URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Никольская И.Л. Математическая логика Обложка Никольская И.Л. Математическая логика
Id: 302666
399 р.

Математическая логика Изд. 2, стереотип.

URSS. 2023. 136 с. ISBN 978-5-9710-5836-6.
Типографская бумага
Логические операции • Язык логики высказываний • Логическая равносильность • Обратные и противоположные предложения • Логическое следование • Нормальные формы • Переключательные схемы • Предикаты и высказывательные формы • Свойства и отношения • Кванторы • Формулы логики предикатов.

Аннотация

Настоящая книга содержит теоретический материал по курсу «Математическая логика», а также упражнения для активного усвоения курса и приобретения необходимых навыков. Знакомство с языком математической логики и некоторыми ее методами поможет учащимся приобрести навыки правильного рассуждения, отчетливых формулировок, краткой и корректной записи математических предложений. Изложение базируется на знаниях по математике, полученных учащимися в средней... (Подробнее)


Содержание
top
Предисловие к первому изданию3
Введение4
§ 1. Логические операции7
1°. Высказывания и высказывательные формы (7). 2°. Элементарные и составные предложения (8). 3°. Конъюнкция и дизъюнкция (10). 4°. Отрицание (13). 5°. Импликация и эквиваленция (15)
§ 2. Язык логики высказываний18
1°. Формулы логики высказываний (18). 2. Язык и метаязык (21). 3°. Составление таблиц истинности для данных формул (24). 4°. Тавтологии (27)
§ 3. Логическая равносильность28
1°. Равносильность формул логики высказываний (28). 2°. Законы логики (30). 3. Равносильные преобразования. Упрощение формул (32). 4°. Выражение импликации и эквиваленции через конъюнкцию, дизъюнкцию и отрицание (35)
§ 4. Обратные и противоположные предложения37
1°. Обратные предложения (38). 2. Противоположные предложения (39). 3° Закон контрапозиции (40). 4°. Достаточные и необходимые условия (41). 5°. Структура определений (42)
§ 5. Логическое следование44
1°. Отношение следования между формулами логики высказываний (44). 2°. Правильные и неправильные аргументы (46). 3°. Сокращенный способ проверки аргументов (49)
§ 6. Нормальные формы52
1°. Составление формул по заданным таблицам истинности (52). 2°. Нормальные формы. Приведение формул к совершенным нормальным формам с помощью равносильных преобразований (54). 3°. Получение следствий из данных посылок (58)
§ 7, Переключательные схемы61
1°. Описание переключательных схем с помощью формул логики высказываний (61). 2°. Анализ, упрощение и синтез переключательных схем (63)
§ 8. Предикаты и высказывательные формы66
1°. Недостаточность логики высказываний (66). 2°. Предикаты и способы их задания (67). 3°. Множество истинности предиката (72). 4°. Равносильность высказывательных форм (74). 5°, Логические операции и операции над множествами (76). °6. Следование и включение (82)
§ 9. Свойства и отношения85
1°. Свойства как одноместные предикаты (85). 2°. Классификация (86). 3°. Отношения как многоместные предикаты (88). 4°. Свойства бинарных отношений (89). 5°. Отношения эквивалентности и отношения порядка (92)
§ 10. Кванторы94
1°. Кванторы общности и существования (94). 2°. Квантификация многоместных высказывательных форм (97). 3°. Отрицание предложений с кванторами (100). 4°. Численные кванторы (102). 5°. Символическая запись определений и теорем (104)
§ 11. Формулы логики предикатов106
Ответы, указания, решения112
Использованная литература123
Предметный указатель124

Предисловие к первому изданию
top
Эта книга предназначена для учащихся техникумов по специальности «Прикладная математика». Ее содержание соответствует программе курса «Математическая логика», на изучение которого отводится 36 часов в начале первого года обучения.

Этот курс призван повысить общую культуру мышления учащихся и тем самым подготовить их к сознательному и глубокому усвоению математических дисциплин общего и специального циклов. Знакомство с языком математической логики и некоторыми ее методами поможет учащимся приобрести навыки правильного рассуждения, отчетливых формулировок, краткой и корректной записи математических предложений. В этом смысле курс является скорее «гуманитарным», нежели математическим, а его название «Математическая логика» — всего лишь дань традиции, согласно которой учебные, общеобразовательные курсы, излагающие азы, элементы какой-либо науки, именуются так же, как и сама эта наука.

В книге содержится необходимый минимум теоретических сведений и набор упражнений и задач для активного усвоения материала, закрепления и повторения. При изучении курса целесообразно не отделять изложение теории от практических занятий, а перемежать их в рамках одного урока.

Символика, используемая в книге, согласована с символикой действующих школьных учебников математики.

