Автор: Зиновьева А.А.  

Теги: логика   философия  

ISBN: 978-5-382-01174-5

Год: 2010

Текст
                    Из наследия
А. А. Зиновьева
ЛОГИКА
ВЫСКАЗЫВАНИЙ
И ТЕОРИЯ ВЫВОДА

Из наследия А. А. Зиновьева А. А. Зиновьев ЛОГИКА ВЫСКАЗЫВАНИЙ И ТЕОРИЯ ВЫВОДА Вступительная статья академика В. А. Лекторского Издание второе, исправленное и дополненное URSS МОСКВА
ПРЕДИСЛОВИЕ Данная работа посвящена проблеме логического сле- дования в современной логике. Поскольку задача рабо- ты состоит именно в том, чтобы дать более или менее полное построение одной определенной логической кон- цепции, информация о различного рода логических си- стемах, формализующих логическое следование или за- трагивающих (прямо или косвенно) его, будет далеко не исчерпывающей, а критические замечания о них бу- дут иметь весьма односторонний характер. Обсуждаемая проблема по самому своему существу такова, что всякая попытка ее систематического рассмо- трения оказывается связанной с гносеологической оцен- кой отдельных разделов, направлений и методов логики. К таким оценкам придется прибегать ,и в данной работе. При этом необходимо иметь в виду, что эти оценки име- ют смысл исключительно в плане темы работы, а не сами по себе. Та.к, вся критика классической логики вы- сказываний дается исключительно с точки зрения проб- лемы формализации логического следования, как это вообще и делается в многочисленных работах на эту тему. Кроме того, показывая несовпадение классической логики высказываний и общей теории вывода, мы вовсе не исключаем тем самым оценки ее как теории вывода в некотором более узком, специальном смысле слова. Наоборот, лишь на базе общей теории вывода становят- ся более отчетливыми роль и место классической логики высказываний как теории вывода в системе науки логи- ки вообще. Проблема логического следования заключается, ко- ротко говоря, в следующем: можно ли классическую ло- гику высказываний непосредственно рассматривать как 3
общую теорию вывода, дающую описание привычно яс- ных правил вывода; если нет, то можно ли для логиче- ского следования построить систему, аналогичную пост- роениям в классической логике высказываний (в част- ности, воспользоваться аксиоматическим методом в рассмотрении самих правил вывода)? Пожалуй, самой характерной чертой в решении этой проблемы является стремление пойти по пути введения таких ограничений, благодаря которым круг истинных (доказуемых, выво- димых и т. п.) формул (высказываний, положений, утверждений) классической логики высказываний сокра- тился бы. Но даже и в этом случае обнаруживается следующее важное обстоятельство: стремление ограни- чить классическую логику высказываний с целью интер- претировать се как теорию логического следования ве- дет к такой существенной перестройке принципов логи- ческого исследования, что становится возможным го,- ворить об особом направлении логических исследований. Чтобы подчеркнуть некоторые черты этого направления и охарактеризовать одно из его пониманий, в данной работе нередко придется обращаться к рассмотрению довольно простых вещей, на которые обычно не обра- щают внимания. На протяжении всей работы мы часто будем апелли- ровать к интуитивному пониманию правил вывода, к эм- пирическим данным рассуждений и т. п. И эту апелля- цию мы считаем не только допустимой, но. и совершенно необходимой; логические теории в собственном смысле слова должны служить для цели описания вполне реаль- ных фактов, в данном случае — фактов рассуждений, выводов. Конечно, само интуитивное понимание — дело до- вольно неопределенное. В соответствующем месте рабо- ты мы дадим на этот счет необходимые разъяснения. Однако в данной работе мы будем иметь дело (каждый раз, когда будем апеллировать к интуиции) с опреде- ленными формами вывода. Относительно же тех или иных данных форм вывода всегда можно предположить у читателя некоторую определенность: данная форма вывода ему представляется приемлемой или сомнитель- ной (или даже явно неприемлемой). Например, вывод по схеме первой фигуры силлогизма вряд ли у кого вы- 4
зовет сомнение, тогда как вывод по схеме «Из высказы- вания х выводится (следует) то, что х выводится из любого высказывания у» может показаться сомнитель- ным. В логической литературе имеется значительное чи- сло работ, которые исходят из такого рода сомнений. Проблема логического следования является, на наш взгляд, одной из центральных теоретических проблем со- временной логики. Здесь речь идет именно о проблеме в полном смысле слова: логические системы, по идее дающие адекватное описание интуитивного понимания правил следования, представляют собою эпизодические явления в логике и далеко не свободны от критики имен- но с точки зрения интуиции. А между тем в нашей фило- софской и логической литературе ей уделяется ничтож- но мало внимания. Будем надеяться, что данная работа хотя бы частично восполнит этот пробел. Имеется одно обстоятельство, ставящее под сомнение правомерность такой постановки проблемы, как это сделано в данной работе: правила вывода суть своего рода конвенции относительно употребления логических знаков. Однако эти конвенции складывались в результа- те естественноисторического развития познания, под вли- янием закономерностей исторического и индивидуаль- ного процессов формирования мышления. Так что воп- рос об эмпирической основе для логических теорий сле- дования вполне правомерен даже как вопрос о соотно- шении конвенций, осуществляемых в науке логике, и кон- венций, сложившихся стихийно-исторически и нашедших свое выражение в навыках мышления. Логика как наука, строящая теории и потому исполь- зующая абстракции и дедукцию, не дает непосредствен- но описания интеллектуальной деятельности людей. Ло- гика дает абстрактные модели (знаковые системы), ко- торые могут быть использованы для описания тех или иных сторон мышления с помощью интерпретаций, по- добранных в соответствии с эмпирическими сведениями об этих сторонах мышления. Неизбежное следствие это- го— лишь частичное и приблизительное совпадение логических систем, интерпретированных некоторым об- разом, с тем эмпирическим материалом, на который они интерпретируются, а также возникновение различного рода «парадоксальных» ситуаций. На этом основании 5
некоторые склонны думать, будто современная логика вообще не имеет никакого отношения к описанию мыш- ления. Мы считаем это мнение ошибочным. Дело просто в том, что отношение логических систем к интеллекту- альной деятельности утратило (если оно вообще когда- либо было таким) тривиальный характер непосредствен- ного совпадения теоретического с эмпирическим и ока- залось опосредованным специальными исследованиями В данной работе отношение логических систем к неко- торым сторонам интеллектуальной деятельности рас- сматривается именно в духе отыскания таких промежу- точных связующих звеньев.
Глава первая ЛОГИКА ВЫСКАЗЫВАНИЙ § 1. Под классической логикой высказываний мы будем понимать следующее: 1) двузначные функциональные (мат- ричные, истинностные) построения; 2) эквивалентные им аксиоматические построения; 3) вообще формальные систе- мы, эквивалентные классическим аксиоматическим постро- ениям. Для целей данной работы достаточно будет говорить об одном двузначном функциональном построении (см. об этом [5]), поскольку нас будут интересовать вполне опре- деленные функции, не зависящие от того, какие функции выбраны в качестве основных и как они записываются с по- мощью основных. В книге Новикова [15] функциональное построение называется алгеброй высказываний, а аксиома- тическое построение — исчислением высказываний. Примером систем, указанных в третьем пункте, могут служить системы и LK Генцена (см. [12], [33], [47]). Под общей теорией вывода будем понимать теорию, в которой рассматриваются правила вывода, не зависящие от структуры элементарных высказываний, — в которой вы- сказывания берутся так же, как в логике высказываний (т. е. как нечто нерасчленяемое на части, которые сами уже не являются высказываниями), и учитываются лишь их отрицания и соединения посредством знаков «и», «или» и т. п. Другими словами, в общей теории вывода рассмат- риваются приемлемые утверждения вида «Из х выводится (следует) //», где х и у суть высказывания, в структуре которых учитывается только то, что они могут быть постро- ены из высказываний и знаков «не», «и», «или» и т. п. Более точное определение общей теории вывода будет дано в четвертой главе. 7
Классическая логика высказываний не является точным выражением общей теории вывода, — факт, в логике доста- точно хорошо известный. Во всякой работе, в которой да- ется систематическое изложение основ современной логики, можно найти оговорки на этот счет (см., например, [32], [15], [21]). Однако эти оговорки обычно никак не влияют на последующее изложение. Классическая логика высказы- ваний до сих пор фактически играет роль общей теории вывода, до сих пор является фундаментом теории вывода и формальной логики вообще. Во всяком случае такое ее понимание является господствующей тенденцией в логике. «Ослабление» классической логики в интуиционистском (кон- структивистском) исчислении высказываний за счет исклю- чения принципа tertium non datur, как увидим ниже, идет не по линии приближения к общей теории вывода, а совер- шенно в ином плане, и сказанное выше можно в известной мере отнести также к нему. О фундаменте логики выше говорилось не в том смысле, что изложение логики непре- менно начинают с логики высказываний (часто этому пред- посылают другие разделы; см., например, [21], [25], [30], [39] и т. п.), а в том смысле, что на ней базируется логика предикатов, вероятностная логика, модальная логика и т. д. Конечно, имеются реальные основания для того, чтобы считать классическую (или интуиционистскую) логику вы- сказываний фундаментом теории вывода. Однако возможно исследовать и несовпадение классической (и интуиционист- ской) логики высказываний и общей теории вывода, каким бы маловажным оно ни казалось. В этой главе мы рассмот- рим те свойства классической логики высказываний, кото- рые исключают безоговорочную оценку ее в качестве общей теории вывода. Когда хотят подчеркнуть непригодность классической логики высказываний в качестве непосредственной (без ог- раничений и модификаций) формализации логического сле- дования, обычно указывают на следующее обстоятельство: материальная импликация не является отношением логиче- ского следования, так как для нее оказываются верными положения, не соответствующие интуитивному пониманию следования, например, — всякое истинное высказывание ма- териально имплицируется любым высказыванием, всякое ложное высказывание материально имплицирует любое 8
высказывание-и т. п. («парадоксы» материальной импликации). Из этого факта исходил Люис, предпринявший первую в современной логике попытку формализации логического следования с учетом именно интуитивного понимания по- следнего (см. [38], [39]). Имеются, однако, и другие основания в пользу тезиса о несовпадении классической логики высказываний и общей теории вывода (теории логического следования), исходящей из обычного, привычного и т. п. понимания следования одних высказываний из других. Эти основания не менее важны, чем «парадоксы» материальной импликации. Они касаются не только понятия материальной импликации, но и других понятий классической логики. При разборе их об- наруживается ряд обстоятельств, с которыми приходится считаться при построении общей теории вывода. Рассмотрим некоторые из этих оснований. § 2. Обратимся прежде всего к функциональным постро- ениям (к алгебре высказываний). Определения функций, пре- тендующих на роль экспликатов (в смысле [11|) логических знаков обычной речи «не», «и», «или» и т. д., общеизвестны. Но мы их здесь все-таки приведем, к тому же — в такой записи, в которой отчетливее обнаруживается возможность их различных пониманий, существенно важная с точки зре- ния идеи построения общей теории вывода. Приводимые ниже определения адекватны таблицам истинности и другим формам (см. [3], [5]). Однако в излагаемом ниже виде их логическая природа выступает более явно, что для нас имеет решающее значение здесь.- Ограничимся отрицанием и бинар- ными функциями. В функциональных построениях можно пользоваться различной терминологией. Мы, естественно, будем пользоваться логической терминологией, т. е. будем говорить о высказываниях и их связях, характеризуемых с помощью учета значений истинности высказываний. Пусть х, у, z,.. . суть любые высказывания. Конъюнк- ция х и у, которую будем обозначать через х&т/, опреде- ляется так: 1) если х истинно и у истинно, то х&.у истинно; 2) если х истинно и у ложно, то х&у ложно; если х ложно и у истинно, то х&у ложно; если х ложно и у ложно, то х&у ложно. В другой форме второй пункт можно записать так: если ((х истинно и у ложно) или (х ложно и у истинно) или (х ложно и у ложно)), ТО X&Z/ ложно. Дизъюнкция 9
(нестрогая, неисключающая) x\Jy определяется так: 1) если х истинно и у истинно, то х\/у истинно; если х истинно и у ложно, то x\Jy истинно; если х ложно и у истинно, то x\Jy истинно; 2) если х ложно и у ложно, то x\Jy ложно. Первый пункт можно записать в форме: если ((х истинно и у истинно) или (х истинно и у ложно) или (х ложно и у истинно)), то х\]у истинно. Материальная импликация х ZD z/ определяется так: 1) если х истинно и у истинно, то х ~Р у истинно; если х ложно и у ложно, то х 2D у ис- тинно; если х ложно и у истинно, то х 2D у истинно; 2) если х истинно и у ложно, то х 2D у ложно. Первый пункт можно записать в форме: если ((х истинно и у истинно) или (х ложно и у истинно) или (х ложно и у ложно)), то x2Dy истинно. Отрицание ~х определяется так: 1) если х ис- тинно, то -—х ложно; 2) если х ложно, то ~х истинно. Аналогично можно записать определения строгой дизъюнк- ции х Ц у, равнозначности х^у и других функций. Приведенные определения соответствуют чтению^таблиц истинности слева направо. Их можно дополнить пунктами 3 и 4, соответствующими чтению таблиц справа' налево. Например, для x&z/ получим: 3) если х&у истинно, то х истинно и у истинно; 4) если x&t/ ложно, то (х истинно и у ложно) или (х ложно и у истинно) или (х ложно и у ложно). Аналогично для прочих функций. Впрочем, если при определении пункты 3 и 4 явно не формулируются, то они так или иначе признаются в качестве верных утвер- ждений, поскольку они выводятся при условии признания (помимо пунктов 1 и 2) только двух значений истинности (а значит только четырех возможных комбинаций значений истинности х и у). На различие в чтении таблиц истинности слева направо (у нас пункты 1 и 2 определений) и справа налево (пункты 3 и 4) как на нечто существенное с точки зрения проблемы следования обратил внимание Рейхенбах [44]. Для нас, как увидим ниже, оно никакой роли играть не будет. Приведенные определения (и вообще определения функ- ций логики высказываний табличным, матричным и т. п. способом) можно понимать двояко (по крайней мере). Пусть Fxy есть любая из функций х&у, х\]у, xZ)y, х Ц у, х~у и т. п. При первом понимании (о котором будет говориться в этом параграфе) Fxy берется как высказывание, значение истинности которого может быть проверено (выяснено, 10
установлено) независимо от х и у', мы можем узнать, истинно или ложно Fxy, не зная значений истинности х и у. Оче- видно, здесь имеет место не связь х и у между собой (в некоторое сложное высказывание), как это представля- ется при взгляде на символы х&у, x\Jy и т. д., а связь х и у с каким-то третьим высказыванием z, верифицируемым (или фальсифицируемым) и без обращения к х и у. Значе- ние истинности Fxy (т. е. z) здесь зависит от значений истинности х и у лишь в следующем плане: выбираем (спе- циально создаем) условия, когда х истинно и у истинно; смотрим, каким при этом будет г (или специально создаем условия такие, чтобы z имело одно из двух значе- ний истинности, нужное нам); и так поступаем для прочих условий (возможностей, комбинаций) — х истинно и у ложно, х ложно и у истинно, х ложно и у ложно; аналогично -- в обратном направлении, если это учитывается в самих оп- ределениях (берем случай, когда z истинно, и смотрим или создаем условия для х и у и т. д.); по набору значений х, у и z (по комбинации их) устанавливаем тип связи х, у и г. Короче говоря, в силу естественно данных или ис- кусственно созданных взаимоотношений объектов, о кото- рых говорится в х, у и z, мы можем делать выводы, ука- занные в определениях типов, этих взаимоотношений. Надо сказать, что способ обозначения в данном случае скрывает суть дела: в нем скрыто то, что Fxy не есть соединение х и у\ здесь Fxy обозначает и z, отличное от х и у, и тип связи х, у и z. Аналогично обстоит дело с отрицанием. При рассмат- риваемом первом понимании определения знак ~ х выступа- ет как высказывание, в состав которого не входит х,т. е. как некоторое высказывание у. Зависимость значения истинности у от х здесь понимается так: при истинном х будет ложно у не в силу логических соображений (определение «не»), а в силу естественно данных или искусственно созданных взаимоотношений различных объектов, о которых говорится в х и у; и так для прочих пунктов определения. Заметим кстати, что при таком понимании самотождественная функ- ция приобретает смысл связи двух различных высказываний. И вообще при рассматриваемом понимании только одноар- гументные функции суть связи двух высказываний. Следует обратить внимание на то, что при такой интер- претации Fxy и ~х учитывается возможность изменения 11
значений истинности х и у (иг). Это соответствует допу- щению того, что могут меняться свойства (состояния) пред- метов, о которых говорится в х, у, z. Здесь х и у суть переменные не в том смысле, что на их место можно под- ставлять любые конкретные высказывания. Здесь х и у суть лю- бые конкретные высказывания с изменяющимся (в зависимости от места и времени) значением истинности. Например-, «Контакт а замкнут» превращается из истинного в ложное, если кон- такт а был замкнут, но теперь разомкнулся. Приведенная интерпретация определений Fxy и —х вполне согласуется с пониманием их как функций истин- ности х и у. Знаки Fxy и ~ х можно при этом рассмат- ривать как знаки, указывающие также и на то, что значе- ния истинности Fxy и —х определенным образом зависят от х и у. Здесь интерпретируются, заметим, не отдельно взятые Fxy и ~х, а сами определения в целом: они бе- рутся как описания некоторых типов связей. Пусть, напри- мер, х есть «Контакт а замкнут», у есть «Контакт b замк- нут», z есть «Цепь с замкнута». Последовательное соединение а и b в цепи с можно рассматривать как модель х&у, па- раллельное — как модель для х\/у. Рассмотренная интерпретация определений Fxy и х не годится в качестве экспликации привычного понимания логических знаков речи «и», «или», «не» и т. п., поскольку «х и у», «х или у», «не —х» и т. п. содержат в качестве частей именно высказывания х и у. § 3. При втором понимании определений ~х, х&г/, x\Jy, х Z) у и т. д. последние выступают как высказывания, в состав которых входят высказывания х и у (в состав ~ х входит х) и которые, следовательно, не поддаются верифи- кации без верификации х и у. Мы будем рассматривать простейший случай, более всего соответствующий смыслу «и», «или», «не» и т. д.: Fxy и ~х построены только из тех высказываний, которые указаны в самом символе, то есть Fxy построено только из высказываний х и у (и зна- ка F), а ~х — только из высказываниях (и знака ~). При таком понимании Fxy и •—х изображают строение выска- зываний, — единственное, что важно с точки зрения теории вывода. Второе понимание определений Fxy и ~х в свою оче- редь допускает вариации. Один из его вариантов состоит 12
в том, что определения выступают как соглашения о заме- щении одних выражений другими. Например, выражения «х & у истинно» (а) и «х & у ложно» (&) рассматриваются как тождественные по смыслу соответственно с выражениями «х истинно и у истинно» (с) и «х истинно и у ложно или X ложно и у истинно или х ложно и у ложно» (d). Если приняты только пункты 1 и 2 (3 и 4), то допу- скается замена end соответственно на а и b (а и b на с и d); если приняты все четыре пункта, то допускается за- мена в обе стороны. Последнее можно записать посредством знака определения: «х&у истинно» — Df. «х истинно и у истинно», «х&у ложно» = Df. «х истинно и у ложно или х ложно и у истинно или х ложно и у ложно». Аналогич- но для прочих функций. В общем, в рассматриваемом слу- чае определяются не Fxy и ~ х сами по себе, а выражения «Fxy истинно (ложно)» и «~х истинно (ложно)». Этот вариант интерпретации означает определение усло- вий истинности сложных высказываний со знаками \/>~ и т. д., которые можно рассматривать как логические зна- ки речи соответственно «и», «по крайней мере одно из» (не- исключающее «или»), «не» и т. п. Но он имеет одно не- удобство: в целом ряде случаев, когда в определяющей части фигурирует слово «или», он не дает возможности определить значение истинности Fxy по данным значениям истинности х и у. Пусть, например, х истинно и у ложно. По опреде- лениям мы можем заменить «г/ ложно» на «~ у истинно» и «х истинно и у истинно» на «х&у истинно». Но мы не можем заменить «х истинно и у ложно» на «х&у ложно», поскольку по определению последнее выражение замещает «х истинно и у ложно или х ложно и у истинно или х ложно и у ложно». Указанный недостаток устраняется во втором варианте рассматриваемой интерпретации. Однако этот вариант представляет интерес вот с какой точки зрения. Термины «истинно» и «ложно» из определе- ний можно исключить. Для этого достаточно принять сле- дующее: 1) утверждение «а ложно» тождественно утверж- дению «не-а истинно»; 2) утверждение высказывания «а ис- тинно» тождественно утверждению высказывания а (а = Df. а истинно; —a = Df. а ложно). В таком случае рассмат- риваемый вариант определений примет такой вид: 1) ~х — Df. не-х; 2) х&у — х и у, —(х & у) = х ~ у или ~x&t/ или 13
— х& — у\ 3)х\/у =• х&у или~ х&у илих&-~у; ~~(х\/у)== = х&~ у, 4) x||i/ = x& — у или ~~ х & z/; (х | ] у) = = х&у или —х&~у; 5) xZD# = x&t/или ^-х&у или х&—у,^ (xZ) у)=х у; 6)x^zy~x&,ynm^xst'^ у; (X у) ~ X & — у ИЛИ — X & у. Рассмотрим эти определения сами по себе, а не как со- кращенную запись определений с терминами «истинно» и «ложно». Устранение последних из определений ведет к су- щественным последствиям. Знаки &, V, 2D, — и т. д. здесь выступают как определяемые через привычные «и», «или» и «не». Последние фигурируют во всех интерпретациях опре- делений, приведенных в § 2. Но лишь в данном случае знаки &, \/, 2D,— и т. д. сводятся к ним в полном смыс- ле слова. Если принять, что &, || и — суть соответственно лишь иная запись «и», «или» и «не», то все прочие знаки оказываются определенными через них без использования семантических терминов «истинно» и «ложно». Так, x\Jy оказывается сокращением «х и у или не-х и у или х и не-у», х ZD у—сокращением «х и у или не-х и у или не-х и не-у» и т. д. О сведении знаков ZD, \/> ~ и т- Д- к &, || и ~ здесь говорится в ином смысле, чем в случае такого сведения на базе определений с терминами «истинно» и «ложно». Там знаки «и», «или» и «не» могут использоваться в определе- ниях любых функций, принятых за основные, поскольку приходится иметь дело с перечислением каких-то возмож- ностей и с их взаимоисключающим характером (см. [5] и [ 1Q] о гипотезах, лежащих в основе функциональных по- строений). В частности, если за основные приняты х&у и —|х, то при определении х&у можно воспользоваться зна- ком «и» (см. § 2). Там знаки «и», «или» и «не» используют- ся постольку, поскольку мы оперируем обычной речью как средством построения специальной теории. Здесь же эти знаки берутся как предмет рассмотрения, берутся без функ- цирнального их определения, прочие знаки вводятся как средства сокращения построенных с их помощью выраже- ний Там все бинарные, например, функции можно опреде- лись независимо друг от друга стандартным способом (на- пррмер, таблицами); здесь «и», «или» и «не» таблицами не определяются, а прочие знаки независимо от них не могут быть введены. Если рассматривать приведенные выше определения сами себе (без терминов «истинно» и «ложно»), то легко по 14
решается вопрос «Что значит образовать Fxy из х и уЪ>. В самом деле, согласно определениям мы имеем х&у, если имеем «х и у», имеем x\Jy, если имеем «х и у или не-х и у или х и не-//», и т. д. В общем, образовать Fxy — значит построить высказывание со знаками х, у, «и», «или» и «не». § 4. Второй вариант рассматриваемой интерпретации оп- ределений Fxy и — х состоит в том, что знаки F и — фактически берутся как первичные, а сами определения выступают как своего рода аксиоматические утверждения относительно зна- чений истинности содержащих эти- знаки высказываний. На- пример, фрагмент определения х Zj у «Если х ложно и у ис- тинно, то х ZD у истинно» есть утверждение, согласно ко- торому мы считаем некоторое данное х 2D у истинным, если известно, что х ложно и у истинно. Этот вариант имеется в виду, в частности, при приведении примеров для х 2D у, имеющих целью показать возможность отсутствия смысло- вой связи между хи у в X2Dу (см., например, [3], [12], [15] и т. п.). В самом деле, пусть х есть «2x2 = 4» и у есть «Снег бел»; соединяем х и у знаком 2D; согласно определе- нию xZD// истинно, поскольку истинны х и у. Устранение семантических терминов «истинно» и «ложно», вполне естественное для первого варианта, исключено для второго. Если эти термины устранить, получим двусмыс- ленные положения «Если х и у, то х\/у», «Если х и не-//, то х\/уу>, «Если не-х и у, то х2//» и т. п. А устранение семантических терминов важно не просто ради упрощения, сокращения записи. С точки зрения проблемы логического следования речь может идти о реальных структурах выска- зываний, а для них как таковых значения истинности вхо- дящих в их состав высказываний безразличны. Для первого варианта устранение семантических терминов можно рассмат- ривать именно в таком духе, понимая х & у как сокращение (или замещение) «х и //», x\Jy —«х&у или ~х&// или х& — у» и т. д. Для второго же варианта приведенные вы- ше положения без семантических терминов теряют смысл, С точки зрения этого варианта любые два высказывания можно объединить любым знаком &, V, ZD и т. д. Ход рассуждения здесь таков: берем любые хи// (например, «2x2 = 5» и «Снег бел»; соединяем их любым знаком F (например, знаком 2D); смотрим, каковы значения истин- ности хи у (в примере первое ложно, второе истинно); 15
в соответствии с определением Fxy и с данными значениями истинности х и у выясняем значение истинности Fxy (в при- мере xZ)y истинно). В общем, если х ложно и у истинно, то х&у ложно, —(%&//) истинно, x\Jy истинно и т. п. Соединение х и у знаком F — дело произвола. Вопрос о том, какую из Fxy образуют х и у в данном случае, не является здесь правомерным. Но у нас речь идет о соответствии знаков F и логичес- ких знаков речи. Мы должны поэтому предположить какие-то сложные высказывания, фактически встречающиеся в обыч- ной и научной речи, свойства которых описывались бы (пусть односторонне) определениями F. При этом мы столкнемся со следующим интересным фактом. Пусть а есть некоторое высказывание, в состав которого входят х и у. Пусть считается, что свойства а совпадают со свойствами Fxy, указанными в определении последнего. Чтобы это мнение было убедительно, надо установить зна- чение истинности а во всех четырех возможных случаях: 1) х истинно и у истинно; 2) х истинно и у ложно; 3) х ложно и у истинно; 4) х ложно и у ложно. Получается ситуация, сходная с той, с какой мы встречались при рас- смотрении первой интерпретации определений F. Там мы уже говорили о необходимости различать двоя- кое понимание хну как переменных: 1) как допущение возможности изменения предметов, о которых говорится в х и у (имеется в виду изменение одних и тех же предме- тов во времени и различие однородных предметов в прост- ранстве, в общем — смена предмета, к которому относят высказывание); с этой точки зрения высказывания «2x2 = 4», «Число 4 четное» и т. п. не являются переменными; 2) как право подставлять на место х а у конкретные высказыва- ния; с этой точки зрения высказывание «Контакт а замкнут» будет постоянным, хотя оно переменно в первом смысле (контакт а может оказаться незамкнутым). В рассматривае- мом случае х и у в Fxy должны быть переменными имен- но в первом смысле. И если при этом мы не находим хотя бы одной возможности из указанных в определении Fxy (или — Fxy), мы еще не можем сказать, что имеем определен- ную Fxy (или —Fxy). Например, если возможно х&у, но другие возможности, а именно — •— х & у и х & ~ у (или одна из них), нам не известны, мы еще не можем сказать, есть это x\Jу или нет. 16
В известной книге Гильберта и Аккермана {3] приво- дятся такие примеры для х ZD У- 1) если 2 X 2 = 4, то снег бел; 2) если 2X2 = 5, то снег бел; 3) если 2 X 2 = 5, то снег черен; 4) если 2x2 = 4, то снег черен. Первые три рассматриваются как истинные, четвертая — как ложная ма- териальные импликации. Эти примеры вполне правомерны, когда не предполагается никакой аналогии Fxy и структур высказываний обычной речи, точнее — когда Z) просто рас- сматривается как вновь вводимый знак, который при жела- нии можно использовать наряду с другими логическими знаками речи или независимо от них. Но они неудовлет- ворительны, если предполагается в речи какая-то логиче- ская форма, аналогичная х у: для установления того, что данное соединение х и у обладает свойствами, сходными с xZ)y, надо пересмотреть все четыре возможности, фигу- рирующие в определении xZDy. Возьмем первое высказы- вание. Высказывания «2x2 = 4» и «Снег бел» истинны. Но из этого еще не следует, что они образуют логическую форму, обладающую свойствами х ZD у. Для этого надо еще выяснить, как будет обстоять дело в случае ложности «2x2 = 4» и истинности «Снег бел», в случае ложности «2x2 = 4» и ложности «Снег бел» и т. д. Ясно, что про- верить такое невозможно. Аналогично для остальных трех примеров. И различные комбинации этих примеров (по три) не дают форму, сходную с xZ)t/, так как для последней нужны не «2 Х 2 = 5» и «Снег черен», а «2x2^4» и «Снег не бел». Проверка невозможна потому, что выска- зывания «2X2 = 4» и «Снег бел» постоянны в первом из указанных выше смыслов. Рассмотренное понимание не есть только мыслимая воз- можность. Намек (по крайней мере) на него можно найти там, где, например, устанавливают сходство хД)у с неко- торыми логическими формами, употребляемыми в науке. Так, в работе [14] имеется такое рассуждение (аналогичное рассуждение имеется в [15]). Материальная импликация х ZDу не вполне согласуется с житейским «Если..., то...». Но в математике последнее употреблялось именно в смысле хТ)у. В самом деле, доказывая теорему «Если х, то у», математик предполагает истинность х и доказывает истин- ность у (случай а). Он считает теорему верной и в том случае, если доказывается ложность х или истинность у доказывается независимо от х, без предположения истин- 17
ности х (случаи b и с). Теорему он считает опровергнутой лишь тогда, когда установлена истинность х и ложность у (случай d). Как видим, для иллюстрации совпадения xZDy с некоторой данной логической формой приходится переби- рать все четыре комбинации: пункты а, b и с соответству- ют случаям истинности х ~~) у, пункт d — ложности ее. В приведенном примере приходится допускать перемен- ные в первом смысле х и у, хотя фактически имеются в виду высказывания с фиксированным значением истинности (теоремы математики не превращаются из истинных в лож- ные, а ложные допущения не становятся истинными). Этот конфликт может быть устранен одним способом: перечис- ление всех четырех возможностей есть лишь определение условий истинности и ложности Fxy, достаточно одной комбинации значений истинности х и у, чтобы сделать вы- вод о значении истинности Fxy. Но в таком случае ока- зывается предрешенным вопрос о смысле знаков F или об аналогии их и логических знаков речи: эта аналогия не выясняется как нечто эмпирически данное, а постулируется априори. Но пусть все затруднения, указанные выше, несущест- венны. Независимо от этого сохраняет силу еще одно важное обстоятельство: соответствие х&у, x\Jу, х 11 у и т. д., с одной стороны, и «х и у», «по крайней мере одно из х и у», «х или у» и т. д., с другой стороны, одностороннее. Возьмем, например, х&у и «х и у», где знак & не есть просто замена «и». Всякое ли обозначаемое через х&у вы- сказывание, которое по определению истинно при истинных х и у и ложно в остальных случаях, есть «х и у»? Мы ви- дели (см. первую интерпретацию определений), что это не всегда так. Но можно условиться, что х&у построено толь- ко из высказываний х и у, соединенных знаком &. В таком случае допустимо сказать лишь следующее: х&у сходно с «х и у» с точки зрения соотношения значений истинности х, у и х&у (соответственно «х и у»), если для «х и у» имеют силу положения «Если х истинно и у истинно, то «х и у» истинно», «Если х истинно и у ложно, то «х и у» ложно» и т. д., аналогичные пунктам 1—4 определения х&у. Но почему эти положения должны иметь силу для «х и у»? Очевидно только одно: если мы высказали «х и у», то мы высказали каждое из х и у; если мы утверждаем оба х и у, то мы утверждаем каждое из них, и т. п. Что 18
же касается истинности и ложности <х и у», то здесь тре- буется договоренность, требуется определить выражения «х и у» истинно» и «х и у» ложно» или в явной форме выразить неявное их понимание. Определение х&у и есть (с этой точки зрения) аналог определения этих выражений, а не «х и у»'. «х и у» истинно тогда, когда истинны оба х и у, и ложно в прочих случаях. Подчеркиваем, что послед- нее не является необходимым для осмысленного опериро- вания знаком «и». Сходные рассуждения уместны и для других знаков (но не для всех; как увидим ниже, это не годится для х2Эу и «Если х, то у»). В общем, определения Fxy и ~х как функций истин- ности х и у можно рассматривать как определения условий истинности высказываний, содержащих знаки «и», «или», «не» и т. д., а не как экспликацию этих знаков. Последняя мо- жет быть осуществлена, по нашему мнению, именно в об- щей теории вывода, в которой вообще не принимаются во внимание значения истинности высказываний при описании свойств логических знаков. § 5. Рассмотрим несколько подробнее материальную им- пликацию, поскольку она является основным понятием классической логики высказываний, понимаемой как теория вывода. А о том, что она все-таки понимается таким об- разом, достаточно отчетливо проявляется при изложении логики в многочисленных учебниках и монографиях (типа (32], {21], [15] и т. п.). И какие бы при этом ни делались оговорки насчет материального вывода, вывода в особом смысле слова и т. д., факт остается фактом: именно теория «материального вывода» излагается, а не что-либо иное. Материальная импликация обладает свойствами, сходны- ми со свойствами условного высказывания и логического следования. Одно из этих свойств состоит в том, что вы- сказывание ((х ZD у) & х) ZD У является тавтологией (всегда истинно). Второе свойство состоит в том, что доказывает- ся положение: если истинны xZ)y и х, то истинно у. Эги свойства xZDy позволяют принять для нее modus ponens х\ значит, у» в аксиоматических построениях. Меж- ду прочим ((х ZD у) & х) ZD у и «xZ)y; х; значит, у» (или х ZD у, х / у) различаются как утверждение в исчислении (первое) и утверждение об исчислении. Кроме того, лишь второе дает право отбросить х ZD у и х и остаться с одним у. 19
Имеются другие функции, обладающие вторым свойством. Но они либо выражаются через xZDy, как (х ZZ) у) & (у ZD х) и (х Z3 у) &('"'хZD у), либо обладают свойствами, исключаю- щими их аналогию с условным высказыванием и следованием. Так, для (х ZD у) & (~ х ZD у) име<рт силу следующие поло- жения: если истинно это высказывание, то истинно у (т. е. как и в случае с х&у не требуется ссылка на х); если ис- тинно это высказывание и истинно ~х, то истинно у (это выглядит как нечто парадоксальное с точки зрения рассмат- риваемых аналогий). В общем, х ZD у есть единственная среди Fxy, пригодная для таких аналогий. Для х ~) у имеет силу также положение «Если истинно х ~Э у и истинно — у, то истинно —- х». Это свойство считает- ся также присущим условному высказыванию и логическому следованию (см. , например, [17], [24], [25]). Имеются различные точки зрения на соотношение xZDt/ и условного высказывания. Одни из них фактически сводят условные высказывания к материальной импликации (см., например, [24], [25]), другие так или иначе различают эти формы (см., например, [17], [18], [19]), стремясь остаться в рамках интуитивного понимания «Если х, то t/>. По нашему мнению, вторая тенденция ближе к истине. Высказывание «Если х, то z/» характеризуется (это—опре- деляющий признак) тем, что для него допустим modus ponens —«Если х, то у, х; значит, у» (или «Если х, то у; х/уъ). Здесь и в дальнейшем мы будем пользоваться строчной за- писью вывода вместо вертикальной. Слова «если . . . , то . . . » и порядок записи х и у выражают допустимость этого вывода. Другими словами, это свойство описывают также так: ут- верждая «Если х, то у» и х, мы должны утверждать и у, из «Если х, то у» и х получается (выводится) у, если ис- тинны «Если х, то у» и х, то истинно у, и т. п. Высказывание «Если х, то у» выражает разрешение на переход от х к у, на вывод от истинности х к истинности у. Но оно не есть сам этот переход. Требуется разрешение на переход от х к у и само х, чтобы совершить этот переход актуально. В качестве свойства «Если х, то t/> называют также допустимость вывода «Если х, то у, не-у, значит не-х» (см., например, [17], [24], [25]). Однако включать его в опреде- ление нет смысла, поскольку оно производно от закона ис- ключенного третьего и указанного выше (первого) свойства «Если х, то //». Называют также необходимость связи х и у 20
