Implikation Einleitung als Theorem formuliert?

Als ich für meine Mathematikstudenten eine Liste der Schlußregeln erstellte, stieß ich auf Wikipedia auf diese Liste:

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Mir ist ein Muster aufgefallen: Für jede Einführungsregel scheint es eine Ausschlussregel zu geben und umgekehrt. Zum Beispiel entspricht einer Konjunktionseinführung eine Konjunktionsbeseitigung, und einer Disjunktionseinführung entspricht eine Disjunktionsbeseitigung.

Ich habe mich gefragt, ob Modus Ponens, der ((P⇒Q)∧P)⇒Q behauptet, diesem Muster folgt. Mir ist aufgefallen, dass der Wikipedia-Artikel Modus Ponens als "Implikationsbeseitigung" bezeichnet, also habe ich mich gefragt, ob es eine andere Tautologie oder ein anderes Theorem gibt, das als Implikationseinführung bekannt ist . Obwohl es auf Wikipedia keine Seite für „Implikations-Einführung“ gibt, lieferte eine Google-Suche diese Aussage , formuliert in fortlaufender Notation als

(P ⊢ Q) ⊢ (P ⇒ Q)

Es ist eine merkwürdige Aussage, denn einmal in tautologischer Form geschrieben, scheint es zu sagen, dass (P⇒Q)⇒(P⇒Q).

Habe ich die Aussage richtig von der sequentiellen Notation in die tautologische Form übersetzt? Wenn dem so ist, erscheint mir der resultierende Satz (P⇒Q)⇒(P⇒Q) ziemlich trivial. Gewiss ist es wahr; Genauso wie die Eliminierung von Implikationen mit einer Wahrheitstabelle bewiesen werden kann, um zu zeigen, dass ((P⇒Q)∧P)⇒Q eine Tautologie ist, können Sie auch mit einer Wahrheitstabelle überprüfen, dass (P⇒Q)⇒(P⇒Q) a ist Tautologie. Allerdings muss ich übersehen haben, was diese Aussage interessant macht, da sie mir so trivial erscheint wie A⇒A zu sagen.

Vielleicht habe ich die Aussage von der sequentiellen Notation in die tautologische Form falsch übersetzt. Die Webseite mischt zwei verschiedene Symbole für Implikationen. Die Definition von „Implikation“ ⇒, die ich gelernt habe, ist die einzigartige wahrheitsfunktionale Verknüpfung, die durch ihre booleschen (oder Wahrheitstabellen-)Werte gekennzeichnet ist. Das heißt, ⇒ ist die eindeutige Funktion, die P und Q auf (1,0,1,1) abbildet:

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Da diese Definition von ⇒ eindeutig ist, was würde das andere Implikationssymbol als wahrheitsfunktionales Bindeglied bedeuten? Hätte es eine andere Wahrheitstabelle? Und als ich die Folgerungsregel von der sequentiellen Notation in die tautologische Form übersetzte, war es richtig, alle Instanzen von ⊢ durch ⇒ zu ersetzen?

Schließlich bin ich neugierig, warum die Einführung von Implikationen nicht mit den anderen Inferenzregeln in der Wikipedia-Tabelle aufgeführt ist. Gibt es etwas grundlegend anderes an diesem Ergebnis, vielleicht seine Verwendung der Turnstile-Implikation, das dieses Theorem zu einer grundlegend anderen Art macht als die anderen? Danke für deine Gedanken!

Siehe Natural Deduktion für die Quelle der simmetrischen Formulierung von Einführungs- und Eliminationsregeln.
Die Einführungsregel ist von Γ, A ⊢ B bis Γ ⊢ A→B, wobei ⊢ "logisch ableitbar" bedeutet, siehe Notation für Folgerechnungen . Wenn Sie jedoch eine vollständige Symmetrie zwischen Einführungs- und Eliminierungsregeln wünschen, hat dies die klassische Logik nicht, die symmetrische Folgerechnung ergibt eine intuitionistische Logik .
Danke, @Conifold! Als Follow-up, hat das Drehkreuzsymbol ⊢ hier die gleiche Bedeutung wie das Folgesymbol ⊨ oder werden sie anders verwendet? philosophie.stackexchange.com/questions/12816/…
Sie werden oft austauschbar verwendet, aber wenn sie unterschieden werden, ist ⊨ eine semantische ("Wahrheitstabelle") Konsequenz und ⊢ eine deduktive (beweistheoretische) Konsequenz. Der Unterschied hängt von subtilen Fragen zu "wahren, aber unbeweisbaren" Aussagen ab. Im Folgenkalkül ist die deduktive Konsequenz natürlicher.
Eine Implikationseinleitung in "tautologischer Form" muss Q⇒(P⇒Q) sein.

