2024年3月28日木曜日

「この問題の正解率は64.5%でした。」と「述語論理」(Ⅱ)。

(01)
 男子=男の子である。
~男子=男の子でない。
 女子=女の子である。
~女子=女の子でない。  帽子=帽子をかぶっている。
~帽子=帽子をかぶっていない。
 スニ=スニ―カーを履いている。
~スニ=スニーカーを履いていない。
とする。
従って、
(01)により、
(02)
(α) ∀x(~帽子x→女子x)
(β)~∃x( スニx&男子x)
(1) ∀x( 男子x→帽子x)
(2)~∃x( 帽子x&女子x)
(3)~∃x( 帽子x&スニx)
といふ「述語論理式」は、
(α)帽子をかぶっていない子どもは、みんな女の子です
(β)スニーカーを履いている男の子は一人もいません。
(1)男の子はみんな帽子をかぶっている。
(2)帽子をかぶっている女の子はいない。
(3)帽子をかぶっていて、しかもスニーカーを履いている子どもは一人もいない。
といふ「日本語」に「等しい」。
然るに、
(03)
(Γ)∀x(男子x⇔~女子x)
(〃)男の子であるならば、女の子ではなく、女の子でないならば、男の子である。
を「公理」とする。
然るに、
(04)
(α)
1 (1)∀x(~帽子x→女子x) A
1 (2)   ~帽子a→女子a  1UE
  (3)∀x(男子x⇔~女子x) 公理
  (4)   男子a⇔~女子a  UE
  (5)   男子a→~女子a  4&E(Df.⇔)
 6(6)   男子a       A
 6(7)       ~女子a  56MPP
16(8)  ~~帽子a      17MPP
16(9)    帽子a      8DN
1 (ア)    男子a→帽子a  69CP
1 (イ) ∀x(男子x→帽子x) アUI
(〃)
1 (1)∀x(男子x→ 帽子x) A
1 (2)   男子a→ 帽子a  1UE
  (3)∀x(男子x⇔~女子x) 公理
  (4)   男子a⇔~女子a  UE
  (5)   ~女子a→男子a  4&E(Df.⇔)
 6(6)       ~帽子a  A
16(7)   ~男子a      26MTT
16(8)  ~~女子a      57MTT
16(9)    女子a      8DN
1 (ア)   ~帽子a→女子a  69CP
1 (イ)∀x(~帽子x→女子x) アUI
従って、
(02)(03)(04)により、
(05)
(α) ∀x(~帽子x→女子x)
(β)~∃x( スニx&男子x)
(1) ∀x( 男子x→帽子x)
(2)~∃x( 帽子x&女子x)
(3)~∃x( 帽子x&スニx)
といふ「述語論理式」は、
(α) ∀x( 男子x→帽子x)
(β)~∃x( スニx&男子x)
(1) ∀x( 男子x→帽子x)
(2)~∃x( 帽子x&女子x)
(3)~∃x( 帽子x&スニx)
といふ「述語論理式」に「等しい」。
然るに、
(06)
(β)
1  (1)~∃x(スニx& 男子x) A
1  (2)∀x~(スニx& 男子x) 1量化子の関係
1  (3)  ~(スニa& 男子a) 2UE
1  (4)   ~スニa∨~男子a  3ド・モルガンの法則
1  (5)    スニa→~男子a  4含意の定義
   (6) ∀x(男子x⇔~女子x) 公理
   (7)    男子a⇔~女子a  6UE
   (8)    ~女子a→男子a  7&E(Df.⇔)
 9 (9)        ~男子a  A
 9 (ア)   ~~女子a      89MTT
 9 (イ)     女子a      アDN
   (ウ)    ~男子a→女子a  9イCP
  エ(エ)    スニa       A
1 エ(オ)        ~男子a  5エMPP
1 エ(カ)         女子a  ウオMPP
1  (キ)    スニa→ 女子a  エカCP
1  (ク) ∀x(スニx→ 女子x) キUI
(〃)
1  (1) ∀x(スニx→ 女子x) A
1  (2)    スニa→ 女子a  1UE