по смыслу (см., например, [18], [20]). На последнем стоит остановиться подробнее. Встает, естественно, вопрос: что же такое «связь по смыс- лу»? В применении к условным высказываниям этот вопрос совпадает с вопросом об их истинности и о том, когда они используются. Ответ на этот вопрос можно получить лишь путем рассмотрения фактических случаев условных высказы- ваний, т. е. чисто эмпирическим путем. Анализ примеров условных высказываний показывает, что в двух случаях «Если х, то у» считается истинным (в двух случаях считается, что х и у связаны по смыслу). Пер- вый случай: если из х и некоторой совокупности высказы- ваний z логически выводится у, и при этом г истинно (счи- тается истинным) или пусто, то это можно записать в форме «Если х, то у» (см., например, [17]). В общем выражение «Из х и г выводится у; z истинно» можно заменить на «Если х, то у»; выражение «Из х выводится у» можно заменить на «Если х, то у». Так, из высказываний «Все люди смертны» (х) и «Сократ человек» (z) выводится логически «Сократ смертен» (у). Высказывания «Если х и г, то у», «Если х, то у» и «Если z, то у» правомерны, поскольку х и z истинны. Но если а есть «хОу истинно», b есть «х истинно» и с есть «у истинно», то высказывания «Если а, то с» и «Если Ь, то с» не являются правомерными, поскольку а ги b не обязательно истинны. Зато правомерно «Если а и Ь, то с», поскольку прочие условия вывода с из а и b считаются данными (истинны). Второй случай — высказывания типа «Если х, то у» суть высказывания об эмпирической связи объектов, о которых говорится в х и у. В дальнейшем различие этих случаев будет рассмотрено подробнее. Здесь ограничимся примером и крат- ким замечанием. Высказывание «Если увеличить температуру данной массы газа, то увеличится ее давление (при прочих постоянных условиях)» было получено опытным путем, в ка- кой-то мере описываемым в бэконовско-миллевской индукции. В этом случае из х и z не выводится у логически; здесь опыт (или наблюдение) поставляет базу для логических рас- суждений в виде таких высказываний. Если х —> у есть вы- сказывание об эмпирической связи объектов, о которых гово- рится в х и у, то получим такую схему: х->у можно заменить на «Если х, то у». Поскольку х—>.у обладает тем свойством, что из х—>у и х выводится у (см. [6], [8]), то эта замена 21
может быть истолкована двояко: х —*у обладает тем же свойством, что и «Если х, то у» (modus ponens\, если х -► у предполагается истинным, то вступает в силу соглашение, указанное выше для первого случая. Обращаем внимание на то, что условное высказывание лишь может быть использовано в указанных случаях, но не обязательно должно быть использовано. Оно не совпадает полностью с отношением логического следования и с фик- сированием эмпирической связи, не является родом по отно- шению к ним как к видам. Дело обстоит совсем иначе и сложнее. Условное высказывание, как мы видели, опреде- ляется через отношение следования (вывода), но не пред- полагает определения последнего в некоторой системе утверж- дений, представляющей систему правил вывода, высказыва- ния же об эмпирических связях определяются на базе такой теории (см. [6], (7], [8]). Условное высказывание «Если х, то у» выражает то, что истинность у зависит исключительно от истинности х. И боль- ше ничего оно не выражает. Но это свойство позволяет использовать его именно в тех двух случаях, о которых мы говорили выше. Если кроме этих случаев нет никаких дру- гих (определение сводится к разрешению на некоторую под- становку, то есть на вывод), то имеем также и обратное отношение: если «Если х, то г/», то либо х—►</, либо из х и z выводится у, где г истинно или пусто. Но это, подчер- киваем, не устраняет «Если х, то у» как самостоятельной логической формы. Заметим кстати, что в определении этой формы через понятие вывода не заключается круга: понятие вывода берется как первичное, а само «Если х, то у» вы- ступает как разрешение делать вывод определенного вида. Вернемся к xZ) у- Сравнение определений х Z) у и «Если х, то у» показывает, что хЗ</ никак не может быть ус- ловным высказыванием, поскольку даже в форме modus ро- nens «х у, х; значит, у» xZDy есть лишь одна из посы- лок для вывода у. Более того, это положение не дает права признать «Если х, то у», поскольку х^)у не обязательно истинно. Так что принятие modus ponens для х ~~) у есть соглашение считать эту форму за «Если х, то у» на основе некоторых сходных свойств. Очевидно, и условия верификации х Z) у и «Если х, то у» различны: для первой требуется проверка значений истин- ности высказываний хи у, для второго требуется выяснить, 22
выводится у из х (при некоторых дополнительных данных или только из х) или нет, фиксируется эмпирическая связь (зависимость и т. п.) или нет. Если для первой функциональ- ная (истинностная, матричная) интерпретация необходима как ее определение, то для второй в этом необходимости нет, если вообще усилия на этот счет не ведут к ненужной пу- танице (ниже мы увидим, что условия истинности х у и высказывания о выводе у из х и z принципиально различны). Условные высказывания нередко смешивают с логическим следованием (игнорируют то, что они не обязательно выра- жают логическое следование, а если даже и выражают, то не совпадают с ним). Такое смешение недопустимо не только потому, что определение первых предполагает второе. Имеют- ся другие разграничительные линии, из которых здесь отме- тим одну. Высказывание «Если х, то у» содержит х и у в качестве частей, как и х Z) у- Оно состоит из высказываний х и у, упорядоченных определенным образом. Иначе обсто- ит дело с высказыванием «Из высказывания х выводится (следует) высказывание у». Последнее не содержит в каче- стве частей высказывания х и у, оно есть метавысказывание по отношению к ним. Оно состоит из субъектов «высказы- вание х» и «высказывание у» и предиката «второе выводится из первого». Оно подобно высказываниям типа «Из кирпича строят дома», «Из нефти получается бензин» и т. п. Оно имеет следующее свойство (гносеологической принцип дедук- ции): если из х выводится у и х истинно, то у истинно. Но это не отменяет указанного выше отличия его от услов- ного высказывания и от х ZD у. Высказывание «Из х выводится у» (будем обозначать через х |- у) истинно, если на самом деле х у, и ложно, если этого нет. Когда х |- у и когда нет, это и рассматри- вает теория вывода, характеризуя класс правил вывода. Возможность вывода у из х не зависит от того, истинно х или нет. А возможность верифицировать х |- у без верифи- кации х и у определяется тем, что х |- у содержит не вы- сказывания х и у, а названия или изображения (обозначения, графическое тело и т. п.) этих высказываний. Функциональ- ная интерпретация х |- у допустима для определенных целей, о чем речь пойдет в следующих главах. Сказанного достаточ- но для того, чтобы на вопрос «является отношение х Z) у экспликацией логического следования?» ответить отрицатель- но. Интерпретация же знака (знака материальной импли- 23
кации) в качестве знака |- (знака логического следования) ведет к известным «парадоксам»; ряд тавтологий, будучи истолкован как правила вывода, не согласуется с интуитив- ным пониманием следования. В самом деле, тавтологиями яв- ляются положения — х ZD (х Z) у), х Z) (у ZD х), х ZD (у V —у), хЗ — — у), ((х у) & — (хZDz)) ZDу и т. п. Рассмат- ривая ZD как ,получим положения — х |- (х |- у), х |- (у |- |— х), x\-y\J—у, х| (у&—у) и т. п., которые оз- начают следующее: из ~ х выводится то, что из х выводится любое высказывание (если х ложно, то из него выводится любое высказывание); из х выводится то, что х выводится из любого высказывания (если верно х, то оно выводится из любого высказывания), и т. п. Несовпадение с интуитив- ным пониманием вывода явное. Кроме того, при такой интерпретации получаются громозд- кие выражения, объединяющие ряд семантических плоскостей. Например, ~ х (х |- у) надо читать так: «Из высказывания — х выводится высказывание «Из высказывания х выводит- ся высказывание у»». Еще более громоздкая конструкция получается при чтении таких выражений, как (х ZD (х Z) t/))ZJ (х Z) у) и т. п., понимаемых как (х ]— (х [— у)) (х |— у) и т. п. Сделаем небольшое дополнение к тому, что говорилось в § 4 о примере из [14] (или [15]). Следует различать такие со- вершенно различные факты: 1) выяснение значений истин- ности х и у никак не влияет на значение истинности «Если х, то у»; последнее истинно, если соблюдены правила вы- вода у из х и некоторой совокупности положений, и ложно, если в доказательстве у при условии предположения х до- пущена ошибка; 2) выяснив, что х ложно (или что у истин- но), мы делаем вывод о том, что верно «Если х, то у», поскольку предположили совпадение последнего по условиям истинности с х у. Второй пункт не согласуется с упот- реблением «если . . ., то . . .» в математике и других нау- ках. А перечисленное в пунктах а, Ь, с и d на самом де- ле согласуется не с х Z) у, а именно с «житейским» условным высказыванием. Пункт а означает, что из х и z (другие теоремы математики) выводится у, что и записывается в форме «Если х, то у», если г истинно. Для вывода х & г |- I- у не обязательна истинность х. Предположение истин- ности х есть дань гносеологической роли дедукции, описы- ваемой правилом: x&z |- у\ х истинно и z истинно; значит, 24
у истинно. Возможно при этом, что х истинно. Тогда при истинном z будет истинно у. Возможно, что х ложно. Но это не отвергает того, что x&z[- у («Если х, то уъ). Воз- можно, наконец, что у выводится из других высказываний независимо от х (имеет место и |— у). Но это не противоре- чит х & г |- у. В общем соотношение «Если х, то у» и х~2)у таково: 1) зная, что х ложно (или что у истинно), мы еще не имеем оснований считать «Если х, то у» ложным; но при этом мы еще не имеем оснований считать «Если х, то у» истинным, как в случае с х^Э у; 2) мы считаем «Если х, то у» истин- ным тогда, когда по некоторым правилам вывода получаем у из х и некоторой совокупности истинных высказываний z (когда соблюдены правила рассуждений при доказательстве у на основе допущения х); для признания истинности «Если х, то у» нужно не установление значений истинности х и у, взятых независимо друг от Друга, а именно уверенность в в соблюдении правил вывода при доказательстве у; для установления истинности xZDy не обязательно выводить у из х и некоторой совокупности (возможно, пустой) высказы- ваний, не обязательно доказывать у при условии допуще- ния х; 3) если обнаружена ошибка в доказательстве у (об- наружено, что не соблюдены правила вывода), то мы счита- ем, что у нас еще нет оснований считать «Если х, то у» истинным; 4) если мы каким-то путем установили, что у ложно и х истинно, то мы считаем «Если х, то у» ложным; но мы считаем так не в силу некоторого определения (как в случае с xZ3z/), а по иным причинам; а именно — мы зара- нее предполагаем, что из истинных посылок не выводятся ложные следствия, поскольку сами правила вывода выраба- тываются с таким расчетом; 5) если истинно «Если х, то у», то истинна xZ)t/; но это имеет место лишь постольку, поскольку в случае истинности «Если х, то у» исключается ложность у при истинном х; 6) если ложно «Если х, то у», то не обязательно ложно х ZD у, так как возможно, что у нельзя доказать при условии допущения х (из х и некото- рой совокупности высказываний z невозможно вывести у)\ этот пункт можно исключить, если он кому-либо покажет- ся сомнительным, так как и без него напрашивается вполне определенный вывод. Этот вывод состоит в следующем: даже в сфере математики нет полного совпадения «Если х, то у» и х ZD у\ речь может идти лишь о частичном их 25
сходстве и об использовании хЗу при описании правил вывода. Рассматривая «Если х, то у» как «сокращение» того факта, что из х и некоторой совокупности истинных вы- сказываний z выводится у (что у доказывается при условии допущения х), обычно забывают сказать, выводится при этом у из z или нет. По самому смыслу выражения «у доказы- вается при условии допущения х» предполагается, что у не выводится из z, что для вывода у требуется еще х. Если допустить возможность вывода у из z, то получаются «парадоксальные» результаты: за истинные придется при- знать «Если х, то у», где х — любое высказывание, а у — истинное; в частности, истинным будет «Если не-t/, то у». Но для «Если х, то у», такого не должно быть по смыслу этой формы, тогда как для xjy в такого рода случаях ничего «парадоксального» нет. § 6. Перейдем к аксиоматическим построениям. О раз- личии функциональных и аксиоматических систем см., например, [3], [15]. Здесь ограничимся лишь следующим замечанием. Об аксиоматических построениях в данном случае речь идет в специальном смысле этого слова: фак- тически имеются в виду логические системы, которые в работе [12] называются системами гильбертовского типа. В этих системах задаются некоторое множество исходных истинных (правильных, логически истинных) формул, назы- ваемых аксиомами, и правила получения из них новых ис- тинных формул (см. [15], [12], [3] и т. д.). Различаются два рода аксиоматических построений: 1) оно строится как метод обзора тавтологий функционального построения (см., например, [3], [5]), определяет класс всегда истинных положений; 2) оно строится безотносительно к функцио- нальному построению, как некоторая формальная система (см., например, [12], [15]). Под аксиоматическими постро- ениями в классической логике высказываний мы имеем в виду построения с определенным содержанием (с историче- ски определенным содержанием, традицией), а именно — сле- дующие. Эти построения являются дедуктивно полными (см. [3], [5]) относительно функционального построения классической логики высказываний, более того — эквива- лентны последнему: в аксиоматических построениях, отно- симых к классической логике, класс выводимых положений 26
(формул) совпадает с классом тавтологий (всегда истинных формул) классической матричной логики высказываний. Так что указанное выше различие аксиоматических построений в данном случае роли играть не будет, поскольку построе- ния второго рода обладают определенными (исторически обусловленными) свойствами, роднящими их с построениями первого рода: всякому выводимому в них положению соот- ветствует тавтология двузначной матричной логики, и на- оборот. Они и строятся с таким расчетом, чтобы не выво- дились положения, не являющиеся тавтологиями в двузнач- ной функциональной интерпретации их. Аксиоматические построения классической логики вы- сказываний разнообразны. Они различаются по составу ис- пользуемых знаков, по составу и форме аксиом (или схем аксиом), по правилам вывода и т. п. Имеются системы только со знаками Z) и ~, со знаками \/ и —, со зна- ками ZD, &, V и ~, вообще без знака Z) и т. п. Варьи- руются они и по соотношению аксиом и правил вывода (сравни, например, [3] и [33]). Но независимо от этих раз- личий в них во всех содержатся в числе аксиом или выво- дятся из аксиом положения (формулы, высказывания), ко- торые истолковываются как «парадоксальные» с точки зре- ния теории вывода. Так, у Фреге, Клини, Лукасевича и других принимается аксиома х ZD (у ZD х) (соответствует тав- тологии, о которой говорилось в предшествующем парагра- фе). В системе Гильберта — Аккермана это положение вы- водится из аксиом. Выводятся и положения (x&~x)Z)y, (xZ)z/) V (У =)х), (х ZD ~х) ZD ~х и т. п. Признание такого рода положений в качестве правил вывода привело бы к разрушению дедуктивного познания вообще, если бы такими положениями безоговорочно стали пользоваться на деле. Например, пусть х есть «2 х 2 —. 5», — х есть «2x2=/= 5». Приняв —х (х ZD у) за ~ х |- (х у), мы должны были бы признать, что из высказы- вания «2 X 2 = 5» выводится любое, в том числе — «вели- кая» теорема Ферма, суждение о существовании бога и т. п. Пусть, например, х есть «Электрон заряжен отрицательно» и у есть «Петр I умер в 1725 г.». Если (х Z) у) \/ {у ZD х) интерпретировать как (х |- у) \J (у |- х), то получим сле- дующее: из х явно не выводится у, если они. не имеют никаких общих структурных элементов, т. е. ~(х|--г/); но ((х |- у) V {у х)) & ~ (х у) Н (у х); значит из у 27
выводится х, что нелепо с точки зрения интуиции (в дан- ном случае точка зрения интуиции состоит в том, что вы- сказывания без общих структурных элементов не могут на- ходиться в отношении следования. Сказанное сохраняет силу и в том случае, если в системе вообще не употребляется знак Z) : истолкование системы как теории вывода предполагает введение определений, вво- дящих знак Z). Так, в системе Гильберта — Аккермана знак ~р фактически определяется через \/ : (х 2D у) = Df. (^x\J у). Так что лишь при наличии таких определений можно положения типа х \J ~ х \/ у истолковать как «па- радоксальные». Дело здесь не только в возможности истолкования. Теория вывода должна содержать положения, в которых фигурируют по крайней мере слова «и», «или», «не», «сле- дует» («выводится»), о чем говорит простое наблюдение процессов рассуждений. И если мы хотим аксиоматику, например, только с D и ~ истолковать как систему пра- вил вывода, то она либо не будет охватывать «и» и «или», либо последние должны быть введены. В отношении к таким системам они вводятся путем определения их через ZD : (х V у) = Df. (—xZDyj, (х &t/) = Df. Df.~(xZ)~у), {x\y) — Df. (x2D~y). С другой стороны, при попытках истолкования систем без ZD необходимо введение ZD путем определения через другие знаки (например, .система Нико- да — Лукасевича из одной аксиомы со знаком | для. истол- кования в духе теории вывода нуждается в дополнении оп- ределения ZD, а также & и V, через | ). С точки зрения же эмпирического подхода к следованию понятие «следует» не сводится к «и», «или» и «не» подобно отношению 2D, V, & и ~~, поскольку оно есть предикат метавысказыва- ния х (— у по отношению к х и у. Аксиоматические построения можно рассматривать и независимо от функциональной интерпретации. Оставляя в стороне «парадоксальные» формулы (о них сказано доста- точно), обратим внимание на одно важное обстоятельство: системы аксиом можно рассматривать как определение фи- гурирующих в них логических знаков. Так, аксиомы x2D ГР (х \/ у) nyZ)(x\J у) можно рассматривать как определе- ние x\J у, аксиомы (x&t/)Z)x и (х&у)О«/ — как опреде- ление х & у, аксиому ~ ~ х Z2) х — как определение ~ х 28
и т. д. (если, конечно, такие аксиомы фигурируют в системе). Такого рода определения можно понимать двояко: 1) как утверждения о том, что формулы с такими-то логическими знаками (имеющие такое-то строение, лучше сказать) суть истинные (логические истинные, правильные и т. п.) фор- мулы; с точки зрения рассматриваемой проблемы мы здесь возвращаемся к функциональной интерпретации; и раз мы решили от нее отвлечься, мы должны это понимание оста- вить в стороне как не продвигающее нас ни на шаг впе- ред; 2) как перечень правил оперирования знаками &, \у , ~ и т. д. в процессе рассуждений; при этом определение ис- тинной (правильной и т. п.) формулы выступает как опреде- ление класса таких правил, разрешающих от одних формул переходить к другим. Под аксиоматическим определением знаков &, \/ , ~ и т. д. мы в дальнейшем будем иметь в виду второе понимание. Это — шаг в сторону того подхода к этим знакам, ка- кой должен иметь место в общей теории вывода. Но шаг противоречивый в рамках классической логики высказыва- ний, поскольку процесс вывода здесь представлен знаком Z). Стремление (явное или неявное) выйти из затруднения приводит к раздвоению смысла Z): он начинает лишь час- тично (в роли посредника в выводе) интерпретироваться как знак вывода (см. [12]). Например, xZ)(yZ)x) прини- мает вид х ]— (у ZD х). Аксиоматическое определение знаков &, V < — и т. д. пред- полагает знак вывода, не сводимый к ним (или «если..., то...» в том смысле, как об этом говорилось выше). На- пример, х&у\— х и х & у |— у не могут быть определением х&у, если знак ]— сводится к &; аналогично — для х|— х\/ V У и у [— х \/ у. Сведение знака вывода к \/ или & оз- начает круг в определении, если приведенные выражения суть определения. Значит, знак |— должен быть взят как первичный. Но если знак ZD интерпретируется так, что «па- радоксальные» положения должны быть отброшены, он не должен сводиться к & и \/ (и соответствующие положения тоже должны быть отброшены) и т. д., т. е. он должен прекратить свое существование как знак материальной им- пликации. Все построение теряет при этом характер клас- сического. Аксиомы и выводимые положения сохраняют силу лишь при условии понимания именно как материальной импли- 29
кации. Но в таком случае аксиомы нельзя понимать как оп- ределения знаков \/ , и т. д., функциональная интер- претация оказывается здесь совершенно необходимой. Она постоянно и предполагается при конструировании системы и при рассмотрении ее свойств. Дело в том, что определение по самой своей задаче есть метавысказывание по отношению к х, у и знакам \/ , &, ~ и т. д. Понимая, например, x&yf— х и х&у\— у как определение знака &, мы в этой записи сокращаем следующее: высказывание, образованное из высказываний х и у путем соединения их знаком & («и»), обладает тем свойством, что из него выводится х (выводится у). В дан- ном случае смысл определения не изменится, если его за- писать в форме «Если х&у, то х; если х&у, то у». Мате- риальная же импликация xZJy есть высказывание, образо- ванное из х и у, в примере — из х&у и х (из x&z/ и у). Она поэтому не может быть определением знаков, входя- щих в ее состав. Отметим, наконец, еще одно соображение. Если к тео- рии вывода применить требование, чтобы ее аксиомы были содержательны (достигается интерпретацией знаков как «и», «или», «не», «выводится») и, вместе с тем, очевидны (по крайней мере частично очевидны), то аксиоматики класси- ческой логики оказываются непригодными и с этой точки зрения. Например, х ZJ (у ZD х) не обладает никакой очевид- ностью (если, конечно, не предполагается никакая функцио- нальная интерпретация). В самом деле, почему из х выво- дится то, что х выводится из любого высказывания (трак- товка этого положения в духе «Если х, то х, чтобы ни было» не соответствует интерпретации ZD как знака выво- да)? Это относится и к непарадоксальным, но слишком громоздким аксиомам. Сказанное выше всецело относится к самой материаль- ной импликации: ее можно определить аксиоматически ана- логично х & у и х V у. В частности, это могут быть такие ва- рианты: 1) ~ х |- (х Z) у), у \- (xZJ у)' 2) (~х V у) Н (х Z) ZDy), (х ZD у) I- (~ х \/ у) и т. п. Здесь точно так же можно пользоваться знаком «если..., то...», помня о его смысле, рассмотренном выше. Эти определения нельзя сме- шивать с тавтологиями —х ZD (х ZD у), у Z) (х CD у), (х&у) ~р ZD(xZDy) и т. п., которые в аксиоматических построениях выводятся из аксиом или являются аксиомами: здесь знак 30
ZD не может служить средством определения самого себя; здесь именно знак |- указывает, от каких формул со зна- ком ZD можно переходить к другим формулам определен- ного (сравнительно с ними) вида, от каких формул можно переходить к формулам со знаком D и к каким именно. В общем, только при условии частичной интерпретации знака ZD как |- можно интерпретировать аксиомы со зна- ком ZD как определение последнего. Характерно, что и при таком понимании х ZD у сохраня- ется «парадоксальность» интерпретации х ZD у как «Если х, то у» (понимаемого как x&z |- у, где z истинно, или как х |- у). Согласно такому пониманию при ложном х (при — х) без всяких рассуждений должно быть истинным х ZD ZD у, интерпретируемое как «Если х, то у». Например, вы- сказывания «2 х2=/=4» достаточно для того, чтобы считать истинным «Если 2 X 2=^=4, то у», где у — любая теорема математики или вообще любое высказывание (т. е. «Из по- ложения 2х2=/=4 при наличии некоторых истинных выска- зываний или без них выводится любое высказывание у»). Аналогично—для случая истинности у (например, из «2х Х2 = 4» выводится, что если у, то 2x2 = 4, где у есть любое высказывание). В аксиоматических построениях для xZDy принимается modus ponens (в числе правил вывода следствий из аксиом), то есть знак ZD прямо рассматривается как знак, во всяком случае аналогичный знаку следования (если не тождествен- ный ему). Здесь все аксиомы (хотят этого или нет) полу- чают оценку правил вывода: если мы имеем истинную формулу (высказывание) х, то при наличии истинного х ZD ZD у (указано в аксиомах) мы делаем вывод об истинности у. А это и есть гносеологическая оценка дедукции: xZDy да- ет право на переход от х к у. Но в таком случае и воз- никает конфликт с перечнем аксиом и выводимых положе- ний, а также с функциональной интерпретацией х ~1 у. За- метим, между прочим, что конфликт не разрешается тем, что исчисление высказываний объявляется теорией вывода в специальном смысле. Надо еще само исчисление выска- зываний построить на базе некоторой системы, формализую- щей следование, чтобы оценить его как раздел теории вы- вода. Единственный выход из положения — констатировать, что х 2D у не совпадает ни с «Если х, то у», ни с ху, 31
что если xZDy и берется как следование или как «если..., то...», то лишь в смысле, строго ограниченном рамками данной системы. Так и поступают фактически (см. [12], [15], [21] и т. п.) в целом ряде работ. § 7. Несколько слов о понятии выводимости одних формул из других. Возьмем в качестве примера [15]. В последней выводимость формулы у из формул х1,..., хп определяется так: 1) каждая формула х' (1<3<^п) выво- дима из х1,..., хп ; 2) каждая истинная в исчислении выс- казываний формула выводима из х1,..., хп ; 3) если форму- лы х и .Оу выводимы из х1,..., хп , то у выводима из х1,..., хп . Это определение не соответствует интуитивному пониманию следования. Так, согласно этому определению х |— у \J — у, где х — любая формула (высказывание), а y\J истинно в исчислении высказываний. Понятие о выводимости одних формул из других ка- сается взаимоотношения формул внутри логической си- стемы. Введение его диктуется тем, что упрощается про- цесс вывода истинных формул из аксиом. Класс истин- ных формул никак при этом не затрагивается. Задана же заключается в том, чтобы из числа истинных формул исключить такие, которые при интерпретации их как правил вывода кажутся интуитивно неприемлемыми, что связано с перестройкой самой системы аксиом. В такой перестроенной системе, конечно, возможно вве- дение понятия выводимости, аналогичного (по роли) по- нятиям выводимости в классической логике: 1) оно должно облегчить доказательство истинности формул, не расширяя (вообще не изменяя) класс истинных фор- мул; 2) должен быть найден переход от выражений «из х выводимо у» к положениям о том, что некоторая фор- мула в силу того, что из х выводимо у, истина (т. е. неч- то аналогичное теореме дедукции). Понятие же о выво- димости одних высказываний из других (безотноситель- но к той или иной логической системе) определяется тем, что дается некоторая система аксиом, в которой фигу- рируют формулы типа «из х выводится (выводимо) у*. § 8. Все сказанное в данной главе относится не только к системам классической логики высказываний, но и к ло- гике высказываний вообще. Последняя помимо классической 32
логики высказываний охватывает многозначные функциональ- ные построения и соответствующие им аксиоматические по- строения, различного рода «ослабленные» и «ограниченные» (сравнительно с классическими) логические системы (интуи- ционистская или конструктивистская логика, позитивные системы и т. п.), не претендующие на роль описания свойств логического следования. Многозначная логика (см. [5], [10], [39]) относится к неклассической логике, поскольку в ней допускается три и более значения истинности высказываний. Поэтому (в силу самой исходной предпосылки о числе значений истинности) многозначные построения суть прежде всего функциональ- ные. Аксиоматические же построения расцениваются как многозначные лишь постольку, поскольку соотнесены с функциональными, выступают как метод обзора тавтологий функциональных построений или интерпретируются в ник для тех или иных целей. Все сказанное в этой главе о классической логике выс- казываний можно рассматривать как сказанное об п-знач- ной логике высказываний на примере случая, когда п = 2. Поскольку речь идет о функциональных построениях, это очевидно: если п больше 2, то все, относящееся к п = 2, со- храняется и присоединяются новые затруднения, связанные с истолкованием дополнительных значений истинности. Что же касается аксиоматических построений, то очень несложное рассуждение показывает, что они не составляют исключения. При любом числе значений истинности и при любой их разбивке на утверждающие и отрицающие (см. об этом [5]) материальная импликация н отрицание должны обладать следующими свойствами: %Z)«/ имеет утверждающее зна- чение, если х имеет отрицающее или у утверждающее зна- чение; ~х имеет отрицающее значение, если х имеет ут- верждающее. Иначе для х^у не будет иметь силы mo- dus ponens. Но тогда среди аксиом или выводимых поло- жений (если они соответствуют тавтологиям функциональ- ного построения, без чего аксиоматическое построение не оценивается как многозначное) будут «парадоксальные» по- ложения типа xZD(yZZ)x), ~xZ) (xZDy) и т. п. Так обстоит дело, например, в системе Рейтинга, в которой утвер- ждаются аксиомы интуиционистского исчисления высказы- ваний. В общем, ограничения, накладываемые на класс 33
выводимых формул, в данном случае идут не по линии исключения «парадоксальных» положений, а совсем в ином плане: по линии ограничения правил рассуждений для осо- бых условий (бесконечные множества, взаимные ограничения на измерения величин в физике и т. п.). Интуиционистская (конструктивистская) логика выска- зываний является неклассической, поскольку в ней отсутст- вует (или не выводится) закон исключенного третьего (см. |12], [5]), необходимый для классической логики по самому ее определению. Однако достаточно взглянуть на состав ее аксиом, чтобы обнаружить в их числе «парадок- сальные» положения xZDG/ZDx) и ~xZD(xO у). Конст- руктивистская система ограничивает круг правил вывода, если ее истолковать как теорию вывода, но она не дает никаких ограничений насчет положений, не соответствую- щих интуитивному пониманию вывода,—они в ней выво- дятся (допускаются). Правда, отсутствие закона исключен- ного третьего среди выводимых положений конструктивист- ского исчисления высказываний имеет ряд существенных последствий, в частности—отсутствие эквивалентного функ- ционального построения при конечном числе значений ис- тинности, несводимость Z) к \J и т. п. (см. [12], [5], [1]). Но эти следствия, если даже они и идут в русле идей фор- мализации следования, лишь случайно совпадают с ними. Таким образом, содержание данной главы касается не только классической логики. Но, поскольку свойства пос- ледней являются решающими в том смысле, что, исходя из их оценки, можно дать аналогичную оценку целому ряду систем иного рода (по крайней мере частично), мы и рассматривали в основном ее. § 9. Остановимся кратко на системах генценовского типа (см. [12], [33], [47]). Они представляют интерес как попыт- ка перестроить логику высказываний со стороны формы так, чтобы приблизить ее к фактическим формам вывода. Генцен в работе [33] полагает, что формализация логи- ческих выводов в работах Фреге, Рассела и Гильберта дале- ка от описания фактических форм вывода в математических доказательствах. Генцен строит системы, которые, по его мнению, более точно соответствуют фактическим выводам, содержательному способу доказательства. Это — системы N и системы L (NI и LI для интуиционистской и NK и LK 34
для классической логики). Охарактеризуем эти системы лишь в той их части, которая охватывает логику высказываний. Системы N (натуральное исчисление или исчисление на- турального вывода) представляют перечень фигур вывода. В системах гильбертовского типа дается перечень аксиом и правил вывода, посредством которых из аксиом выводятся новые положения (приемлемые, истинные и т. п. формулы). Здесь же аксиом нет, даются лишь фигуры вывода, анало- гичные правилам вывода в системах гильбертовского типа. Система А// имеет такой вид (х, у, г,...—конечные после- довательности формул; следствия будем писать вслед за посылками, разделяя их наклонной чертой): 1) х, у/х&у, 2) х&у/х\ х &.у/у, 3) х/х\/у, у/х\] у; 4) x\J у, х — z, y-+z/z; 5) х —»у/х Z) у, 6) х, x^yly, 7)x-~F/~x-, 8) х, —x/F; 9) Fix. Для получения /УЛ' к Л/7 присоединяется фигура 10:------ х/х. Знак F здесь означает ложное выска- зывание. х — z означает, что можно вывести г, признав х; аналогично у —>г, х —* у, x—*F. Фигура 7 означает приве- дение к абсурду (если из признания х следует F, то — х). Фигура 8 означает, что х и — х образуют противоречие. Фигура 9 означает, что из F следует любое высказывание. В системе N помимо фигуры вывода определяется также фигура доказательства, то есть комбинирование фигур вы- вода в процессе рассуждений. Правила комбинирования фак- тически адекватны положениям вроде «Если х/у и y/z, то х/z», «Если х/у и x/z, то х/у&г» и т. п. Важно обратить внимание на следующее. По содержа- нию Л// и NK эквивалентны соответственно интуиционист- скому и классическому исчислению высказываний, так что к ним относится все, сказанное в первой главе. По форме же это — перечень правил вывода. Но это — перечень пра- вил вывода в рамках классического (и интуиционистского) исчисления высказываний, удобное средство вывода прием- лемых формул в этих рамках. Кроме того, здесь в одной системе соединяется несколько смыслов следования: 1) x 'ZDy (например, содержательный смысл пятой фигуры — если у доказывается путем признания х, то из х следует «/); 2) х—(у выводится при условии признания х); 3) х/у (смысл девятой фигуры — из F следует любое высказывание). Системы Генцена LK и L1 (исчисление секвенций) изло- жены также в )12j (система G1). Дедуктивные правила в 35
системе G1 применяются к формальным выражениям вида х1,..., хт— у1,..., уп, называемым секвенциями. Здесь х1,..., хт, у1,..., уп суть формулы в смысле систем гильбертовско- го типа. Система G1 состоит из схемы аксиом х—>х, логи- ческих правил вывода и структурных правил вывода. Пос- ледние со схемой аксиом аналогичны определению знака |— у Клини в |12] (рассмотрим во второй главе). Система G1 эквивалентна классическому исчислению вы- сказываний (если в нем х|— у, то в G1)— (х—>у).), так что с точки зрения содержания рассмотрение G1 не имеет здесь смысла. Интерпретация G1 как теории вывода будет озна- чать интерпретацию -* как |— и потребует разъяснения зна- ков ZD, & и V в знаках содержательных рассуждений со всеми вытекающими отсюда последствиями (конфликт с ин- туитивным пониманием содержательного вывода и участвую- щих в нем логических знаков). Что касается формы запи- си, то правила G1 имеют вид «Если из а выводится Ь, то из с выводится А (если —> рассматривать как знак вывода). Такого рода правила не могут быть априори исключены из теории вывода, но в ней прежде всего должно быть отчет- ливо сформулированы правила типа «Из а выводится в». А с этой точки зрения предпочтительнее системы, в кото- рых к минимуму сведены правила вывода из аксиом, а не сами аксиомы (как в G1). Помимо того преобразования логики высказываний, ко- торое заключается в замене аксиом (формул систем гиль- бертовского типа) схемами вывода, аналогичными правилам вывода из аксиом в системах гильбертовского типа, Генцен осуществил своеобразное обобщение логики высказываний. Пусть F есть логическое противоречие, у есть любая фор- мула систем гильбертовского типа, а х может быть пусто. В таком случае схема х —* F/x —* у может быть расценена как обобщение схемы F'y (последняя рассматривается как частный случай первой с пустым х). Генценовские схемы обобщают положения логики высказываний в этом духе (в частности, при этом возможно в одной системе охватить классическую и интуиционистскую логику: последняя полу- чается из G1, если после знака-*стоит лишь одна форму- ла). Но, очевидно, по самой сути такого обобщения «пара- доксальные» формулы не исключаются. В общем рассмот- рение систем генценовского типа позволяет сделать следую- щие выводы: 1) если некоторое формальное построение Зв
эквивалентно «парадоксальной» логической системе (подчерки- ваем. что мы все время говорим о так называемой парадок- сальности, то есть о несоответствии некоторой интерпре- тации данной логической системы и интуитивного понима- ния следования), то оно точно так же «парадоксально» (при определенной интерпретации как теории следования); 2) ес- ли некоторое положение (некоторая данная формула) рас- ценивается как «парадоксальное», то преобразование его в схему вывода, аналогичную правилам вывода из аксиом, не ликвидирует его «парадоксальности»: 3) обобщение «па- радоксальных» положений не устраняет «парадоксальности» системы. Хотя системы гениеновского типа и родились из стремления уподобить формальный вывод формул содержа- тельному способу доказательства, но они ограничиваются чисто внешней стороной дела, совершенно не затрагивают класс приемлемых формул. § 10. Как мы видели, имеется целый ряд соображений, согласно которым классическая логика высказываний (а так- же и конструктивистская) не есть точное выражение общей теории вывода. Однако в ней имеются положения (тавтоло- гии в функциональном построении, выводимые положения в аксиоматических построениях, схемы вывода в системах гениеновского типа), которые можно интерпретировать как правила вывода. Например — (x&y)ZDx, (х V у) & ~ х) ZD Z) у, (х\/ у) ZD (у \/ х) и г. п. можно интерпретировать так: из «х и у» выводится х; если х или у и не- х, то у, из «х или у» выводится «у или х» и т. п. Такого рода прави- ла возражений с точки зрения интуиции не вызывают. Кро- ме того, «парадоксальные» положения фактически истолко- вываются так, что они не расцениваются как правила вы- вода. В частности, никому в голову не приходит класть в основание теорий ложные положения, поскольку из них материально имплицируются любые положения. Наконец, логика высказываний излагается не просто как перечень формул: в ней доказываются определенные положения (тео- ремы) о получении одних формул из других (например, тео- рема о дедукции). В этом контексте, т. е. совместно с по- ложениями об исчислении, и с множеством явных оговорок и неявных предположений логика высказываний действитель- но выступает как уточнение понятия вывода и как общая теория вывода. Однако все это не устраняет изложенных 37
сомнений и не отвергает правомерности попыток построить логическую систему, адекватную интуитивному пониманию следования без оговорок и в самом исходном пункте. Возникает вопрос: каким путем идти в построении тео- рии, адекватной логическому следованию? Возможны и фак- тически имеют место два пути. Первый путь характеризует- ся стремлением выделить в классической логике высказыва- ний класс приемлемых (с точки зрения стоящей задачи) вы- сказываний и исключить неприемлемые («парадоксальные»). Но это нельзя сделать путем перечисления положений и их классификаций. Надо построить такую логическую систему, которая от ючала бы требованиям к логической теории вооб- ще и из самих свойств которой вытекало бы указанное огра- ничение. Задача оказалась довольно-таки сложной. Второй путь — исходя из некоторых эмпирических фак- тов рассуждений, отыскать метод систематического обзора правил рассуждений. Естественный исходный пункт — рас- смотрение правил вывода, не зависящих от структуры вы- сказываний и учитывающих свойства фактически употребля- ющихся логических знаков речи. Оба этих пути должны, очевидно, дополнять друг дру- га. В следующих главах мы рассмотрим этот вопрос подроб- нее, уделяя больше внимания чисто позитивным предложе- ниям.
