代数逻辑
逻辑作为代数构成的模型
代数逻辑把逻辑当作特定代数结构构成的模型(解释、释义),特别是作为格构成的模型,并因而是序理论的分支。
在代数逻辑中:
变量默许的全称量化于某个论域之上。这里没有存在量化变量或开放公式;
项使用基本和定义的运算从变量建造。这里没有连结词;
公式用通常方式从项建造,并且如果它们逻辑等价则可以写成等式。要表达重言式,写一个公式等于真值真;
证明的规则是对相等者的等式代换,和一致替换。肯定前件仍然有效,但很少采用。
在下表中,左列包含一个或多个逻辑或数学系统,它是在右列展示的代数结构构成的模型。这些结构要么是布尔代数要么是它的严格扩展。模态逻辑和其他非经典逻辑典型是“带有算子的布尔代数”所构成的模型。
代数在至少以下方面超越了一阶逻辑:
组合子逻辑,有集合论的表达能力;
关系代数,可论证为典范代数逻辑,它可以表达皮亚诺算术和多数公理化集合论,包括正规的ZFC。
历史
代数逻辑有至少两种意义:
早年的布尔代数的研究,
当代的数理逻辑分支抽象代数逻辑。
第一种含义开始于十九世纪中期的奥古斯都·德·摩根和乔治·布尔的工作,接续于查尔斯·皮尔士,达到顶点于 Ernst Schröder 的工作。模型论的创立者 Leopold Loewenheim 和 Thoralf Skolem 是遵循代数传统的逻辑学家。塔斯基是现代数理逻辑主要分支之一的集合论上的模型论的创立者,他在 1940 年的论文中重新阐述了 Schröder 的关系代数并简化了它的公理。这个论文可以被认为是现代抽象代数逻辑的起点。
代数逻辑可以证明开始于莱布尼兹在 1680 年代写的许多备忘录中,直到 1903 年才被 Louis Couturat 在莱布尼兹未发表的遗作中找到并出版。他的逻辑学著作在 Parkinson 和 Loemker 1969 年翻译成英语之前很少被研究。
在 1847 年奥古斯都·德·摩根和乔治·布尔独立的出版了开启现代数理逻辑的小册子。他们和后来的查尔斯·皮尔士、Hugh MacColl、弗雷格、皮亚诺、伯特兰·罗素和怀特海都共享了莱布尼兹的合并符号逻辑、数学和哲学的梦想。莱布尼兹方法的顶点被证明为开始于奥古斯都·德·摩根、发展于查尔斯·皮尔士和 Ernst Schröder 的关系代数,并在并塔斯基和他的学生的工作中达到了完全成熟。
上述提到的人物都没有受到莱布尼兹的影响。有一个例外是模态逻辑之父 Clarence Irving Lewis,他在 1918 年出版了莱布尼兹的逻辑学著作的一个重要片段的英文翻译。
引用
Brady, Geraldine, 2000. From Peirce to Skolem: A neglected chapter in the history of logic. North-Holland.
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Parkinson, G.H.R., 1966. Leibniz: Logical Papers. Oxford Uni. Press.
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