Antworten (2)

Die zwei verschiedenen Symbole auf der Seite, auf die Sie verlinken, sind tatsächlich unterschiedlich. Das erste ist das Drehkreuzsymbol Ⱶ, das als „beweist“ gelesen werden kann, während der Pfeil → eine materielle Implikation ist. Diese sind sehr unterschiedlich. Materielle Implikation ist ein Symbol in der Objektsprache, das durch die von Ihnen angegebene Wahrheitstabelle definiert ist, dh T/F/T/T. Turnstile ist ein Symbol in der Metasprache, das gelesen werden kann als P beweist Q oder Q ist ein Theorem über P.

Die Regel der bedingten Einführung kann so verstanden werden, dass wenn Q ein Satz über P ist, dann ist P → Q ein Satz. Allgemeiner könnte man es so schreiben: Wenn Γ eine Menge von Aussagen ist, dann kann man aus Γ,P Ⱶ Q Γ Ⱶ P → Q ableiten. Wenn Γ zusammen mit P Q beweist, dann beweist Γ, dass P materiell impliziert F. Das nennt man das Deduktionstheorem.

In der natürlichen Deduktion können wir die Regel des bedingten Beweises mit dem gleichen Effekt anwenden. Sie können ein beliebiges P annehmen, Q daraus beweisen und dann die Annahme aufheben, um die materielle Implikation P → Q einzuführen.

Was logische Konstanten mit entsprechenden Einführungs- und Eliminierungsregeln betrifft, so ist dies kein Zufall. Im Fitch-System werden die logischen Konstanten durch diese Regeln spezifiziert. Die Idee harmonischer Einführungs- und Eliminierungsregeln wurde von Gerhard Gentzen eingeführt und von verschiedenen anderen aufgegriffen. Die Idee dahinter ist, dass die entsprechenden I- und E-Regeln „umgekehrt“ zueinander sein sollten, um sicherzustellen, dass sie keine widerspenstigen Konsequenzen haben. In einem berühmten Artikel aus dem Jahr 1960 zeigte Arthur Prior ("The Runabout Inference Ticket" Analysis 21: 38-9), dass die Definition logischer Konstanten ohne Einschränkungen es Ihnen ermöglichen könnte, alles zu beweisen.

Diese umgekehrte Beziehung zwischen den I- und E-Regeln wird als logische Harmonie bezeichnet. Michael Dummett argumentierte, dass die klassische Logik keine harmonische Möglichkeit hat, die Regeln für die Negation zu definieren, während dies in der intuitionistischen Logik der Fall ist, obwohl dies umstritten ist. Wenn Sie weitere Informationen über logische Harmonie haben möchten, könnten diese Papiere nützlich sein:

Steinberger, F. (2011) „Was Harmonie sein könnte und was nicht“. Australasian Journal of Philosophy 89: 617-639. Rumfitt, Ian (2016) „Gegen die Harmonie“. Demnächst in Robert Hale, Crispin Wright und Alexander Miller, Hrsg., The Blackwell Companion to the Philosophy of Language, 2. Auflage. Oxford: Blackwell.

Ich glaube, beide Artikel sind auf philpapers.org zu finden.