Глава вторая ПРОБЛЕМА ЛОГИЧЕСКОГО СЛЕДОВАНИЯ § 1. Проблема логического следования рассматривается в двух различных аспектах. В первом аспекте речь идет о смысле выражения х\—у самого по себе и об интерпрета- ции знаков, которые считаются знаками следования или превращаются в них благодаря той или иной интерпретации. Во втором аспекте речь идет об определении класса утвер- ждений (высказываний, формул и т. п.), понимаемых как правила вывода, в данном случае — понимаемых как общие правила вывода, не зависящие от смысла и строения эле- ментарных высказываний. Эти различные аспекты проблемы, как увидим в дальнейшем, связаны между собою. Во вся- ком случае очевидно то, что построение некоторой логиче- ской системы как теории вывода предполагает выяснение целого ряда вопросов, касающихся понятия вывода, а интер- претация некоторой формальной системы как теории вывода предполагает выяснение того, соответствует интерпретиро- ванная таким образом система интуитивному пониманию вывода или нет, т. е. предполагает опять-таки первый ас- пект проблемы. Например, мы имеем выражение х-+{у х). Мы хотим его рассматривать как правило вывода, то есть как х |- (у |- х). Но даже в области логики произвол допуще- ний ограничен. В самом деле, из всякого ли высказывания выводится то, что оно выводится из любого высказывания? Отвечая «да» или «нет» (а здесь напрашивается отрицатель- ный ответ), мы тем самым примыкаем к определенному по- ниманию знака |- (предиката «выводится»). § 2. Как уже говорилось в первой главе, мы понимаем выражение х у как сокращенную запись высказывания 39
«Из х выводится ут> или, точнее говоря, «Из высказывания х выводится высказывание уъ. Выражения вроде «Из х сле- дует у», «Из х логически следует ут>, «Из х по содержанию (по смыслу) следует у», «Из х получается у», «На основе х имеем у», «От х заключаем к у», «Вывод от х к у», «х дает у», «у есть заключение (следствие) из х» и т. п. обычно выступают как синонимы х[—у. Вместо знака |- иногда употребляют другие знаки, но этот знак употреб- ляется именно в таком смысле (см., например, [12], [15] и т. д.). Очевидно, что х |- у не содержит высказываний х и у в качестве своих частей, а знак |- не является связкой, со- единяющей х и у в некоторое сложное высказывание подоб- но тому, как это делают &, \/> О и т. п. Строение х(—у как высказывания о высказываниях х и у характеризуется иначе. Здесь не сами х и у, а их названия «х» и «у» вхо- дят в структуру х У- Лишь для упрощения записи мы не пишем «х» |- «у». Причем, «х» и «у» входят в структуру х [— у в качестве субъектов или знаков предметов, о кото- рых говорится в нем. Подчеркиваем, х и у здесь суть пред- меты, о которых идет речь в х [— у. И только потому, что здесь предметы в силу своей знаковой природы совпадают со своими названиями (если не проводить достаточно тон- кого анализа), создается иллюзия, будто х 1- у состоит из х и у. Основной недостаток многих авторов, писавших о логическом следовании в духе приспособления xZDy или «Если х, то у» для описания его состоит именно в игнори- ровании этого простого обстоятельства и в стремлении представить отношение логического следования для выска- зываний х и у как сложное высказывание, образованное из них. Знак |- в х |— у является двухместным предикатом, от- носящимся к «х» и «у». Он означает «из первого (по поряд- ку написания) высказывания выводится второе» (или «из высказывания, стоящего слева от этого знака, выводится высказывание, стоящее справа от него»), и ничего более. Мы пока не касаемся определений х\— у, указывающих, когда это имеет место, и принадлежащих фактически к чис- лу имплицитных определений (вроде определения в работе [12], о чем будет речь ниже). Такое понимание!-, если, конечно, на него обратить должное внимание, устраняет (на наш взгляд) массу ненужных наслоений из теории 40
вывода. Оно прежде всего обнаруживает, что при рассмотре- нии х |— у проблема состоит не в анализе этого выражения самого по себе. В этом отношении достаточно сказанного выше, а для пояснения достаточно ограничиться примерами вывода одних высказываний из других и аналогиями с дей- ствиями иного рода (см., например, [351, [36]). Проблема состоит в выяснении того, когда из одних высказываний выводятся другие, то есть в установлении перечня правил вывода. При этом мы имеем в виду не просто перечисле- ние каким-то путем замеченных правил вывода, а определе- ние класса правил вывода средствами современной логики — с помощью аксиоматического метода и формализации соот- ветствующей теории. Легко видеть, что верификация х\- у не предполагает верификацию х и у, что значение истинности х |- у не за- висит от значений истинности х и у. Возьмем, например, высказывание «Высказывание «Москва — маленький город» содержит больше слов, чем высказывание «Снег бел»». Это высказывание можно проверить без проверки высказываний «Москва — маленький город» и «Снег бел» путем пересчета слов. Оно истинно, хотя «Москва — маленький город» лож- но. Оно было бы истинным, если бы Москва на самом де- ле была маленьким городом или если бы на место слова «Москва» мы поставили бы название маленького города. Точно так же — с высказыванием «Снег бел»: высказывание будет истинно, если на место «Снег бел» поставим «Снег черен» или «Бумага бела», и ложно, если на место «Снег бел» поставим любое высказывание, в котором пять или более слов. Нечто аналогичное имеет место для х [— у. Напри- мер, высказывание «Из высказывания «Все люди музыканты» выводится высказывание «Некоторые люди музыканты»» про- веряется без проверки высказываний «Все люди музыкан- ты» и «Некоторые люди музыканты» путем отыскания соот- ветствующего правила. Оно истинно, хотя «Все люди музы- канты» ложно. Оно истинно, так как соблюдено правило вывода, касающееся употребления кванторов «Все» и «Неко- торые». Одним словом, истинность х |— у не есть функция истин- ности х и у. Так что утверждение Новикова в книге [15] (и аналогичные ему) о том, что «распространенное» понима- ние следования (о котором идет у нас речь) не может быть определено в двузначной алгебре высказываний, так как оно 41
не может быть сформулировано только в терминах истины и лжи,следует усилить в таком плане:х+ у вообще не может быть определено как функция истинности х и у. Имеется один единственный случай, который в отрицательной форме создает видимость того, что х\— у как-то истолковывается в качестве функций истинности: это — случай, когда х истинно, а у ложно. В этом случае у не может выводиться из х (неверно, что х\—у). Но такое суждение допустимо лишь постольку, поскольку предполагается познавательная роль вывода, описываемая положением: если х |— у и х истинно, то у истинно. Она важна при отборе правил выво- да, но она никак не характеризует сам вывод, фиксируемый в х |— у. Вопрос об истинности и ложности х |- у должен быть решен, повторяем, независимо от проверки х ид/. В об- щем виде он сводится к следующему: «х |— у» истинно, если х(— у; а х|— у имеет место тогда, когда есть правила, позволяющие вывести у из х; «х |— у» ложно, если — (х |— у) (т. е. если из х не выводится у); а — (х|— у) имеет место тогда, когда таких правил нет. Но что такое «правило вывода»? § 3. Раз х у не есть функция истинности хи у, то исключается понятие «правило вывода», аналогичное понятию «тавтология» (или «общезначимая формула») в алгебре вы- сказываний Здесь надо идти иным путем. Определение правила вывода в рамках общей теории вывода, совпадающее с определением класса общих правил вывода, мы дадим ниже (в третьей главе). Пока же сделаем ряд замечаний предва- рительного порядка, для понимания которых точное поня- тие «правило вывода» не требуется. В работе Лоренцена (35) (см. также [36], [37]) дан при- мер некоторой произвольной системы, по аналогии с кото- рой можно рассматривать правила вывода. Приведем и мы такого рода пример. Пусть дано множество W знаков а, Р и у. Пусть a — последовательность знаков из W (любая последовательность, например — ааа, аРРа, ауРаРР и т. п.). Примем два правила: первое разрешает приписывать к a справа Р, если а оканчивается знаком а, и у, если a оканчивается на р; второе разрешает вычеркивать Р, если слева от него стоит а, и вычеркивать у, если слева от не- го стоит р. Используя эти правила, мы можем из данных после- довательностей знаков получать новые. Например, имея после- 42
довательность Р<х и применяя первое правило, получим 0оф; применяя к Р<хР снова первое правило, получим при- меняя к результату второе правило, получим pay и т. Используя знак вывода, сказанное можно кратко записать в форме £а|—РаР|—РаРт, раРт|—ЗаТ и т. п. Если еще принять правило транзитивности, получим paf— paPy, Pa (— Pay и т. п. Нечто аналогичное имеет место для правил вывода. Толь- ко не всякое формальное построение указанного рода может быть истолковано как теория вывода, как перечень правил вывода. Аксиоматические построения в логике высказываний (классические и конструктивистские) суть формальные си- стемы рассмотренного типа, если знак импликации рассмат- ривать как знак преобразования последовательности знаков слева от него в последовательность знаков справа. Однако, как мы видели в первой главе, есть причины, метающие безоговорочному признанию их в качестве теорий вывода. При переходе к истолкованию такого рода правил как правил вывода необходимо сделать существенные дополне- ния относительно множества знаков IF, к которым приме- няются правила, и состава (отбора) правил, применяемых к этим знакам. Критерий отбора правил должен играть решаю- щую роль. Множество знаков IF, к которым применяются правила вывода, составляют высказывания, субъекты, предикаты, кванторы, модальные знаки, знаки «не», «и», «или» и дру- гие логические знаки. Для общей теории вывода множество знаков IF ограничивается высказываниями, отрицанием и связками, соединяющими простые высказываниями в сложные. Как следствие конкретного характера знаков W правила вывода (правила оперирования с ними) формули- руются не произвольно, что допустимо лишь в качестве иллюстрации общей мысли, а с учетом определенного тре- бования: правила вывода должны быть такими, чтобы вы- полнялось положение «Если х |— у и х истинно, то у истин- но» (или «х|—у, х истинно / у истинно»). Это положение характеризует познавательную роль вывода. Чтобы удовле- творить ему, надо исходить из фактического опыта рассуж- дений, из интуитивного (привычного) понимания логических знаков «не», «и», «или» и т. п. Правила вывода и должны выступать как правила оперирования ими в рассуждениях. Они в совокупности своей должны дать определение этих 43
знаков. В известной своей части они должны быть доста- точно очевидными, чтобы удовлетворить требованиям инту- иции. Например, из высказывания, образованного из выска- зываний х и у путем соединения их союзом «и», выводится каждое из х и у по отдельности. И это очевидное свойство «и». Но если мы говорим, что из х выводится «х или //», где у есть любое высказывание, то это совсем не очевидно: требуется пояснение «или», при котором выясняется, что «или» здесь употребляется в специальном смысле, отличном от привычного смысла его в обычной речи. Несколько слов об очевидности. Требование очевидности аксиом не является общеобязательным с точки зрения со- временного понимания аксиоматического метода, — эта исти- на стала прописной. Но из этого не следует, что требова- ние очевидности аксиом неправомерно во всех случаях. В общей теории вывода, которая по идее должна образовать наиболее простой и фундаментальный раздел теории вывода, это требование вполне правомерно. Собственно говоря, ког- да ставят вопрос о соответствии (или несоответствии) той или иной логической систёмы интуитивному пониманию следования, то имеют в виду фактически сопоставление ее с некоторыми очевидными положениями относительно сле- дования. Без этого рушится всякая критика каких бы то ни было логических систем в плане пригодности или непригод- ности их служить в качестве теории вывода. Без этого тео- рия вывода вообще должна быть признана чисто априорной наукой. Вывод есть действие. Но высказывания, фиксирующие выводы, принципиально не отличаются от прочих высказы- ваний. Так что нет никаких препятствий к фиксированию ряда правил вывода как аксиом, т. е. в качестве положений, принимаемых без доказательства и служащих базой для вы- вода других правил. По содержанию это будут, если угод- но, схемы вывода. Но по месту и роли в логической си- стеме это будут аксиомы и выводимые из них положения. Лишь в пределах одной логической системы различие аксиом и правил вывода имеет принципиальное значение, да и то в известных пределах (сравни, например, системы S Аккермана и П Гильберта-Бернайса 122]). Правила вывода новых утвер- ждений (формул) из аксисм данной логической системы символизируются и по форме в виде схем, что точно так же не является обязательным: их можно записать с помощью 44
«если..., то...». То обстоятельство, что требуются правила вывода для вывода из аксиом-правил вывода новых положе- ний-правил вывода, здесь не означает никакого «порочного круга»: в аксиоматической системе, понимаемой как теория вывода, правила вывода из аксиом суть вполне конкретные положения, не требующие для своей формулировки никакой предварительной теории вывода. Правила вывода имеют вид х |- у, где х и у суть ком- бинации знаков переменных высказываний и логических зна- ков. Наличие знаков переменных высказываний в х и у озна- чает, что речь идет о любых высказываниях. Это упрощает запись общих положений. Например, выражение «Из ((х или у) и не-х) выводится у», где х и у суть переменные выска- зывания, означает: «Из высказывания, построенного путем соединения двух высказываний, из которых одно есть со- единение двух различных высказываний знаком «или», а дру- гое есть отрицание одного из этих высказываний (соединен- ных знаком «или»), выводится другое из высказываний, со- единенных знаком «или»». Впрочем, роль переменных доста- точно хорошо известна, и х |— у на этот счет исключения не составляет. Только напоминаем, что х |- у есть «х» |- «у», как об этом говорилось в первом параграфе. Здесь «х» и «z/» — переменные субъекты, но особого рода, х и у должны удовлетворять некоторым определениям, например — опреде- лению формулы в исчислении высказываний. Процесс вывода совершается так. Пусть имеется выска- зывание х (оно может быть совокупностью высказываний, объединенных логическими знаками в одно сложное высказы- вание). Рассматривается его логическое строение (предполагает- ся соответствующий навык). На основе структурных свойств х и правила, учитывающего эти свойства, выводится некото- рое высказывание у. Практически это выступает как навык, как привычка оперировать высказываниями. В логике это обобщается, в частности, таким образом: 1) имеем х; отвле- каемся от содержания х, переходим к общему — к формуле х*, по отношению к которой х можно представить как результат подстановки; 2) из перечня правил вывода отби- раем х* |- у*\ чем обусловлен отбор именно х* |- у*, если возможны х* |- у**, х* |- z/*** и т. д., зависит от цели и контекста рассуждения; 3) осуществляем подстановку в у* в зависимости от подстановки, какую осуществляем в х*, если перевернуть переход от х к х*; результат подстанов- 45
ки — у. Более кратко это вообще выглядит как подстанов- ка в v* [— у*, что не совсем точно с гносеологической точ- ки зрения и крайне упрощенно. Пусть, например, (а V Ь) &, — а\— b есть х* |— у*; имеем (х \/ у)& — х, где х и у суть постоянные; по строению (х \/ у) & — х видим, что нам тре- буется правило, где слева от |— стоит выражение (а Ь) & — а; с точки зрения цели нам нужно (а \/ Ь)&~~ а[— Ь\ по- скольку знаку b соответствует при выборе правила высказы- вание у, то оно и ставится на место b справа от . Конечно, эта схема не есть схема вывода с психологической или физио- логической точки зрения. Это — чисто логическая абстракция. Иногда вывод х у трактуют так: у выводится из х и z, где z — совокупность правил вывода (см., например,|31]). Но это нисколько не разъясняет структуру вывода, посколь- ку требуется разъяснение схемы «из х и г выводится у» (х, z у). Кроме того, само утверждение х ]— у верно, если имеется соответствующее г. В таком случае и для г, г (— у требуется какое-то z*, для х, z, г*\— у требуется какое-то z** и т. д. Лучше этот бесцельный бесконечный процесс прервать в самом начале, приняв по определению: х |- у тог- да и только тогда, если имеется х* J— у*, по отношению к которому х у можно представить как результат подста- новки (это — иное выражение того, о чем говорилось выше: х у, если есть соответствующее правило). Сказанное касается не только случаев, когда у есть не- посредственное следствие х (см. 112]). Дело в том, что лю- бой (из любого числа шагов применения правил вывода) вывод у из х можно представить как непосредственный, как результат однократного применения одного правила. Пусть имеем правила х* У* ', У* 1Н У*2. У*2 Н у*3, • • • > У*<п- 1>|_ у*п. Можно применение их представить как серию выводов х |— у1, у11— у2,..., уп~ 11— уп. Но в силу транзи- тивности следования правилом будет х* ]— у*п, так что х\— уп можно рассматривать как результат использования одного этого правила. При этом рассуждение, резюмируемое в х\— уп, не следует смешивать с рассуждением, в котором привлекаются новые посылки. Впрочем, и в этом случае мы можем все используемые посылки рассматривать как данные в исходном пункте, а ход рассуждений резюмировать в х, X1, ..., хт |— уп. Однако в последнем случае мы имеем не х |— у, а «Если х, то у» при том условии, что предполагается истин- 46
Ность х1,..., х° (см. первую главу). Так что обобщение х\—у на случай применения нескольких правил вывода или не- однократного применения одного и того же правила (из х выводится у, если у может быть получено из х путем ко- нечного числа шагов применения данных правил вывода) требует оговорки: не всегда отношение х и у, фиксируемое в форме «Если х, то у», есть х|— у. Несколько слов относительно —(х[— у). Как уже гово- рилось, ~ (х)— у) означает, что нет соответствующих пра- вил. Можно, однако, указать некоторые общие случаи, когда этих правил нет. Например, если х и у суть атомар- ные (элементарные, не расчленяемые на другие высказывания) высказывания с различными субъектами и предикатами (не имеющие ничего общего по содержанию; см. |2]), то ~(х Не- трудно назвать родоначальника того понимания х\— у, какое было приведено выше. Можно указать, в частности, на то, что его фактически придерживался Фреге. А в об- щем до распространения матричного метода так или иначе синтаксическое (оперативное и т. п.) понимание х У предполагалось. §4. Говоря об интерпретации логических знаков в связи с проблемой следования, надо различать несколько различ- ных операций. Первая из этих операций означает соглашение считать такой-то знак знаком следования (см., например, [29] об интерпретации х Z) у просто как перевода «На осно- ве х имеем у», что соответствует логическому следованию). В этом случае дана некоторая логическая система, и речь идет об истолковании ее как теории вывода без каких-ли- бо модификаций. Вторая из названных операций означает присоединение к логической системе новых определений и аксиом (см., например, |40]; в этой работе интерпретация xZDt/ связана с такой модификацией системы, при которой фактически вводится новое понятие естественной имплика- ции (х ZD у) = Df. ((x&z)—* у), где z есть истинное выска- зывание, а —> —знак строгой импликации; в книге Гиль- берта и Аккермана [3] к системе аксиом исчисления вы- сказываний фактически присоединяется определение (х ZD у) — = Df. (~х\/у)). Третья из указанных операций означает разъяснение знака, который заведомо есть знак следования. В этом 47
случае х\—у понимается как «Из х выводится у», «Еслих, то у». «Если истинно х, то истинно у», «Из истинности х следует истинность у», «Невозможно, чтобы былох и не-#», «Необходимо не-х или у» и т. п. При таких разъяснени- ях нередко подменяют следование другими логическими формами. Относительно некоторых из этих толкований мы уже говорили. В частности, нельзя разъяснять х}— у через «Если х, то у», потому что само «Если х, то у» нуждает- ся в разъяснении через понятие вывода (см. первую главу) и может выражать не только следование (см. [17], [8],[9]). Заметим кстати, что понимание х\— у как «Из х может быть получено (выведено) у» не годится в том плане, в каком оно ориентирует не на то, что из х выводится у (и это — единичный акт), а на возможность повторения, что характерно для многократного использования в познании условного высказывания, не выражающего логического следо- вания. Выражение «Из х выводимо у» имеет смысл точно так же не как указание на возможность повторения операции, а как указание на наличие правил, позволяющих из х полу- чить у. Понимание х |— у как «Из х выводится у» является синтаксическим. Понимание же его как «Если истинно х, то истинно у» является семантическим. Это последнее на наш взгляд не пригодно по следующим причинам: 1) истинность х [— у не зависит от истинности х, что должно быть пред- посылкой всяких рассуждений о выводе; 2) высказывание «Если истинно х, то истинно у», есть высказывание «Если а, то 6», где а есть «х истинно» и b есть «у истинно»; а к «Если а, то Ьч> относится все, что касается отношения услов- ных высказываний и следования; S'* имеет место modus ро- nens «х[— у; х истинно /у истинно»; предполагая данным х\—у, можно принять «Если истинно х, то истинно у»; но это не разъяснение х |— у, поскольку именно х |— у здесь предполагается. Понимание х [— у как «Смысл у содержится в смысле х» (см. [2]), «у составляет часть содержания х» (см. [22]) и т. п. выводит в сферу туманных философских рассуждений на тему о том, как понимать «часть содержания», «часть смы- сла» и т. п., как понимать новизну в выводе. Авторы, предлагающие такое разъяснение х|— у, в качестве одного из правил вывода приводят, например, такое: х |— х \] у. Но в каком смысле x\J у есть часть содержания х, это 48
весьма далеко от ясности. Впрочем, такое толкование х\—у ни к чему не обязывает. Об использовании модальных понятий в истолковании х |- у скажем ниже. В следующем параграфе специально рассмотрим следующую из рассматриваемых операций. Здесь же остановимся кратко на своеобразной позиции Рейхенбаха (см. [44], [45]), которая содержит элементы различных кон- цепций. Рейхенбах различает двоякое чтение таблиц истинно- сти — адъюнктивное (в обе стороны) и конъюнктивное (спра- ва налево). Импликация, по его мнению, употребляется главным образом в конъюнктивном смысле. Отклонение конъюнктивной импликации от адъюнктивной и образует «парадоксы» импликации. Значение конъюнктивных операций включает заявления метаязыка. Истинность х и у не есть доказательство истинности х о у в конъюнктивном смысле. Импликация не вывод, а заявление; вывод — действие, а не заявление. Вывод может быть описан правилом, формали- зуемым в метаязыке символически — посредством схем. В правилах вывода фигурирует конъюнктивная импликация. Многое здесь, как видим, справедливо. Но важно за- метить следующее: Рейхенбах конъюнктивной импликации приписывает свойства логического следования; выражение «Из х следует у» вообще есть метавысказывание по отно- шению к х и у в отличие от материальной импликации в обоих ее смыслах; вывод — действие, но он описывается в заявлениях; последние по содержанию суть схемы вывода, но формально (в логической системе) могут быть аксиомами; в правилах вывода фигурирует просто предикат «следует», «выводится» и т. п., отличный от любых указанных интер- претаций материальной импликации. Следует отметить также, что у Рейхенбаха встречается понимание х ZD у как «Если истинно х, то должно быть истинно у». §5. Возьмем выражение «Истинность у следует из истин- ности х». На первый взгляд оно кажется разновидностью семантического истолкования х у. Но на самом деле тут речь идет о вещах более серьезных и тонких. В работе Витгенштейна [2] говорится следующее: если все основания истинности х суть основания истинности у, то истинность у следует из истинности х (или если осно- вания истинности у содержатся в основаниях истинности х, то у следует из х). Основание истинности—комбинация 49
значений аргументов (переменных высказываний), при кото- рой х (соответственно у) истинно. Вместе с тем у Витген- штейна имеется положение: из х следует у тогда и только тогда, когда x^sy есть тавтология. Аналогично у Карнапа (см. [И], [30]). Карнап вводит понятие L-импликации, которое по идее должно эксплици- ровать понятие логического следования. По Карнапу, х L- имплицирует у, если при истинном х будет истинно у (истинность у есть следствие истинности х). Точнее гово- ря, х L-имплицирует у, если при всевозможных комбинациях значений переменных имеем: если истинно х, то истинно у. Другими словами: «х L-имплицирует ут> означает, что каж- дое выполнение х есть выполнение у (выполнение х — под- становка значений переменных, при которой х истинно; ана- логично для у).Вместе с тем у Карнапа х L-имплицирует у тогда, когда х Z) z/есть тавтология (общезначима, L-истинна). Как видим, концепция Витгенштейна — Карнапа есть компро- мисс двух различных интерпретаций следования: 1) из х следует у, если истинность у' есть следствие истинности х; 2) из х следует у, если о материально имплицирует у» есть тавто- логия. В работе Колмогорова [13] выражение х\—у (мы упот- ребляем знак , поскольку там имеется в виду следова- ние) понимается так: убедившись в истинности х, мы долж- ны признать истинным и у (что фактически означает следование истинности у из истинности х). У Жегалкина [4] для выражения, соответствующего употребляемому здесь х У, формулируется положение: если из истинности х вы- текает истинность у, то х |— у истинно. Обращаем внима- ние на то, что следование истинности у из истинности х здесь есть не определение х|— у, а определение условий его истинности. В работе Шрётера [47] вводится понятие выводимости (вы- ражение у выводимо из множества выражений х, если у может быть получено из элементов множества х путем конечного числа шагов применения правил вывода) и раз- личаются неограниченная выводимость и ограниченная. Различение производится с точки зрения интерпретации: у неограниченно выводимо из х, если имеется модель (интер- претация) для х, не удовлетворяющая у (не являющаяся мо- делью для у); у ограниченно выводимо из х, если каждая модель для х есть модель для у (в этом втором случае 50
Шрётер говорит о следовании у из х). Здесь в более об- щей форме говорится о той же интерпретации: дается ин- терпретация х; интерпретация у выступает как ее следствие; результат сравнивается с определениями. Приведенных ссылок достаточно, чтобы заметить сле- дующее: 1) речь идет о функциональной интерпретации х |— у, 2) четвертая из операций, о которых говорилось в предшествующем параграфе, есть функциональная интер- претация, существенно отличающаяся от функциональной ин- терпретации х ZD у в алгебре высказываний. Здесь х |— у есть не просто функция истинности х и у, а своего рода функция функции. Если /, k и I суть значения истинности (они могут быть одинаковыми), а знак «=» обозначает, что высказывание слева от него имеет указанное справа значение истинности, то в общем виде ее можно записать так: 1) если (если х—i, то у—/г),то (х)— y)=^i, 2) если (х|— то (если x=i, то у—k),... (могут фигурировать и другие воз- можности). Для двузначной логики: если (если истинно х, то истинно у), то истинно х |— у, если истинно х |— у, то (если истинно х, то истинно у). При этом, конечно, необ- ходимо дополнение: если y=k для всех комбинаций значений переменных, при которых x — i, то (х|— «/) = /; если у истинно при всех комбинациях значений переменных, при которых истинно х, то х\—у истинно.В общем, (xIDz/) = f(x,y), а Пусть, например, х|—(t/Z)x). Пусть у z х ложно толь- ко тогда, когда у истинно, а х ложно. Если истинно х, то будет истинным и у ZD х. Причем, истинность у ZD х есть следствие того, что х истинно. Приняв определение «а(—6 истинно тогда и только тогда, когда b истинно всегда, когда истинно а», мы должны будем признать истинным х |- (t/ZDx). Хотя эти функциональные интерпретации явно различны, имеет место стремление установить их компромисс, как уже замечено выше. При этом утрачивается особенность функ- циональной интерпретации х у (особенность Л-импликации). В самом деле, х Z3 у есть тавтология, если при любых под- становках значений переменных получается, что х ZD У ис- тинно. Если же интерпретировать х|— у функционально, то имеем следующее: х[— у истинно, если у истинно при лю- бых подстановках значений переменных, при которых х истинно (если истинно х, то истинно у). Но выражение 51
«Если истинно х, то истинно у» не тождественно ни одно- му из выражений <х истинно и у истинно», «х ложно и у истинно», «х ложно и у ложно» и их (попарному или всех трех) соединению знаком «или». Мы ограничиваемся прос- тейшим двузначным случаем, поскольку уже в нем рассмат- риваемое различие усматривается. Мы имеем в виду преж- де всего различие не по результатам, к которым ведут раз- личные интерпретации (с этой точки зрения возможно сов- падение), а по способу их осуществления. Смущает то, что условия ложности xZ}y п х\—у (под- черкиваем, что мы здесь берем х}— у в смысле L-имплика- ции) сходны: х^Эу не есть тавтология, если возможно (имеется такая подстановка значений переменных), что xZ3*/ ложно (если возможно, что х истинно и у ложно); х [— у не есть L-импликация (х не будет L-имплицировать у), т.е. х |— у ложно, если имеется такая подстановка значе- ний переменных, при которой х истинно, а у ложно. Если даже понимать х|— у как L-импликацию, то есть как сокращенную запись выражения «Всегда, когда истинно х, истинно у» (или равносильных ему выражений), мы не будем иметь совпадения х (— у и тавтологии х Z) у. Верно будет следующее: если х f— у, то х Z) у тавтология; если — (X |— у), то х Z) у не есть тавтология; если х Z) у не есть тавтология, то — (х f— у). Но не будет верно то, что если х ZD у тавтология, то xj— у. Следовательно, нельзя говорить о совпадении х^— у и тавтологии х^у. Совпадение воз- можно только при условии следующего дополнения: если нет выполнения х (ебли х не может быть истинным), то х у истинно. Но и в этом случае останется некоторый оттенок в содержании х у, позволяющий отличить ее от тавтологии хЭ{/. Кроме того, указанное совпадение достигается лишь для случая двузначной логики, а не вообще. Поскольку имеет силу положение «Если х(— у, то х^Эу есть тавтология» (х (— у понимается здесь как L-импликация), то для каждого х |— у, являющегося правилом вывода, найдется соответствующая ему тавтология х у в класси- ческой алгебре высказываний (выводимое, доказуемое и т. п. утверждение в классическом исчислении высказываний). Так что построение логической системы для х |- у путем ограничения классической логики высказываний представ- ляется естественным. 52
