تعميم شامل

في منطق المسندات ، يُعد التعميم (ويُسمى أيضًا التعميم الكلي ، أو الإدخال الكلي ، [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] GEN ، UG ) قاعدة استدلال صحيحة . وتنص على أنه إذاP(x){\displaystyle \vdash \!P(x)}تم التوصل إلى ذلك، إذنxP(x){\displaystyle \vdash \!\forall x\,P(x)}يمكن استخلاصها.

التعميم باستخدام الفرضيات

تسمح قاعدة التعميم الكاملة بوضع فرضيات على يسار البوابة الدوارة ، ولكن مع بعض القيود. افترضΓ{\displaystyle \Gamma }هي مجموعة من الصيغ،φ{\displaystyle \varphi }صيغة، وΓφ(y){\displaystyle \Gamma \vdash \varphi (y)}تم اشتقاقها. تنص قاعدة التعميم على أنΓxφ(x){\displaystyle \Gamma \vdash \forall x\,\varphi (x)}يمكن استنتاج ذلك إذاy{\displaystyle y}لم يُذكر فيΓ{\displaystyle \Gamma }وx{\displaystyle x}لا يحدث فيφ{\displaystyle \varphi }.

هذه القيود ضرورية لضمان سلامة النظام. وبدون القيد الأول، يمكن للمرء أن يستنتجxP(x){\displaystyle \forall xP(x)}انطلاقاً من الفرضيةP(y){\displaystyle P(y)}. بدون القيد الثاني، يمكن للمرء أن يستنتج ما يلي:

  1. zw(zw){\displaystyle \exists z\,\exists w\,(z\not =w)}(فرضية)
  2. w(yw){\displaystyle \exists w\,(y\not =w)}(التجسيد الوجودي)
  3. yx{\displaystyle y\not =x}(التجسيد الوجودي)
  4. x(xx){\displaystyle \forall x\,(x\not =x)}(تعميم عالمي خاطئ)

ويزعم هذا أنzw(zw)x(xx)،{\displaystyle \exists z\,\exists w\,(z\not =w)\vdash \forall x\,(x\not =x),}وهذا استنتاج غير سليم. لاحظ أنΓyφ(y){\displaystyle \Gamma \vdash \forall y\,\varphi (y)}جائز إذاy{\displaystyle y}لم يُذكر فيΓ{\displaystyle \Gamma }(لا يلزم تطبيق القيد الثاني، لأن البنية الدلالية لـφ(y){\displaystyle \varphi (y)}(لا يتغير ذلك باستبدال أي متغيرات).

مثال على برهان

يثبت:x(P(x)سؤال(x))(xP(x)xسؤال(x)){\displaystyle \forall x\,(P(x)\rightarrow Q(x))\rightarrow (\forall x\,P(x)\rightarrow \forall x\,Q(x))}يمكن اشتقاقها منx(P(x)سؤال(x)){\displaystyle \forall x\,(P(x)\rightarrow Q(x))}وxP(x){\displaystyle \forall x\,P(x)}.

دليل:

خطوةصيغةالتبرير
1x(P(x)سؤال(x)){\displaystyle \forall x\,(P(x)\rightarrow Q(x))}فرضية
2xP(x){\displaystyle \forall x\,P(x)}فرضية
3(x(P(x)سؤال(x)))(P(y)سؤال(y)){\displaystyle (\forall x\,(P(x)\rightarrow Q(x)))\rightarrow (P(y)\rightarrow Q(y))}من (1) عن طريق التجسيد الشامل
4P(y)سؤال(y){\displaystyle P(y)\rightarrow Q(y)}من (1) و(3) عن طريق Modus ponens
5(xP(x))P(y){\displaystyle (\forall x\,P(x))\rightarrow P(y)}من (2) عن طريق التجسيد الشامل
6P(y) {\displaystyle P(y)\ }من (2) و(5) عن طريق Modus ponens
7سؤال(y) {\displaystyle Q(y)\ }من (6) و(4) بواسطة Modus ponens
8xسؤال(x){\displaystyle \forall x\,Q(x)}من (7) بالتعميم
9x(P(x)سؤال(x))،xP(x)xسؤال(x){\displaystyle \forall x\,(P(x)\rightarrow Q(x)),\forall x\,P(x)\vdash \forall x\,Q(x)}ملخص البنود من (1) إلى (8)
10x(P(x)سؤال(x))xP(x)xسؤال(x){\displaystyle \forall x\,(P(x)\rightarrow Q(x))\vdash \forall x\,P(x)\rightarrow \forall x\,Q(x)}من (9) بواسطة نظرية الاستنتاج
11x(P(x)سؤال(x))(xP(x)xسؤال(x)){\displaystyle \vdash \forall x\,(P(x)\rightarrow Q(x))\rightarrow (\forall x\,P(x)\rightarrow \forall x\,Q(x))}من (10) بواسطة نظرية الاستنتاج

في هذا البرهان، تم استخدام التعميم الشامل في الخطوة 8. وكانت نظرية الاستنتاج قابلة للتطبيق في الخطوتين 10 و 11 لأن الصيغ التي يتم نقلها لا تحتوي على متغيرات حرة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. كوبي وكوهين
  2. هيرلي
  3. مور وباركر