Логика Лукасевича - Łukasiewicz logic

В математика и философия, Логика лукасевича (/ˌлukəˈʃɛvɪtʃ/ LOO-kə-SHEV-зуд, Польский:[wukaˈɕɛvitʂ]) это неклассический, многозначная логика. Первоначально он был определен в начале 20 века Ян Лукасевич как трехзначная логика;^[1] позже это было обобщено на п-значный (для всех конечных п) а также бесконечно многозначный (ℵ₀-значные) варианты, как пропозициональные, так и первого порядка.^[2] ℵ₀-значная версия была опубликована в 1930 году Лукасевичем и Альфред Тарский; поэтому его иногда называют Логика Лукасевича – Тарского.^[3] Относится к классам нечеткая логика t-нормы^[4] и субструктурная логика.^[5]

В статье представлена логика Лукасевича [-Тарского] в ее полной общности, то есть как бесконечнозначная логика. Для элементарного введения в трехзначную реализацию₃, увидеть трехзначная логика.

Язык

Пропозициональные связки логики Лукасевича следующие:значение ${displaystyle ightarrow}$ ,отрицание ${displaystyle eg}$ ,эквивалентность ${displaystyle leftrightarrow}$ ,слабое соединение ${displaystyle wedge}$ ,сильное соединение ${displaystyle otimes}$ ,слабая дизъюнкция ${displaystyle vee}$ ,сильная дизъюнкция ${displaystyle oplus}$ , и пропозициональные константы ${displaystyle {overline {0}}}$ и ${displaystyle {overline {1}}}$ .Наличие конъюнкции и дизъюнкции - общая черта субструктурных логик без правила сжатия, к которому принадлежит логика Лукасевича.

Аксиомы

Исходная система аксиом пропозициональной бесконечнозначной логики Лукасевича использовала импликацию и отрицание в качестве примитивных связок:

{displaystyle {egin {выравнивается} A & стрелка (стрелка A) (стрелка B) & стрелка ((стрелка C) стрелка (стрелка C)) ((стрелка B) стрелка B) & стрелка ((стрелка A) стрелка A) (eg Стрелка, например, A) и стрелка (Стрелка B) .end {выровнены}}}

Пропозициональная бесконечнозначная логика Лукасевича также может быть аксиоматизирована, добавив следующие аксиомы к аксиоматической системе моноидальная t-нормальная логика:

Делимость: ${displaystyle (Awedge B) ightarrow (Aotimes (Aightarrow B))}$
Двойное отрицание: ${displaystyle, например, Aightarrow A.}$

То есть бесконечнозначная логика Лукасевича возникает путем добавления аксиомы двойного отрицания к базовой логике t-нормы BL, или добавив к логике IMTL аксиому делимости.

Конечнозначные логики Лукасевича требуют дополнительных аксиом.

Семантика с действительным знаком

Бесконечнозначная логика Лукасевича - это действительная логика в каких предложениях из сентенциальное исчисление может быть назначен значение истины не только нуля или единицы, но и любого настоящий номер между ними (например, 0,25). Оценки имеют рекурсивный определение где:

${displaystyle w (heta circ phi) = F_ {circ} (w (heta), w (phi))}$ для двоичной связки ${displaystyle circ,}$
${displaystyle w (например, heta) = F_ {eg} (w (heta)),}$
${displaystyle wleft ({overline {0}} ight) = 0}$ и ${displaystyle wleft ({overline {1}} ight) = 1,}$

и где определения операций следующие:

Последствия: ${displaystyle F_ {ightarrow} (x, y) = min {1,1-x + y}}$
Эквивалентность: ${displaystyle F_ {leftrightarrow} (x, y) = 1- | x-y |}$
Отрицание: ${displaystyle F_ {eg} (x) = 1-x}$
Слабое соединение: ${displaystyle F_ {клин} (x, y) = min {x, y}}$
Слабая дизъюнкция: ${displaystyle F_ {vee} (x, y) = max {x, y}}$
Сильное соединение: ${displaystyle F_ {otimes} (x, y) = max {0, x + y-1}}$
Сильная дизъюнкция: ${displaystyle F_ {oplus} (x, y) = min {1, x + y}.}$

Функция истины ${displaystyle F_ {otimes}}$ сильного союза - это Лукасевич t-норма и функция истины ${displaystyle F_ {oplus}}$ сильной дизъюнкции является его двойственным т-конорм. Очевидно, ${displaystyle F_ {otimes} (. 5, .5) = 0}$ и ${displaystyle F_ {oplus} (. 5, .5) = 1}$ , так что если ${displaystyle T (p) =. 5}$ , тогда ${displaystyle T (pwedge p) = T (например, pwedge, например, p) = 0}$ в то время как соответствующие логически эквивалентные предложения имеют ${displaystyle T (pvee p) = T (например, pvee, например, p) = 1}$ .