Рассматриваемая интерпретация х|— у применима не ко всем приемлемым положениям классической логики выска- зываний. Возьмем, например, формулу (х & ~ х) ZD у и бу- дем ее рассматривать как х &—• х |— у. Воспользоваться данной интерпретацией нельзя, так как х & — х всегда лож- но, а у может быть ложно или истинно. Чтобы выйти из затруднения, надо либо принять дополнение, указанное вы- ше, и тем самым формально отождествить ZD и , либо ряд тавтологий исключить из числа правил вывода. Но во втором случае наряду с «парадоксальными» положения- ми (вроде рассмотренного) могут выпасть и «нормальные», например — х & ~ х (— х, х & ~ х |--х&х, х & — х & у У и другие правомерные с точки зрения интуиции положения. Так что определение х\—у через выражение «Каждое вы- полнение х есть выполнение у» («Все основания истинно- сти х суть основания истинности у», «Каждая модель х есть модель для у», и/ истинно при любой комбинации значений истинности переменных высказываний, при кото- рой истинно х» и т. п.) либо означает «(х|— y)—Df. (х^)у тавтология)» и вступает в конфликт с интуицией как до- пущение «парадоксальных» положений, либо ведет к иск- лючению интуитивно правомерных положений. Важно отметить, далее, что рассматриваемая функцио- нальная интерпретация ху не получает должной оценки с точки зрения ее роли. Она расценивается как определе- ние х |— у (см. Витгенштейна и Карнапа), что не является приемлемым с точки зрения, излагаемой в данной работе. При такой ее оценке в качестве критерия отбора правил вывода выступает сама эта интерпретация: если для выска- зываний х и у выполняется, что всякое выполнение х есть выполнение у, то х [— у. При оценке такой интерпретации х [— у надо различать конкретный вывод с использованием правил вывода и сами правила вывода. Если х у есть конкретный вывод, то х|— у имеет место («х|— у* истинно) тогда, когда есть со- ответствующие правила. Здесь функциональная интерпрета- ция помочь не может: можно взять правильный вывод из ложных посылок и правильный вывод из верных посылок, но в котором заключение будет истинно в силу положе- ния «х|— у, х истинно / у истинно», а не в силу того, что основания истинности х суть основания истинности 53
у (таковы, например, силлогизмы, непосредственные вы- воды и т.п.). Функциональная интерпретация уместна лишь в логике при рассмотрении системы правил вывода (системы аксиом, фик- сирующей правила вывода), при исследовании этой систе- мы на непротиворечивость, независимость и т. п. А это совсем иное дело, чем определение следования. Рассматриваемая интерпретация не есть основание для формулировки и отбора правил вывода в качестве аксиом некоторой логической системы: эти правила должны быть обнаружены в эмпирически данных фактах рассуждений (знаки «не», «и» и «или», которые необходимо учитывать в теории вывода, соответствующей интуиции, обнаружива- ются как нечто фактически данное, а не конструируются как плод чистой фантазии). Эта интерпретация лишь мо- жет быть использована для того, чтобы убедиться в непро- тиворечивости, надежности, независимости и т. п. данных правил. Кстати, для этой цели не обязательно использо- вание терминов «истинно» и «ложно» (как и в случае фун- кциональной интерпретации классической логики высказы- ваний, можно просто принять, что аргументы и функции принимают значения из числа данных п значений). Возмож- но также использование многозначной интерпретации. Лишь как элемент (сторона) сложного познавательного процесса, результатом которого должно быть построение теории сле- дования, эта интерпретация играет позитивную роль. § 6. Перейдем к имплицитным определениям следова- ния. По ходу изложения будем делать дополнительные замечания к эксплицитному пониманию следования (без этого, естественно, не обойдешься). Остановимся прежде всего на некоторых логических системах, разбор которых позволит сформулировать целый ряд предварительных со- ображений относительно общей теории вывода. Напомина- ем, что в нашу задачу не входит изложение исторического очерка логических систем, имевших место в логике и пря- мо или косвенно относящихся к проблеме общей теории вывода (составление такого очерка требует специального кропотливого исследования; польза такой работы для ло- гики вряд ли может вызвать сомнения). Проблема логического следования в той форме, в ка- кой она трактуется в современной логике, была впервые 54
поставлена Люиеом ([38], [39]). Во всяком случае так счи- тает большинство авторов, работающих в этой области. Люис поставил проблему строгой импликации как отноше- ния, формализующего логическое следование. Суть проблемы в понимании Люиса: возможно ли построить в системе ло- гики высказываний (или предикатов, что мы в данной ра- боте оставляем без внимания) импликативное отношение, соответствующее содержательному отношению высказыва- ний, выражаемому обычно словами «логически следует», «вытекает по смыслу», «выводится по содержанию» и т. п.? При постановке проблемы Люис исходил из очевидного факта, что материальная импликация не является таким отношением, поскольку для нее имеют силу «парадоксаль- ные» положения xZD(yZD х), x^j(—xZJy) и т. д. Отно- шение материальной импликации может иметь место между высказываниями, не имеющими ничего общего по содерл-а- нию, то есть оно является более широким, чем othohici ие следования по содержанию. Так что строгая импликация должна быть сужением материальной импликации. Строгая импликация у Люиса эксплицитно определяется так: (x-+y) = Df. ~М(х& — у), т. е. х строго имплици- рует у тогда и только тогда, когда невозможно, чтобы было х и не-у (когда ложно, что возможно х истинно и у ложно); в другой форме — (х —> у) = Df. N (— х V у), т. е. х строго имплицирует у тогда и только тогда, когда необ- ходимо не-х или у. Модальные понятия («возможно», «не- возможно» и т. д.) считаются первичными. Имплицитно строгая импликация Люиса определяется системой аксиом: 1) х & у —> у & х; 2) х&у—>х; 3) х—»-х&х; 4) (х& у) &z — -►x&(y&z); 5) х —>— (~х); 6) (х —* у) & (у —> z) —> (х —> z); 7) х&(х->у)->у; 8) М (х&у)—>Мх; 9) (д“х, у) (~ (х—у)& &~(х —>~у)). Правила вывода: подстановка (включая право на замещение выражений эквивалентными им); правило «х—>у; х; значит, у»; правило «х и у; значит, х&у». Знак (дх, у) означает «Существуют х и у такие, что...». При- веденная система — одна из возможных. Люис указывает еще ряд систем такого рода (см. [39]), свойства которых исследовались многими авторами (см., например, [41], [42], [48], [26]). Строгая импликация Люиса действительно уже матери- альной: в ней исключаются (не являются общезначимыми, не выводятся) «парадоксальные» положения х—>(у—>-х) и 55
х_*.(~х-+у). Но в ней выводятся положения х—>~(у&~у) и (х&~х)-+ у. Первое из них означает: всякое необходи- мое высказывание строго имплицируется любым высказы- ванием. Второе означает: невозможное (или противоречивое) высказывание строго имплицирует любое. Поскольку стро- гая импликация по идее соответствует логическому следо- ванию (влечению за собой), большинство авторов считает эти и подобные им положения «парадоксальными» (их на- зывают «парадоксами» строгой импликации по аналогии с «парадоксами» материальной импликации). Отсюда делается вывод о том, что строгая импликация является все еще более широкой, чем следование по содержанию. Некоторые авторы отрицают «парадоксальность» таких положений и не различают следование и строгую импликацию как логиче- ские формы (см., например, [43]). Следует обратить внимание на то, что эксплицитное и имплицитное определение х —> у нельзя рассматривать на- ряду. Так, (х&~х) —>у выводится лишь при том условии, что к системе аксиом присоединяется определение \х-+у) = = Df: ~М(х&— у)-, согласно этому определению, аксио- ме 2 и правилу подстановки имеем —М (х у х), — М (х & ~ х & — у) и (х & ~ х) —► у. Аналогично обстоит дело с выводом ряда других положений. Сам Люис видел различие х—*у и х|—у (см. [43]), счи- тал х—*у более широким отношением, чем х|—у. Он пред- лагал1 следующее определение х\—у: х влечет за собой у (из х следует у), если и только если высказывание «г сви- детельствует в пользу х» строго имплицирует «г свидетель- ствуем в пользу у» и «z свидетельствует против у» строго имплицирует «д свидетельствует против х» (понятия «свиде- тельствует в пользу» и «свидетельствует против» — первич- ные понятия очень широкого содержания; например, экзем- пляр верной вороны свидетельствует в пользу высказывания «Все вороны черные»). В работе [43] отрицается различие строгой импликации Люиса и логического следования (влечения за собой) как логических отношений, признается их различие лишь в от- ношении к полезности: те строгие импликации, которые «парадоксальны», являются бесполезными в отношении вы- вода. Если х невозможно, мы не можем использовать как основание для доказательства у: х не утверж- даете^. Если у необходимо (истинность его устанавливается 56
без эмпирического исследования), то х—*у бесполезна как правило вывода, так как не требуются посылки для утвер- ждения у (у принимается безусловно). С этим можно согла- ситься в том смысле, что «парадоксы» строгой импликации не есть главное препятствие к истолкованию х-+у как х\—у. Но имеются другие основания, на которые следует обратить серьезное внимание. Убеждение, согласно которому выражение «х... импли- цирует у» (на месте многоточия стоит слово «материально», «строго», «натурально» и т. п.) бессмысленно при ложном х и заведомо истинном у (уверенность в истинности у стигается независимо от х), встречается и в других работах, кроме [43]. Можно сослаться еще, например, на [49], где принимается: если х ложно, то «х натурально имплицирует ут> бессмысленно. Однако такого рода оговорки ничего не дают для решения проблемы следования: 1) «парадоксальны» не только положения, которые интерпретируются как «Из ложного следует любое высказывание» и «Истинное выска- зывание следует из любого»; 2) «парадоксальность» имеет место и без употребления терминов «истинно» и «ложно» (например, xZD(yZ)x) «парадоксально» как «Из х выво- дится то, что из у выводится х»). В общем, такие оговорки не исключают интуитивно неприемлемых положений (не го- воря уже о том, что они не дйют ничего позитивного). Строгая импликация Люиса с точки зрения рассматрива- емой проблемы интересна как стремление построить логиче- скую систему, отвечающую интуитивному пониманию вы- вода, в частности — как показ того, что строгая импликация (соответствующая следованию) не есть функция истинности в том смысле, в каком таковой является материальная им- пликация. Но она имеет целый ряд недостатков помимо «парадоксов». Отметим некоторые из них. Строгая импликация Люиса сводится к знакам «и» и «не» (или к «или» и «не») и к модальным понятиям, как это видно из определения. Если иметь в виду лишь аксиома- тическое определение, то такое сведение предполагается, поскольку без него не выводится целый ряд положений, интерпретируемых как правила вывода (выше мы говорили, что без этого не выводятся (х& — х)—>у, х—>~(z/&~y) и т. п. Без такого сведения выпадают положения со зна- ком «или», необходимые в теории вывода. А такое сведение неправомерно. Знаки «и», «или» и «не» суть знаки иного 57
семантического плана, чем знак следования. Значит и знак строгой импликации, раз он сводится к ним, просто не со- поставим со знаком следования. Модальные же понятия не могут в теории вывода выступать в качестве первичных. Они не очевидны, многозначны (сравни, например, [22], [39], [51] и т. д.). Рассмотрение модальных понятий и правил вывода, в которых они учитываются, само должно предпо- лагать более простые основания, а именно — общую теорию вывода, отвлекающуюся (среди прочих абстракций) и от мо? дальных знаков. Последние сами могут быть определены через понятие вывода. Поэтому позиция, изложенная в [46], [22] и ряде других работ, на наш взгляд ближе к истине. Мы больше не будем возвращаться к определениям следо- вания с помощью модальных понятий, считая этот путь неприемлемым: он не согласуется с требованием изложения науки путем перехода от простого к сложному. Самое большее, чего можно достигнуть с модальными понятиями в рамках общей теории вывода, рассматривающей (по идее) высказывания без расчленения на части иного рода (не являющиеся высказываниями), это истолкование необходимого высказывания как тавтологии (как логически истинного), а невозможного — как противоречия. В таком случае и получается карнаповское истолкование х —*у как L-импликации. Возможное высказывание, между прочим, истолковывается как выполнимое (имеется комбинация зна- чений переменных, при которой высказывание истинно). Знак -► в системе Люиса, как и в других подобных системах, фактически играет двоякую роль — роль связки и роль посредника в выводе. Это видно из аксиомы 7. Если здесь —> играет в обоих случаях идентичную роль, то ак- сиома эта бессмысленна как правило вывода: если х —» у означает «Из х выводится у», то повторение х—у в по- сылке излишне; или если х-+у, то излишне (х&(х—>£/))—>у. Очевидно, аксиома должна иметь вид (х & (х —> у)) |— у, где х—* у отлично от х|—у. Шмидт [46] описывает строгую импликацию Люиса си- стемой, не предполагающей эксплицитного определения х —► у с помощью модального понятия. Аксиома 8 Люиса здесь исключается и вводятся дополнительные аксиомы (х —► у) -> -> (~//->-— х), (х & у —► z) -> (х & — z-^— у), —(—х)-*х, (х —> i/& z) —> (х —> у). ?4одальные понятия определяются как производные: Nx (необходимо x) — Df. (~х->х), Мх (воз- 58
можно x)=aDf. (х—»~-'Х). Путь этот в принципе при- емлем, хотя сами определения Nx и Мх— лишь один из мыслимых вариантов (сравни, например, с [22]). В системе Шмидта (как и у Люиса в случае (x-*y)=;Df. ~М(х&~у), не дополняемого положением о сведении дизъюнкции к конъюнкции и наоборот) явно недостает знака, соответ- ствующего «или». § 7. Одной из самых интересных и поучительных попы- ток построить логическую систему, которая по идее должна быть формализацией следования, является работа Аккермана [22] (см. также [23]). Аккерман вводит сильную импликацию (будем обозна- чать х —>у). Причины введения ее те же, что и причины введения Люисом строгой импликации: исключить «парадо- ксальные» положения х 23(^22) х), (x&~x)Z)y, xZ)(i/idx&z/), xZD(i/Z)i/) ит. д. Только Аккерман ставит задачей исклю- чить также и «парадоксы» строгой импликации Люиса, т. е. построить более узкую систему. В определении х -»у у Аккермана нет ссылок на истин- ность и ложность, х—>у не есть функция истинности х и у. Правда, в дальнейшем Аккерман прибегает к функци- ональной интерпретации х —> у, но лишь для исследования некоторых свойств системы. Далее, Аккерман не кладет в основу модальный оператор возможности или необходи- мости. Модальности он вводит как производные, на основе своей системы; х—>F означает, что х невозможно, противо- речиво (F — абсурдно, логически ложно), ~х —>F — х необ- ходимо, ~ (х —► F) — х возможно (т. е. х невозможно, если ведет к противоречию, необходимо, если не-х невозможно, и возможно, если не ведет к противоречию). Смысл х—>у: у составляет часть содержания х. Ограничения классической логики высказываний Аккер- ман добивается путем ее модификации. Прежде всего он дает новое построение логики высказываний, по форме на- поминающее исчисление секвенций Генцена. Это построение легко превращается в систему сильной импликации. Обозначения: 1) Z), &, V> ~ — обычные знаки класси- ческой логики; 2) х, у, z,... — формулы, образованные из знаков переменных высказываний и знаков 1; 3) |-------знак вывода. Выражения х\— у, (х, у) f— z, х, (х, у) ]— и х |— означают соответственно: от х можно заключить к у («из 59
х выводится //» в нашей терминологии); вывод от х и у к z; х верно независимо от содержания (из чисто логиче- ских соображений); х и у несовместимы; х противоречиво х верно из чисто логических соображений). Аккерман исходит из основных правил (или схем) вывода. Схема (пра- вило) вывода — формальное образование вида х\—у, (х, i/)f— Hz, xj—, (х, у)|—, 1-х. Основные правила вывода: 1) |— (xZDx); 2) х&у|— х; 3) х&у \—у; 4) х|— х\/ у, 5) у\— x\J у. Из 1—5 выводятся новые схемы вывода по правилам, которые укажем ниже. Пусть знак / означает: из правил (из одного или двух), указанных слева от этого знака, получается правило справа от него (или если доказуемы правила слева, то доказуемы правила справа). Правила получения из 1—5 новых схем (правил) таковы: 1а. х|— y/zZ)x|— 2Эу\ (х, у)|—z/ /(«Dx, t/)HuZ)z\ (х, y)H-z/(x, nZDz/)|—(«ZDz); (х, у} |— z / (u ZZ)х, и у) |— и Z)z. lb. х\—у\/z / (yZDu, zZ)u)H-(xZDw). П. ((х, у)Hz), \—y/x\—z (х может быть пусто). III. xH(yZDz)/ (х, y)\—z (х может быть пусто). IV. Посылки (знаки слева от Н) можно менять местами, если их две. V. xby^-z / (х, y)\—z (z может быть пусто). Via. Посылку можно превращать в заключе- ние (знак справа от |—), а заключение — в посылку, со зна- ком отрицания; это касается и случаев, когда посылка или заключение отсутствует. Nib. Посылка х может быть заме- нена на ~~х, и наоборот! Система 1—5 и I—VI (система 2) достаточна для клас- сического исчисления высказываний в следующем смысле: для каждой общезначимой (выводимой) формулы х здесь доказуема |—х. Аккерман берет систему Гильберта — Бер- найса (система П) и доказывает это утверждение. Система 2 без VI достаточна для интуиционистской логики без отрицания. Обращаем внимание прежде всего на форму системы 2: по форме — это система, описывающая именно правила вы- вода. По содержанию же (по составу правил) она содержит такие правила (схемы) вывода, которые не могут быть при- няты как всеобщие. Их надо исключить. И Аккерман пе- реходит к системе сильной импликации, модифицируя си- стему 2 (и эквивалентную ей систему П). Переход совершается так. Знак ZD заменяется на знак -* (сильной импликации). Строится система 2', которая 60
отличается от S следующим: вместо 1 вводится схема |—х—> —* х и вводится дополнительная шестая схема (х, z/\/z)|— Ь“У V(x&z)— дистрибутивный закон, не выводимый в S. Чтобы охарактеризовать модификацию I—VI, разъясним дополнительные обозначения: х*, у [—г означает х|— (у—>z); х*, t/*H2 означает х[—[у—>z) и у|—(x->z); х*, у\— оз- начает х|----у, х*, у*[—означает х[------у и у\------х. Модификация I—VI такова. Га. Дополнение к 1а: к каж- дой посылке без * обязательно приписывается и—>, если и—> приписывается к заключению. Г&. Дополнение к lb: посылки новой схемы не имеют *. П'а. (|—х, [—у, (х, z/)[— |— z)/|— z (безразлично, имеют х и у знак * или нет). 1Г6. у\-z, [— у/\-г-, (х*, y\—z, y-y)/x\-z. П'с. (х, у)Н» (х и I/ с * или без *). III'. х|— у—► —>z/x*, у\— z. IV'. Посылки можно менять местами, если они обе с * или обе без *. V'. x&r/|— z / х, y\—z (z может отсутствовать). Vl'a. Схема с двумя посылками без * из превращения исключается. Если посылка с * со- храняет место, она сохраняет * лишь тогда, когда она пер- вая по порядку. VI'&. Если х (------х) имеет *, то при замене * сохраняется. Как видим, система 2 является довольно-таки сложной для понимания, так что в качестве некоторой первичной (в рамках теории вывода) системы она служить не может уже в силу своей сложности. Характер модификации I—VI поясним разбором хотя бы одного из Г—VI'. Возьмем Га. В полном виде его можно записать так: х |— у / (z —> х) |— |-(2-*У); (х, t/)H2/(«->x, a —z/)H«->2); xH(y-^z)/ / х Н ((и -► у) -* (a -> г)); х |- {у г) / (а -> у) (- ((а->х)-> —>(и—>z)); Иск- лючаются такие положения: (х, у) |— z / (и —> х, у)\—(и —» г); (х, У) Н 2 / (*• x[-(y-*z)/(«^x)h- |—(i/—>(u—>z)). Как принятие, так и исключение данных положений интуитивно ясны, если их прочитать, допустим, в таком виде: х|— z// (z —>• х) [— (z—>у) — как «Если из х выводится у, то (если из z выводится х, то из z выводится </)»; (х, у) [— z / (и —> х, у) (— (и —► z) — как «Если из хну выводится Z, то (если (из и выводится х) и у, то из и выводится г)»; аналогично — прочие. В приведенных приме- рах сразу видна приемлемость первого и неприемлемость второго положения (чтобы признать a—>z, надо признать, что из и выводятся оба х и у, а не одно). 61
Как видим, модификация 1а заключается не просто в исключении (х, у) ]— г / (и 23 х, у) |— (и 2D z) и (х, у) г / Z (х, u 2D у) к- (w ZD z) как не соответствующих интуитив- ному пониманию вывода (не выполняются условия для тран- зитивности), но и в дополнении положений, удовлетворяю- щих интуиции. В формулировке положений Va уживаются знаки —► и , из которых первый должен истолковываться, как второй. Чтобы избежать этого смешения, надо, оче- видно, знак —> рассматривать как знак следования в особом смысле, отличном от |—. Все это относится и к прочим правилам. В общем, если знак первичен, а —> определяется через него, то —> определяется в некотором специальном смысле, отличном от ]—. Если же система S' есть и опре- деление , то смысл —> остается совершенно неопределен- ным. Рассмотрение системы П', эквивалентной S', показы- вает, что понимание -> как знака следования в специальном смысле предпочтительнее. Почему здесь нельзя оперировать терминами «уже» и «шире», станет ясно из дальнейшего. Система П' имеет такой вид. Схемы аксиом: 1) х-^-х; 2) (x->y)->((y-*z)->(x-^z)); 3) (x->y)->((z->x)->(z->y)); 4) (х—>(х—>у))—>(х—>у); 5) х&у—»х; 6) х&у—>у; 7) (х —> у) & (х —> z) —> (х —> у & z); 8) х-*х\/у; 9) y-+x\Jy\ 10) (x->z)&(y-^z)->(x\/!/-+2); 11) x&(y\/z)-*yV(x&z); 12) (х—>у)—>(~у—>~х); 13) (х&~у)—>~(х->у); 14) х-> —► — ~х; 15) ~~х—>х. Правила вывода: а) х—>у, х/у, Ь) х и у/х&у; с) х и —x\J у / у\ d) х-> {у —> z) и у / x—>z. В модальной логике к S' добавляется VIT: х[—F/x|- и х[- / х[— F (х — одна или две посылки). К ГГ добав- ляется следующее: 16) (х—>F)—>—х; 17) х&~х—>F; е) х-^-у, ((х —> у) St z —> F) / z —> F. Тогда правило d отпадает. Если е) придать вид х, x&y-^F/ y~^F, то получим х, х&—х-> —>-F/~x —>F, т. е. что х необходимо, чего не должно быть. Вместо аксиом 2 и 3 можно принять (см. [23]) (х—> —> у) & (уz) —> (х —> z), добавив еще правила вывода х—> —> у / (z —> х) —> (z —> у) и х —>у / (у —»z) —»(х —>z). Акси- ому 4 можно исключить, заменив невыводимой формулой (х & (х —> у)) —>у. В П' выводятся все общезначимые фор- мулы исчисления высказываний с &, V и —.В логике предикатов дополнительно вводятся аксиомы: 18) (х)А(х)—*• ->А(у); 19) А(у)—>(Ех)А(х); 20) (х) (В -> А (х)) (В -> 62
->(х)А(х)); 21) (х)(А(х)->В)->((Ех)А(х)->В); 22) (x)(A(x)V V B)-»(x)4(x)VВ; 23) В&(Ех)Ах-+(Ех)(В&А(х)). С помощью сильной импликации можно определить новое понятие импликации, обладающее свойствами строгой импли- кации Люиса. Но вернемся к ГГ. В отличие от S' здесь не происхо- дит объединения в одной системе знаков (- и И с этой точки зрения она яснее: здесь —> можно непосредственно интерпретировать как . Посмотрим, к каким последст- виям ведет такая интерпретация. Первые три аксиомы не вызывают сомнения (вторая и третья аксиомы — транзитив- ность следования). Четвертая аксиома вызывает сомнение. Посылка в ней при интерпретации —> как |— принимает вид х|— (х|— у); но сконструировать такое х, чтобы из него выводилось высказывание «Из х выводится у», дело до- вольно трудное, так что эта аксиома не имеет интуитивных оснований. Замена ее на (х & (х |— у)) |— у не вносит ясно- сти,' как об этом уже говорилось выше. Выход один: в этой аксиоме знак —> либо вообще не есть , либо ча- стично не сводится к нему: (х—>(х—> у))(х—*у), х&(х-> —>у)|—*/> (х Н (х У)) Н ~* У) и т- п- Напоминаем, что аксиомы рассматриваются с точки зрения определенной ин- терпретации. Можно, конечно, отвергнуть сам этот подход и рассматривать ту или иную аксиому чисто формально. Но в таком случае нужно указать иной путь оценки той или иной системы в качестве подходящей общей теории вывода, нежели сопоставление положений этой системы с эмпирическими фактами рассуждений и рассмотрение их с точки зрения интуитивно, привычно ясных соображений. В аксиомах 8, 9, 10 и 11 фигурирует знак \/ в смысле неисключающего «или», не совпадающего с употреблением «или» в исключающем смысле. Последнее в системе вообще отсутствует, а в общей теории вывода, соответствующей интуиции, может быть принято как один из основных зна- ков (например, вывод типа «х или у; х; значит не-у» при- вычно ясен). Конечно, в системе сильной импликации можно вывести положения, которые истолковываются как положе- ния об употреблении обычного «или». Например, выводится ((х& — у) \/(~ х & у)) & х —> ~ у с использованием аксиом 16 и 17. А выражение (х & ~ у) \j х & у) можно взять как исключающее «или» для х и у (как «х или у» в обыч- ном смысле). Но для этого требуется особое определение, 63
допустим — (х : у) = Df. ((х & ~ у) \J х & у)). К этому вопросу мы еще вернемся в следующей главе. Здесь скажем следующее: не целесообразнее ли исходить из привычного смысла «или» и идти к \/, а не наоборот? Ведь разъясне- ние V приведет так или иначе к обычному «или» (х\/у— х&у или —х&у или х&~у) со всеми вытекающими отсюда последствиями. Сохранение V в системах, претен- дующих на роль общей теории вывода, есть, конечно, тра- диция, идущая от классической логики высказываний: там знак \/ удобен. В общей теории вывода он утрачивает свои удобства. Выше мы приводили пример: чтобы оправ- дать очевидный вывод (х:у)&х\------у, требуется очень сложное рассуждение с использованием знаков, требующих разъяснения через «:». Тринадцатая аксиома означает сведение (— (если —> есть|—) к & и —: (x&~t/)|-------(х|— у)-, используя дру- гие аксиомы и правила вывода, получим ~(x&~z/)}— I---W-У), (*H/)I-----(х&~у),-------(хН у)|----(х&~у), ~(х|— у)|------(х&~у), ~(xf— г/)|— (х&~у). В общем, этого достаточно для установления тождества х&~у и х\— у. Мы вовсе не отвергаем того, что не может быть ситуации (х |— у) & (х & ~ у) (или что если х & ~ у, то не может быть х |— у). Мы лишь полагаем, что правило выво- да (х & — у) |-(х |— у) непригодно, поскольку для него не требуется истинность х & — у. Ведь (х & — у) }— ~ (xl— у) означает: из х и не-у выводится, что из х не выводит- ся у. Пусть х есть z&u, а у есть и. В таком случае по- лучим: из z&u и не-u выводится, что из z&u не выводит- ся и. А это неверно, неверно (z&u)&~u|------(z&u}—и). Одиннадцатая аксиома в форме х & (у \J z) |— у \/ (х & г) не имеет интуитивно ясных оснований. Посылку x&(y\/z) можно записать в форме «х и (у и z или не - у и z или у и не-г» и, далее, в форме «.x&y&z или х&~у&г или х&у& — г»; заключение запишется в форме «у&х&г или — у & х & z или у& ~ (х & г)». Посылка и заключение различаются третьим членом: в первой у&x&~z, во вто- ром у&~(x&z). Если даже допустить, что у&x&^z\— }— t/&~(x&z), то и при этом переход от x&(y\Jz) к у\/ (х& г) не представляется оправданным. Но и само это допущение сомнительно. Его заключение может быть запи- сано в форме «у&х&^г илиу&~х&г или t/&~x&—г»; из у&х& — z выводится y&x&--'Z или, упрощая дело, 64
из х&— z выводится x&~z; но сомнительно, что из x&~z выводится «x&~z или ~х& гили —х&~г». Двенадцатая аксиома в рассматриваемой интерпретации имеет вид (х у) (~ у (— ~х). И эта аксиома сомни- тельна. Сомнительна в том смысле; что в основе ее не ле- жат никакие интуитивно ясные соображения. В самом де- ле, почему из высказывания «Из х выводится у» выво- дится высказывание «Из — у выводится — х» ? Имеются соображения для признания этого положения, но они имеют совсем иную природу: если х |— у и ~ у истинно, то не представляет труда построить рассуждение, в результате которого получим вывод «~х истинно». В самом деле, дано: х\—у, если х[— у и х истинно, то у истинно; х ис- тинно или ~х истинно; аналогично для у и ~ у; ~ у ис- тинно. Рассуждение: пусть х истинно; тогда у истинно; но у не может быть истинно, значит допущение неверно; зна- чит ~х истинно. Здесь не выявлены все звенья рассужде- ния, но оно правомерно (если «х или ~х»). Это дает право на утверждение: если х|— у, то (если — у, то —х). И ничего более (см. первую главу о смысле «если..., то ...»). И если не отождествлять «если а, то Ь» с а (— Ь, то право на (х |— у) |— (~ у |--х) мы здесь не получим. В лучшем случае здесь правомерно (х |— у) — у |— ~ х, если все остальные данные рассматривать как логические истины и принять положение «Если х & z |— у и z логически истин- но, то х |— у». Но тогда это не аксиома. Все сказанное заставляет либо рассматривать систему сильной импликации как специальный случай теории выво- да, либо как систему, допускающую лишь частичную интер- претацию -> как |—. Она уже классической логики выска- зываний. Но она, можно сказать, смещена относитель- но общей теории вывода: в ней есть правила, которые по идее не должны быть в последней, и нет таких, которые должны быть. Такая деформация обусловлена, надо думать, тем, что исходной основой построения системы было не желание удовлетворить каким-то интуитивным требованиям и правилам вывода, а желание исключить некоторые поло- жения из классической логики высказываний, кажущиеся парадоксальными. Поэтому сам путь к системе, формализу- ющей следование, оказался чрезвычайно осложненным, а второстепенная задача заслонила главную. Более естествен- ным, на наш взгляд, является путь от общей теории вывода, 65
