2018年9月29日土曜日

「PならばPである。」は「定理」である。

(a)『返り点と括弧』については、『「返り点」と「括弧」(略8)(https://kannbunn.blogspot.com/2018/09/blog-post_17.html)』他もお読み下さい。
(b)『返り点』については、『「返り点」の「付け方」を教へます(https://kannbunn.blogspot.com/2018/01/blog-post_3.html)』他をお読み下さい。
(01)
   ルカジェヴィッツによる命題論理の公理
(a) P→(Q→P)
(b)[P→(Q→R)]→[(P→Q)→(P→R)]
(c)(~P→~Q)→(Q→P)
(沢田允茂、現代論理学入門、1962年、173頁改)
然るに、
(02)
(b)[P→(Q→)]→[(P→Q)→(P→)]
に於いて、
(b)
といふ「代入」を行ふと、
(b)[P→(Q→)]→[(P→Q)→(P→)]
従って、
(01)(02)により、
(03)
(a) P→(Q→P)
(b)[P→(Q→P)]→[(P→Q)→(P→P)]
然るに、
(04)
(a) P→(Q→P)
(b)[P→(Q→P)]→[(P→Q)→(P→P)]
(d)           (P→Q)→(P→P)
に於いて、
(a)が「真」で、
(b)も「真」であるならば、
(d)も「真」である。
然るに、
(05)
(d)(P→)→(P→P)
に於いて、
(d) Q→P
といふ「代入」を行ふと、
(d)[P→(Q→P)]→(P→P)
従って、
(01)(05)により、
(06)
(a) P→(Q→P)
(d)[P→(Q→P)]→(P→P)
然るに、
(07)
(a) P→(Q→P)
(d)[P→(Q→P)]→(P→P)
(e)          (P→P)
に於いて、
(a)が「真」で、
(d)も「真」であるならば、
(e)も「真」である。
従って、
(01)~(07)により、
(08)
(a) P→(Q→P)
(b)[P→(Q→R)]→[(P→Q)→(P→R)]
といふ「公理」により、
(e) P→P(PならばPである)。
といふ「定理」が「演繹」される。
(沢田允茂、現代論理学入門、1962年、175頁改)
然るに、
(09)
1 (1)Pである。       と仮定する。
 2(2)Pでない。       と仮定する。
12(3)Pであって、Pでない。 1と2による連言導入。
1 (4)Pでない。でない。   2と3による背理法。
1 (5)Pである。       4の二重否定。
  (6)PならばPである。   1と5による条件法。
従って、
(10)
1 (1)P    A
 2(2)  ~P A
12(3)P&~P 12&I
1 (4) ~~P 23RAA
1 (5)   P 4DN
  (6)P→ P 15CP
  (〃)PならばPである。
従って、
(09)(10)により、
(11)
「仮定(A)、連言導入(&I)、背理法(RAA)、二重否定(DN)、条件法(CP)」といふ「(自然演繹の)規則」は、
(e) P→P(PならばPである)。
といふ「定理」を、「演繹」出来る。
(12)
(a)
1     (1)     P   A
1     (2) ~Q∨ P   1∨I 
 3    (3)  Q&~P   A
  4   (4) ~Q      A
 3    (5)  Q      3&E
 34   (6) ~Q& Q   34&I
  4   (7)~(Q&~P)  36RAA
   8  (8)     P   A
 3    (9)    ~P   3&E
 3 8  (ア)  P&~P   78&I
   8  (イ)~(Q&~P)  3アRAA
1     (ウ)~(Q&~P)  2478イ∨E
    エ (エ)  Q      A
     オ(オ)    ~P   A
    エオ(カ)  Q&~P   エオ&I
1   エオ(キ)~(Q&~P)&
          (Q&~P)  ウキ&I
1   エ (ク)   ~~P   オキ
1   エ (ケ)     P   クDN
1     (コ)  Q→ P   エケCP
      (サ)P→(Q→P)  1コCP
(b)
1  (1)  P→(Q→R)     A
 2 (2)  P→ Q        A
  3(3)  P           A
1 3(4)     Q→R      12MPP
 23(5)     Q        23MPP
123(6)       R      45MPP
12 (7)  P→   R      36CP
1  (8) (P→Q)→(P→R)  27CP
   (9) [P→(Q→R)]→
      [(P→Q)→(P→R)] 19CP
(c)
1 (1) ~P→~Q   A
 2(2)     Q   A
 2(3)   ~~Q   2DN
12(4)~~P      13MTT
12(5)  P      4DN
1 (6)  Q→ P   25CP
  (7)(~P→~Q)→
     ( Q→ P)  16CP
従って、
(01)(12)により、
(13)
「A(仮定)、∨I(選言導入)、&E(連言除去)、&I(連言導入)、RAA(背理法)、∨E(選言除去)、DN(二重否定)、CP(条件法)、MPP(前件肯定)、MTT(後件否定)」
といふ「(自然演繹の10個の)規則」は、
(a) P→(Q→P)
(b)[P→(Q→R)]→[(P→Q)→(P→R)]
(c)(~P→~Q)→(Q→P)
といふ「公理」、すなはち、
(a) Pならば(QならばPである)。
(b)(Pならば(QならばRである))ならば[(PならばQである)ならば(PならばRである)]。
(c)(PでないならばQでない。)ならば(QならばPである)。
といふ「(公理」を、「演繹」出来る。
然るに、
(14)
1(1)  P&~P  A
 (2)~(P&~P) 11RAA
 (〃)PであってPでない。といふことはない。
(15)
1 (1) ~(P∨~P)  A
 2(2)   P      A
 2(3)   P∨~P   2∨I
12(4) ~(P∨~P)&
       (P∨~P)  13&I
1 (5)     ~P   24RAA
1 (6)   P∨~P   5∨I
1 (7) ~(P∨~P)&
       (P∨~P)  16&I
  (8)~~(P∨~P)  17RAA
  (9)   P∨~P   8DN
  (〃)Pであるか、Pではない。
従って、
(01)(13)(14)(15)により、
(16)
「(自然演繹の)規則」は、
(a)Pならば、QならばPである。
(b)Pならば、QならばRである。ならば、PならばQである。ならば、PならばRである。
(c)PでないならばQでない。ならば、QならばPである。
といふ「(命題論理の)公理」に加へて、
(e)PならばPである。
(f)PであってPでない。といふことはない。
(g)Pであるか、Pではない。
といふ、「同一律矛盾律排中律」を、「演繹」出来る。
然るに、
(17)
公理(こうり、英: axiom)とは、その他の命題を導きだすための前提として導入される最も基本的な仮定のことである。一つの形式体系における議論の前提として置かれる一連の公理の集まりを公理系(英語版) (axiomatic system) という(ウィキペディア)。
従って、
(16)(17)により、
(18)
いづれにせよ、
(e)PならばPである。
(f)PであってPでない。といふことはない。
(g)Pであるか、Pではない。
といふ、「同一律・矛盾律・排中律」は、「(自然演繹の)公理」には、なり得ない。
cf.
同一律【どういつりつ】 論理学で矛盾律排中律とともに三大原理と呼ばれるものの一つ。〈 自同律〉,〈同一原理〉ともいい,英語ではlaw of identity。 この原理は,主語と述語の関係を基軸にした伝統的論理学では〈AはAである〉と定式化され,自明な命題の代表例(コトバンク)。
従って、
(19)
自然演繹」の場合は、面白いことに、「公理」は1つもありません。ここに自然演繹の大きな特徴があります(小島博之、証明と論理に強くなる、2017年、141頁改)。
といふ、ことになる。
平成30年09月29日、毛利太。

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