore$q
p$\vee$q
$\neg$p $\therefore$p
要么p,要么q,非q,所以,q
或者
要么p,要么q,非q,所以,p
p$\rightarrow$q,
$\neg$q $\therefore$p
p$\rightarrow$q,
$\neg$q $\therefore$q
p$\leftarrow$q,
$\neg$q $\therefore$$\neg$p
p$\leftarrow$q,
$\neg$q $\therefore$$\neg$q
p$\leftrightarrow$q
p
$\therefore$q
p$\leftrightarrow$q
$\neg$p
$\therefore$$\neg$q
多只的复合命题,可通过真值表查询.
复杂命题可以通过之后的公式化简
推理的判定
推理形式的判定:归谬赋值法
判定推理是否有效,真值表法是能行的方法。命题变元少,需要判定真值的数量少,但命题变元越多,需要判定真值的数量就越多,成几何数量级增长,乃至极为庞大。这是真值表法的缺点。为使方法简化,产生了归谬赋值法。
归谬赋值法:
1)假设 某一命题不是重言式,即命题形式的命题变元,至少存在一种真值或真值组合,使得该命题形式的真值为假;
2)基于上述假设,对该命题形式赋值以假;
3)根据命题联结词的性质,寻找使得上述赋值成立的命题变元真值或真值组合。若能找到(即不出现矛盾),则该命题不是重言式;若不能找到(即不能不出现矛盾),则上述假设不成立,从而证明该命题形式是重言式。
首先假设这个命题形式不是重言式
((p→q)∧(¬ p)) → ( ¬ q )
F
蕴含的假,只有一种情况,前件真后件假
((p→q)∧(¬ p)) → ( ¬ q )
T F F
合取的情况只有一种, 前件真后件真
((p→q)∧(¬ p)) → ( ¬ q )
T T T F F
然后根据连接词性质¬推出余下命题变元的真值
((p→q)∧(¬ p)) → ( ¬ q )
F T T T T F F F T
找到了使得假设赋值F成立的命题变元真值或真值组合,证明这个命题形式不是重言式,确定其无效。
再使用归谬赋值法查看如下命题形式是否为重言式
((p→q)∧(¬ q ))→(¬ p)
首先假设该命题形式不是重言式
((p→q)∧(¬ q ))→(¬ p)
F
蕴含假则应为前件真后件假
((p→q)∧(¬ q ))→(¬ p)
T F F
合取只有一种的情况,前后全真
((p→q)∧(¬ q ))→(¬ p)
T T T F F
根据连接词性质¬推出命题变元p和q的真值,出问题了
((p→q)∧(¬ q ))→(¬ p)
T T F T T F F F T
蕴含p→q ,前件p真,蕴含真,后件q却为假,有矛盾
T T F
说明假设“该命题形式不是重言式”不成立,
从而证明该命题形式((p→q)∧(¬ q ))→(¬ p)是重言式
再看一个蕴含连锁命题形式
((p→q)∧(q→r)∧(r→s))→((¬ s )→(¬ p ))
这个复合命题形式若使用真值表法,需要16X16表格,列出256个真值。
现在使用归谬赋值法判定:
首先假设它不是有效推理形式,即不是重言式,
本式蕴含至少有一行为假,赋值为F
((p→q)∧(q→r)∧(r→s))→((¬ s )→(¬ p ))
F
蕴含的假是前件真后件假造成的,找出3个前提及结论蕴含的真值
((p→q)∧(q→r)∧(r→s))→((¬ s )→(¬ p ))
T T T F F
根据结论蕴含的假只有一种情况前件真后件假,
((p→q)∧(q→r)∧(r→s))→((¬ s )→(¬ p ))
T T T F T F F
根据连接词¬ 推出命题变元s和p的真值
((p→q)∧(q→r)∧(r→s))→((¬ s )→(¬ p ))
T T T T F F T F F F T
根据连接词→推出第1个前提蕴含变元q的真值
((p→q)∧(q→r)∧(r→s))→((¬ s )→(¬ p ))
T T T T T T F F T F F F T
继而推出第2个前提蕴含变元r的真值
((p→q)∧(q→r)∧(r→s))→((¬ s )→(¬ p ))
T T T T T T T F F T F F F T
第3个前提蕴含变元r的真值也可跟着找到,但为T,
就出现“真对于假的蕴含为真”的矛盾
((p→q)∧(q→r)∧(r→s))→((¬ s )→(¬ p ))
T T T T T T T T F F T F F F T
说明最初 “该式不是重言式” 的假设是错误的,使用归谬赋值法证明
该连锁命题形式 ((p→q)∧(q→r)∧(r→s))→((¬ s )→(¬ p ))
是重言式,对应的蕴含连锁推理是有效的。
归谬赋值法适合证明比较复杂的复合命题的有效性。简单的复合命题有效性采用真值表法判定。
范式方法
常用的有名称的公式:
同一律: p→p
排中律: p∨¬p
矛盾律: ¬(p∧¬p)
归谬律: (p→(r∧¬r))→¬p
加元律: p↔(p∧(q∨¬q)
p↔(p∨(q∧¬q)
(符号¬和~都表示否定、“并非”)
德摩根律(DM)应用的例子:
这个商店的商品物美并且价廉。(p∧q)
并非这个商店的商品物美并且价廉。~(p∧q)
等值于:这个商店的商品或者物不美或者价不廉。~p∨~q
以逻辑运算的形式表达思想,其确定性和保真性之高可想而知。
补充:
直言命题
直言命题一般由主项、谓项、质(联项)、量项四部分构成。主项是指直言命题中指称事物的词。
谓项宾词谓项是指直言命题中指称事物所具有或不具有的性质的词项。
联项联项又称为直言命题的质,是表示主项与谓项之间逻辑关系的词项。联项有肯定的与否定的两种。肯定联项一般用语词“是”表示;否定联项一般用语词“不是”表示.
