什么是数理逻辑
?字面含义:数学理论的逻辑。逻辑是研
究演绎(推理)规律的学科。
?广义理解:用数学方法研究演绎规律的
学科。
?狭义理解:用数学方法研究数学中演绎
规律和数学基础的学科。
?研究对象:推理过程的正确性标准。
是数学的一个分支。又称符号逻辑等。
简单历史——三个阶段(一)
1. 初始阶段:1660年代—19世纪末
将数学应用于逻辑
? Aristotle:形式逻辑(主词和谓词逻辑)。
? Leibniz:建立直观而又精确的思维演算。
遇有争论,双方可以拿起笔来说:让我们
来算一下。
? George Boole: 逻辑代数。
? De Morgan: 关系逻辑。
[1] 王宪钧,数理逻辑引论,北京大学出版社,1982。
简单历史——三个阶段(二)
2. 过度阶段:19世纪末— 1940前后
逻辑应用于数学
?非欧几何与公理化方法。
?微积分与实数理论,Piano算术。
?集合论与数学基础(1900年世界数学家大会)
?悖论与第三次数学危机,Hilbert计划。
(第一次:勾股定理,无理数的发现)
(第二次:穷小量是不是零?)
简单历史——三个阶段(三)
?成熟阶段:1930s — 1970年
成为数学的独立分支
? G?del完全性定理和不完全性定理。
?四个分支:
?公理集合论:大基数,连续统问题
?递归论(可计算性理论):Turing机,不可解性
?模型论:实数的非标准模型
?证明论:超穷归纳法, Gentzen的数论和谐性证明
特点与方法
?公理化与形式化方法.
?特制的符号语言.
与计算机科学的联系
?布尔电路:香龙Shanon是第一人。
?计算理论:可计算性,Turing机,形式语言,自动机,
计算复杂性。
?程序语义与验证技术. Intel bug: 5亿美元。
?程序的自动生成与转换。
? SQL: 本质上等价于一阶逻辑。
? Prolog语言——以逻辑演算为基础
? LISP语言——以λ演算为基础
?人工智能:非单调推理,缺省推理。
?信息安全等
? ……
Dijkstra的话
我现在年纪大了,搞了这么多年软件,错
误不知犯了多少,现在觉悟了,我想,假
如我早年在数理逻辑上好好下点功夫的话,
我就不会犯这么多错误,不少东西逻辑学
家早就说了,可我不知道要是我能年轻20
岁的话我要回去学逻辑。
[1] 钱学森,关于思维科学的研究,思维科学,第3卷,1987。
[2] M. Y. Vardi, A Brief History of Logic, 2003.
谢谢