базирующейся на интуитивной основе, к специальным теори- ям — к логике высказываний, модальной логике, логике преди- катов и т. д. У Аккермана это выполнено лишь частично. Выводимые в системе Аккермана формулы «а силь- но имплицирует в» таковы, что в а и в входит по край- ней мере одно одинаковое высказывание (аксиомы этим свойством обладают, а правила вывода не позволяют получать из них формулы без этого свойства). Ограни- чения на отношения множеств вхождений высказываний в посылки и следствия можно использовать при исследо- вании правил вывода. Так, в результате наблюдения примеров можно, принять: чтобы было верно «из а сле- дует я», вайе должно входить хотя бы одно одинако- вое высказывание (или в в не должны входить термины, отсутствующие в а). Возможны различные ограничения. Последние не всегда эффективны (в посылки и следствия силлогизмов входят одинаковые термины, но не выска- зывания) . Сами по себе они еще не дают права по виду формулы судить о ее приемлемости. § 8. Безусловный интерес с точки зрения нашей темы представляет позиция Клини, изложенная в [12]. Система постулатов исчисления высказываний расценивается Клини как система дедуктивных правил. Материальная импликация расценивается как отношение, представляющее логическое следование, благодаря двум ее свойствам, выражаемым вто- рым постулатом (modus ponens для материальной имплика- ции) и теоремой о дедукции. Но, подчеркивает Клини, она представляет логическое следование не в каком-либо апри- орном смысле, а в смысле, определенном для данной фор- мальной системы ее дедуктивными правилами. Таким обра- зом, система постулатов исчисления высказываний (класси- ческого и интуиционистского) описывает свойства логическо- го следования не вообще, а в определенном специальном смысле. Только с таким ограничением можно интерпретиро- вать материальную импликацию как следование, если вспом- нить ее «парадоксы». Для обозначения логического следования в том общем смысле, о котором идет речь в данной работе, Клини упо- требляет знак]—. Вывод высказывания (формулы, выраже- ния и т. п.) у из высказываний х1,..., хп обозначается сим- волом х1,..., хп |— у. Высказывание у считается выводимым 66
из xl....хл, если у есть либо одно из х\ ..., хя, либо аксиома некоторой данной логической системы (здесь имеют- ся в виду постулаты 1 и 3—8 исчисления высказываний), либо непосредственное следствие из х1,..., хп (у есть не- посредственное следствие х и х Z)y, то есть непосредствен- ное следование определено постулатом 2). Таким образом, определение |— связано с конкретной логической системой (или с классом таких систем). Здесь необходимо различать определение |— в некоторой системе и ссылку на какую-то логическую систему (или вообще на то, что дана какая-то система). Определение |— в логиче- ской системе (логическою системой) — перечисление правил вывода (основных, общих, типичных схем вывода). В книге Клини имеется такое определение, перечень свойств |—, ус- матриваемых безотносительно к перечню постулатов данной формальной системы. Это — такие свойства: 1) х(— х; 2) если х |— у, то z, х\— у; 3) если z, z, х|— у, то z, х\— у, 4) если х, у, z, и\— v, то х, z, у, и |— и; 5) если х\— у к у, z |—- и, то х, z\—u (сравни со структурными правилами Генцена). Конечно, это определение — лишь фрагментарное описание следования. Но здесь важен сам факт его суще- ствования. Определение |— со ссылкой на данную логиче- скую систему у Клини, как отмечалось выше, связано с этим: у выводится из х1,..., хп, если у есть аксиома 1 или 3—8; у выводится из х и % 2D у, где ID есть знак данной логической системы. Указанное обстоятельство очень важно: в общей теории вывода не должно быть ссылок на какие-либо логические системы. Если такие ссылки есть, мы имеем дело уже с частным или специальным случаем теории вывода. Таким по существу является весь аппарат классической логики вы- сказываний (и предикатов), интуиционистской логики и т. д. Несколько слов о непосредственном следовании. На этом частном вопросе можно наглядно проиллюстрировать сказанное выше. Если данная логическая система есть клас- сическое исчисление высказываний, то из х^у и х выво- дится у который и есть непосредственное следствие х ZD у и х. В определении непосредственного следования без ссы- лок на данную логическую систему нужен иной подход, если такое определение вообще требуется. В частности, если х* у* есть правило вывода, фиксируемое аксиомой теории вывода, то х |— у есть пример непосредственного 67
следования, если к р- у можно представить как результат подстановки в х* р у*. Другими словами, у есть непосред- ственное следствие х, если выводится из х в результате однократного применения одной аксиомы. Как видим, ориен- тация логического анализа здесь существенно отличается от таковой в случае с данным х^УУ- Выражение х1,..., хп [— у есть (по Клини) краткая за- пись метаутверждения о высказываниях х1,..., хп, у. Знак |— лежит вне любой формулы данной логической системы, в данном случае — вне формул исчисления высказываний. С помощью его осуществляются рассуждения относительно свойств данной логической системы. Он не есть здесь пред- мет исследования. Задача же состоит в том, чтобы сделать именно его предметом рассмотрения, построить систему, в определении формул которой будет учитываться |— (он бу- дет входить в состав формул). В книге Клини эта задача частично решается: для зна- ка [— выводится целый ряд утверждений. Это, например, сле- дующие утверждения: если х, у |— z, то х |— (г/ Z? z) (теоре- ма о дедукции); х, х^у\—у (постулат 2); х, у\— х&у; x&t/|— х; х&у}— у; х|— x\J у \ у\— x\J у, если x,y\—z и х, и г; то х, у \/ и |— г; если х, y\—z и х, у |— ~ z, то х} у\---------х|—х (для классической логики). Но при этом характерно то, что вывод утверждений для |— опира- ется на данное исчисление высказываний, предполагает по- следнее (вывод утверждений для |— предполагает использо- вание постулатов исчисления высказываний и определение |—, выраженное выше в пунктах 1—5). Тогда как по идее, казалось бы, должно быть иначе: 1) утверждения для (— должны выводиться в системе, специально предназначенной для описания его свойств (в отличие от определения, дан- ного Клини, в этой системе должны фигурировать знаки «не», «и» и «или»); 2) надо идти от общей теории вывода к ее специальному случаю (исчисление высказываний дол- жно быть построено на базе системы для |—). В книге Кли- ни это выполнено лишь как неявно выраженная тенденция, поскольку предполагается определение |—, но оно не пре- тендует на роль формализации свойств следования. § 9. Сделаем еще несколько разрозненных замечаний. Одной из таких ранних систем, претендующих на роль об- щей теории дедукции и отличных от классического исчис- 68
ления высказываний, является система Орлова [16]. Рассмо- треть ее интересно потому, что в ней отчетливо выражено основное направление поисков и его недостатки с точки зрения методики решения проблемы. В основе классической математической логики, утвер- ждает Орлов, лежит понятие материального вывода, кото- рое может соединять в одной формуле два высказывания, не имеющие связи по смыслу. Орлов намерен рассматри- вать смысловые связи высказываний. Понятие следования (как и отрицания) берется без определения, как первичное. Но ему дается пояснение, которое для нас здесь сущест- венно. Выражение х—>у («Из х следует у») обладает свой- ствами материальной импликации и еще тем свойством, что хну связаны по смыслу. Связь по смыслу в х—>у озна- чает следующее: х предполагает у, х невозможно без у, у есть необходимое условие для х, у есть условие истинно- сти х и т. п. Связь по смыслу в х&у—>г означает: име- ется связь по смыслу между совместностью х&у и z, г — условие совместности х и у. Под совместностью х и у име- ется в виду следующее: х совместно с у, если из х не сле- дует отрицание у. Короче: х&у — Df.— (х —> — у), х | у — — Df. — (х&у), где х &, у есть совместность, а х | у — ее от- рицание. О совместности речь идет потому, что для воз- можности дедуктивного вывода, считает Орлов, требование истинности посылок чрезмерно, не является необходимым. Достаточно более слабого требования — требования совме- стности посылок, если их более одной. Приведенные общие соображения по идее должны обос- новать исключение ряда аксиом классической логики, а именно —х&у—>-х, x-^x\J у, х-+(у-+х) и т. д. [х\] у определяется как — х | — у, то есть как — (— х& — у)). Цель исключения этих аксиом — исключение «парадоксаль- ных» с точки зрения теории вывода положений. Система Орлова имеет такой вид: 1) х->х; 2) ~~х—>х; 3) х—> —>х&х; 4) (х-^у)-*(~у->~х); 5) (х->{у->z))(у —>(х—>z)); 6) (г/^-z)—>((х—>у)—>(х—»-z)). Правило выво- да— х—>у, х/у. Мы ограничились здесь лишь «общей теорией дедукции». Как видим, здесь следование выступает как частный слу- чай материальной импликации. Выражение «связь по смыслу» не отличается ясностью. Во всяком случае, ссылка на тер- мины «предполагает», «невозможно», «необходимое условие» 69
и т. п. никакой логической ясности не вносит. Знак следо- вания сводится к знаку совместности, и наоборот:(х—►«/)—» -* — (х & — у), х&у—* — (х -* — у). Знак следования сво- дится также к знаку V (определения х&у и х\/ у — не- обходимые элементы системы). Как видим, традиция клас- сической логики высказываний в этой части сохраняется. Верно, что требование истинности посылок не является необходимым для вывода. Оно необходимо лишь при ис- пользовании дедукции по принципу «х |— у, х истинно / у истинно». Но это обстоятельство не стоит ни в какой связи с отбором правил вывода в качестве аксиом логической си- стемы. И признание в качестве аксиомы, например, х&у}—х не означает требование истинности х&у. Непонятно также то, почему требование совместности должно быть необхо- димым. Оно имеет смысл лишь в применении к логическим утверждениям, ибо в применении выводов в познании, как только что отмечалось, оно недостаточно для признания ис- тинности заключений. В применении же к логическим утверждениям оно означает требование выполнимости (того, чтобы посылка могла быть истинной). Но принимая аксио- му, например, х&у}— х, мы допускаем возможность истин- ности , х&у в общей форме и не вступаем в конфликт с тре- бованием совместности х и у. при проверке системы аксиом на непротиворечивость мы допускаем подстановку «х истин- но и у истинно». Если уж при этом не было конфликта с требованием истинности х&у, то почему это должно проти- воречить требованию совместности? Случай х&~х—>х не должен смущать. Ведь случаи х& — х—>х&-~х и х& & — Xi-»- — х&х, удовлетворяющие системе Орлова, содер- жат несовместные посылки. Для возможности дедуктивного вывода не является не- обходимым и требование совместных посылок. Оперативная (эффективная) логика Лоренцена [35] (см. также; [36], [37]) имеет такой вид: 1) х—>х; 2) х-^-у, у-+ —>z=? х—>z; 3) х&у—*х\ 4) х&//—>//; 5) z —> х, z —► г/=? =>z—\х&у, 6) x—*x\Jy, 7) y-*x\Jy, 8) х—>z, «/—>z=> х\' y-*z\ 9) (х & (х -> у)) -> у, 10) x&z—*y => z —► —>(х-;^у); И) х&~х—►Г; 12) x&z—>F =>z—>— х. При- соединив к этим аксиомам аксиому V —> х V — х, получим классическую логику. Знаки —> и => различаются тем, что второц есть посредник в выводе, а первый — составная часть высказывания (х -*• у означает: если х выводится, то и у 70
выводится). Знаки F и V означают соответственно ложность и истинность. Как видим, и система Лоренцена, несмо- тря на прямую ее ориентацию дать правила вывода по со- держанию, такова, что к ней относится все, сказанное вы- ше об аксиомах 6, 7 и 8 (знак \/ и отсутствие исключа- ющего «или»), об аксиоме 9 (бессмысленна как х&(х|—у) \-у), об аксиоме 10 (сведение формулы с «и» к формуле без «и»). Добавим здесь еще следующее относительно аксиом 11, 12 и 13. Аксиома 11 означает исключение х&— х из числа истинных (приемлемых) положений, что имеет смысл ~(х&~х) (то есть не может быть, чтобы было х и не-х). Но это не тождественно положению «Из х&~х выводит- ся ложное». Аналогично — с аксиомой 13: признание х V — х не тождественно утверждению «Из истины выводится х\/ V — х». Аксиома 12 при интерпретации ее с точки зрения сле- дования имеет смысл «Если из х и г выводится ложное, то из г выводится не-х», не согласующийся с интуицией: из x&z может выводиться ложное, если x&z ложно, но из этого не усматривается то, что из г выводится не-х. Кроме того, согласно аксиоме 12, интерпретированной посредством Н, (x&i/&~r/P-F)|— (у&~у|--------х); поскольку x&t/& &~«/|—у&~г/ и г/& — у\-?> имеем z/&— у\-------х, т. е. «парадоксальное» положение. Имеется множество работ, прямо или косвенно касаю- щихся проблемы логического следования. Они представляют интерес с самых различных точек зрения, и обзор их был бы полезен. Но мы не разбираем их здесь потому, что они имеют такие недостатки с точки зрения рассматриваемой проблемы, о которых уже говорилось, или ограничиваются чисто формальной стороной дела. В заключение сделаем лишь одно замечание, связанное с интуиционистской логи- кой. Интуиционистское исчисление высказываний выступает как ограничение классического (по Клини — постулат 8° — — xZDx заменяется на более слабый постулат 81~xZ) ZD(xZD*/), означающий «Из противоречия следует все, что угодно»). Как видим, «парадоксальное» положение 81 и здесь сохраняется. Более того, даже в «минимальном исчислении» (то есть в исчислении вообще без восьмого постулата) со- храняются «парадоксальные» положения (аксиома 1а, напри- мер). Так что с этой точки зрения эти ограничения не ве- дут к системе, соответствующей интуитивному пониманию 71
следования: они возникли из других оснований, нежели те, которые побудили Люиса, Аккермана и других авторов строить свои системы. Однако ограничение классической логики здесь имеет своеобразный характер: оно таково, что исключает своди- мость знака Z) к другим логическим знакам (к &, \/ и —) и, как следствие, исключает сводимость 3) к материальной импликации классической логики. В самом деле, если х 3) у сводится к — x\J у, то в интуиционистской системе будут приемлемыми положения ~ х \/ х (закон исключенного третьего), — х\/ х\/ у и т. д. Известны многочисленные разнообразные интерпретации знака ZD в интуиционистской логике или в связи с нею. Многие из них делают это в терминах строгой импликации, стремясь так или иначе ориентироваться на логическое сле- дование. Известны также сомнения в целесообразности ин- терпретации импликации, адекватной логическому следова- нию. Все эти работы, на наш взгляд, стоят еще дальше от действительной формализации следования, чем работы Ак- кермана, которые специально предназначены для этого. § 10. Таким образом, имеется множество решений проб- лемы логического следования. Однако каждое из них охва- тывает лишь отдельные ее стороны (в особенности — исклю- чение «парадоксов» материальной и строгой импликации), упуская из внимания другие стороны, так что находятся какие-либо интуитивные соображения, которым эти решения не удовлетворяют. Конечно, не приходится надеяться на абсолютно полное и окончательное решение проблемы следования. Но вряд ли можно сомневаться в том, что будет найдено принципиаль- ное решение, охватывающее наиболее существенные ее сто- роны. При поисках такого решения надо, разумеется, учесть уроки того, что сделано. Главным, по нашему мнению, здесь является следующее. Решение проблемы логического следования в широком смысле этого слова может быть да- но не одной какой-либо логической системой, а лишь сово- купностью логических систем, определенным образом свя- занных в единое целое. В частности, и классическое исчис- ление высказываний при этом должно быть охвачено, по- скольку и в нем рассматривается вывод одних формул (вы- сказываний) из других (при характеристике точки зрения 72
Клини мы приводили примеры этого). Это ясно в том смы- сле, что логика предикатов, модальная логика и другие ло- гические дисциплины, учитывающие строение высказываний, должны быть построены и строятся (см. §§ 6 и 7) на базе теории, которая описывает правила вывода при условии от- влечения от структуры элементарных высказываний. Но это далеко еще не ясно для последовательности в рамках этой абстракции. При построении логических систем, по идее адекватных теорий следования, так или иначе предполагают логику вы- сказываний, ограничивают ее, меняют форму изложения и т. п. Во всяком случае ее предполагают как отправный пункт или как нечто уже данное. Задача же, на наш взгляд, состоит в том, чтобы построить теорию, которая даст перво- начальное (не предполагающее других теорий) описание сле- дования и исходя из которой можно будет осуществить переход к различным системам логики высказываний и уста- новить их субординацию. Построить такую теорию — значит решить проблему логического следования в узком смысле этого слова: найти фундамент теории вывода вообще и си- стематизировать в плане формализации следования логиче- ские системы в рамках логики высказываний. Имеющиеся на этот счет наметки (см., например, § 8) надо расширить и сделать предметом специального исследования. В следующей главе мы изложим позитивные соображе- ния относительно такой логической системы, которую мож- но будет использовать для решения проблемы следования во втором смысле. Будем называть ее фундаментальной или эмпирической теорией вывода (фундаментальной, поскольку она будет основой той части теории вывода, в которой вы- сказывания берутся без расчленения на субъекты, предика- ты, кванторы, модальные знаки и т. д.; эмпирической, по- скольку при построении ее будем исходить из эмпирических фактов рассуждений, из интуитивных соображений на этот счет). Бояться слова «эмпирическая» здесь не следует: эмпи- рический подход к проблеме ни в какой мере не исключает методы современной логики; тем более он молчаливо предпо- лагался при постановке самой проблемы (без этого нет ни- каких «парадоксов» материальной и строгой импликации; без этого бессмысленно говорить о том, что знак Z) или какой-либо другой есть знак следования, и т. п.). 73
Когда ограничивают проблему следования исключением «парадоксов» импликации, то всегда неясными остаются та- кие вопросы: 1) имеются ли какие-либо гарантии, что ис- ключение одних «парадоксов» означает исключение всех «па- радоксов», то есть имеются ли гарантии, что все выводи- мые в данном «ограниченном» построении положения удов- летворяют интуиции; 2) имеются ли какие-либо гарантии, что исключение «парадоксов» не ведет к исключению поло- жений, удовлетворяющих интуиции. Эмпирический подход, надо думать, может в какой-то мере компенсировать имею- щиеся здесь неясности и неопределенности.
Глава третья ЭМПИРИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ВЫВОДА § 1. Под эмпирической теорией вывода мы понимаем, как говорилось выше, логическую систему (или совокупность логических систем, поскольку здесь допустима множествен- ность решений), которая должна удовлетворять интуитив- ному пониманию вывода (логического следования), т. е. должна охватывать некоторую совокупность интуитивно приемлемых правил вывода и исключать «парадоксальные» с точки зрения интуиции положения. Рассмотрим прежде всего логические знаки, которые должны быть в первую очередь учтены в эмпирической теории вывода. Это разумеется, знак |—. Он будет упот- ребляться в том содержательном смысле, о котором гово- рилось в предшествующей главе, то есть как сокращение для предиката «из высказывания слева от этого знака вы- водится высказывание, записываемое справа от него». Выска- зывания х и у в х |— у Могут быть как угодно сложными, так что усложнение записи в виде Xх, ..., хт (— у1, ..., уп является излишним. К тому же такая запись нуждается в пояснении. Если при этом запятая означает логические знаки, объединяющие простые высказывания в сложные (а что иное она может означать?!), то «х1, ..., хт» и «г/1, ..., уп» суть х и у. Выражение «Если х, то у», как говорилось в первой главе, сводится к следованию и фиксированию эмпирической связи. Так что предметом нашего рассмотрения оно не будет. Мы будем использовать его как средство нашего языка на тех же основаниях, на каких им пользуются в любой науке. Привычный смысл его, напоминаем, состоит в допустимости вывода «Если х, то у; х/у» или «Если х, то у» &с,х\—у, где & есть «и». 75
При рассмотрении выражения «если ..., то...» мы не собираемся охватить всевозможные его употребления в речи. Мы берем его исключительно как показатель права на вы- вод «Если х, то у, х/у*. Право на такого рода вывод дается не обязательно этим выражением. Например, выска- зывание «Если увеличить температуру данной массы газа, то (при прочих постоянных условиях) увеличится ее давле- ние» можно записать в форме «С увеличением температуры данной массы газа увеличится (при прочих постоянных условиях) ее давление», что не влияет на его логические свойства. Так что уместно сказать следующее: имеются высказывания, в которых можно абстрагировать высказыва- ния х и у и еще нечто такое (обозначим через а), что дает право на вывод «(х, у, а); х/у», где (х, у, а) изображает со- став высказывания; это нечто (то есть а) будем записывать посредством «если ..., то ...» и порядка записи х и у. Аналогичные абстракции имеют место и в отношении прочих логических знаков языка. В теории вывода нельзя ограничиться одним только зна- ком [—. При том условии, что этот знак не сводится ни к каким другим логическим знакам (к «не», «и» и т. д.), число утверждений с одним им оказывается весьма ограни- ченным. Кроме х х привести другие несомненные при- меры оказывается затруднительным. Положения вроде «Если х Н- у и х истинно, то у истинно», «Если х Н у и у |— z, то х\—г» и т. п. содержат «и». Положения типа х|— (х|—х), *l-(vH*). (*Hf/) l~(~f/l------*), (*H(XH/))I-(*I-J/) и т. п. интуитивно не ясны, сомнительны, явно «парадо- ксальны» или практически бессмысленны в качестве правил вывода. Положения (х |— у) (— ((у |— г) [— (х |— z)), (х f— у) |— |— ((z |— х) (z f— у)) и т. п. являются довольно сложными, разъяснение их ведет к употреблению других логических знаков (например, приведенные положения разъясняются как «Если х|— у и у\— z, то х |— z»). Необходимо, очевидно, учесть другие знаки — привычные логические знаки речи «и», «или», «не» и т. д. Собственно говоря, эмпирическая теория вывода и долж- на сформулировать правила оперирования последними, дать систему утверждений, определяющую их свойства. Тем са- мым будет дано определение |—: знак вывода определяется формально лишь совместно с другими логическими знаками. Здесь возможны различные варианты: 1) знак J— первичен. 76
с его помощью дается определение знакам «и», «или» и т.д.; 2) знаки «и», «или» и т. д. первичны, привычно ясны, с их помощью дается определение ; 3) разделение, указанное в первом и втором пункте, не производится. Но во всех случаях упомянутые знаки фигурируют совместно. Напри- мер, правило вывода «Из (х и у) выводится х» можно рас- сматривать как фрагмент определения свойств «и» и «Из ... выводится ... Главный вопрос — отбор логических знаков (кроме знака вывода). Задача заключается не в том, чтобы отобрать ка- кие-то встречающиеся в рассуждениях знаки, а в том, чтобы отобрать знаки со следующими свойствами: 1) они факти- чески употребляются в рассуждениях, в выводах, в дока- зательствах (без них при этом нельзя обойтись, они необхо- димы); 2) они не сводятся друг к другу, имеют независимые значения; 3) с их помощью можно определить другие логи- ческие знаки, встречающиеся в рассуждениях. Поскольку речь идет не о функциональных построениях, которые (кстати ска- зать) сами невозможны без привычных «и», «или» и «не» и привычных правил оперирования ими, то отбор рассматривае- мых знаков есть дело эмпирического исследования. И это дело сделано: такими знаками являются «и», «или» и «не». Будем в дальнейшем употреблять знаки «•», «:» и «—-», соответствующие им. В первой главе мы видели, что с помощью этих знаков определяются все функции двузначного исчисления высказы- ваний. В дальнейшем мы к этому вопросу еще вернемся. А сейчас сделаем несколько общих замечаний. Знак «•» сам по себе сомнений не вызывает. Употребление его в качестве первичного при рассмотренных выше предпосылках есть дело вполне естественное. Наблюдая процесс употребления «и» со стороны, можно заметить следующее: если он со- единяет высказывания, то он означает, что утверждаются все фигурирующие при этом высказывания или утверждается каждое из них. Но этого можно добиться и без употребле- ния «и», просто перечисляя ряд высказываний (утверждая их в последовательности). Так что под знаком «•» мы будем иметь в виду не только фактическое употребление «и», но и все случаи, адекватные ему с точки зрения правил вы- вода. Знак «•» будет не просто замещать «и», но и заме- щать все адекватные «и» языковые средства. Это будет от- носиться к «или» и к «не». Таким образом мы уже предпо- 77
лагаем целый ряд абстракций, благодаря которым «и», «или» и «не» выступают уже не просто как языковые средства наряду с другими, но как обозначения классов языковых средств со сходными свойствами, т. е. именно как логи- ческие знаки. В обычной речи «или» употребляется в исключающем смысле (:), в логических системах — в большинстве случаев употребляется неисключающее «или» (\/)- Мы предпочитаем первое по следующим причинам. Исключающее «или» нам представляется более простым и привычным по смыслу. Через него естественно определяется \/: Для случая двух высказываний x\J у — Df. (х-у.~х-у :х • — у). Непосред- ственно просто формулируются привычные правила вывода (х: у) • х|—~i/, (х: у) • ~х\—у и т. д. В формулировке зако- на исключенного третьего в форме х:~х не предпола- гается никаких дополнительных условий, в форме же х \/ ~ х предполагается исключение х • — х. Если принять V за первичный, то х : у = Df. (х V У) • (~ х V ~ У) (или (~x-r/) V(x • ~У))> что Далеко от первичной ясности. Для \J имеет силу х\~ х\] у, что также требует пояснений. Знак \/, как уже отмечалось, выбирается потому, что он удобен по целому ряду причин в функциональных по- строениях и в соответствующих им аксиоматических. По традиции он переходит и в системы иного типа (в частно- сти, в системы сильной импликации). Но что, например, означает \J в положении х|— x\J у7 Если интерпретиро- вать \] как «или» обычной речи, то это положение ли- шается смысла. Можно интерпретировать так: из х выво- дится по крайней мере одно из х и у. Но х выводится из х, что очевидно, а относительно у можно сказать лишь то, что оно либо выводится из х, либо нет, либо вопрос о его выводимости неразрешим. Знак «:» представляется возможным определить так: (х:у) — Df. ((если х, то —£/)-(если ~х, то у)-(если у, то ~х)-(если ~г/, то х)). Но имеется ряд соображений против этого. Знак « :» обладает привычной ясностью не в меньшей мере, чем «если ..., то ...». Такие свойства х: у, как «Если х-.у и х, то ~у» и т. д., ясны и без приведенного опре- деления. Описание свойств х: у положениями вроде (х: у)-х\— -----у, (х: у) • ~ х |— у ит. д. проще, часть таких положе- ний выводится из других, знак |— есть знак эмпирической теории вывода, а «если ..., то ...»— нет. Описание свой- 78
ства «Если х, то у», далее, положением «Если х, то у\ х; значит у» не есть определение значения этого выражения самого по себе. Это — синтаксическое, а не семантическое утверждение. Анализ же значения выражения «Если х, то у» ведет, как говорилось в первой главе, к x-z|— у, где z пусто или истинно, и к х -> у [8]. Если бы это выражение сводилось только к х • z у, то данное выше определение х: у приняло бы вид: (х : у} — Df. (х • а |— у) • (— х • Ь [— у) ~х)-(—y-d\— х), где о каждом из а, Ь, с и d можно сказать, что оно пусто или истинно, а между собою они могут и не различаться (частично или все). Но длях:г/ допустимы выводы (х:у)-х|—— у, (х: t/)-~x|— у и т. д., не зависящие от истинности х, ~х и т. д., тогда как для х• а | 'у и других случаев определяющей части это исклю- чается: (х-а[—~г/)-х|-----у лишено смысла; имеет смысл «Если х-а\—~у и х-а истинно, то у истинно». Наконец, «Если х, то у» может выражать х —*у, определяемое через «:» (см. [6], [8], [9]). Но если даже последнее не предпо- лагать, х: у не обязательно должно означать то, что из х и а выводится ~ у и т. д. Оно означает также и такие слу- чаи, когда объекты, о которых говорится в х и у, исклю- чают друг друга, и это известно из эмпирических наблюде- ний. Помимо V имеется еще знак, сходный с: , а именно — выражение, указывающее на произвол в выборе. Для него (обозначим Д) допустимы выводы «Если х Д у |— z и х истинно, то z истинно; если хД у\— z и у истинно, то z истинно», а также выводы (хДг/)-х|--------'У и (хДу)- "~х[— г/, свойственные : . Знаки : , \/ и Д можно истол- ковать соответственно так: «одно из того, о чем говорится в данном множестве высказываний» (утверждается одно из перечисляемых высказываний), «по крайней мере одно ...» (одно, а может быть два......а может быть все), «любое одно ... ». Отрицание ~ х означает исключение той возможности, о которой говорится в х, и утверждение одной из других. В простейшем случае отрицание х означает утверждение — х. В более сложных должно быть дано специальное разъ- яснение. Таю, —(х-у) означает отрицание х-у и утвержде- ние одной из других возможностей, а именно — х-—у: :-~х-у:— х-—у, отрицание х: у есть отрицание x-~t/: : — х- у и т. д. В исходном пункте, поскольку предполагается 79
учет лишь двух возможностей (положение вещей либо такое, как об этом говорится в х, либо не такое), должно выпол- няться правило двойного отрицания (отрицание —х есть утверждение х). Другие формы отрицания могут быть вве- дены на этой основе как производные и более специальные (см. [5]). Отрицание с правилом двойного отрицания — дело обычное, примеры же отрицания без этого правила известны лишь немногим специалистам. Так что с гносеологической точки зрения начало с обычным отрицанием вполне законно. Но и формально, как увидим ниже, «неклассические» отри- цания определимы на основе системы с обычным («класси- ческим») отрицанием. Для х\—у имеет силу закон исключенного третьего в сле- дующем смысле: (х\—у):— (х|— у), т. е. либо из х выво- дится у, либо это неверно. Если не удается выяснить, что именно имеет место — х [— у или — (х у), или это в прин- ципе невозможно установить, то указанное положение не отменяется. В таких случаях просто складывается возмож- ность для логического описания более сложной ситуации, что может быть выполнено либо в трехзначной (или вообще в n-значной) системе, либо в аксиоматической системе с до- полнительными утверждениями (например, с утверждениями для особой формы отрицания, отличной от —; см. ниже). Положения (х |— у): (х | у) и (х |—• у): (— х |— у) в каче- стве общих неверны, так как возможны случаи, когда — (хн*/) — (*1-----у)> —(*!-*/)•—— (*!-*/)• — (*1-----у).~(~х|-у)- Но вообще-то говоря, знак — в связи с формулами типа х у в логической системе, описывающей свойства , не должен фигурировать. Дело в том, что если выражение — (х Н У) есть высказывание, где х и у суть постоянные высказывания, то оно означает: нет правила, позволяющего вывести у из х. Если же х и у суть переменные, то — (х Н У) означает, что х |— у не есть правило вывода. Если логическая система дает определение правила вывода, то — (х|— у) означает, что х\-у не выводится в данной системе. Выражение х |— у означает также, что для некоторых целей х может быть заменено на у. Это понимание право- мерно потому, что вывод х |— у в контексте познаватель- ного процесса и в общей связи с прочими явлениями играет такую роль: вывести из х высказывание у и затем опери- 80
