命题演算的推理理论


为了从已知真值的语句中推导出新的语句,我们使用**推理规则**。

推理规则有什么用?

数学逻辑常用于逻辑证明。证明是有效的论证,用于确定数学语句的真值。

一个论证是一系列语句。最后一个语句是结论,所有之前的语句称为前提(或假设)。符号“$\therefore$”(意为因此)放在结论之前。有效的论证是指结论遵循前提真值的论证。

推理规则为根据已有的语句构建有效的论证提供了模板或指导。

重要定义

  • 论证 - 论证是一个以结论结尾的陈述或前提。

  • 有效性 - 当且仅当论证为真且结论永远不会为假时,论证才是有效的。

  • 谬误 - 导致无效论证的错误推理。

论证结构

论证结构定义为使用前提和结论。

前提 - p1, p2, p3,...,pn

结论 - q

示例

$$\begin{matrix} P \\ Q \\ \hline \therefore P \land Q \end{matrix}$$

如果 $ p_1 \land p_2 \land p_3 \land ,\dots \land p_n \rightarrow q $ 是重言式,则该论证被认为是有效的,否则被称为无效的。

推理规则表

推理规则名称推理规则名称
$$\begin{matrix}P \\hline\therefore P \lor Q\end{matrix}$$

附加规则

$$\begin{matrix}P \lor Q \\lnot P \\hline\therefore Q\end{matrix}$$

析取三段论

$$\begin{matrix}P \\ Q \\hline\therefore P \land Q\end{matrix}$$

合取规则

$$\begin{matrix}P \rightarrow Q \\ Q \rightarrow R \\hline\therefore P \rightarrow R \end{matrix}$$

假言三段论

$$\begin{matrix}P \land Q\\hline\therefore P\end{matrix}$$

简化规则

$$\begin{matrix}( P \rightarrow Q ) \land (R \rightarrow S) \\ P \lor R \\ \hline\therefore Q \lor S\end{matrix}$$

构造性二难推理

$$\begin{matrix}P \rightarrow Q \\ P \\hline\therefore Q\end{matrix}$$

肯定前件

$$\begin{matrix}(P \rightarrow Q) \land(R \rightarrow S) \\lnot Q \lor \lnot S \\hline\therefore \lnot P \lor \lnot R\end{matrix}$$

否定后件

$$\begin{matrix}P \rightarrow Q \\lnot Q \\hline\therefore \lnot P\end{matrix}$$

否定后件



示例

让我们看看如何在命题演算中应用推理规则,从论证中推导出结论,或检查论证的有效性。考虑以下陈述:

  • 如果下雨,我就不去上学。

  • 如果我不去上学,我就不用做作业。

让我们首先确定前提,并使用前提变量来表示。

  • P - 下雨。

  • Q - 我去上学。

  • R - 我需要做作业。

这里的假设如下。

  • $ P \rightarrow \lnot Q $

  • $ \lnot Q \rightarrow \lnot R $

现在重言式是 $ (P \rightarrow \lnot Q) \land ( \lnot Q \rightarrow \lnot R) \rightarrow P \rightarrow \lnot R $

这是假言三段论推理规则,我们可以推断出:如果下雨,我就不用做作业。

更新于:2019年8月26日

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