المادة مشروطة

الشرط المادي (المعروف أيضًا باسم الاستلزام المادي ) هو عملية ثنائية شائعة الاستخدام في المنطق . عندما يكون الرمز الشرطي{\displaystyle \to }يُفسَّر ذلك على أنه دلالة مادية، وهي صيغةPسؤال{\displaystyle P\to Q}صحيح إلا إذاP{\displaystyle P}صحيح وسؤال{\displaystyle Q}هذا غير صحيح.

يُستخدم الاستلزام المادي في جميع الأنظمة الأساسية للمنطق الكلاسيكي، بالإضافة إلى بعض أنواع المنطق غير الكلاسيكي . ويُعتبر نموذجًا للاستدلال الشرطي الصحيح في الرياضيات، ويُشكّل أساسًا للأوامر في العديد من لغات البرمجة . مع ذلك، تستبدل العديد من أنواع المنطق الاستلزام المادي بعوامل أخرى، مثل الشرط الصارم والشرط المتغير الصرامة . ونظرًا لمفارقات الاستلزام المادي والمشاكل المرتبطة به، لا يُعتبر الاستلزام المادي عمومًا تحليلًا عمليًا للجمل الشرطية في اللغة الطبيعية .

الترميز

في المنطق والمجالات ذات الصلة، يُشار عادةً إلى الشرط المادي باستخدام عامل وسيط.{\displaystyle \to }( U+2192 سهم نحو اليمين ). [ 1 ] يُشار إلى الشرط المادي أيضًا باستخدام الزوائد الداخلية.{\displaystyle \supset }و{\displaystyle \Rightarrow }( U+2283 مجموعة فائقة من و U+21D2 سهم مزدوج متجه لليمين على التوالي). [ 2 ] في التدوين البولندي ذي البادئة ، تُكتب الجمل الشرطية على النحو التالي:جصq{\displaystyle Cpq}في الصيغة الشرطيةصq{\displaystyle p\to q}الصيغة الفرعيةص{\displaystyle p}ويُشار إليه باسم السابق وq{\displaystyle q}يُطلق عليه اسم نتيجة الشرط. يمكن أن تكون العبارات الشرطية متداخلة بحيث يكون كل من المقدمة والنتيجة عبارات شرطية، كما في الصيغة(صq)(رs){\displaystyle (p\to q)\to (r\to s)}.

تاريخ

في مبادئ الحساب: نوفا ميثود إكسبوسيتا (1889)، عبر بيانو عن الاقتراح "إذاأ{\displaystyle A}، ثمب{\displaystyle B}" مثلأ{\displaystyle A}Ɔب{\displaystyle B}باستخدام الرمز Ɔ، وهو عكس C. [ 3 ] كما عبّر عن القضيةأب{\displaystyle A\supset B}مثلأ{\displaystyle A}Ɔب{\displaystyle B}[ 4 ] [ 5 ] عبّر هيلبرت عن القضية "إذا كان أ ، فإن ب " على النحو التالي :أب{\displaystyle A\to B}في عام 1918. [ 1 ] اتبع راسل بيانو في كتابه "مبادئ الرياضيات " (1910-1913)، حيث عبّر عن القضية "إذا كان أ ، فإن ب " على النحو التالي:أب{\displaystyle A\supset B}. على غرار راسل، عبّر جنتزن عن القضية "إذا كان أ ، فإن ب " على النحو التاليأب{\displaystyle A\supset B}عبّر هيتينغ عن القضية "إذا كان أ ، فإن ب " على النحو التالي :أب{\displaystyle A\supset B}في البداية، ولكن لاحقًا أصبحوا يعبرون عنه على النحو التالي:أب{\displaystyle A\to B}بسهم يشير إلى اليمين. عبّر بورباكي عن القضية "إذا كان أ ، فإن ب " على النحو التالي: أب{\displaystyle A\Rightarrow B}في عام 1954. [ 6 ] [ 7 ]

علم الدلالة

جدول الحقيقة

من منظور دلالي كلاسيكي ، يُعدّ الاستلزام المادي عاملًا منطقيًا ثنائيًا يُرجع القيمة "صحيح" ما لم يكن وسيطه الأول صحيحًا ووسيطه الثاني خاطئًا. ويمكن توضيح هذه الدلالة بيانيًا في جدول الحقيقة التالي :

أ{\displaystyle A}ب{\displaystyle B}أب{\displaystyle A\to B}
FFتي
Fتيتي
تيFF
تيتيتي

يمكن للمرء أيضًا أن ينظر في التكافؤأب¬(أ¬ب)¬أب{\displaystyle A\to B\equiv \neg (A\land \neg B)\equiv \neg A\lor B}.