ровать уже с у, а не с х. Так что правила вывода можно рассматривать как правила замещения одних высказываний другими. С другой стороны, х — Df. у можно рассматри- вать как (хр~х) или (хр-У)-(У\~х)-(~х\-------------у)- •(—У\ х) в зависимости от свойств той или иной си- стемы, описывающей свойства [— (см. § 4 четвертой главы). Хотя аксиомы в теории вывода и можно рассматривать как соглашения о замене одних высказываний на другие, вопрос о том, насколько эти соглашения описывают фактическое положение с такого рода заменами в рассуждениях, не снимается. G целью сокращения записи возможно введение знаков «=» и «=»: (х - у) = Df. (х\-у)-(уР~х); (x = y) = Df. (х~у)-(-^х=—у}. Содержательный их смысл: высказыва- ния х и у тождественны по содержанию, в них говорится об одном и том же. Поскольку с использованием знаков •, : и — в их привычном смысле невозможно отыскать при- меры, когда х = у не есть х == у, то иногда достаточно будет ограничиться знаком «—» (тем более в логических системах (х р- у) —у |--х и (у х) — х р- ~у}- Впрочем, некоторые замечания об использовании «=» мы сделаем по ходу изложения. Определим также знак «>»: (х>у) = Df. х-г\-у, где г есть пустая или логически истинная формула. Определение последней дадим ниже. Здесь же достаточно будет сказать, что логически истинная формула есть фор- мула, истинная из чисто логических оснований. Для опери- рования знаком вполне достаточно также такое его опре- деление: (x-z |— у) р- (х>у) и (х |— у) р- (х>у). Если при- нять, что из z не выводится у (то есть что z у не есть логически истинная формула), то можно ввести новое от- ношение х у, для которого исключаются «парадоксальные» формулы х^>у, где * (у). Если формула x-yf—x принята в качестве аксиомы или выводится из аксиом, то при логически истинной х получим у>х, в частности — y>(z:— z). Для р~ положение у[--х, где х логически истинно, оценивается как «парадоксальное». По определению знак >> шире, чем р-: все положения для Р- имеют силу для >, но не наоборот. В применении к содержательным рассуждениям выводимость в смысле р- и выводимость в смысле различаются тем, что во втором случае к посылкам присоединяются логически истинные утверждения. В первом случае Лр-В можно представить 81
как результат подстановки постоянных высказываний на место переменных в х |— у, которая есть правило вывода (в логической системе — аксиома или выводимое из аксиом положение). Здесь А достаточно для вывода В. Во втором случае имеет место А • С[— В (подстановка осуществляется в правило x-z\—y). Здесь для вывода В помимо А тре- буется еще С. Поскольку С есть результат подстановки в логически истинное z, то имеем В отличие от «Если х, то у» для х^>у требуется наличие не просто ис- тинного z, но логически истинного z. Кроме того, «Если х, то у» может и не выражать x-zj— у. Таким образом можно констатировать, что «Если х, то у» выражает самые различные логические отношения. Эта форма выражает допустимость вывода modus ponens; с по- мощью семантических терминов ее можно охарактеризовать как выражение зависимости истинности у от истинности х, так что последней достаточно для первой; здесь возможна истинность «Если а, то Ь», где а и b не имеют ничего общего по содержанию, то есть не имеют одинаковых субъ- ектов, предикатов и составляющих высказываний (если это — сложные высказывания); например, это имеет место в случае фиксирования эмпирических связей. Затем эта форма выра- жает x-z\—y, где z истинно или даже логически истинно (в частности, z есть аксиома .некоторой системы). Наконец, эта форма выражает х\— у; здесь а |— b не может быть истинным; здесь требуется наличие сходных элементов в структуре х и у (одинаковые субъекты, предикаты или це- лые высказывания); специфика х\—у с помощью семанти- ческих терминов не улавливается. § 3. Эмпирический подход к теории вывода выражается не только в отборе знаков для теории из фактов рассужде- ний в обычной речи, но и в методе отбора формулируемых с их помощью положений для аксиом. Конечно, здесь дело не сводится просто к выбору аксиом из числа некоторых интуитивно приемлемых положений. Но последние должны быть учтены как познавательная предпосылка при построе- нии логической системы. Метод, о котором идет речь, со- стоит в следующем. Во-первых, рассматриваются всевозмож- ные типы выражений (формул; определение дадим в следую- щем параграфе) или высказываний, построенных посредством логических знаков • , : , — и |—, и интуитивно приемлемые 82
всевозможные следствия из них. Во-вторых, аксиоматическая система строится с таким расчетом, чтобы охватить все эти допустимые выводы (в числе аксиом или выводимых из них положений). Было бы несправедливо полагать, что такого рода со- ображения не принимались во внимание при конструирова- нии систем, о которых говорилось в предшествующей главе. Но факт остается фактом: обычно упор делался и делается на исключение из числа выводимых положений известных «парадоксов» импликации, а не на то, насколько полно строя- щая система соответствует интуитивному пониманию. Мы здесь не будем давать исчерпывающий перечень ти- пов формул, построенных из знаков высказываний и логи- ческих знаков • , : , — и |—, а также перечень всевозмож- ных следствий из них. Приведем лишь основную часть их, послужившую базой тех логических систем, которые будут охарактеризованы ниже. Кроме того, для описания самого метода исследования проблемы достаточно будет этого. Если нам известно только то, что х есть высказывание, и мы не рассматриваем его строение, то из х можно вы- вести только следующие следствия: х, х-х, х-х- ... -х, — ~х,-------... —~х (—взято четное число раз). Учет строения х не влияет уже на эти положения: —х|-------х, х-у\—х-у и т. п. К тем формулам, которые мы будем брать в дальнейшем, относится все сказанное о х плюс ряд но- вых положений. Мы будем указывать лишь последние. Из ~х выводится (кроме того) •— (х-х). Из ~~х выводится х. В общем, интуитивно приемлемы х-у\— у-х, х-у\—х, Х-у\- у, Х-у\ (~X-y.X-~y.~X—у), X-у • z\—у • X-Z, x-y-z\—x-y, ~(х-у)|-----x-z/:x-~z/:—x-~г/, ~(х-у)-х|— I---У, х:у[—х—у.~х-у, {x-.y)-zY-x-z-.y-z, (х:у)-х|— |—~1/ и т. п. Рассмотрев формулы без |— и возможные следствия из них, переходим к формулам с |—. К ним относится все ска- занное выше о высказываниях вообще. Например, (х11— у1) • (х* Н Уг) Н (xl Н У1)- Только в нашем случае, напомним, не используется отрицание формул типа х|— у. оно выносится в метаязык (~ (х)— у) понимается как «х [— у не есть логи- чески истинная формула») или в интерпретацию (— (х |— у) понимается как «х|—у ложно»). Присоединяются также но- вые положения, касающиеся новых комбинаций высказыва- ний в посылках. Это, в частности, положения (х|— у)- 83
• (xHz)h(хНу-2). Z)H (^НЖ^НЧН^’Н’-Д (x|— У)- —' УI x и т. п. Если высказывания хи у тождественны по смыслу (в них говорится об одном и том же), то z1!— z2, где z2 образуется из z1 путем замены х на у. Вместе с тем, из х:у\— г не следует (х[— z): (y)—z), и наоборот: первое означает, что из «х или у» выводится z, а второе — что либо из х выводится z, либо из у выводится z; анало- гично для (х \— у) (х |— z) и х |— у: г. Как эмпирически данный факт можно считать также установление возможности вывода одних из приведенных положений из других. Например, поскольку х|-х и ----х |— х, а следование транзитивно — (х |--—х)- • (~~-х|— х)|—(х[—х), получаем х|— х. Из (х1)— у1)- • (х21— У2) Н (х1 -х2|—- у1-у2), х-х|—х и хЬ-х-х выводится (х Н f/Р (х Н z) Н (х|—у-г), из (хН/-г)|—(хН/) и других по- ложений выводится х-у\— х и т. д. Кроме того, выводятся интуитивно не очевидные положения вроде — (х: у) • — х |— ~ (х: z/)-x|—z/, ((x:y):z)- — у j-x:z и т. п. Это обстоятельство и создает базу для применения дедукции в решении поставленной задачи. Можно здесь также сослаться на возможность определения с помощью •, :, — и |— дру- гих логических знаков (=, =, >, \/, ZD и т. п.) Задача заключается теперь в том, чтобы построить ло- гическую систему, в которой сравнительно небольшого (во всяком случае, конечного) числа положений достаточно для более или менее полного охвата интуитивно приемлемых положений о выводе одних высказываний из других. При этом, разумеется, будут внесены уточнения в самую интуи- цию; возможны и отступления от последней в том смысле, что будут приняты интуитивно не очевидные аксиомы, даю- щие возможность вывода очевидных положений; абсолютно полное и абсолютно совершенное описание правил вывода в одной логической системе при этом исключается, — лишь совокупность логических систем в тенденции есть такое описание. Ниже мы изложим несколько вариантов эмпири- ческой теории вывода. Мы рассматриваем логическую систему, основанную на такой эмпирической базе, лишь как исходный пункт построе- ния общей теории вывода. От того или иного варианта такой системы зависит то, насколько удачно выбран этот исходный пункт, — вопрос, который мы оставляем открытым, 84
сосредоточивая все внимание на главном: на рассмотрении самой возможности эмпирического обоснования теории вы- вода и систематизации ее в рамках общей теории вывода. Уточним употребляемые обозначения и термины. Примем обозначения: 1) малые латинские буквы а, b и с с индекса- ми и без индексов суть переменные высказывания; 2) • , :, — и |— суть логические знаки; 3) малые латинские буквы х, у и z с индексами и без индексов суть формулы, обра- зованные из переменных высказываний и логических знаков (в частности, это могут быть переменные высказывания); 4) большие латинские буквы А, В, С, ... суть элементар- ные постоянные высказывания и постоянные высказывания, образованные из элементарных и логических знаков. Раз- личие постоянных и переменных высказываний таково: когда употребляются знаки а, Ь, с, ..., то речь идет о любых высказываниях, когда употребляются знаки А, В, С, ..., то речь идет о каких-то определенных высказываниях. Примем следующее определение формулы: 1) переменное высказывание есть формула; 2) если х есть формула, то — х есть формула; 3) если х и у суть формулы, то х-у, х:у и х\—у суть формулы; 4) некоторая последователь- ность знаков есть формула лишь в силу пунктов 1—3. Под вхождением в формулу будем понимать следующее: форму- ла у есть вхождение в формулу х, если и только если х есть либо у, либо ~ у, либо г у, либо z : у, либо у • z, либо у: z, либо y-z1- .-zn, либо z1 • ... -zn-y, либо z1- ... -у- ... • • zn, либо у: z1: ... : zn, либо z1: ... :гп : у, либо z1:... : : у: ... : zn, либо z |— у, либо у f— z, либо у есть вхож- дение в формулу z, которая есть вхождение в х. Обращаем внимание на то, что в формуле z1: z2: ... : zn вхождениями являются лишь z1, za, ..., zn, а не z1: z2, z1: z2: z", z2: za и другие комбинации zl попарно, потрое и т. д. (если не рас- ставлены скобки). Отдельные пункты в определении вхож- дения для некоторых аксиоматических систем излишни. Однако мы их не исключаем, дабы не повторять каждый раз это определение в незначительно измененном виде. Будем употреблять скобки. Задача скобок — указать гра- ницы формул и вхождений в формулы. Расстановка скобок дает некоторое правило однозначной записи и однозначного чтения сложных формул. С целью сокращения числа скобок (для упрощения записи) будем их в ряде случаев опускать. В таких случаях скобки можно восстановить по следую- 85
щему правилу: 1) группа формул, соединенных знаком « •», и только этим знаком, выделяется скобками; при этом в скобки заключаются все формулы, соединенные этим знаком; 2) аналогично для знака «:»; 3) первые выделяются прежде, чем вторые, если встречаются совместно («•» связывает сильнее, чем «:»; оба они связывают сильнее, чем f—). На- пример, в формуле х: у \— х • ~ у: — х-у скобки будут рас- ставлены так: первый шаг даст х:у|-(х-~у) :(~х-у), вто- рой шаг даст (х:у)|—(х-~у):(—х-у), третий шаг даст (х: у) |— ((х • — у): (~х-у)). Согласно сказанному в формуле, например, x:y-z:—у|------х скобки расставляются только так: (х: (у • z): — у) (— ~ х; иная расстановка, например — (x:y-z):~y|-----х, (x:y)-z:—у|------х и т. п., запре- щается. Знак ~ будет относиться только к одной ближай- шей формуле справа от него, в том числе только к одной формуле в скобках. По определению формулы и согласно этому замечанию вместо — (~ х), ~ х)) и т. п. можно писать соответственно ~~х, ~ — ~х и т. п. Знак «•» будем обычно опускать, записывая соединяемые им формулы рядом, без интервала. § 4. В работе [6] изложена логическая система, которую мы приведем здесь в значительно измененном виде. Мы при- ведем ее с целью сформулировать на ее примере ряд общих соображений. Мы рассматриваем эту систему не как необхо- димый исходный пункт, не как простейший или вообще лучший с какой-то точки зрения вариант логической системы искомого типа, а просто как один из возможных вариантов, с которого можно начать исследование проблемы. Кроме того, допустимо понимание тождества х и у как х у, то есть как (х у) (у х) (~ х | у) (— у | х), а излагае- мая ниже система (назовем ее S1) предполагает именно та- кое понимание. Система аксиом S1: 1) х=п; 2) х=— ~х; 3) ху==ух; 4) xyz=x (yz); 5) — (ху)= ~ ху: х—у :~х~у; 6) х: у=у: х, х1: х2: ... : хп = х2: х1: ...: хп, х1: ... : х"-1 :хп = х1: ...: : х": х'1-1, х1: ... : хк: х^1:... : хп=х1: ... : xh+1 :xh: ... : :хп; 7) х: у == х ~ у: ~ ху; х1: х2: ... : хп = у1: у2: ... : уп, где у1 есть хх~х2... ~хп (все х1, кроме х1, имеют отри- цания) или у1 = х1 ~ х2... ~ хя, у2 =2 ~ х*х2... ~ хп (все х1, кроме х2, имеют отрицания), ..., у" ==~х1~х2 ... хп (все xz, кроме хп, имеют отрицания), в каждую из у1, 86
у2, ..., уп входят все х1, х2, ...» хя; 8) ~ (х: у) = ху: х ~ у, ~ (х: у: z) == xyz : ху — г: — xyz : х ~ yz: ~ х • .— y~z, ~(х1:хх: ... :xn)=zx: ... : г2"-", где zx, z2, ... ..., г2'*-'’ суть формулы, в число которых включается фор- мула ххх2 ... х" и все возможные формулы, отличающиеся от нее наличием отрицания по крайней мере перед одной из формул х1, х2, ..., хп, за исключением формул у1, у2, ..., уп, указанных в 7 (у‘ в число zl не включаются); 9) (x:y)z = ==xz:yz, (хх:х2:.-.. : хл) у ~ х1у: х2у: .. :хпу, 10) (х|—у)- • (У Н 2) Н (х Н z); 11) (х Н у) (х |— z)h-(x|- yz); 12) (х|— t/z)f- Н*Н/); 13) (xHy)F(xzb-y); 14) (xH^WHxH/2), (хН/1 У2 2 • • • */")—гЛНхНУ2: • • •: Уп), (xH^H^HxHz2). где г1 есть формула, отличающаяся от у1: у2'. ... :уп нали- чием скобок (скобки могут быть расставлены как угодно), a z2—формула, отличающаяся от г1 только тем, что в ней нет у1 (у1 вычеркнута); 15) (х==у))— (z1sz2), (zxh=z2)J—(х=у), где z1 и z2 суть формулы, различающиеся тем и только тем, что в одной имеется вхождение х, а в другой на этом месте стоит у (одна из zx и z2 образуется из другой путем замены вхождения х на у или у на х); 16) (х у~ у) |------х. В аксиомах 1—9 знаки х, у, z, ... суть переменные высказывания, если явно формулируется правило подста- новки. Мы записали эти аксиомы не в знаках а, Ь, с, ... исключительно для единообразия. Но вообще говоря, это роли не играет: по договоренности знаки х, у, z, ... можно понимать также и как знаки переменных высказываний. Примем, далее, следующее определение логически истин- ной (доказанной, доказуемой, выводимой и т. п.) формулы: 1) аксиомы 1—16 суть логически истинные формулы; 2) если х|—у и х логически истинны, то у логически истинна; 3) если хну логически истинны, то ху логически истинна; 4) если х логически истинна, и переменное высказывание а есть вхождение в х, то формула у, образованная из х в резуль- тате подстановки любой формулы z на место всех вхожде- ний а в х есть логически истинная формула; 5) формула является логически истинной только в силу сказанного в пунктах 1—4. Рассмотрим некоторые свойства S1. Надо сказать, что это рассмотрение фактически будет означать выяснение воз- можных модификаций системы, допустимых в рамках неко- торых интуитивных предпосылок. Это будет касаться и 87
систем S2, S3 и т. д., которые мы расцениваем как варианты, удовлетворяющие одной и той же интуитивной базе. Пункт 4 можно сформулировать так: пусть х и у раз- личаются тем и только тем, что на всех местах, соответст- вующих вхождениям переменного бысказывания а в х, в формуле у записана формула z; если х логически истинна, то и у логически истинна. В дальнейшем тот факт, что х логически истинна, будем изображать знаком * (х), а не |— (х), как обычно делают, поскольку знак )— у нас может входить в состав х. Правило подстановки можно сформу- лировать также следующим образом: если *(х), и у обра- зуется из х путем подстановки z на место всех вхождений а в х, то * (х у). Без правила подстановки вообще можно обойтись, по- скольку аксиомы записаны посредством знаков х, у, г, ... и фактически суть схемы аксиом (неявно предполага- ется правило подстановки). Но в ряде случаев мы будем предполагать, что часть аксиом записывается посред- ством знаков а, Ь, с, ..., и тогда правило подстановки необходимо. Мы имеем в виду аксиомы 1—9. Система аксиом S1 есть система именно аксиом в том смысле, что это есть символическая запись общих утверж- дений относительно следования, принимаемых без доказа- тельства. Например, ху = ух означает: из высказывания, образованного путем соединения двух высказываний зна- ком «и», выводится высказывание, отличающееся от него лишь порядком записи составляющих высказываний; анало- гично— для отрицания; другими словами, высказывания, соединенные знаком «и», можно менять местами, что не влияет на результат рассуждения. Аналогично обстоит дело с другими аксиомами (о роли символизации нет необходи- мости говорить, поскольку она здесь принципиально ничем не отличается от других случаев ее использования в науке). В выражении х|— у будем х называть посылкой, а у— заключением. Аксиомы S1 можно разбить на три группы: 1) посылка и заключение не содержат знака |— (1—9); 2) посылка и заключение содержат знак )— (10—15); 3) толь- ко посылка содержит знак (16). Последняя аксиома, как увидим, имеет особенность и с точки зрения функциональ- ной ее интерпретации. Определение логически истинной формулы в S1 содержит, как видим, правила вывода новых логически истинных фор- 88
мул из аксиом (пункты 2—4). Мы намеренно не употребляем здесь термин «правило вывода», поскольку логически истин- ные формулы с точки зрения их содержания суть сами пра- вила вывода. Они суть правила вывода в отношении к кон- кретным или содержательным (с постоянными высказывания- ми) рассуждениям. Точное определение термина «правило вывода», о котором говорилось во второй главе, может быть теперь дано следующим образом: логически истинная фор- мула в S1 есть правило вывода. Это определение не абсо- лютно, поскольку возможны другие системы, описывающие свойства |—, и не полно, поскольку система S1 не исчерпы- вает (это мы покажем ниже) всех правил вывода. Принятие аксиомы (х |— у) х |— у вместо пункта 2 опре- деления логически истинной формулы было бы нецелесо- образно, поскольку само выражение х|— у означает, что из х выводится у. Выражение же «Из высказывания «(Из х выводится у) и х» выводится t/» лишено смысла. Кроме того, оно не дает права считать у логически истинной, если логически истинны х |— у и х. Признание же (х[— у) х |— у в качестве аксиомы наряду с пунктом 2 излишне. В самом деле, пусть * ((х |— у) х [— у) и *((xf— у)х)\ тогда * (у) со- гласно пункту 2; но *((xf—z/)x), значит *(х|— у) и *(х), значит * (у) и без * ((х у) х у). Использование формул * (х) в познании, как уже отме- чалось, можно представить в виде подстановки постоянных высказываний на место переменных в * (х). Высказывание Л|— В истинно, если его можно рассматривать как резуль- тат такой подстановки в *(х|— у). Как видим, отличие ис- тинности высказываний типа Лк~ В от логической истинно- сти формул состоит лишь в том, что осуществляется под- становка постоянных высказываний (в случае же логической истинности подставляются переменные высказывания и об- разованные из них и логических знаков формулы). Мы не указали в четвертом пункте определения логически истин- ной формулы подстановку постоянных, поскольку фактиче- ски здесь дело не сводится лишь к одной подстановке: здесь еще требуется работа по выявлению структур высказываний, по выяснению точного смысла ряда терминов, по установ- лению их тождества и различия и т. д. Короче говоря, сопоставление того или иного содержательного рассужде- ния с логическими схемами подчас представляет весьма сложный творческий процесс даже в том случае, если это 89
рассуждение не включает в себя какие-либо моменты, не охватываемые логическими системами. В аксиомах 6—9 и 14 приходится давать формулировки для х1: х2: . . .: хп, поскольку для «:» нет сочетательного закона, аналогичного аксиоме 4. Это обстоятельство важно иметь в виду во избежание, недоразумений при оперировании аксиомой 15. При определении вхождения в формулу все это было уже оговорено (например, вхождениями в форму- лу х: у: z являются х, у и z, но не х : у, y:z, х: г). Например, если х1: х2 = у, то из этого не следует, что х1: х2: z = у: z; из этого следует лишь то, что (х1: х2): z= = у: z. В общем, скобки в таких случаях можно опускать лишь тогда, когда в результате вывода получаются выраже- ния ((х): . . .), ((~ х): . . .), ((ху): . . .), ((~(ху)):. . .), (х1: . .). Например, ((х: у): z) — z (— ((х: у)), где вместо ((х: у)) мож- но писать (х: у) или вообще без скобок х : у. Без аксиомы 4 можно обойтись, усложнив запись дру- гих аксиом. Например, пятую аксиому придется тогда до- полнить формулой для —(ххх2. . . хп). Аналогично придется усложнить запись 3, 11, 12 и 13 аксиом: ххх2. ..х"== == х2хх. . . хп, х1. . . хл-1хп= х1. . . хпхп~1 и т. д.; (х|— У1 • • • уп) (х |— z) |— (х у1. . . ynz) ит. д.; придется так- же внести корректив в определение вхождения. Без аксиомы 15 можно точно так же обойтись, если все аксиомы 1 — 9 сформулировать так: если одна из фор- мул z1 и z2 образуется из другой путем замены вхождения х на хх, х на----х, ху на ух и т. д., то zx=z2. Аксиому 15 можно разложить, перечислив все возможные случаи: (x~y)\-(xz\-yz), (х= у) Н (~ (xz) Н ~ (yz)), (х=у)|- |— (х: Z [— у: z), (х= у) |— (~ (х : z) |-(у: z)) и т. д. Это удобно с некоторых точек зрения (например, при исследова- нии свойств системы), но громоздко. Можно принять аксио- му z\x=y)\—z2 и x(zx = z2)|— у. В таком случае, если * (х =у), то z’>z2 (или * (х = у} > (z1 >z2)), и если * (z1 == =г2), то х >>у (или * (z1 = z2) > (х>у)). Вместо аксиомы 15 можно принять дополнительный пункт в определении логически истинной формулы (правило 4*): если * (х = у} и одна из z1 и z2 образуется из другой путем замены вхождения х на у (или у на х), то * (z1 =г2); аналогично для перехода от * (zx = z2) к * (х = у). Вообще-то говоря, достаточно принять «Если *(х = у), то * (zlHz2)», поскольку этого достаточно для того, чтобы 90
вывести правило для * (z1 = z’); аналогично достаточно «Если *(zx^=z2), то *(xl—1/)> (см. ниже S2). Если в си- стеме вместо «==> фигурирует « => (см. ниже S3), то соот- ветственно меняется и 4*. Положение «Если *(zl = z2), то * (х == у)» в правиле 4* (как и соответствующую часть в аксиоме 15) можно исключить, поскольку практически им не приходится пользоваться при выводе следствий из акси- ом. Однако интуитивно оно вполне законно: если два вы- сказывания z1 и z2 тождественны по содержанию (говорят об одном и том же), то их части х и у (одно из z1 и z2 можно получить из другого, заменив одно из х и у на дру- гое) точно так же тождественны. Аксиомы 12 и 13 можно заменить на одну аксиому ху х. Замена эта не эквивалентна. Если исключить акси- ому 13, то не выводится, например, формула (х1|—г/1)(х2|— Н */2) Н (xl%2H УгУ2)> выводимая при наличии ее. Но при этом выводится (х1у1) (х21— у2) (ххх21— г/1#2). Так что если для каких-либо целей система без аксиом 12 и 13 (с одной ху х) удобнее, то недостатки ее вполне компен- сируются тем, что * ((х |— yz} > (х |— у)}, * ((ху) ^>(xz )— Н у})- Аксиому 16 можно заменить двумя аксиомами —(х — х) и (х Н У) — У Н ~ х- Последнюю можно рассматривать как элемент аксиомы 14: (х|— у}—'у\— (х|—). При этом знак х истолковывается как ~ х. Впрочем, такая замена не бу- дет эквивалентной: в S1 выводится ~(х~х), но не выво- дится (х|— у) ~у |— ~х; вместо нее выводится (х\— у}- — у> — х, что более соответствует структуре косвенного доказательства. Впрочем, это принципиального значения не имеет. Возможно формулы — (х — х), — (х —ху}, (х |—у — у} |— — х и т. д. вообще исключить из систем S, рассматри- вая их как результат расширения S при построении особых разделов общей теории вывода. В частности, при переходе к тому разделу общей теории вывода, который изучает формулы без знака (—, можно в число логически истинных формул включить формулы такого рода как определяющие сам класс формул без . Аксиома 14 не обладает такой очевидностью, как (х:г/)- • ~ х |— у, (х1: х2: . . . :хп) — х11— х2:. . . : хп. Но она по- зволяет эти положения вывести; кроме того, она позволяет исключать отрицаемые дизъюнктивные члены, не прибегая к 91
«парадоксальному» положению х у, где * (у). Например, имеем формулу * ((ху: х ~ у) х\— ху. х х — у)-, чтобы исключить х~х~*у без аксиомы 14, пришлось бы при- нять х |— у, где * (у), благодаря чему * ((ху :х — х ~ у) [— |— (ху:х~х~у) ~(х~х~у)), * ((ху:х~х~у)}-ху), * ((ху : — х ~ у) х |— у); тогда как благодаря аксиоме 14 имеем * (((ху : ~ х — у)х\—ху:х — х — у) ~ (х ~ х у) \— \-((ху:~ х — у)х |—xz/)), *((ху :~х~ у)х\-у). Аксиома 12 удобнее, чем ху}— х и ху}—у: она позволя- ет вывести последние; кроме того, она сокращает выводы. Вместо (х )— yz) (х у} и ху == ух (так же как и вместо ху |— х и ху = ух} можно принять (х (— yz} (х |— у} и (х I— yz) I— (х |- г} (или ху\- х и ху\-у). Относительно аксиомы 14 можно высказать более силь- ное утверждение, а именно — что она вообще сомнительна с точки зрения интуиции. В самом деле, пусть х |— у: z. Если у заведомо ложно, то правомерно утверждение «Если истинно х, то истинно г», поскольку при истинном х истин- но у: z, а при ложном у и истинном у: z истинно г. Но это не означает (х|— y.z) — y\—(x\—z}. Так что ближе к интуиции будет аксиома 14 в таком виде: (х:у)~х|—у, (х*:х2:. . . : хЛ)——х1 f— (х2: . . . :хл), z1~xl|— z2, где z1 есть формула х1: х2: ... :хл, в которой как-то расставлены скобки, a z2 образуется из z1 путем исключения (зачеркива- ния) х1; вместо z1 ~ х11— г2 можно принять формулу (. . . (х1 : : хк :...):...) ~ х' (—(... (хл Мы не предлагаем ту или иную систему как единствен- но приемлемую с точки зрения интуиции, как наиболее близкую к последней. Для нас, повторяем, важно констати- ровать возможность различного рода логических систем, объединяемых их познавательной ролью. И если кому-либо наиболее подходящей покажется логическая система, аксио- мы которой содержат лишь один знак |— (х и у в х |— у не содержат знак |—), то никаких гносеологических возра- жений против этого не может быть. В системе такого рода, очевидно, некоторым аксиомам S1 будут соответствовать более «простые» аксиомы ху f— х, (х: у} — х |— у и т. п. или правила вывода «Если *(х|— у) и *(y\—z), то *(х|— f—z)», «Если * (х yz), то *(xf— у)-» и т. п. Система S1, как и вообще любая система такого типа, дает описание не только отдельных шагов рассуждений, но и рассуждений в целом (совокупности таких шагов). 92
Последнее достигается за счет учета положений «Если х |— \—у и у ]— z, то х |— z>, «Если х |— у и х [— z, то х |— yz> и т. п. Этот учет осуществляется путем принятия соответ- ствующих аксиом или правил вывода—особых пунктов в определении логически истинной формулы. Мы здесь не рас- сматриваем вопрос о наиболее удобной графической форме изображения процесса рассуждения. Но можно заметить, что с точки зрения восприятия процесса рассуждения чело- веком наиболее удобной, пожалуй, является генценовская форма записи (см. [33], [12]). § 5. О возможных модификациях S1 можно говорить мно- го. Мы ограничимся на этот счет тем, что приведем ниже S2, эквивалентную S1. Дело в том, что выражение «форму- ла типа х == у не выводится из других аксиом» означает, что не выводится по крайней мере одна из формул вида х|— у, у\-~х, —х|—~у и — у |---х. Но легко установить, например, что * (х|— х), поскольку * (х|-х) и * (— ~х|—х), * (х\—хх), поскольку * ((х |— х) (х |— х) |— (х |— хх)), * (ху |— ух), посколь- ку # ((ху ]— у) (ху Н х) Н (ХУ Н УХУ) и т. д. И соответству- ющие аксиомы остаются аксиомами лишь постольку, поскольку не выводятся ~х |-------------(хх), ~ (ху) |--- (ух) и т. п. Учитывая указанное выше обстоятельство, можно S1 за- менить системой S2. В последней без изменения остаются аксиомы 4, 9— 14 и 16. Остальные принимают такой вид (обозначения в аксиомах 7, 8 и 15 те же, что и в S1): 1)—х|— — (хх); 2) х|-------х, —~х|— х; 3) -~(ху) ]— ]---(ух); 5) — (ху) ]— ~ ху : х ~у :—х~ у, —ху.х— у. '.~х~у\-~(ху), ху\------(—ху.х—у .~х~у)\Ь)х-.у\~ \—у.х, х1 :х2:... :хп х2 :х1:. .. :хп, х1:...: хп~ 1 :хп |— f— х1:.. . : х" :хл _ ’.х1:...: хк : xft +1:...: хп (—х1:...: хк + 1: :хк :...: хп ; 7)—(х: у) | (х—у: — ху),— (х1:х2:... :х'1 )]— Н~ (У1 -У2- • • • Уп)> х~у :~ху |— х : у, у1: у2:...: уп |— х1: : х2:...: хп ; 8) — (х: у) ]— ху: — х — у, — (х1:х2:...:хп)|— ]—г1 :z2 :... :г*п~п , ху:—х — у|----(х:у), zHz2:...: : г*п ~ п |— ~ (х1: х2:...: хп), х: у |-(ху: — X— у), х1: х2: :... :хп |-(z^z2:...: гаП-п); 15) (х=г у) |— (zl [— г2) (— zl|— |---z2), (zi^za),H(xHl/)(~x|------------у). Доказательство эквивалентности S1 и S2 проблемы не представляет, поскольку доказывается, что перечисляемые 93