   (3) ∀x(男子x⇔~女子x) 公理
   (4)    男子a⇔~女子a  3UE
   (5)    男子a→~女子a  4&E(Df.⇔)
 6 (6)         女子a  A
 6 (7)       ~~女子a  6DN
 6 (8)   ~男子a       57MTT
   (9)    女子a→~男子a  68MPP
  ア(ア)    スニa       A
1 ア(イ)         女子a  2アMPP
1 ア(ウ)        ~男子a  9イMPP
1  (エ)    スニa→~男子a  アウCP
1  (オ)   ~スニa∨~男子a  エ含意の定義
1  (カ)  ~(スニa& 男子a) オ、ド・モルガンの法則
1  (キ)∀x~(スニx& 男子x) カUI
従って、
(05)(06)により、
(07)
(α) ∀x(~帽子x→女子x)
(β)~∃x( スニx&男子x)
(1) ∀x( 男子x→帽子x)
(2)~∃x( 帽子x&女子x)
(3)~∃x( 帽子x& スニx)
といふ「述語論理式」は、
(α) ∀x( 男子x→帽子x)
(β) ∀x( スニx→女子x)
(1) ∀x( 男子x→帽子x)
(2)~∃x( 帽子x&女子x)
(3)~∃x( 帽子x&スニx)
といふ「述語論理式」に「等しい」。
然るに、
(08)
(2)
1  (1)~∃x(帽子x& 女子x) A
1  (2)∀x~(帽子x& 女子x) 1量化子の関係
1  (3)  ~(帽子a& 女子a) 2UE
1  (4)   ~帽子a∨~女子a  3ド・モルガンの法則
1  (5)    帽子a→~女子a  4含意の定義
   (6) ∀x(女子x⇔~男子x) 公理
   (7)    女子a⇔~男子a  6UE
   (8)    ~男子a→女子a  7&E(Df.⇔)
 9 (9)        ~女子a  A
 9 (ア)   ~~男子a      89MTT
 9 (イ)     男子a      アDN
   (ウ)    ~女子a→男子a  9イCP
  エ(エ)    帽子a       A
1 エ(オ)        ~女子a  5エMPP
1 エ(カ)         男子a  ウオMPP
1  (キ)    帽子a→ 男子a  エカCP
1  (ク) ∀x(帽子x→ 男子x) キUI
(〃)
1  (1) ∀x(帽子x→ 男子x) A
1  (2)    帽子a→ 男子a  1UE
   (3) ∀x(女子x⇔~男子x) 公理
   (4)    女子a⇔~男子a  3UE
   (5)    女子a→~男子a  4&E(Df.⇔)
 6 (6)         男子a  A
 6 (7)       ~~男子a  6DN
 6 (8)   ~女子a       57MTT
   (9)    男子a→~女子a  68MPP
  ア(ア)    帽子a       A
1 ア(イ)         男子a  2アMPP
1 ア(ウ)        ~女子a  9イMPP
1  (エ)    帽子a→~女子a  アウCP
1  (オ)   ~帽子a∨~女子a  エ含意の定義
1  (カ)  ~(帽子a& 女子a) オ、ド・モルガンの法則
1  (キ)∀x~(帽子x& 女子x) カUI
1  (ク)~∃x(帽子x& 女子x) キ量化子の関係
従って、
(07)(08)により、
(09)
(α) ∀x(男子x→帽子x)
(β) ∀x(スニx→女子x)
(1) ∀x(男子x→帽子x)
(2)~∃x(帽子x&女子x)
(3)~∃x(帽子x&スニx)
といふ「論理式」は、
(α) ∀x(男子x→帽子x)
(β) ∀x(スニx→女子x)
(1) ∀x(男子x→帽子x)
(2) ∀x(帽子x→男子x)
(3)~∃x(帽子x&スニx)
といふ「述語論理式」に「等しい」。
従って、
(05)~(09)により、
(10)
(α) ∀x(~帽子x→女子x)
(β)~∃x( スニx&男子x)
(1) ∀x( 男子x→帽子x)
(2)~∃x( 帽子x&女子x)