الشروط(أب){\displaystyle (A\to B)}حيث السابقأ{\displaystyle A}إذا كانت خاطئة، تُسمى " حقائق جوفاء ". ومن الأمثلة على ذلك...

  • ... معب{\displaystyle B}خطأ: "إذا كانت ماري كوري أختًا لجاليليو جاليلي ، فإن جاليليو جاليلي هو أخ لماري كوري."
  • ... معب{\displaystyle B}صحيح: "إذا كانت ماري كوري شقيقة جاليليو جاليلي، فإن ماري كوري لديها شقيق أو شقيقة."

جداول تحليلية

الصيغ المتعلقة بمجموعة الروابط{،}{\displaystyle \{\to ,\bot \}}[ 8 ] تُسمى الروابط] روابط f-الاستلزامية. [ 9 ] فيالمنطق الكلاسيكي،الروابط الأخرى، مثل¬{\displaystyle \neg }( النفي{\displaystyle \land }( اِقتِران{\displaystyle \lor }( الانفصال ) و{\displaystyle \leftrightarrow }( التكافؤ )، يمكن تعريفه من حيث{\displaystyle \to }و{\displaystyle \bot }( الزيف ): [ 10 ]¬أ=تعريفأأب=تعريف(أ(ب))أب=تعريف(أ)بأب=تعريف{(أب)[(بأ)]}{\displaystyle {\begin{aligned}\neg A&\quad {\overset {\text{def}}{=}}\quad A\to \bot \\A\land B&\quad {\overset {\text{def}}{=}}\quad (A\to (B\to \bot ))\to \bot \\A\lor B&\quad {\overset {\text{def}}{=}}\quad (A\to \bot )\to B\\A\leftrightarrow B&\quad {\overset {\text{def}}{=}}\quad \{(A\to B)\to [(B\to A)\to \bot ]\}\to \bot \\\end{aligned}}}

يمكن إثبات صحة الصيغ الاستلزامية f دلاليًا باستخدام طريقة الجداول التحليلية . القواعد المنطقية هي

تي(أب)F(أ)|تي(ب){\displaystyle {\frac {{\boldsymbol {\mathsf {T}}}(A\to B)}{{\boldsymbol {\mathsf {F}}}(A)\quad \mid \quad {\boldsymbol {\mathsf {T}}}(B)}}}F(أب)تي(أ)F(ب){\displaystyle {\frac {{\boldsymbol {\mathsf {F}}}(A\to B)}{\begin{array}{c}{\boldsymbol {\mathsf {T}}}(A)\\{\boldsymbol {\mathsf {F}}}(B)\end{array}}}}
تي(){\displaystyle {\boldsymbol {\mathsf {T}}}(\bot )} أغلق الفرع (تناقض)F(){\displaystyle {\boldsymbol {\mathsf {F}}}(\bot )} لا تفعل شيئًا (لأنها ببساطة لا تؤكد أي تناقض)

الخصائص التركيبية

لا يسمح التعريف الدلالي باستخدام جداول الصواب بدراسة الصيغ الافتراضية المتطابقة بنيويًا في أنظمة منطقية مختلفة ، حيث يمكن إثبات خصائص مختلفة. وتقتصر اللغة المستخدمة هنا على الصيغ الاستلزامية من النوع f .

ضع في اعتبارك قواعد الاستنتاج الطبيعي (المرشحة) التالية .

مقدمة عن الآثار المترتبة ({\displaystyle \to }أنا)

بافتراضأ{\displaystyle A}يمكن للمرء أن يستنتجب{\displaystyle B}ثم يمكن للمرء أن يستنتجأب{\displaystyle A\to B}.

[أ]بأب{\displaystyle {\frac {\begin{array}{c}[A]\\\vdots \\B\end{array}}{A\to B}}}({\displaystyle \to }أنا)

[أ]{\displaystyle [A]}وهو افتراض يتم استبعاده عند تطبيق القاعدة.

إزالة التبعات ({\displaystyle \to }هـ)

هذه القاعدة تتوافق مع طريقة ponens .