Считаю своим приятным долгом выразить признательность рецензентам канд. физ.-мат. наук, доц. Ф. А. Кабакову и преподавателю Н. М. Плещенкову, чьи замечания существенно способствовали улучшению книги.

Автор


ВВЕДЕНИЕ
top

Слово «логика» и производные от него часто можно встретить на страницах всевозможных печатных изданий и услышать в разговорной речи. Каков же смысл этого слова? Заглянем в толковый словарь С. И. Ожегова. Там сказано: «Логика — наука о законах мышления и его формах» и еще: «Логика — ход рассуждений, умозаключений». Слово «логика» происходит от греческого «логос», что, с одной стороны, означает «слово» или «речь», а с другой — то, что выражается в речи, т. е. мышление. Логика изучает лишь те акты мышления, которые фиксированы в языке в виде слов, предложений и их совокупностей. Таким образом, логика имеет непосредственное отношение к языку, речи. Поэтому логика соприкасается с грамматикой и, более широко, с лингвистикой (наукой о языке). С помощью логических средств наш естественный язык уточняется, приобретает четкость и определенность.

Логика как наука сформировалась очень давно — в IV в. до н. э. Ее создал древнегреческий ученый Аристотель. В течение многих веков логика почти совсем не развивалась. Это, конечно, свидетельствует о гениальности Аристотеля, которому удалось создать столь полную научную систему, что, казалось, «не убавить, не прибавить». Однако в силу такой неизменности логика приобрела славу мертвой, застывшей науки и вызывала у многих скептическое к себе отношение. Сухость и видимую бесплодность логики высмеивали Рабле, Свифт и др.

В XVII в. великий немецкий ученый Лейбниц задумал создать новую логику, которая была бы «искусством исчисления». В этой логике, по мысли Лейбница, каждому понятию соответствовал бы символ, а рассуждения имели бы вид вычислений. Эта идея Лейбница, не встретив понимания современников, не получила распространения и развития.

Только в середине XIX в, ирландский математик Дж« Буль частично воплотил в жизнь идею Лейбница. Им была создана алгебра логики, в которой действуют законы, схожие с законами обычной алгебры, но буквами обозначаются не числа, а предложения. На языке булевой алгебры можно описывать рассуждения и «вычислять» их результаты; однако ею охватываются далеко не всякие рассуждения, а лишь определенный тип их, в некотором смысле — простейший.

Алгебра логики Буля явилась зародышем новой науки— математической логики. В отличие от нее логику, восходящую к Аристотелю, называют традиционной формальной логикой. В названии «математическая логика» отражены две характерные черты этой науки: во-первых, математическая логика — это логика, использующая язык и методы математики; во-вторых, математическая логика была вызвана к жизни потребностями математики.

В конце XIX в. у математиков появилась надежда навести порядок в своей науке, которая так разрослась, что представители различных ее областей стали зачастую плохо понимать друг друга: созданная Г. Кантором теория множеств представлялась надежным фундаментом для построения единого и прочного математического здания. При попытках реализовать эту идею возникли трудности логического характера, которые оказалось невозможным преодолеть средствами традиционной формальной логики. Эти трудности окончательно не преодолены и по сей день, но попытки их преодоления дали мощный толчок становлению и развитию математической логики.

Математическая логика сама стала областью математики, поначалу казавшейся в высшей степени абстрактной и бесконечно далекой от практических приложений. Однако эта область недолго оставалась уделом «чистых» математиков. В начале нынешнего века П. С. Эренфест указал на возможность применения аппарата логики высказываний (раздела математической логики) в технике. В середине столетия была обнаружена теснейшая связь математической логики с новой наукой — кибернетикой. Эта связь открыла возможности многочисленных и разнообразных приложений математической логики. Достаточно сказать, что сегодня математическая логика используется в биологии, медицине, лингвистике, педагогике, психологии, экономике, технике. Чрезвычайно важна роль математической логики в развитии вычислительной техники: она используется в конструировании электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и при разработке искусственных языков для общения с машинами.

Математическая логика уточнила и по-новому осветила понятия и методы традиционной формальной логики, существенно расширила ее возможности и сферу применимости.

Предлагаемый курс вводит в круг некоторых основных понятий и методов математической логики путем знакомства с первым и фундаментальным ее разделом — логикой высказываний и отдельными вопросами из других разделов.


Об авторе
top
photoНикольская Инна Львовна
Кандидат педагогических наук, профессор кафедры начального обучения в Московском педагогическом университете. Основное направление научной и педагогической деятельности: развитие логического мышления и формирование логической культуры и общих интеллектуальных умений у учащихся в процессе изучения математики. Преподавала в Московском педагогическом университете, в МГОПУ, работала в лаборатории обучения математике НИИ Академии педагогических наук (АПН) СССР (сейчас Российская академия образования, РАО).