Теорема Фрегеса - Freges theorem - Wikipedia

В металогика и метаматематика, Теорема Фреге это метатеорема в котором говорится, что Аксиомы Пеано из арифметика может быть получен в логика второго порядка из Принцип Юма. Впервые это было неформально доказано Готтлоб Фреге в его 1884 Die Grundlagen der Arithmetik (Основы арифметики )[1] и более формально доказано в его 1893 г. Grundgesetze der Arithmetik Я (Основные законы арифметики Я).[2] Теорема была повторно открыта Криспин Райт в начале 1980-х годов и с тех пор является центром значительной работы. Он лежит в основе философия математики известный как неологицизм (по крайней мере, из Шотландская школа разнообразие).

Обзор

В Основы арифметики (1884), а позже, в Основные законы арифметики (том 1, 1893; том 2, 1903), Фреге попытался вывести все законы арифметики из аксиом, которые он считал логическими (см. логицизм ). Большинство этих аксиом были перенесены из его Begriffsschrift; по-настоящему новым принципом он назвал Основной закон V[2] (теперь известный как схема аксиомы неограниченного понимания ):[3] "диапазон значений" функции ж(Икс) совпадает с "диапазоном значений" функции грамм(Икс) тогда и только тогда, когда ∀Икс[ж(Икс) = грамм(Икс)]. Однако Основной закон V не только не был логическим утверждением, но и полученная система оказалась непоследовательной, поскольку она подлежала Парадокс Рассела.[4]

Несоответствие Фреге Grundgesetze затмил достижение Фреге: согласно Эдвард Залта, то Grundgesetze "содержит все существенные шаги действительного доказательства (в логика второго порядка ) основных положений арифметики из единого непротиворечивого принципа ".[4] Это достижение стало известно как теорема Фреге.[4][5]

Теорема Фреге в логике высказываний

(п(Qр))((пQ)(пр))
НетЗеленая галочкаYНетНетЗеленая галочкаYЗеленая галочкаY
НетЗеленая галочкаYНетдаЗеленая галочкаYЗеленая галочкаY
НетЗеленая галочкаYдаНетЗеленая галочкаYЗеленая галочкаY
НетЗеленая галочкаYдадаЗеленая галочкаYЗеленая галочкаY
даЗеленая галочкаYНетНетЗеленая галочкаYЗеленая галочкаY
даЗеленая галочкаYНетдаЗеленая галочкаYЗеленая галочкаY
даКрасный XNдаНетЗеленая галочкаYКрасный XN
даЗеленая галочкаYдадаЗеленая галочкаYЗеленая галочкаY
12345678910111213

В логика высказываний, Теоремы Фреге относятся к этому тавтология:

(п → (Qр)) → ((пQ) → (пр))

Теорема уже верна в одной из самых слабых логик, которую только можно вообразить, - в конструктивной логике. импликационное исчисление. Доказательство под Интерпретация Брауэра – Гейтинга – Колмогорова читает . Словами: «Пусть ж обозначить причину, по которой п подразумевает, что Q подразумевает р. И разреши грамм обозначить причину, по которой п подразумевает Q. Тогда учитывая ж, то с учетом грамм, а затем указана причина п за п, мы знаем, что оба Q держится грамм и это Q подразумевает р держится ж. Так р держит. "

В таблица истинности справа дает семантическое доказательство. Для всех возможных назначений ложный () или же истинный () к п, Q, и р (столбцы 1, 3, 5) каждая подформула оценивается в соответствии с правилами для материальный условный, результат показан под основным оператором. Столбец 6 показывает, что вся формула оценивается как истинный во всех случаях, т.е. что это тавтология. Фактически, это предшествующий (столбец 2) и его последующий (столбец 10) даже эквивалентны.

Примечания

  1. ^ Готтлоб Фреге, Die Grundlagen der Arithmetik, Бреслау: Verlag von Wilhelm Koebner, 1884, §63.
  2. ^ а б Готтлоб Фреге, Grundgesetze der Arithmetik I, Jena: Verlag Hermann Pohle, 1893, §§20 и 47.
  3. ^ Ричард Петтигрю, «Теория основных множеств», 26 января 2012 г., стр. 2.
  4. ^ а б c Залта, Эдвард (2013), "Теорема Фреге и основы арифметики", Стэнфордская энциклопедия философии.
  5. ^ Булос, Джордж (1998). Логика, логика и логика. Под редакцией Ричарда С. Джеффри, введение Джона П. Берджесса. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. п.154. ISBN  9780674537675. OCLC  37509971. Поразительное открытие Фреге, о котором он мог, а может и не знать полностью и которое было потеряно из виду после открытия парадокса Рассела, заключалось в том, что арифметика может быть получена в чисто логической системе, подобной системе его Begriffsschrift исходя из этого последовательного принципа и только из него.

Рекомендации