أبأب{\displaystyle {\frac {A\to B\quad A}{B}}}({\displaystyle \to }هـ)

أأبب{\displaystyle {\frac {A\quad A\to B}{B}}}({\displaystyle \to }هـ)

حذف النفي المزدوج (¬¬{\displaystyle \neg \neg }هـ)

(أ)أ{\displaystyle {\frac {\begin{array}{c}(A\to \bot )\to \bot \\\end{array}}{A}}}(¬¬{\displaystyle \neg \neg }هـ)

الاستبعاد الخاطئ ({\displaystyle \bot }هـ)

من falsum ({\displaystyle \bot }يمكن للمرء أن يستنتج أي صيغة. (مثال: falso quodlibet)

أ{\displaystyle {\frac {\bot }{A}}}({\displaystyle \bot }هـ)

  • المنطق الحدسي : بإضافة طريقة الاستبعاد الخاطئ ({\displaystyle \bot }هـ) كقاعدة عامة، يحصل المرء على (الجزء الضمني من) [ 10 ] المنطق الحدسي.
البيانP¬¬P{\displaystyle P\to \neg \neg P}صحيح (بالفعل في المنطق الأدنى)، على عكس الاستلزام العكسي الذي يستلزم قانون الوسط المرفوع .

مجموعة مختارة من النظريات (المنطق الكلاسيكي)

في المنطق الكلاسيكي، يؤكد الاستلزام المادي صحة ما يلي:

  • الاستيراد والتصدير :P(سؤالR)(Pسؤال)R{\displaystyle P\to (Q\to R)\equiv (P\land Q)\to R}
  • الشروط المنفية:¬(Pسؤال)P¬سؤال{\displaystyle \neg (P\to Q)\equiv P\land \neg Q}
  • أو إذا:Pسؤال¬Pسؤال{\displaystyle P\to Q\equiv \neg P\lor Q}
  • خاصية التبادلية بين المقدمات:(P(سؤالR))(سؤال(PR)){\displaystyle {\big (}P\to (Q\to R){\big )}\equiv {\big (}Q\to (P\to R){\big )}}
  • خاصية التوزيع الأيسر :(R(Pسؤال))((RP)(Rسؤال)){\displaystyle {\big (}R\to (P\to Q){\big )}\equiv {\big (}(R\to P)\to (R\to Q){\big )}}

وبالمثل، في التفسيرات الكلاسيكية للروابط الأخرى، فإن الاستلزام المادي يؤكد صحة الاستلزامات التالية :

  • تعزيز سابق:Pسؤال(PR)سؤال{\displaystyle P\to Q\models (P\land R)\to Q}
  • التعدي :(Pسؤال)(سؤالR)PR{\displaystyle (P\to Q)\land (Q\to R)\models P\to R}
  • تبسيط المقدمات الانفصالية :(Pسؤال)R(PR)(سؤالR){\displaystyle (P\lor Q)\to R\models (P\to R)\land (Q\to R)}

تشمل التكرارات التي تنطوي على دلالات مادية ما يلي:

العلاقة بين الشرط المادي والنتيجة المنطقية

الشرط المادي هو رابط جملي ضمن لغة رسمية. لا ينبغي الخلط بينه وبين علاقة النتيجة المنطقية (وتسمى أيضًا الاستلزام المنطقي أو التبعية المنطقية)، والتي تُعامل عادةً كعلاقة بين الجمل المعبر عنها بلغة وصفية .

تُعطى العلاقة بين الشرط المادي وعلاقة النتيجة المنطقية بواسطة نظرية الاستنتاج .

Γ{أ}ب{\displaystyle \Gamma \cup \{A\}\vdash B\;}إذا وفقط إذاΓأب{\displaystyle \;\Gamma \vdash A\to B}

يمكن تفسير ذلك على أنه يشير إلى أن مجموعة الجملΓ{\displaystyle \Gamma }إذا وفقط إذا كان A يستلزم منطقياً BΓ{\displaystyle \Gamma }يستلزم ذلك منطقياً الشرط الماديأب{\displaystyle A\to B}.

في الحالة الخاصة حيثΓ{\displaystyle \Gamma }إذا كان فارغًا، فإن هذا يختزل إلى:

أب{\displaystyle A\vdash B\;}إذا وفقط إذاأب{\displaystyle \;\vdash A\to B}

ينص هذا على أن A يستلزم منطقياً B إذا وفقط إذا كان الشرط الماديأب{\displaystyle A\to B}هي نظرية في المنطق.