ниже формулы логически истинны: х\—х, ху\—х, хх[— х, — (ХХ)[— —'X, х = хх,х = - х, ух\—ху, -~(ух) Н—(ху), ху==ух, ~(~ху:х~у:—х~~-у) |— ху, — (ху) ~ ху : t/:~x~ у, у:х{-х:у,~(х :у)[----(у:х),(х:у) =(у:х), х:у\~х~у : ~ ху, ~(x~t/: ~xi/)H~(* У)> х • У = = х~у:~ху, ~(ху:~х~у) \—х:у, ~(x:y)=z(xy : \~x~y), (х == у) Н (z2 Н z1) и т. д. Рассмотрение формул, выводимых в 52 (и S1), не вхо- дит в нашу задачу. Ограничимся здесь тем, что приведем ряд примеров логически истинных (выводимых) формул, важ- ных для общей характеристики системы: ~(х — х), — (х — ху), х:~х, — (х: х), — (х: х: . . . : х), ху: — ху:х- '—у. — х~у, (х: у) ~х [— у, (х1:х2: . . .:хп) — х11— х2: :...:хп, (х:«/) х [—~ I/, ~ (х :у) ~х |-у, ~(x:z/:z)- —х |----(yz), ((х: у): z) ~ х\- у: z, (х\- (. . .((ylz: у2: . . .): : z11:. . .):z21:. . z«. .) ~ у* |- (х Н (• • -((«/2 *• • • •)• : z11: . . .) :z21:. . .) . ..): z"1 :. . .), (х11- у1) (х2 Н у2) Н |— (xJx21— у1у2) и т. д. Еще несколько слово знаке >. Напомним, что (*(?))• (xz t/)J— (х >у) и (х [— у) |— (х > у). Из этого определения и аксиом S1 (S2) следует, что *(x^>t/), где *(у). Если> принять как первичный знак, то для него можно построить систему, несколько отличную от S1 и S2. В частности, приняв за аксиомы х~^у, где * (у), и xt/>x, можно ис- ключить аксиомы 12 и 13, а вместо аксиомы 14 принять аксиому (х: у) — х > у и (х1: х2:. . . :хл) ~ х1 > х2:. . . :хп, более явно описывающую свойство «:». Данное определение х> у нетождественно с определе- нием естественной импликации в [40]; там вместо [—берет- ся знак строгой импликации, а вместо * (z) — истинное вы- сказывание. Определение х^>у совпадает скорее с понима- нием вывода, при котором считается, что у выводится из х и некоторой совокупности аксиом (см. [31]). Помимо х"^у, где *(у), для>имеют силу и другие «парадоксальные» с точки зрения [—формулы, например — (х [— ~ х) > — х и (х ~ х) ~ х (правило приведения к абсурду). Для [—такое правило неприемлемо как в форме (х |— — х) | х, так и в форме (х > — х) |-х, поскольку оно не имеет интуитивных оснований. Кроме того, посылка х |---х невозможна. Посылках —хвозможна, если *(~х). Но тогда — х независимо от (х ~ х) |--------х. В S это «правило» не выводится. 94
Как уже говорилось, тождество х и у можно понимать как х = у, т. е. как (х|— у) (z/|— х). Но если для аксиомы 15 в S1 и S2 достаточно х — у, то вся система упрощается. Сформулируем S3, которая будет отличаться от S1 и S2 (и их возможных модификаций, указанных в предшествующем параграфе) не только по линии упрощения в связи с заме- ной «==» на «==», но и по другим признакам. Аксиомы S3 : 1) — (х — х) ;2) х = ~~х; 3) — (ху) = =—ху :х~у :—х~у, — (х’х2 . . . хп) = у1:у2: . . .: угП~х, где у1, у2,..., г/2"-1 суть все возможные формулы, отличающи- еся от х*х2. . . хп тем и только тем, что содержат отрицания по крайней мере перед одной изх^х2,. . . хп (имеют хотя бы одно из вхождений — х1, — х2,. . . , — хп); между собою они разли- чаются числом и распределением отрицаний; 4) — (х: у) = = ху : — х — у, ~ (х1: х2:. . .: хп) = z1: г2:. . .: г2'1-", где z1, z2,. . . , г2"-пте же, что и в аксиоме 8 в S1; 5) (х: y)z — = xz : yz, (х1: х2:. . .: хп) у = хгу: х2у .;хпу, 6)(х\-у)- • (У Н г) Н (х Н г); 7) (х* р у') (х2Н У2) Н № 8) (х |- Н yz) н (X1- у), (х|- yz) I- (хz); 9)(х\-у)~у\-~х; 10) (х Н у1: у2) ~ у1 Н (х Н у2), (х\—у1: у2:. . . : уп) ~ у*[— Н(*НУ2- - • • :Уп)> (х[— z1)~t/1|— (х|— г2), где z1 и г2 те же, что и в аксиоме 14 в S1; 11) (х — у)|— (z1)— г2), где z1, z2, х и у те же, что в аксиоме 15 в S1. Определение логически истинной формулы такое же, как в S1. В S3 вы- водятся формулы х |— х, х = хх, ху = ух, х : у = у: х, х:у = х ~ у.'-'Ху, (х : у) х |-у и т. д. Несколько слов о требовании тождества х и у в акси- оме И (соответственно в аксиоме 15 в S1). Возьмем, на- пример, формулу (х z) ((х: у) |— (z: у)). Будем интерпре- тировать х |— у и х : у соответственно так: х (— у ложно тогда и только тогда, когда х истинно и у ложно; х: у истинно, если одно и только одно из х и у истинно, и ложно, если оба х и у истинны или ложны. Легко убе- диться в том, что при ложном х, истинном z и истинном у приведенная выше формула ложна. Так что требование одного только х (— z недостаточно для замены х на z в данных формулах. Рассуждая с точки зрения интерпрета- ции, для такой замены необходима равнозначность формул. Но для равнозначности х и у достаточно (х |— у) (у |— х). Что касается знака «^», введение его диктуется иными соображениями. Возьмем, например, формулу (х = г/)|— |— (х: z |— у: z). Пусть х — у достаточно для замены х на у. 95
Ho x:z = x— z:~xz. Имеем: (x = y)\—(x— z: — xz\— \—y — z: — xz). Естественно допустить (если не предпола- гается аксиома 11 в S3) также (~ х = — у) |— {у — z: ~ xz |— |—у — z: ~z/z) или в целом (х=у) (~х=— у)[— (x:z\— у :z). Обратимся к рассмотрению некоторых свойств систем типа S. При этом подчеркиваем, что нам важны не столь- ко свойства той или иной S, сколько общие соображения, иллюстрируемые на примере разбираемых систем. §6. Рассмотрим прежде всего вопрос о непротиворечивости 51 (если S1 непротиворечива, то тем более непротиворечивы S2 и S3). Прибегнем для этого к функциональной интерпре- тации логических знаков. Рассуждения в рамках этой ин- терпретации будут лишь иным выражением некоторых воз- можных содержательных рассуждений по поводу непроти- воречивости системы, обладающим достоинствами кратко- сти, простоты и убедительности. Истинность будем обозначать через 1, ложность — че- рез 0, тот факт, что х истинно — через х = 1, тот факт, что х ложно — через х = 0. Знаки • , : и — будем интерпре- тировать так, как в двухзначной логике определяются конъ- юнкция, строгая дизъюнкция и отрицание: 1) если х — 1, то ~ х — 0; если х = 0, то — х = 1; если ~ х = 1, то х = 0; если~х = 0, то х = 1; 2)(х1- . . . -хп) = 1 тогда, и толь- ко тогда, когда х1 — 1,. . ., хп = 1 (каждая х‘ = 1); (х1 • . .. • . хп) — 0, если хотя бы одна из х1,. . ., хп равна 0; 3)(х1:. . .: : хп) = 1 тогда и только тогда, когда одна и только одна из х1,. . . , хп равна 1; (х1: . . .: хп) = 0 в остальных случаях. Знак |— можно интерпретировать различно. Приведем не- сколько вариантов интерпретации, прежде чем использовать тот или иной из них для решения стоящей задачи. Прежде всего при интерпретации х |— у, т. е. при определении (х|— у) = 1 и (х|— у) =э 0, можно учитывать или не учитывать соотношения множеств вхождений формул в х и в у. По этой линии возможны, например, такие варианты. Первый вариант: для того, чтобы было (х |—z/) = 1, необходимо наличие по крайней мере одного общего элемента у мно- жеств вхождений переменных высказываний в формулы х и у, если такого общего элемента нет, то (х|—-у) = 0. С этой точки зрения, например, (а | (Ь ~ Ь)) = 0, (а — — а\—Ь) = 0, (а|— Z?:~6) = 0, (а(— (61— Ь)) — 0 и т.п. Второй вариант: пусть а есть переменное высказывание, 96
входящее в х; будем говорить, что х зависит от а, если х— 1 только при а = 1 или только при а=0, и что х не зависит от а, если х—1 при а — 1 и при а = 0; аналогично для у; чтобы было (х [— у) — 1, х и у должны иметь по крайней мере одно одинаковое вхождение а, от которого зависит у, если такого а нет, то (х y)=Q. С этой точки зрения, на- пример (а |— а: ~ а) = 0, (ab — Ь ~ (Ь — Ь)) — 0 и т. п., по- скольку (а: ~ а) — 1 при а =-1 и при а = 0, (Ь — Ь) = 1 при b = 1 и b = 0 и т. п. Третий вариант: для того, чтобы (х |— у) = 1, в у не должны входить переменные высказы- вания, не являющиеся вхождениями в х. Четвертый вариант: на соотношения множеств вхождений переменных высказы- ваний в х и в у ограничений не накладывается. При интерпретации х|— у, конечно, учет соотношений множеств вхождений формул в х и в у сам по себе недо- статочен, если этот учет важен и осуществляется на са- мом деле. Необходимо еще установить соотношения х и у с точки зрения их истинности и ложности. По этой линии точно так же возможны различные варианты. Первый ва- риант: для того, чтобы было (х у) = 1, необходимо, что- бы каждое выполнение х было выполнением у (чтобы для каждой комбинации значений истинности входящих в х переменных высказываний, при которой 1, было и у -- 1); (х |— у) = 0, если существует выполнение х, не являющее- ся выполнением у (если у = 0 хотя бы при одной комби- нации значений истинности входящих в х переменных вы- сказываний, при которой х — 1). Выражение «Каждое выполнение х есть выполнение у» можно понимать двояко: 1) существует хотя бы одно вы- полнение и каждое выполнение х есть выполнение у, 2) нет выполнения х, не являющегося выполнением у, при этом охватываются также случаи, когда вообще не существует вы- полнения х (всегда х = 0) и когда невозможно у = 0. Пусть первое понимание относится к первому варианту. Тогда второе понимание даст второй вариант. С точки зре- ния первого варианта возможны неверифицируемые формулы а — а [—а, а~а|------a, a~ab\—b и т. п., поскольку требуется возможность х = 1. С точки зрения второго ва- рианта они истинны. Второй вариант совпадает с L-импликацией, так что воз- можно принять: если всегда (%□(/)= 1, то (х|— у) — 1. Но это не есть определение х у и * (х у): * (х у) не совпа- 97
дает с * (О*/). Например, а ~ а |— b не является логически истинной. Кроме того, всегда можно наложить ограничение на отношение множеств вхождений в х и у из числа тех, на- пример, о которых говорилось выше, так что получим несов- падение с L-импликацией уже в рамках самой интерпретации. С точки зрения первого варианта, как отмечалось, возмож- ны неверифицируемые формулы. Частично это затруднение можно преодолеть путем перехода не ко второму, а к третьему варианту, который заключается в следующем: вместо требо- вания существования выполнения х рассматривается допуще- ние выполнения для любой формулы х и его последствия для у. Например, чтобы а ~ а равнялось 1, необходимо а = 1 и — а = 1; таким образом, (а — а |— а) = 1, поскольку при этом условии а=1; аналогично (а~ а |— ~ а) = 1, (а — ab |— b) = 1 и т. п. Но этот вариант не всегда годится. Например, с его помощью нельзя верифицировать формулу (х |— у •— у) — х. Ограничения на отношения множеств вхождений в по- сылку и следствие можно использовать для определения «парадоксальных» формул как формул, не удовлетворя- ющих им, и убедиться в «непарадоксальности» той или иной логической системы относительно таких определений. Но если формула не является «парадоксальной», из это- го не следует, что она приемлема. Для последнего необ- ходима еще определенная упорядоченность вхождений переменных высказываний и принятых логических знаков в посылке и следствии. Функциональная (или адекватная ей) интерпретация формул дает здесь известные средст- ва отбора, но и они должны быть дополнены выходом в «предлогическую» (если можно так выразиться) сферу и построением логических систем типа S на этом уровне. Обращаем внимание на то, что всякая интерпре- тация х (— у есть лишь средство для решения частных вопро- сов, относящихся к данной системе, а не некоторая исходная и априори данная предпосылка, с которой должно сообразо- вываться само конструирование системы. Скорее выбор интер- претации должен сообразовываться с характером системы и исследуемым ее свойством, поскольку сама интерпретация по- нимается лишь как систематизация содержательного рассужде- ния. Мы будем пользоваться интерпретацией, объединяющей первый вариант по линии учета соотношения множеств вхож- дений в х и у и второй вариант по линии соотношения значе- ний истинности х и у. 98
Проверка х J— у согласно принятой интерпретации произ- водится так. Рассматриваем строение х и у, если не нахо- дим общего вхождения а, то проверка прекращается: (х Н У) ~ 0- Если такое вхождение а имеется, то проверка продолжается. Рассматриваем, далее, х. По видимой струк- туре ее выясняем (в соответствии с интерпретацией знаков), имеется ли выполнение х. Если такого нет, проверка пре- кращается: (х}— у) --- 1. Если же имеется выполнение х, то определяется класс выполнений (все возможные комбинации значений истинности переменных, при которых х — 1). Для каждого выполнения х выясняем, есть ли оно также и выпол- нение у. Если находится выполнение х, при котором у — О, то (х[— у) ~ 0; если такого нет, то (х|— у) = 1. Например, (х: у }— х — у: —ху) = 1, поскольку (1:01— 1 — 0: — 10) = = (1:0|—11:00) = (1 (—1:0) = (11—0 = 1 и (0:1}—0 - — 1: — 01) = (1)— 1) — 1. Если для всех выполнений х не- возможно у = 0, то (х (— у) — 1. Возьмем следующее положение: если * (х ZZ) у) и множе- ства вхождений в х и в у имеют по крайней мере один общий элемент, то * (х |— у). При этом * (х у) означает (в отно- шении к логике высказываний, взятой независимо от S), что xZJy есть тавтология в функциональном построении и вы- водимая (доказуемая) формула в аксиоматическом построе- нии логики высказываний. Такое положение допустимо. На основе его из * (х Z) {у ZZ) х)) получаем * (х (i/ ZD х)), из * (х Z) (— х ZD у)) — * (х |— (~ х Z) у)), из * (((х ZD у) ~ у) Г~) — х) — * ((х ZZ) у) — У |— ~ х) и т. п. Явно «парадоксаль- ные» формулы исключаются, поскольку исключаются случаи, когда х и у не имеют одинаковых вхождений, и посколь- ку знак ZD только в роли посредника в выводе заменяется на}—(сколько бы знаков ZD ни содержалось в данной фор- муле, согласно рассматриваемому положению только один из них заменяется на}—). Возникает вопрос: может быть вообще достаточно рас- сматриваемого положения для определения класса правил вывода? Не говоря уже о том, что при этом так или иначе потребуется содержательная интерпретация ограниченной ло- гики высказываний для изображения ее как теории вывода, и с формальной точки зрения этот путь неприемлем. Дело в том, что при этом не охватываются формулы (х |— у) • У\----х, (х}—у :z)~у\- (х(-z), (х |—у)-(у\- z)(- (х}- }—г) и т. п., которые содержат знак}—в посылке и в след- 99
ствии. Это касается любых ограничений на соотношения множеств вхождений в формулы х и у в формуле х\— у. эти ограничения сами ио себе не дают никаких позитивных предложений насчет приемлемых формул указанного типа, которые нельзя получить путем превращения формул х ZD у, удовлетворяющих им, в формулы х }— у. Если непротиворечивость понимать в обычном смысле как невыводимость в данной системе формулы — хх, то S1, S2 и S3 явно непротиворечивы. Формула вида — (х |— у) (х (— |— £/) в S1 не может быть получена, поскольку знак ~ в со- четании с х |— у вообще не встречается и не может встретить- ся: просто такого рода формулы в системе не фигурируют. Можно понимать — (х |— у) как~*(х|— у) («х |- у не есть логически истинная формула»). Это соответствует пониманию «Из А не выводится В» как «Нет правил, позволяющих из А вывести В» или как «Формула х |— у, соответствующая А}—В, не является логически истинной». Но и в этом слу- чае независимо от решения проблемы разрешимости форму- ла не может быть логически истинной и не быть ею. Фор- мула же вида —хх, где х не содержит знака}--, исключа- ется аксиомой 16. А это — единственная аксиома, позволя- ющая получать логически истинные формулы без знака}--, а именно-----(х — х), — (х — ху), х: — х, ~(х:х),и т. п. Системы рассматриваемого типа должны быть непроти- воречивы в другом смысле. Систему аксиом типа A1 (S2 и т. д.) будем считать непротиворечивой, если в ней не выво- дится (не является логически истинной) формула х |— у — у при х — 1. Это понимание вполне соответствует интуитив- ным требованиям к правилам вывода: если исходные посыл- ки истинны, то правила вывода не должны вести к заклю- чениям типа у ~ у. Интуитивно принимается более общее требование: правила вывода не должны вести от истинных посылок к ложным заключениям. Мы учтем это требование применительно к и другим системам), введя понятие на- дежности системы: аксиоматическая система надежна, если в ней не выводится формула х\— у, в которой у — 0 при х — 1. Так что если показать, что в S1 не выводятся лож- ные согласно принятой интерпретации формулы, то это бу- дет означать выяснение надежности системы. А если систе- ма надежна, то она непротиворечива. Легко убедиться в том, что аксиомы 1—9 системы S1 ис- тинны в определенном выше смысле. Например, для аксио- 100
мы 5 имеем (— (10) |- — 10:1 — 0: — 1 — 0) с=(11—0:1:0)= - (1 Н 1)- 1, (~(01)|----01 : 0 — 1 : — 0 — 1) = (1 I— 1) = = 1,(— (00)|—00:0 — 0: — 0 — 0) -(1 Н 0 = 1 ит. д. для прочих возможностей. Если (х = у) - 1, то х и у равнознач- ны, поскольку для истинности х = у требуется истинность всех х\—у, у\— х,~ х\— — у и — у\— — х. С прочими аксиомами дело обстоит так. Возьмем аксио- му 10 (поскольку наличие общего вхождения в посылку и заключение во всех аксиомах очевидно, об этом говорить вообще больше не будем). Для нее имеем: ((11— 1) (1 )— 1) |— Н(1Н1))= 1, ((0Hy)(y|-z)|-(0|-z)) =((0|-«/) (у\~ |-z)Hl)= 1. (d Н 0) (Of-z)H (1 Н z)) — (0)—(1 р—z)) = = 1, ((1Н1)(1|-0)Н(1Н-0)) =(0Н>) = 1- Для аксиомы 11 имеем: ((11—1) (1 1) ]—(1}—11)) = (1 1) _ 1, ((11_ |— 0)(11— 1)|— (11—01)) — (0 ]—- 0) = 1 ит. д. Для аксиомы 12 имеем: «11—11) (11—1)) = 1, ((1 Н Ю) Ь (1 Н 0)) = = (01— 0) = 1 и т. д. Для аксиомы 13 имеем: ((11— 1)|— р_(Ц 1)) = 1, ((I 1)|_(Ю}—1)) = (11—1)= 1, ((1Н 0)|— (lz|— 0)) — (0|—(lz(— 0)) = 1 и т. д. Для аксиомы 14 имеем: если у1 = 1, то — у1 — 0 и, следовательно, вся формула равна 0; если у1 = 0, то yxz: у2 и у2, а значит и х yxz : у2 и х [— у2 равнозначны (аналогично для yxz : ; у2:...: уп и у2:...: уп), и мы получим (111— 1) -- 1 или (011—0) = 1. Для аксиомы 15 имеем: если (х = у) — 1, то х и у равнозначны; равнозначны и z1 и z2, поскольку они различаются только вхождениями х и у. Для аксиомы 16 имеем: ((11- 0) Н 0) = (0 (- 0) = 1, ((0}— 0)}— 1) = (11- 0 = = 1. Аналогично истинны и формулы (х f— у) — у\----х и (х у) |— (— у |— — х), сходные с аксиомой 16. Итак, все аксиомы истинны в смысле принятой интер- претации. Используя правила 2—4 (пункты 2—4 определе- ния логически истинной формулы), мы не получим из аксиом ложные формулы. Условимся, что если * (х), то х — 1. Правило 2 : * (х), значит х — 1; * (х|— у) и х — 1, значит у = 1. Правило 3: если * (х) и * (у), то х = 1 и у — 1, значит и ху = 1. Логически истинные формулы без знака (— истинны в силу сказанного для правила 2. Это — формулы — (х —х) И'—(х— ху). Истинны и выводимые из них форму- лы х: — х, — (х : х) и т. п. Правило 4 (правило подстановки): пусть а есть переменное высказывание, на место которого в * (х [— у) подставляется формула z; если * (х у), то (х |— |—у) = 1 при любых значениях истинности а\ значит и но- 101
вал формула, полученная в результате подстановки z на мес- то а, истинна. Таким образом, аксиомы истинны, и с помощью правил 2—4 из них невозможно вывести формулу х \— у, для которой имеется выполнение х, не являющееся выпол- нением у (для которой у = 0 при х = 1). К сказанному надо добавить, что в S1 (S2) не выводятся формулы х\—у, в которых множества вхождений в х и у не имеют общего элемента. В отношении аксиом это очевид- но. В отношении правил 3 и 4 точно так же. Что касает- ся правила 2, то несложное рассуждение дает тот же ре- зультат. Если * (//) не содержит знак|—, то наше требова- ние выполнено. Если * {у) содержит знак [—, то х и у раз- личаются как посылка и заключение аксиом 10, 11, 12, 13, 14 и 15. Возьмем аксиому 10. По условию для вывода *(х|— г) требуется *((х\— y)(y\—z}). Но в таком случае (х |— у) = 1 и (у f— z) = 1, а по определению х, у и z имеют одинаковое вхождение переменного высказывания, поскольку посылки логически истинны в силу прочих аксиом. Аналогич- но для аксиом 11—15. В аксиоме 14 исключение yxz не ведет к исключению общего вхождения. Так как *((х|— |— y'z : у2) ~ у1) и * t/2) — t/1) Н (* Н У^'-У2)), то * (х ylz: у2). Но последнее может иметь место лишь в си- лу аксиом 5, 6, 7, 8 и 9, исключение одного из дизъюнктив- ных членов в которых справа от «=s» не ведет к исклю- чению общего вхождения для формул слева и справа от этого знака. Таким образом, в S1 не выводится формула х\—у, в которой множества вхождений переменных выска- зываний в х и в у не имеют общего элемента. Следовательно, х — х\—у, х\—у:~у и т.п. здесь не выводятся. Таким об- разом, в S1, 5а и S3 не выводятся ложные формулы, систе- мы эти надежны и непротиворечивы. § 7. Выше говорилось о том, что в качестве условия ис- тинности х [— у можно потребовать, чтобы в у не входили пе- ременные высказывания, не входящие в х. Чтобы удовлетво- рить этому требованию, надо в S1 исключить аксиомы 11 и 13, заменив их аксиомой (х‘[— у1) (х2|— t/2)]— (хгх2 ]— уху2\, исключить аксиому 15, сформулировав аксиомы 1—9 в та- кой форме: z1 = z2, где z1 и z2 различаются тем и только тем, что одна образуется из другой путем замены х на хх, х на — ~х.ит. д. Но не обязательно перестраивать систему в угоду интерпретации, можно поступить наоборот. Напри- мер, рассмотренные системы надежны, если вместо требо- вания наличия общего вхождения в х и у принять такое: 102
множество вхождений переменных высказываний во все за- ключения формулы х )— у не содержит элементов, не явля- ющихся элементами множества вхождений переменных вы- сказываний во все посылки этой формулы; при этом выра- жение «все посылки» охватывает все вхождения в х и в у, которые суть вхождения в формулы, в которых они суть посылки (например, посылками в формуле (х [— у) (xz у) являются х, х\—у и xz); аналогично для выражения «все заключения» (например, заключения в формуле (xz у) |— {xzu у) суть у, xZu\—у и у). Использованная в предшествующем параграфе интерпре- тация)— лишь утверждает принятые аксиомы и выводимые из них положения исключительно с точки зрения вопроса о надежности (и непротиворечивости) данного аксиоматиче- ского построения. Она позволяет исключить формулы, которые от истинных посылок ведут к ложным следствиям. Но она не эквивалентна Sl, S2 и 8s; с точки зрения этой интер- претации истинны формулы, не выводимые в 5 и подчас ошибочные с точки зрения интуиции. Приведем несколько примеров. Так, {{ху z) х)— {у)— z)) = 1. Вполне право- мерно следующее; если * ((ху)—z) х), то если * (у), то * (z). Но эта формула означает: из высказывания «(Изху вы- водится z) и х» выводится «Из у выводится г». Могла быть такая ситуация: z выводится из ху лишь постольку, посколь- ку она выводится из х. Так, АВ]— В истинно; но из А не выводится В, если они не имеют ничего общего по со- держанию (см. [2]); пусть дело обстоит именно так; В пусть будет истинно; согласно рассматриваемой формуле (ЛВ}— В) • В[—(Л|—В); в соответствии с принципами использования дедукции в познании Л|—В должно быть верно; но мы всегда можем подобрать пример так, что этого не будет. Пример: Из «Москва — город, и Земля — планета» следует «Земля — планета»; последнее верно; но оно не следует из «Москва — город», хотя согласно рассматриваемой фор- муле так должно быть. Возьмем, далее, формулу ((х |— у): : (хг)) |— (х)— у: г), которая истинна с точки зрения приня- той интерпретации. Но по содержанию ее посылка (х |- у): : (х z) означает, что из х выводится у или из х выводится г, тогда как х |— у: z означает, что из х выводится ч,у или г» (что фиксируемые в высказываниях у viz объекты исключают друг друга). В S1 эта формула не является логически истинной. Точно так же ((х |— у) — г |— (х [— y'.z)) = 1, (,(х (— у) ~ г |— 103
|_((x:z))-i/)) =1» (ОфН z) xH(f/F-z)) = 1, ((xt-y)H H(ХН//:~Х2)) = 1, tfx[-y)^(x\-y:~yz)) = 1, (xyz\— (— x:(y:z)) = 1, (ху (— (x |— у)) = 1 и т. д. удовлетворя- ют данной выше интерпретации, но не выводятся в S1 и интуитивно неприемлемы. Так что несовпадение классиче- ской логики высказываний и теории вывода касается не толь- ко известных «парадоксов», но и множества других поло- жений. Кстати сказать, многие из этих положений вполне приемлемы, если их формулировать как высказывания с «ес- ли ..., то ... » вместо . Например, «Если (если х и у, то z) и х, то (если у, то z)» вполне приемлемо как высказывание о связи объектов, о которых говорится в х, у и z (см. [6], [7], [8]). Это говорит о том, что множество положений классической логики высказываний, если давать им содержа- тельное толкование, содержит положения самого различно- го познавательного типа в недифференцированной форме. Само понятие «парадокса» в теории вывода нельзя счи- тать определенным. Понимание некоторой формулы как «парадоксальной» имеет место тогда, когда интерпретация ее как правила вывода не соответствует интуитивному по- ниманию вывода, следования. Но это не всегда применимо. Не будет общим и определение «парадоксального» (с точ- ки зрения теории вывода) положения как положения (фор- мулы), ложного согласно интерпретации, обосновывающей систему S. Для определения явно «парадоксальных» положе- ний достаточно ограничения на соотношения множеств вхо- ждений в х и в у в формуле х|— у. Ответ на вопрос о том, все ли логически истинные фор- мулы S удовлетворяют требованиям интуиции, может быть лишь такой: все зависит от того, насколько эти требования проанализированы при построении 5. Логически строгое до- казательство здесь невозможно в силу самой эмпирической базы теории. Пусть а — множество формул, истинных согласно интер- претации, обосновывающей S; р— множество формул, удов- летворяющих интуиции; у — множество логически истинных формул в S. Отношение этих множеств во всяком случае таково: у б Р, РЕ а. Вопрос о возможности совпадения т и Р заведомо неразрешим раз и навсегда. Системы, для которых Y совпадает с а, не известны. Кроме того, еще одно об- стоятельство нужно учитывать в связи с интерпретацией систем S. 104
Мы прибегли к функциональной интерпретации в значи- тельной мере с целью, чтобы показать применимость мето- да интерпретации для исследования свойств логических си- стем типа 5, если они берутся сами по себе. Но вообще - то говоря, это неправомерно, если их рассматривать как ис- ходный пункт в теории вывода: рассуждения в рамках ин- терпретации сами должны быть обоснованы и т. д. (сама модель, к которой мы прибегаем, строится на базе предпо- сылок, выражаемых в S). Здесь нужен иной путь, может быть не столь совершенный, но более простой и достаточ- но убедительный: анализ самих положений системы как оп- ределенных совокупностей знаков. Вернемся к вопросу о непротиворечивости S1, S2, S3 и т. д. Если ограничиться только вопросом о невыводимос- ти х |— у ~ у, то достаточно такого рассуждения (аксиомы частично записываем в знаках переменных высказываний). Согласно S1 из а выводятся только формулы а, аа, аа.. .а, ~— а,-------... — ~а (четное число —). Правила вывода позволяют вывести из х лишь формулы типа х, хх, хх.. .х, — ~ х, -----...-----х. Другие формулы из х не выводят- ся. Таким образом, непротиворечивость S1 в рассматривае- мом смысле усматривается из внешней графической формы аксиом и из содержания правил вывода. Аналогично — для S2 и S3 и других вариантов. Но будет ли непротиворечи- вая система надежной? Надежность системы — предпосылка отбора аксиом и правил вывода. Интерпретация системы и выражает эту предпосылку в своеобразной форме, хотя с точки зрения хода познания она означает признание ряда положений очевидными. Точно так же обстоит дело с вопросом о независимости аксиом. Фактически дело обстоит так (с гносеологической точки зрения): интерпретация, позволяющая показать неза- висимость одной аксиомы от других (невыводимость ее из других), подыскивается уже после того, как проделано не- которое предварительное рассуждение, согласно которому данная формула предположительно (более или менее веро- ятно) считается не выводимой из других. Но что из себя представляет это рассуждение? Очевидно, это есть попыт- ка вывести данную формулу из других аксиом, кончившаяся неудачей. И в такого рода рассуждениях есть своя убеди- тельность. 105
Возьмем S4, которая отличается от <S8 тем, что вместо аксиом 1 и 9 взята аксиома (х |— у ~ у) |-х. В аксиомах 3, 4, 5 и 10 возьмем только простейшие случаи (для слож- ных имеет силу то же самое). Аксиомы разбиваются на три группы, как и аксиомы S1. Очевидно, эти группы не зави- сят друг от друга, поскольку посылки аксиом второй и третьей групп не являются логически истинными, и к ним не применимо второе правило (modus ponens): нельзя из фор- мул одной группы получить формулы другой группы. Так что можно ограничиться разбором взаимоотношения аксиом внутри групп, предполагая данными другие. Возьмем х [— | ~х. Используя аксиомы второй группы, можно получить лишь *(хх|-----'~Х~~Х) и * (хх - ~~х). Получить прочие аксиомы первой группы невозможно, в том числе — — — х |— х. На базе этих двух аксиом выводятся формулы х х, хх |— х и т. п. Но не выводятся другие аксиомы первой группы. Независимость ~ (ху) --------ху: х ~ у: : — х~у от первых двух аксиом очевидна: здесь впервые появляется знак отрицания у формулы с «•». Не зависит от указанных трех аксиом ~ ху: х ~ у: ~ х — у\---(ху); — (х:у)\—ху: — х — у не зависит от предшествующих, поскольку впервые определяет отрицание для формулы с « : » . Независимость ху : ~ х — у -(х: у) усматривается так: единственный путь прийти от ху: — х — у к ~ (х: у) — попробовать воспользоваться аксиомой х ~ ~ х; ху: : ~х~у |— — — (ху: ~х~ у); — (ху: ~х~ у) |— ху ~ х ~ у: :~(ху)~(~х— у). Согласно аксиомам второй и треть- ей групп получаем ~ (ху: ~ х — у) [— х — у: — ху; дальней- шее движение прекращается, поскольку для перехода от х ~ у: ~ ху к ~ ~ (х ~ у: ~ ху), а от последней — к ~ (х ~ у ~ ху : ~ (х ~ у) — (~ ху)) требуется именно рас- сматриваемая формула, т. е. требуется (~ (х: у) (ху: : ~ х ~ у))(ху : — х ~ у |-(х : у)), чтобы получить ~~(х ~ у: ~ ху)|------(х ~ у~ху: ~(х~у)~( ~ху)). Аксиомы (х: y)z xz'.yz и xz: yz (—• (х: y)z точно так же не зависят от остальных, поскольку остальные не дают права на такие замены формул (на раскрытие скобок и на вынесение за скобку) Независимость аксиом второй группы друг от друга усматривается из самой их структуры как нечто достаточ- но очевидное: все они выполняют совершенно различные функции в выводах, и это видно из самой их графической 106
