寻美食|数学与逻辑是什么关系?数学需要什么样的逻辑?


先来一个段子 。
A:不听白叟言 , 吃亏在面前 。
B:吃亏是福 。
C:综合A和B得出结论 , 不听白叟言 , 福在面前!
作为一个孝敬的宝宝 , 是不是感觉很有道理 , 要顶撞的动机是不是蠢蠢欲动!别急 , 慈爱的长辈有话说!
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三段论
演绎法和归纳法是推理的两种形式 , 演绎法是由一般到特殊的推理 , 其主要形式就是包含三部门的三段论法:一个有一般判定的大前提;一个有特殊判定的小前提;一个结论 。 而三段论演绎法的正确性依赖于大小条件的正确性和包含性 , 即两个条件均准确的话 , 结论就是毋庸置疑的 。 就好比上面的段子:不听白叟言 , 吃亏在面前是大概率的经验性的 , 不具备真理性 , 白叟也出错啊!上面的A和B也不是包含关系啊 , 可能会有交集 。 所以结论是不成立的啦 。

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数学与逻辑
古希腊数学的发展 , 经由亚里士多德和欧几里得等人的努力 , 同比较完善的形式逻辑体系结合起来 , 成为一门演绎科学 。 在所有的知识体系中 , 数学好像成为逻辑性最强的一门学科 。 逻辑思维是数学证实的工具 , 是使数学知识理论系统化的手段和数学发现的引导 。 数学离不开逻辑 。 反过来 , 现代逻辑的发展完全得力于数学的发展 。 不了解现代数学的背景就不可能正确地掌握现代逻辑的脉络 。 逻辑主义的代表人物罗素曾经以为:
逻辑即数学的青年时代 , 数学即逻辑的丁壮时代 , 青年与丁壮没有截然的分界线 , 故数学与逻辑亦然 。
固然逻辑与数学不能混为一谈 , 但两门学科之间确有盘根错节、水乳交融、难解难分的关系 。
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同时很多逻辑范畴内的题目 , 用逻辑方法很难说得清晰 , 但将其转化为数学题目后 , 就变得简单明了 。 例如个别与一般的关系 , 在历史上曾长期纠缠不清 , 在两千多年的历史时期内 , 一直成为哲学家争论的课题 。 而集合论观点的引入 , 使得题目得到解决 。
传统逻辑的缺陷
亚里士多德的逻辑处理的是动词“是”的肯定或否定关系 , 形式是“三段论" , 笛·摩根指出了这种逻辑中存在着缺陷 , 还夸大逻辑必需处理普遍意义上的关系 。 传统逻辑主要限于主宾式语句和三段论 , 因此会有一些缺陷:
日常思维领域里 , 一些常见的关系命题、推理 , 无法简朴地归结为主宾式;主宾式语句的限制 , 很难体现某些量词的实质 , 而只是反映次要性质 。 尤其是数学命题中量词是不可缺少的 , 只用传统逻辑的全称或特称判定都很难表述出来;停留在自然语言上的传统逻辑 , 没有专门的逻辑符号 , 而自然语言具有多义性、不够精确 , 不具有演算性质 , 就不能把推理转化为演算 , 易泛起“狡辩”;好比含混不清的指代 , 需要上下文去判定 , 而这是严密的逻辑思维所不能接受的 。
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基于上述3个原因 , 传统逻辑须加以改造和发展 , 于是人们利用数学思惟来研究和发展逻辑 , 对其进行多视角的透视、立体化的探索 , 逐渐创建了数理逻辑 。 数理逻辑对推理形式结构的研究 , 采用了符号化、形式化、公理化等数学方法:把推理转化为演算 , 从而克服了传统逻辑的种种缺陷 。
数理逻辑
最早设想把数学用于逻辑的是笛卡尔和莱布尼茨 , 莱布尼茨这样描述他的设计:
普通的数学就比如是想象的逻辑 , 应该能够论述“在想象范围内可精密确定的一切东西” , 用这样的逻辑可以建立思惟的任何大厦 。