تحتفظ العديد من الكتب المدرسية بمصطلح النتيجة المنطقية (أو الاستلزام المنطقي) للدلالة على علاقة النتيجة الدلالية مع الرمز{\displaystyle \models }[ 16 ] [ 17 ] وفي هذه الحالة تصبح العلاقة

أب{\displaystyle A\models B\;}إذا وفقط إذاأب{\displaystyle \;\models A\to B}

يستلزم A منطقياً B إذا وفقط إذا كان الشرط الماديأب{\displaystyle A\to B}هذا تكرار .

اختلافات مع اللغة الطبيعية

لا يتطابق مفهوم الاستلزام المادي تمامًا مع استخدام الجمل الشرطية في اللغة الطبيعية . فعلى سبيل المثال، على الرغم من أن الجمل الشرطية المادية ذات المقدمات الخاطئة صحيحةٌ ظاهريًا ، إلا أن عبارة "إذا كان 8 فرديًا، فإن 3 عدد أولي" تُعتبر خاطئةً في اللغة الطبيعية. وبالمثل، فإن أي جملة شرطية مادية ذات نتيجة صحيحة تكون صحيحةً في حد ذاتها، لكن المتحدثين عادةً ما يرفضون جملًا مثل "إذا كان لديّ بنس واحد في جيبي، فإن باريس تقع في فرنسا". وقد سُميت هذه المشكلات الكلاسيكية بمفارقات الاستلزام المادي . [ 18 ] بالإضافة إلى هذه المفارقات، قُدِّمت حججٌ أخرى متنوعة ضد تحليل الاستلزام المادي. فعلى سبيل المثال، ستكون جميع الجمل الشرطية المضادة للواقع صحيحةً ظاهريًا وفقًا لهذا التحليل، بينما في الواقع بعضها خاطئ. [ 19 ]

في منتصف القرن العشرين، اقترح عدد من الباحثين، من بينهم إتش بي غرايس وفرانك جاكسون، أن المبادئ البراغماتية قد تفسر التباينات بين الجمل الشرطية في اللغة الطبيعية والجمل الشرطية المادية. ووفقًا لآرائهم، تدل الجمل الشرطية على الاستلزام المادي، لكنها في النهاية تنقل معلومات إضافية عند تفاعلها مع قواعد المحادثة، مثل قواعد غرايس . [ 18 ] [ 20 ] وقد تجنبت الدراسات الحديثة في الدلالات الرسمية وفلسفة اللغة عمومًا الاستلزام المادي كتحليل للجمل الشرطية في اللغة الطبيعية. [ 20 ] وعلى وجه الخصوص، غالبًا ما رفضت هذه الدراسات افتراض أن الجمل الشرطية في اللغة الطبيعية هي جمل منطقية وظيفية ، بمعنى أن قيمة الصواب لعبارة "إذا كان P ، فإن Q " تُحدد فقط بقيمتي الصواب لـ P و Q. [ 18 ] وبالتالي، تقترح التحليلات الدلالية للجمل الشرطية عادةً تفسيرات بديلة مبنية على أسس مثل المنطق الموجه ، ومنطق الصلة ، ونظرية الاحتمالات ، والنماذج السببية . [ 20 ] [ 18 ] [ 21 ]

لاحظ علماء النفس الذين يدرسون الاستدلال الشرطي اختلافات مماثلة، كما في دراسة مهمة اختيار واسون الشهيرة ، حيث لم يستدل أقل من 10% من المشاركين وفقًا للشرط المادي. وقد فسر بعض الباحثين هذه النتيجة على أنها فشل المشاركين في الالتزام بقوانين الاستدلال المعيارية، بينما فسرها آخرون على أنها استدلال معياري وفقًا لقوانين غير تقليدية. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]