Функция истины ${displaystyle F_ {ightarrow}}$ это остаток t-нормы Лукасевича. Все функции истинности основных связок непрерывны.

По определению формула - это тавтология бесконечнозначной логики Лукасевича, если она оценивается в 1 при любой оценке пропозициональные переменные действительными числами в интервале [0, 1].

Конечнозначная и счетнозначная семантика

Используя точно такие же формулы оценки, что и для вещественной семантики, Лукасевич (1922) также определил (с точностью до изоморфизма) семантику над

Любые конечный набор мощности п ≥ 2, выбрав область как { 0, 1/(п − 1), 2/(п − 1), ..., 1 }
Любые счетный набор выбрав домен как { п/q | 0 ≤ п ≤ q где п является целым неотрицательным числом и q положительное целое число}.

Общая алгебраическая семантика

Стандартная вещественная семантика, определяемая t-нормой Лукасевича, не является единственной возможной семантикой логики Лукасевича. Общее алгебраическая семантика пропозициональной бесконечнозначной логики Лукасевича образует класс всех MV-алгебры. Стандартная вещественная семантика - это специальная MV-алгебра, называемая стандартная MV-алгебра.

Как и другие нечеткая логика t-нормы, пропозициональная бесконечнозначная логика Лукасевича обладает полнотой как относительно класса всех алгебр, для которых логика является правильной (то есть MV-алгебр), так и только относительно линейных. Это выражается общей, линейной и стандартной теоремами о полноте:^[4]

Следующие условия эквивалентны:

${displaystyle A}$ доказуемо в пропозициональной бесконечнозначной логике Лукасевича
${displaystyle A}$ справедливо во всех MV-алгебрах (общая полнота)
${displaystyle A}$ действует во всех линейно упорядоченный MV-алгебры (линейная полнота)
${displaystyle A}$ справедливо в стандартной MV-алгебре (стандартная полнота).

Фонт, Родригес и Торренс в 1984 году представили алгебру Вайсберга как альтернативную модель для бесконечнозначной логики Лукасевича.^[6]

Попытка 1940-х годов Григоре Моисил предоставить алгебраическую семантику для п-ценная логика Лукасевича с помощью его Алгебра Лукасевича – Мойсила (LM) (который Моисил называл Алгебры Лукасевича) оказался неверным модель для п ≥ 5. Этот вопрос был обнародован Аланом Роузом в 1956 году. К. С. Чанг MV-алгебра, которая является моделью для ℵ₀-значная (бесконечно-многозначная) логика Лукасевича-Тарского, была опубликована в 1958 году. Для аксиоматически более сложной (конечной) п-значные логики Лукасевича, подходящие алгебры были опубликованы в 1977 г. Ревазом Григолией и названы MV_п-алгебры.^[7] MV_п-алгебры являются подклассом LM_п-алгебр, а включение строгое для п ≥ 5.^[8] В 1982 году Роберто Чиньоли опубликовал некоторые дополнительные ограничения, которые добавили в LM_п-алгебры создают подходящие модели для п-значная логика Лукасевича; Чиньоли назвал свое открытие собственные алгебры Лукасевича.^[9]

использованная литература

^ Лукасевич Й., 1920, O logice trójwartościowej (на польском языке). Ручка филозофична 5: 170–171. Английский перевод: О трехзначной логике, в Л. Борковском (ред.), Избранные произведения Яна Лукасевича, Северная Голландия, Амстердам, 1970, стр. 87–88. ISBN 0-7204-2252-3
^ Хэй, Л.С., 1963, Аксиоматизация бесконечнозначного исчисления предикатов. Журнал символической логики 28:77–86.
^ Лавиния Корина Чунгу (2013). Некоммутативные многозначные логические алгебры. Springer. п. vii. ISBN 978-3-319-01589-7. со ссылкой на Лукасевича, Дж., Тарского, А .: Untersuchungen über den Aussagenkalkül. Комп. Ренд. Soc.Sci. et Lettres Varsovie Cl. III 23, 30–50 (1930).
^ ^а ^б Гайек П., 1998 г., Метаматематика нечеткой логики. Дордрехт: Клувер.
^ Оно, Х., 2003, "Субструктурные логики и решетки с делениями - введение". В F.V. Хендрикс, Дж. Малиновский (ред.): Тенденции в логике: 50 лет Studia Logica, Тенденции в логике 20: 177–212.
^ http://journal.univagora.ro/download/pdf/28.pdf цитируя J. M. Font, A. J. Rodriguez, A. Torrens, Wajsberg Algebras, Stochastica, VIII, 1, 5-31, 1984
^ Лавиния Корина Чунгу (2013). Некоммутативные многозначные логические алгебры. Springer. стр. vii – viii. ISBN 978-3-319-01589-7. со ссылкой на Григолия Р.С.: «Алгебраический анализ n-значных логических систем Лукасевича-Тарского». В: Wójcicki, R., Malinkowski, G. (eds.) Selected Papers on Lukasiewicz Sentential Calculi, pp. 81–92. Польская академия наук, Вроцлав (1977)
^ Иоргулеску, А .: Связь между МВ_п-алгебры и п-значные алгебры Лукасевича – Мойсила —I. Дискретная математика. 181, 155–177 (1998) Дои:10.1016 / S0012-365X (97) 00052-6
^ Р. Чиньоли, Собственные n-значные алгебры Лукасевича как S-алгебры n-значных пропозициональных исчислений Лукасевича, Studia Logica, 41, 1982, 3-16, Дои:10.1007 / BF00373490