Vielen Dank für die Erklärung! Wenn ich das also verstehe (korrigieren Sie mich bitte, wenn ich falsch liege), weil die Folge "→I" (Implikationseinführung) Symbole (nämlich das Drehkreuz ⊢) aus der Metasprache enthält, kann daher →I nicht formuliert werden Begriffe eines Theorems/Tautologie in der mathematischen Objektsprache? Ist das richtig?
Und so scheint es, als gäbe es KEIN Implikationseinführungsergebnis, das innerhalb der Objektsprache beweisbar ist, wie alle anderen Einführungs-/Eliminationsergebnisse, richtig? Und deshalb würden wir sagen, dass es keinen "harmonischen" Weg gibt, I/E-Regeln für die Implikation zu definieren, da →E in der Objektsprache beweisbar ist, →I aber nicht, ist das richtig?
Die I- und E-Regeln für die materielle Implikation werden allgemein als harmonisch angesehen, obwohl ich Ihnen zustimme, dass die I-Regel eine Kuriosität ist, weil sie sich auf den metasprachlichen Folgerungsoperator bezieht, während andere I-Regeln dies nicht tun. Abgesehen davon ist Harmonie wohl ein zu starkes Kriterium, um mit Priors Flüchtigkeits-Inferenzproblem fertig zu werden. Alles, was wir brauchen, ist, dass sich eine logische Konstante so verhält, dass sie in Bezug auf das, was sie impliziert, konservativ ist. Das Papier von Ian Rumfitt, das ich in der Antwort erwähnt habe, ist in diesem Punkt gut.

Was man sich als Implikationseinführung →I vorstellen könnte , wird manchmal als bedingter Beweis oder CP bezeichnet .

Die grundlegende Strategie besteht darin, den Antezedens anzunehmen und die Konsequenz abzuleiten. Sobald die Konsequenz hergeleitet ist, kann die Annahme entladen werden. Hier ist ein Beispiel:

{1} 1. (P ∨ Q) → R Prem.
{2} 2. P Angenommen.
{2} 3. P ∨ Q 2 ∨ I (rechts)
{1,2} 4. R 1,3 MP
{1} 5. P → R 2,4 LP

In Zeile 2 wird der Vordersatz angenommen, in Zeile 4 der Nachsatz abgeleitet. Damit sind die Bedingungen für → Einleitung oder CP in Zeile 5 erfüllt.

Bei diesem besonderen Nachweissystem sind die Abhängigkeitsnummern links aufgeführt. Überall dort, wo die Zahl {2} erscheint, bedeutet dies, dass die entsprechende Zeilennummer von der Annahme in Zeile 2 abhängt. Beachten Sie, dass die Abhängigkeitsnummer für die Annahme gelöscht wird, sobald die Implikation eingeführt wurde. Sie können sehen, dass die Schlussfolgerung nur auf {1} basiert , was die Prämisse ist.

Das andere Symbol:

Der Wikipedia-Artikel lautet:

Die Modus-Ponens-Regel kann in fortlaufender Notation geschrieben werden:

P → Q, P ⊢ Q

wobei ⊢ ein metalogisches Symbol ist, was bedeutet, dass Q eine syntaktische Folge von P → Q und P in einem logischen System ist;

Das andere Symbol ist ein Drehkreuz und funktioniert analog zum Implikationssymbol, aber es gehört zu einem separaten System der Logik oder Metalogik . Das Drehkreuz zeigt an, dass ein angezeigtes Argument stichhaltig ist, und da es wie eine Implikation funktioniert, können alle Prämissen eines Arguments zusammen mit der Schlussfolgerung unter Verwendung der normalen logischen Notation umgeschrieben werden, um eine Tautologie zu bilden.

Wie ich in meinem Kommentar erwähnt habe, ist die durch ((A & (A → B)) → B) ausgedrückte Beziehung das Prinzip, das sowohl die Einführung als auch die Eliminierung regelt, sodass für beide dieselbe Wahrheitstabelle gilt.

Vielen Dank für Ihre Antwort. Es lässt jedoch ein paar meiner Fragen unbeantwortet ... Wie würde man zum Beispiel diese Implikationseinführung als Theorem / Tautologie schreiben? Würde die Aussage als (P⇒Q)⇒(P⇒Q) formuliert? Ich möchte das Ergebnis beweisen können; Bis jetzt konnte ich alle anderen Schlußregeln per Wahrheitstafel beweisen.
Die durch die Tautologie ausgedrückte Beziehung (A & (A → B) → B) ist das Prinzip, das sowohl die Einführung als auch die Eliminierung regelt, sodass für beide dieselbe Wahrheitstabelle gilt. Ich habe meine Antwort bearbeitet, um Ihre Frage zum anderen Implikationssymbol zu beantworten, das ein Drehkreuz ist und die Stichhaltigkeit des Arguments in der Metalogik anzeigt.