انظر أيضاً

الشروط

ملحوظات

  1. 1 2 هيلبرت 1918 .
  2. مندلسون 2015 .
  3. فان هيجينورت 1967 .
  4. لاحظ أن رمز حدوة الحصان Ɔ قد تم قلبه ليصبح رمز مجموعة فرعية ⊂.
  5. نحاس 2022 ، ص. السادس.
  6. بورباكي 1954 ، ص 14.
  7. ميلر، جيف (2020). "أقدم استخدامات الرموز في نظرية المجموعات والمنطق" . تاريخ الرياضيات (جامعة سانت أندروز) . جامعة سانت أندروز . تاريخ الاسترجاع: 10 يونيو 2025 .
  8. الصيغ الصحيحة هي:
    1. كل متغير افتراضي هو صيغة.
    2. "{\displaystyle \bot }"هي صيغة."
    3. لوأ{\displaystyle A}وب{\displaystyle B}هي صيغ، وكذلك(أب){\displaystyle (A\to B)}.
    4. لا شيء آخر عبارة عن معادلة.
  9. فرانكو وآخرون 1999 .
  10. لا تستطيع الصيغ الاستلزامية f-1 التعبير عن جميع الصيغ الصحيحة في منطق القضايا الأدنى ( MPC) أو الحدسي (IPC) - على وجه الخصوص،{\displaystyle \lor }لا يمكن تعريف (الفصل) ضمنه. على النقيض من ذلك،{،،}{\displaystyle \{\to ,\lor ,\bot \}}يشكل أساسًا كاملاً لـ MPC / IPC: ومن هذه، تنطلق جميع الروابط الأخرى (مثل،،¬،،{\displaystyle \land ,\neg ,\leftrightarrow ,\bot }يمكن تعريف )
  11. يوهانسون 1937 .
  12. 1 2 براويتز 1965 ، ص. 21.
  13. 1 2 أيالا-رينكون ودي مورا 2017 ، ص 17-24.
  14. بدلاً من¬¬{\displaystyle \neg \neg }يمكن للمرء أن يضيف الاختزال إلى العبث كقاعدة للحصول على المنطق الكلاسيكي (الكامل): [ 12 ] [ 13 ]
    [أ]أ{\displaystyle {\frac {\begin{array}{c}[A\to \bot ]\\\vdots \\\bot \end{array}}{A}}}(RAA)
  15. تينانت 1990 ، ص 48.
  16. مندلسون 2015 ، ص. 6.
  17. إندرتون 2001 ، ص 88.
  18. 1 2 3 4 إيدجنجتون 2008 .
  19. على سبيل المثال، "لو كانت جانيس جوبلين على قيد الحياة اليوم، لكانت ستقود سيارة مرسيدس بنز "، انظر ستار (2019)
  20. 1 2 3 جيليس 2017 .
  21. فون فينتل 2011 .
  22. أوكسفورد وشاتر 1994 .
  23. ^ ستينينج وفان لامبالجين 2004 .
  24. فون سيدو 2006 .

فهرس

  • بورباكي، ن. (1954). نظرية المجموعات . باريس: هيرمان وسي، المحررون. ص.  14.
  • إيدجنجتون، دوروثي (2008). "الجمل الشرطية" . في إدوارد ن. زالتا (محرر). موسوعة ستانفورد للفلسفة (  طبعة شتاء 2008).
  • إندرتون، هربرت ب. (2001). مقدمة رياضية في المنطق (  الطبعة الثانية). دار النشر الأكاديمية. رقم ISBN 0-12-238452-0.
  • فان هيجينورت، جان، محرر. (1967). من فريجه إلى غودل: كتاب مرجعي في المنطق الرياضي، 1879-1931 . مطبعة جامعة هارفارد. ص 84-87 . ISBN  0-674-32449-8.
  • هيلبرت، د. (1918). Prinzipien der Mathematik (ملاحظات المحاضرة تم تحريرها بواسطة Bernays, P.) .
  • مندلسون، إليوت (2015). مقدمة في المنطق الرياضي (  الطبعة السادسة). بوكا راتون: دار نشر سي آر سي/مجموعة تايلور وفرانسيس (كتاب من منشورات تشابمان وهول). ص  2. ISBN 978-1-4822-3778-8.
  • براويتز، داج (1965). الاستنتاج الطبيعي: دراسة إثباتية نظرية . Acta Universitatis Stockholmiensis؛ دراسات ستوكهولم في الفلسفة، 3. ستوكهولم، جوتنبرج، أوبسالا: المكفيست وويكسل. او سي ال سي 912927896 . 
  • ستينينغ، ك.؛ فان لامبالجن، م. (2004). "قليل من المنطق يُحدث فرقًا كبيرًا: بناء التجربة على النظرية الدلالية في علم الإدراك للاستدلال الشرطي". العلوم المعرفية . 28 (4): 481-530 . CiteSeerX 10.1.1.13.1854 . doi : 10.1016/j.cogsci.2004.02.002 . 
  • تينانت، نيل (1990) [1978]. المنطق الطبيعي (الطبعة الأولى، معاد طباعتها مع تصحيحات  ). مطبعة جامعة إدنبرة . ISBN 0852245793.

للمزيد من القراءة