量项周延情况不同,故称“量”。
量项又称为直言命题的量,是表示主项外延数量的词项。量项有全称量项和特称量项两种。全称量项一般用词“所有”“任何”“每一个”“一切”等表示;特称量项一般用“有的”“一些”“存在”“至少有一个”等表示。
周延性的定义:在性质命题中,对主、谓项外延数量的断定情况。即:周延性是针对“项”而言的。
详解1
2
3
4
5在直言命题的这四个组成部分中,量项和联项的逻辑涵义是确定的,逻辑涵义确定的词项被称作逻辑常项。因此,直言命题的量项和联项是逻辑常项。
与量项和联项不同,主项和谓项的逻辑涵义是不确定。逻辑涵义不确定的词项被称作逻辑变项。因此,主项和谓项是变项,分别用S和P表示。
虽然就主项S和谓项P究竟代表哪个具体词项来说它们的涵义是不确定的,但就它们必须代表并且也只能代表词项这一点却是很确定的。因此,我们说S和P是以词项为定义域的变项,它们代表任意词项,而不是其它什么东西。
表示方法
直言命题的一般结构为:量项+主项+联项+谓项。也可以表示为:所有(有的)S是(不是)P。
对当关系1
主项、谓项相同的A、E、I、O四种命题之间存在着一定的真假制约关系。在逻辑学上,这种真假制约关系称为对当关系。
反对关系1
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4
5
6A命题与E命题之间存在反对关系。反对关系的特征是:一个命题真,另一个命题必假;一个命题假,另一个命题不能确定真假,即:二者可以同假,但不能同真。
在A、E两个判断中,如果我们知道其中一个是真的,就可推知另一个是假的。例如:
已知A:所有事物都是运动的(真),则E:所有事物都不是运动的(假)。
已知E:所有的科学家都不是思想懒汉(真),则A:所有的科学家都是思想懒汉(假)。
如果我们知道其中一个是假的,那么另一个真假不定。例如:
已知A:我班同学都学过日语(假),则E:我班同学都没学过日语(真假不定)。
下反对1
2
3
4
5I命题与O命题存在下反对关系。下反对关系的特征是:一个命题真,另一个命题不能确定真假;一个命题假,另一个命题必真,即:二者可以同真,但不能同假。
在I、O两个判断中,如果我们知道其中一个是假的,那就可以断定另一个是真的。例如:
已知O:有些事物不是运动的(假),则I:有些事物是运动的(真)。
如果我们知道其中一个是真的,那么另一个真假不定。例如:
已知I:我班有些同学学过日语(真),则O:我班有些同学没学过日语(真假不定)。
矛盾关系1
2
3
4
5A命题与O命题,E命题与I命题之间存在矛盾关系。矛盾关系的特征是:一个命题真,另一个命题必假;一个命题假,另一个命题必真,即:二者不能同假,也不能同真。
A:所有事物都是运动的(真) ,O:有些事物不是运动的(假)。
O:有些工商干部不是大学毕业生(真),A:所有的工商干部都是大学毕业生(假)。
I:有些物体是固体(真),E:所有物体都不是固体(假)。
E:语言都不是上层建筑(真),I:有些语言是上层建筑(假)。
差等关系1
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4
5
6A命题与I命题,E命题与O命题之间存在差等关系。差等关系的特征是:全称命题真,特称命题必真;特称命题真,全称命题真假不定;全称命题假,特称命题不能确定真假;特称命题假,全称命题必假。
例如:
已知A:所有事物都是运动的(真),则I:有些事物是运动的(真)。
已知I:有的单位参加了义务献血(假),则A:所有的单位都参加了义务献血(假)。
已知A:我班同学都学过日语(假),则I:我班有些同学学过日语(真假不定)。
已知I:我班有些同学学过日语(真),则A:我班同学都学过日语(真假不定)。
图解
直接推理
直接推理就是从一个前提直接推出结论的推理。它有三个特点:第一,前提的单一性(前提只有一个);第二,结论的确定性(前提和结论之间有蕴涵关系,即前提包含结论,前提真,结论必真);第三,推理的直接性(从前提直接引出结论,不像间接推理那样还需要经过中介或其他条件才能进行推理)。对当关系推理、判断变形推理、负判断关系推理、附性法推理都是直接推理。