дальнейшее чтение

Роуз, А .: 1956, Formalization du Calcul Propositionnel Implicatif ℵ₀ Valeurs de Lukasiewicz, C.R. Acad. Sci. Париж, 243, 1183–1185.
Роуз, А .: 1978, Формализация дальнейшего ℵ₀- Ценные исчисления высказываний Лукасевича, Журнал символической логики 43 (2), 207–210. Дои:10.2307/2272818
Чиньоли, Р., «Алгебры многозначной логики Лукасевича - исторический обзор», в С. Агуццоли и др. (Ред.), Алгебраические и теоретико-доказательные аспекты неклассической логики, LNAI 4460, Springer, 2007 , 69-83. Дои:10.1007/978-3-540-75939-3_5

[Luk1920-1] Лукасевич Й., 1920, O logice trójwartościowej (на польском языке). Ручка филозофична 5: 170–171. Английский перевод: О трехзначной логике, в Л. Борковском (ред.), Избранные произведения Яна Лукасевича, Северная Голландия, Амстердам, 1970, стр. 87–88. ISBN 0-7204-2252-3

[Hay1963-2] Хэй, Л.С., 1963, Аксиоматизация бесконечнозначного исчисления предикатов. Журнал символической логики 28:77–86.

[Ciungu2013-3] Лавиния Корина Чунгу (2013). Некоммутативные многозначные логические алгебры. Springer. п. vii. ISBN 978-3-319-01589-7. со ссылкой на Лукасевича, Дж., Тарского, А .: Untersuchungen über den Aussagenkalkül. Комп. Ренд. Soc.Sci. et Lettres Varsovie Cl. III 23, 30–50 (1930).

[Hájek1998-4] а ^б Гайек П., 1998 г., Метаматематика нечеткой логики. Дордрехт: Клувер.

[Ono2003-5] Оно, Х., 2003, "Субструктурные логики и решетки с делениями - введение". В F.V. Хендрикс, Дж. Малиновский (ред.): Тенденции в логике: 50 лет Studia Logica, Тенденции в логике 20: 177–212.

[6] ttp://journal.univagora.ro/download/pdf/28.pdf цитируя J. M. Font, A. J. Rodriguez, A. Torrens, Wajsberg Algebras, Stochastica, VIII, 1, 5-31, 1984

[Ciungu2013bis-7] Лавиния Корина Чунгу (2013). Некоммутативные многозначные логические алгебры. Springer. стр. vii – viii. ISBN 978-3-319-01589-7. со ссылкой на Григолия Р.С.: «Алгебраический анализ n-значных логических систем Лукасевича-Тарского». В: Wójcicki, R., Malinkowski, G. (eds.) Selected Papers on Lukasiewicz Sentential Calculi, pp. 81–92. Польская академия наук, Вроцлав (1977)

[8] Иоргулеску, А .: Связь между МВ_п-алгебры и п-значные алгебры Лукасевича – Мойсила —I. Дискретная математика. 181, 155–177 (1998) Дои:10.1016 / S0012-365X (97) 00052-6

[9] Р. Чиньоли, Собственные n-значные алгебры Лукасевича как S-алгебры n-значных пропозициональных исчислений Лукасевича, Studia Logica, 41, 1982, 3-16, Дои:10.1007 / BF00373490

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

Неклассическая логика
Интуиционистский	Интуиционистская логика Конструктивный анализ Арифметика Гейтинга Интуиционистская теория типов Конструктивная теория множеств
Нечеткое	Степень истины Нечеткое правило Нечеткое множество Нечеткий конечный элемент Операции с нечеткими множествами
Субструктурный	Структурное правило Логика релевантности Линейная логика
Непротиворечивый	Диалетеизм
Описание	Онтология Язык онтологий
Многозначный	Трехзначный Четырехзначный Лукасевич
Цифровая логика	Логика с тремя состояниями Буфер с тремя состояниями Четырехзначный Verilog IEEE 1164 VHDL