(3)~∃x( 帽子x&スニx)
といふ「述語論理式」は、
(α) ∀x(男子x→帽子x)
(β) ∀x(スニx→女子x)
(1) ∀x(男子x→帽子x)
(2) ∀x(帽子x→男子x)
(3)~∃x(帽子x&スニx)
といふ「述語論理式」に「等しい」。
従って、
(10)により、
(11)
(α) ∀x(男子x→帽子x)
(1) ∀x(男子x→帽子x)
(2) ∀x(帽子x→男子x)
に於いて、
(2)は(α)の「逆」であり、
(2)は(1)の「逆」であるが、「逆は、必ずしも、真ではない」。
従って、
(11)により、
(12)
(α)⇔(1)であるが、
(α)→(2)ではない。
然るに、
(13)
1   (1)∀x(男子x→帽子x) A
 2  (2)∀x(スニx→女子x) A
  3 (3)∃x(帽子x&スニx) A
1   (4)   男子a→帽子a  1UE
 2  (5)   スニa→女子a  2UE
   6(6)   帽子a&スニa  A
   6(7)   帽子a      6&E
   6(8)       スニa  6&E
 2 6(9)       女子a  57MPP
 2 6(ア)   帽子a&女子a  79&I
 2 6(イ)∃x(帽子x&女子x) アEI
 23 (ウ)∃x(帽子x&女子x) 36イEE
従って、
(01)(02)(10)(13)により、
(14)
(α)∀x(男子x→帽子x)
(β)∀x(スニx→女子x)
(3)∃x(帽子x&女子x)
といふ「命題」、すなはち、
(α)男の子は、みんな帽子をかぶっています。
(β)スニーカーを履いている子どもは、みんな女の子です。
(γ)帽子をかぶっている女の子もいます。
といふ「命題」は「矛盾」しない。
e.g.
太郎と次郎は、二人とも、野球帽をかぶっているが、スニーカーではなく、スパイクを履いている。
花子は帽子をかぶって、スニーカーを履いているが、桃子は、帽子をかぶらずに、スニーカーを履いている。
従って、
(13)(14)により、
(15)
(α) ∀x(男子x→帽子x)
(β) ∀x(スニx→女子x)
であるからと言って、必ずしも、
(3)~∃x(帽子x&女子x)
(〃)帽子をかぶっている女の子はいません。
といふことには、ならない。
従って、
(02)(10)(11)(15)により、
(16)
(α) ∀x(~帽子x→女子x)
(β)~∃x( スニx&男子x)
(1) ∀x( 男子x→帽子x)
(2)~∃x( 帽子x&女子x)
(3)~∃x( 帽子x&スニx)
といふ「述語論理式」は、
(α)帽子をかぶっていない子どもは、みんな女の子です
(β)スニーカーを履いている男の子は一人もいません。
(1)男の子はみんな帽子をかぶっている。
(2)帽子をかぶっている女の子はいない。
(3)帽子をかぶっていて、しかもスニーカーを履いている子どもは一人もいない。
といふ「日本語」に「等しく」、
(α)帽子をかぶっていない子どもは、みんな女の子です
(β)スニーカーを履いている男の子は一人もいません。
といふ「命題」が「真(〇)」であるならば、
(1)男の子はみんな帽子をかぶっている。
 だけが、必ず、「真(〇)」である。
従って、
(16)により、
(17)
問題 次の報告から確実に正しいと言えることには〇を、そうでないないものには✕を、左側の空欄に記入して下さい。
   公園に子どもたちが集まっています。
   男の子も女の子もいます。
(α)帽子をかぶっていない子どもは、みんな女の子です。そして、
(β)スニーカーを履いている男の子は一人もいません。
(1)男の子はみんな帽子をかぶっている。
(2)帽子をかぶっている女の子はいない。
(3)帽子をかぶっていて、しかもスニーカーを履いている子どもは一人もいない。
正しいのは(1)のみです。
(AI vs. 教科書が読めない子供たち、新井紀子、2018年、182・183頁)。
といふ、ことになる。
令和6年3月28日、毛利太。

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