формы. Аксиома (х у ~ у) |----х единственная в третьей группе. Ее независимость несомненна. Впрочем, легко подо- брать интерпретации, подтверждающие сказанное. Для этого можно поступить следующим образом: рассматриваем акси- омы, выделяем их особенности сравнительно с другими и применительно к этой особенности подыскиваем интерпре- тацию, при которой данная группа аксиом или отдельная аксиома ложны, а остальные истинны, и из истинных не выводятся ложные (о роли интерпретации в таких случаях см., например, [12], [15], [3]). Интерпретация для доказательства независимости (х|— [— у ~у) |--х: для истинности формулы необходимо, что- бы посылка и заключение имели хотя бы одно общее вхожде- ние, чтобы всегда при истинной посылке было истинно заклю- чение и чтобы истинность посылки была возможна. Если этого нет, то формула ложна. Для рассматриваемой аксиомы истин- ность х [— у ~ у исключается, значит она ложна в такой интерпретации. Все прочие аксиомы истинны. Правила вы- вода не дают возможности вывести из них ложные формулы (обоснование то же, что и в § 6). В дальнейшем мы просто, без дальнейших доказательств укажем интерпретации, по- зволяющие установить независимость прочих аксиом. Достаточно потребовать для истинности х |— у, чтобы всегда при х = 0 было у — 0, как обнаруживается незави- симость первой и второй групп аксиом. Аксиома (х — у) |— (z1 f— z2) единственная, в которой в заключении возможны вхождения переменных высказываний, отсутству- ющие в посылке. Для доказательства ее независимости достаточно принять ограничение, согласно которому такая формула ложна. Аксиома х |------х единственная, в кото- рой заключение имеет два отрицания. Для нее достаточно принять — — х = 0. Аксиома — х |— х единственная, в ко- торой посылка имеет два отрицания. Для нее достаточно принять-----х = 1. Аксиома ~ (ху) |---ху.х — у: ~х ~ у единственная, в которой в посылке отрицается ху. Для нее достаточно принять ~ (ху) = 1. Для аксиомы—ху:х‘—у. : — х — у \—(ху) достаточно принять — (ху) = 0, для ~(x:t/)|—— ~(х:#)=1, для ху.—х~у\— |---(х-.у) — ~ (х:у) = 0, для (х:у) z \-xz:yz — (х:у) z = 1, для xz: yz I— (х-.у) z — (х-.у) z = 0, для (х |- y:z) ~ у Н (х [— z) — (x\-y.z)~y = 1. Остались (х р- у) (у Н z) |- (х [- z), (х11- уг) (х2 Н р2)Н 107
Н*1*2 Н ^/2)> (*Н- yz)H(xHy)> По- следние берем в форме (a )— be) (— (а |— Ь) и (а |—Ьс) |— (а|—с). Если принять Ьс = с, сохраняя в остальном интерпретацию § 6, то ((а f— Ьс) (а (— Ь)) = 0, прочие же аксиомы остают- ся истинными. Если принять Ьс = Ь, ложной будет (а|—&с)|— (а|— с), а остальные истинны. Независимость (х|— у)- {У Н z) Н (х Н 2) и (х1 Н У1) (х21-- z/2) Н (х1 х2 Н у1 у2) друг от друга можно установить, приняв ограничение: для пер- вой — чтобы множества вхождений переменных высказыва- ний в посылку и в заключение совпадали (первая ложна, поскольку такого совпадения может и не быть), для вто- рой — чтобы множество таких вхождений в заключение было собственным подмножеством множества таких вхож- дений в посылку (чтобы в посылке имелось вхождение, отсутствующее в заключении). § 8. Проблема полноты в отношении к системам рас- сматриваемого типа есть прежде всего (если можно так выразиться) проблема интуитивной (или эмпирической) пол- ноты: насколько полно система S описывает интуитивно приемлемые правила вывода. Решение ее тривиально: если имеется перечень положений, которые должны быть охва- чены, то вывод этих положений или установление не- возможности вывода каких-либо из них в S дает реше- ние проблемы; поскольку интуиция не есть нечто стацио- нарное, раз навсегда установленное, всегда и для всех приемлемое, то решение проблемы в смысле строгого до- казательства для интуиции вообще, не определенной пере- чнем приемлемых положений, исключается. В § 3 на эту тему уже говорилось. Вопрос о полноте S по отношению к той или иной до- статочно четко сформулированной интерпретации (например, к интерпретации •, !, — и |—как знаков двузначного или, возможно, n-значного функционального построения) ставится в зависимость от самих S. То, что возможны системы де- дуктивно полные (полные относительно данной интерпре- тации), общеизвестно. Но при построении систем типа S главное— избежать «парадоксальных» положений и охватить приемлемые с точки зрения интуиции. При этом приходится иметь дело с вещами строго не определенными и часто неустойчивыми, во всяком случае — допускающими вариации. Так что в общей форме ответ на вопрос в категорической 108
форме невозможен. Да в нем и нет необходимости в силу самих требований к системам типа S. Рассмотренные выше системы не являются полными относительно данных им интерпретаций. Но раз имеются формулы, которые не выводятся в S, но которые истинны в данной интерпретации S, то система S не является полной и в том смысле, что присоединение к аксиомам .S новой аксиомы может не вести к противо- речию. Например, присоединение к любой из рассмотренных S в качестве аксиом х\—х\/у и у\—х\/у к противоречию не ведет, если даже они не вводят новый знак \/ (x\Jy = = Df. ху: — ху: х ~ у), а лишь дополняют описание свойств уже употребляемых. И, пожалуй, неполнота систем типа S есть их достоинство, а не недостаток: класс выводимых в них формул всегда можно расширить (в рамках требова- ния непротиворечивости и гносеологического требования надежности, конечно) в соответствии с теми или иными конкретными задачами, для решения которых эти системы привлекаются. Проблему разрешимости (то есть выяснение того, отно- сительно всякой ли формулы возможно доказать, что она выводима или не выводима в 5) мы оставляем здесь от- крытой. Ограничимся лишь несколькими замечаниями. Фор- мулы типа ~(х)-у) в системах S у нас не фигурируют и, по нашему мнению, не должны фигурировать. Как уже говорилось, ~(х(— у) в рамках логической теории может означать лишь одно: х\—у не есть * (xf— у), не есть правило вывода. Таким образом, это есть метавысказывание по от- ношению к х\—у. Оно сопоставимо лишь с *(х|-у) и фак- тически должно иметь вид~*(х|—у). Так что в применении к S вопрос «Выводится х в S или нет?» совпадает с вопро- сом «Является х * (х) или ~ * (х)?». Прежде всего о формулах без знака . Формулы такого рода, которые не являются тавтологиями при интерпрета- ции •,: и — соответственно как конъюнкции, исключающей дизъюнкции и отрицания двузначного функционального по- строения, не выводятся в рассмотренных S, поскольку они надежны. Вместе с тем, будет верно и то, что все тавто- логии двузначной логики со знаками •, : и ~ (и только с этими знаками) выводятся в 5. Доказательство просто. Пусть z есть такая тавтология. В 5 выводится х: ~х. Значит, *(z: — z). Если z не содержит знака «:», то z 109
имеет вид ~(х-~ х) или —(х—ху), которые логически истинны. Если z содержит «:», то она имеет вид х1: х2, х1: х2:...: х”, ~ (х1: х2) или — (х1: х2:...: хя). Пусть z есть х1: х2:...: хп. Если (х1: х2:...: хл) — 1, то одна и только одна из х1, х2,..., хп равна 1 (истинна). Но тогда ~ (х1: х2:...: хп) — у1: у2:...: угП~1 (объяснение у1, у2,... смотри в § 4). Согласно аксиоме 4 в S3 каждая из у1, у2,... такова, что *(~у1), *(~у2),.... Согласно аксиоме 10 в S3 имеем (z: ~ г) [— z. Поскольку * (z: — z) и * (z: ~z |— |—z), получим *(z). Аналогично для случая, когда z есть —(х1 :х2:... :хл). Здесь —z = (х1 : ха: ... :хл) = — (у1: у2:...: уп) (объяснение у1, у2,... смотри в § 4); (х1: х2:...: хл) = 0 тогда, когда либо все х1, х2,..., хл равны 0, либо хотя бы две из них равны 1; но в таком случае каждая из у1, у2,..., уп будет равна 0 (поскольку в каждую будет входить хотя бы один ложный конъюнк- тивный член), причем — всегда равна 0; таким образом *(~у1), *(—у2),.’.., *(—Уп)', в рассмотренных S при этих данных имеем * (— (х1: х2:...: хл)), то есть * (z). Для случая х1: х2 и — (х1: х2) доказано, раз доказано для слу- чая п дизъюнктивных членов. Таким образом, в системах S выводятся все тавтологии с • , : и —. Выводятся не в том смысле, что S есть пе- речень тавтологий и правил получения из них новых тавто- логий. В этом смысле лишь ограниченный класс тавтологий выводится в S. Они логически истинны в S, то есть если х есть тавтология, то доказывается, что в S имеет место * (х) А тот факт, что х есть тавтология, выясняется не всегда путем вывода х из аксиом, а путем интерпретации (подстановки значений истинности на место переменных высказываний и определения значения истинности х как их функции). Ниже (в следующей главе) мы покажем, каким образом классическая логика высказываний может быть охвачена на базе S иным путем. А теперь перейдем к формулам, содержащим |—. Здесь дело обстоит иначе. Если принять во внимание интерпретацию х\—у, то можно указать ряд случаев, когда —*(х|— у). Это прежде всего следующий случай, на котором остановимся подробнее: если х ~ у, то ~ * (х |— у). В некоторых системах это по- ложение фиксируется как аксиома (например, у Аккермана). В качестве правила вывода это имело бы вид х ~(х|—t/). Мы уже неоднократно говорили о неприемлемости такого ио
рода формул. Здесь добавим еще следующее. Убеждение в правильности положения «Если х и не-у, то из х не выводится у» базируется на следующем: если из х выво- дится у, то при истинности х должно быть истинно у (гносеологическое требование к дедукции). И раз обнару- живается ложность у, то не может из х выводиться у при истинном х. Но все это относится не к природе вывода как особого действия, а к его гносеологической роли. Так что рассматриваемое положение есть положение о формулах системы S, но не формула системы. Правильнее будет его фор- мулировать так: если х истинно и у ложно, то —*(х|— у). Другие случаи, когда можно точно сказать, что — * (х у): если х и у не имеют общего вхождения, то — *(х|— у)', если х не содержит , а у содержит этот знак, то ~*(х|—у); если х содержит f—, а у не содер- жит, и х у не есть формула (х |— z — z) |-------х (или не есть формула (х|— у) — у\— — х в зависимости от S), то — * (х |— у). В системе, где вместо (х)— у у) |-----х при- няты аксиомы —(х — х), —(х — ху) и (х\-у) (~у|— ~х), доказывается: если х содержит |—, а у не содержит, то ~*(х|-у). Выше мы неоднократно говорили, что та или иная фор- мула не выводится в S. На каком основании мы это де- лали? Возьмем, например, формулу (х |— у) — z |— (х |— у: г). Она удовлетворяет рассмотренной в § 6 интерпретации, но не выводится в S1, S2, S3 и их модификациях. Право на это утверждение дается тем обстоятельством, что в S нет аксиомы, разрешающей переходить от формулы (х |— у) — z к формуле х\—у:z, — это усматривается из самой графи- ческой структуры аксиом. Возьмем, далее, формулу (ху |— z)|— |— (х Н (.У Н 2))> сходную с теоремой о дедукции. Она точно так же удовлетворяет указанной интерпретации, но не может быть принята с точки зрения интуиции (как и приведенная выше формула). Подставим, например, на место z формулу х. Получим (ху [— х)Н(х|-(у|- *))• Если бы рассмат- риваемая формула выводилась в S, то выводилась бы и х|— (у|— х), которая «парадоксальна». Но она не выводится, и право на это утверждение дается опять-таки такого рода соображением: среди аксиом нет таких, которые позволяли бы из посылки с одним знаком )— получать заключение с двумя знаками , в общем — получить из посылки такое заключение, в котором число знаков |— больше, 111
чем в посылке. Так что по крайней мере в отдель- ных случаях по виду формулы можно судить о возмож- ности или невозможности ее вывода из аксиом 3. Кроме того, можно воспользоваться положениями об отношении знаков следования и материальной имплика- ции. Но всё это не решает проблемы в целом. Возможно, что она вообще не имеет значения: системы рассматри- ваемого здесь типа дают лишь отправной пункт .к тео- рии вывода, и в силу этого к ним преждевременно под- ходить с меркой, выработанной для логических систем более высокого уровня (для логических систем, которые по идее должны строиться на их основе). Надо сказать, что если уже непременно система S должна быть полна относительно некоторой интерпрета- ции или даже равносильна ей, то вполне правомерен следующий путь. Пусть дана 3, удовлетворяющая усло- виям: 1) все * (х\—у) при интерпретации их как xZJy суть тавтологии; при этом в у нет вхождений перемен- ных высказываний, отсутствующих в х; в S логически истинны все тавтологии с логическими знаками, анало- гичными знакам классической алгебры высказываний (в данном случае — со знаками • , : и ~). Выше мы видели, что такие системы возможны. Примем следую- щее дополнение к 3: если * (ху:~х~у:~ху) иву нет вхождений переменных высказываний, отсутствующих в х, то *(x|-i/) (формула ху.~х—у.-'ху соответствует АОу, но мы пишем именно ее, так как знак 2D в рас- смотренных S не употребляется). В расширенной таким образом S каждой тавтологии классической алгебры высказываний, имеющей вид хТ)у и удовлетворяющей приведенному ограничению на отношение множеств вхождений переменных высказываний в х и в у, соот- ветствует *(xl-y). Если хОу не есть тавтология или (не исключающее «или») не удовлетворяет данному ог- раничению, то х\-у не является логически истинной в 3. Такая S полна относительной данной интерпретации, более того — равносильна ей. Конечно, в ней фигурирует неформализуемое утверждение о соотношении структур формул (см. дополнение к S). Но оно практически удоб- но— удобнее и проще других форм интерпретации. На- пример, если * ((х : у) z^Dxz : у), то одного взгляда на эту формулу достаточно, чтобы признать * ((х:у) z t- xz'.y).
Глава четвертая ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ВЫВОДА § 1. Согласно определению общей теории вывода, дан- ному в первой главе, в ней должны быть охвачены всевоз- можные правила вывода, не зависящие от строения элемен- тарных высказываний. Другими словами, для формулиров- ки этих правил не требуется расчленять высказывания на части, которые сами уже не являются высказываниями, — не требуется выделять в высказываниях субъекты, предика- ты, кванторы, модальные знаки и т. п. Вряд ли возможно дать исчерпывающую классификацию такого рода правил и полный перечень направлений их систематического изуче- ния. Ниже мы в общей форме охарактеризуем лишь неко- торые из этих направлений. В общей теории вывода, говорилось выше, не принима- ется во внимание строение элементарных высказываний. Это не следует понимать так, будто строение элементарных высказываний может вообще оставаться неизвестным. От него происходит отвлечение. Но с точки зрения правильно- сти построения логики надо знать, чтд такое высказывание, прежде чем изучать операции с высказываниями. Понятие же о высказывании должно быть введено путем ряда абст- ракций, базирующихся на анализе строения эмпирически данных предложений и сравнении их (см. об этом |10]), т. е. путем выявления именно строения элементарных высказыва- ний прежде всего. Если в общей теории вывода не принимается во внима- ние строение элементарных высказываний, то почему в ней учитывается отрицание, которое явно есть элемент струк- туры высказываний («Не все а имеют свойство Р>, «Пред- 113
мет а не имеет свойства Р» и т. п.)? В функциональных построениях логики высказываний на этот счет никаких за- труднений нет: если х означает «х истинно (ложно)», то ~ х означает «х ложно (истинно)». В аксиоматических по- строениях, соотносимых с ними, это оправдание принима- ется как предпосылка для интерпретации. Но как быть в таком случае с системами типа S? Можно, конечно, пойти по пути построения систем без отрицания (подобно позитивным системам в логике выска- зываний; см. [34], [12], [21]). Но в таком случае знаки «•» и «:» не получат полного описания: выпадают формулы (x:t/) = (х—t/:~xt/), (x:t/)x|----у, (х[- у) — у\- — х и т. п. Так что отрицание так или иначе где-то должно быть введено. Но главное не в этом. Дело в том, что отрицание, фи- гурирующее в 5, и отрицание как часть элементарных вы- сказываний не одно и то же. Первое предполагает сущест- вование второго (точнее, вторых), но оно не есть часть элементарных высказываний. Оно внешне по отношению к ним: — х означает «Не так, как говорится в х», именно «не - х». Оно может в том или ином случае совпасть с отрицанием принадлежности свойства предмету, с отрица- нием квантора, с утверждением принадлежности противо- положного свойства предмету и т. п., но оно выступает как нечто общее для них и, вместе с тем, самостоятельное по отношению к ним. Это обстоятельство еще раз подчер- кивает, что построение общей теории вывода есть резуль- тат высокой степени абстрактности логического исследова- ния, с которой считается именно эмпирический подход, как бы это ни казалось парадоксальным на первый взгляд. § 2. Общая теория вывода должна складываться прежде всего из совокупности систем типа S (включая совокуп- ность следствий из каждой S) и из исследований их свойств и взаимоотношений. Мы говорим о совокупности систем S, а не об одной какой-либо S, по следующей причине (частично об этом уже говорилось выше в несколько иной связи). Система S должна охватывать некоторую данную совокупность инту- итивно приемлемых правил вывода: в ней должны быть логически истинны формулы, соответствующие этим прави- лам вывода. Система S, далее, должна исключать «пара- 114
доксальные», с точки зрения интуиции, положения: в ней не должны быть логически истинными формулы, соответствую- щие этим положениям. Но классы интуитивно приемлемых и интуитивно исключаемых (неприемлемых) положений не могут быть точно определены без построения S. Они не могут быть точно определены без 5 хотя бы уже потому, что интуиция охватывает всегда лишь конечное множество положений, тогда как число возможных следствий из них в принципе не ограничено. Но попытка определить (охва- тить в определении) бесконечное множество положений пу- тем ссылки на возможность вывода следствий из некоторого конечного множества положений и означает, если ее выра- зить явно, построение S. Так что интуиция дает ориента- цию для построения 5, но не определяет абсолютно все ее свойства. Построение S само есть выявление, уточнение и т. п. интуиции, а это может быть выполнено различно да- же в том случае, если указанные выше классы положений заданы. Заданы же они могут быть различно. Отсюда — возможность разнообразных вариаций 5. Кроме того, при построении той или иной системы могут связывать ее с оп- ределенной интерпретацией. Поскольку интерпретации, как мы видели, допустимы различные, и они могут влиять на ха- рактер системы, то последние будут, естественно, различаться. Возьмем, далее, формулы (х)— у) р- (х |— у : — xz), (х|— Н У) Н (х I— у : — yz}, (х |— у) ~ z |— (х Н у : z) и т. п. Ес- ли не требовать, чтобы в заключении не было вхождений переменных высказываний, отсутствующих в посылке, то лишь анализ их содержания дает основания для исключе- ния их из числа приемлемых (эти формулы непротиворечи- вы). Анализ их содержания препятствует признанию их об- щезначимыми правилами вывода. В этом легко убедиться, взяв конкретный пример с постоянными высказываниями на месте переменных. Но это не мешает тому, чтобы при- знать такого рода формулы логически истинными с точки зрения некоторой системы, удовлетворяющей определенным условиям познания. В рассмотренном случае система будет не просто вариантом в рамках интуитивно несомненных по- ложений, но системой, выходящей за эти рамки и допус- каемой для каких-то условий познания (для особого рода высказываний). Построение систрм такого типа и исследование их свойств и отношений составляет второй источник разработки 115
общей теории вывода. По всей вероятности системы люи- совского, аккермановского и т. п. типа можно в какой-то мере рассматривать как системы такого типа (с другой сто- роны, их можно рассматривать как ограничения логики высказываний). Этот вопрос мы здесь оставляем без внима- ния. Сделаем несколько дополнительных замечаний о свой- ствах систем S. Обычно понятие вывода определяется так: формула у выводится (выводима) из формул х1, ...,хп, ес- ли ее можно получить посредством некоторых правил (ука- зываются правила), приняв за исходные формулы х1,.., хп и аксиомы некоторого построения (указываются также). Та- кое понимание изложено, например, в (12], [15] и т. д. Мы рассматриваем вывод в общем виде: высказывание В выво- дится из высказывания А (А и В могут быть сложными совокупностями высказываний, образующими сложные вы- сказывания), если В может быть по каким-то правилам по- лучено из А. В системах S и рассматриваются такие пра- вила. Поскольку сами S являются аксиоматическими, при- менительно к ним самим приходится говорить о выводе в узком смысле слова (определение логически истинной фор- мулы). Но здесь не это интересно. Важна следующая про- блема: почему среди логически истинных формул системы S нет правил (положений), которые обычно указываются в качестве правил вывода в системах (правил вывода в узком смысле слова)? Например, почему в числе логически истин- ных формул не фигурирует «правило заключения» х2Эу> xjy, правило подстановки и т. д.? Что касается xDy, х/у, то в S логически истинна формула (ху: •— xt/:~x~z/) х у\ и если х ID У = Df. ху :—ху : ~х—у, то ♦ ((х у) х|— у). Но эта формула не тождественна с положением х ~) у, х/у. Последнее выпол- няет еще одну функцию, которую мы лучше поясним ниже на положении х\— у, х/у. Возьмем пункт второй определения логически истинной формулы в S : если *(х(— у) и * (х), то * (у). Это положение не включается в число аксиом потому, что оно есть мета- положение по отношению к х |— у, х, у и вообще ко всем аксиомам и выводимым из них положениям. Оно содержит термины (знаки), которые не входят в состав формул S, это —- знаки ♦ («логически истинно»). Несли мы запишем его в форме х у, х/у (или у запишем под х |— у и х, разде- ле
лив их горизонтальной чертой), мы в другой форме сделаем то же самое: обозначим, что это есть положение иного семантического уровня, чем фигурирующие в нем формулы. Положения *(х|— у), *(х), *(у), «Если *(х|—у) и * (х), то * (у)» и х(— у, х/у не являются формулами системы 3. Среди правил вывода и не может фигурировать рас- сматриваемое положение. В познании действительно при- знается: если А |— В и А истинно, то В истинно. Но это не есть правило вывода В из А. Как неоднократно отме- чалось, это есть познавательное свойство всех правил вы- вода, описываемое с помощью семантических понятий. Ана- логично обстоит дело с правилом подстановки и правилом «Если * (х) и * (у), то * (ху)». Обозначим через х(а; г) у то, что формула у образует- ся из формулы х путем подстановки z на место всех вхо- ждений а в х. Правила вывода S можно записать в та- кой форме: 1)* (х)— у) • ♦ (х) |— * (у); 2)* (х) -х (а\ z) у[— * (у); 3)* (х)-* (у) |— * (ху). Поскольку знаки «•» и }— входят в состав формул х, у, z, х\— у и т. д., мы вместо них поль- зовались обычными «и» и «если ..., то...». Из приведен- ной записи видно, что устранение знака «*», необходимое для превращения этих правил в аксиомы, сделало бы изли- шним третье из них, ошибочным второе и бессмысленным первое. Третье правило можно устранить из системы двумя пу- тями: 1) признать «парадоксальную» формулу х|—у, где * (у), за логически истинную (тогда если * (у), то х|— у, х[—ху; если * (х), то * (ху) согласно первому правилу); 2) если для описания рассуждений достаточно знака > и принято для него правило * (х>у)-* (х) > * (у), то третье правило излишне (ху[— ху, если ♦ (х), то у>>ху; если *(у), то *(ху)); но система с>> «парадоксальна», если она бе- рется как самостоятельная система, а не как фрагмент в системе 3. Правило 4* со знаком « = » можно записать в такой форме: * (х = y)-zx(x; y)z2(—* (z1!—z2), * (х^ !/)-z2 (х; у)?1)— (—♦(z1)—z2), * (х — y)-z1 (у, х) z2 * (z11— z2), *(х — у)- • z2 (у; x)z’* (z11—z2), где г1 (х; у) z2 означает, что г2 обра- зуется из z1 путем замены х на у и т. д. для прочих слу- чаев. Перевод правила подстановки в число аксиом исключен, потому что аксиома должна принять вид (если исклю- 117
чить *) х у, где у образуется из х путем подстановки на место всех вхождений а в х формулы z. Но это невер- но: пусть, например, х есть а; в таком случае должно быть верно а\—у, где z— любая формула; но (я|—i/) = 0 с точки зрения интерпретации и неприемлемо с точки зре- ния интуиции. Указанное положение приемлемо только в том случае, если * (х): * (х) х (a; z) у)—* (х (— у). И тогда легко вывести * (х) • х (a; z) у )— * (у). Но это — метаутверж- дение по отношению к формулам системы. Третий пункт определения логически истинной формулы (здесь — третье правило * (х) •*(//) |— * (ху)) означает также переход от содержательного «и» к употребляемому в логи- ческой системе «•». Часто этот переход записывают в фор- ме х, у (— ху или х, у\— х&у, в которой не ликвидируется его отличие от формул системы. В общем можно сказать, что для систем S имеется пре- дел в превращениях аксиом и правил вывода друг в дру- га: аксиомы в принципе все могут быть превращены в схе- мы вывода, аналогичные правилам вывода в системах с ак- сиомами, но правила вывода не все могут быть превраще- ны в аксиомы (заменены адекватными аксиомами) по изло- женным выше причинам. Система S (обобщая сказанное в § 2) складывается из объектной и метаобъектной частей (будем так говорить). В первую включаются употребляемые простые символы и конструируемые из них формулы (сложные символы). Во вторую включаются определения значений и роли симво- лов, некоторые правила оперирования ими, определения формулы и логически истинной формулы. Исходные утвер- ждения в 5 соответственно расчленяются также на две группы: 1) некоторое конечное число логических истинных формул, называемых аксиомами; 2) некоторое конечное чи- сло положений, входящих в определение логически истин- ной формулы и используемых в качестве правил получения новых логически истинных формул из аксиом; эти положе- ния, как уже говорилось, не являются формулами 5, они суть положения метаобъектной части S. Очевидно, и след- ствия из исходных положений разделяются на две группы: 1) логически истинные формулы и 2) метавысказывания о формулах. В метаобъектной части S речь может идти и о формулах, не являющихся логически истинными. Например, —*(а|— Ь) истинно как метавысказывание по отношению к а(—Ь. 118
Метаобъектная часть S не может быть исключена без разрушения 5. Она может быть выражена неявно. Напри- мер, вместо определения логически истинной формулы можно принять просто правила получения новых фор- мул из аксиом. Но так или иначе остается осознание ря- да последовательностей знаков как формул, ряда формул как аксиом, а других формул — как следствий из них и т. д., что и фиксируется в метаобъектной части S. Пос- ледняя необходима как показатель активности исследова- теля при конструировании системы и использовании ее. Вывод следствий в метаобъектной части S совершается на основе привычных правил рассуждений, которые описа- ны в объектной части S. Например, * (х)-х(а1; z1) у1 )— ♦(у1), * (у1) • у1 (a2; z2) у2 Н * (У2) »•••»* (ул-1) • ул-1 (ал; zn) уп\- *(ул); в общем, * (х)х(а1,. . . , ап\ z1,..., zn) уп |— * (уп). При выводе следствий в объектной части S могут быть использованы- содержательные рассуждения. Возьмем, на- пример, формулу х1: х2:...: хаЛ, в которой х1 есть фор- мула типа у1 у2, угу2у3, у1уйу9у*, в общем — у1-... • уп, а ос- тальные х2,..., х2* суть всевозможные формулы, отли- чающиеся от х1 только тем, что по крайней мере перед од- ной из у1,..., уп стоит отрицание. Это — формула ху: : ~ху: х~ у: — х~ у, xyz: ху — z : х~ yz : ~ xyz : х— у -~-z: :~xy~z:—x~yz:— х — у — z и т. п. Она логически истинна. Путь доказательства этого положения таков: * ((х1 : х2:...: х2"): (х1: х2: ... : хгЛ)); ~ (х1: х2 : . . .: : х»л) — г1 : ... : zm\ * (— z1),..., * (— zm); * (х1: х2 :...: : х2”). Возьмем, далее, формулу и1 :...: и$, которая от- личается от х1: х2 : ...: х2’1 только тем, что в последней расставлены скобки, — (ху : — ху): х ~ у : — х — у, (ху : -ху):(х— у: — х — у) и т. п. Чтобы доказать, что * (и1: ...: us), достаточно доказать, что * (((и1 : ...: us) : : — (и1: ...: us)) |— (и1:...: us)). В результате применения аксиом 3, 4 и 5 системы S3 к — (и1:...: и3) получим ~ (и1: : ... :us) = vl:... :v*. В формуле и1:... : v* как-то рас- ставлены скобки; каждая из и1,..., v*, кроме одной, име- ет вид х‘хкш, где х1 и xh суть какие-то различные форму- лы из числа х1,..., х2Л; одна из о1,..., o' есть — х1 —... — х2” (все х1,..., х2” имеют отрицания). Но формулы о1,.. .,о' таковы, что *(~о1),..., Так что * (и1:...: us). 119
Как бы мы ни детализировали это доказательство (мы его привели сокращенно), в нем всегда останется момент, выражаемый особыми высказываниями о структуре формул. Здесь это связано с переходом от небольшого чи- сла у1 (и соответственно х‘) к любому их числу и любо- му числу комбинаций с расстановкой скобок (пусть даже к конечному, но любому, а значит — к достаточно боль- шому, чтобы отказаться от пути, уместного для двух, трех и т. д. у1). В общем, доказательства и процесс выво- да следствий из аксиом в S могут опираться на какие-то содержательные допущения относительно рассматриваемых формул. При выводе следствий из аксиом полезны следующие упрощения: 1) правило подстановки понимать как призна- ние общности аксиом (какие бы формулы мы ни взяли, с ними можно проделывать операции, указанные в аксиомах; последние понимаются как разрешения на переход от фор- мул с такой структурой, как у формул слева от знака вы- вода, к формулам с такой структурой, как у формул спра- ва от этого знака; 2) там, где требуется воспользоваться правилом * (х)-* (у) |—* (xt/), можно прибегнуть к помощи знака >; 3) вместо (х [— у) (у [— z) писать xj—yj—z, а вместо (х |— у) (у |— z) |— (х )-z) — (х |— у |— z) |— (х z). Эти упрощения позволяют сделать процесс вывода непрерыв- ным, т. е. представить его в виде одной сложной форму- лы. Поясним примером. Пусть дана формула (ху: х • — у) х |— у. Она логически истинна. Доказательство этого можно сокращенно представить в виде формулы ((ху: : г^х ~ у) х Н ((ху) х'.(~х~ у) х) |— (хух : ~ х — ух)\— (ху : х —х~ z/)>(xz/:x~x~t/)~(x~x —//) |— ху у) |— ((ху : — х у) х |— у). Аналогично имеем ((х: х) |— (х — х : : — хх) (х — х : — хх) ~ (х — х) х —— х) |— ((х : х) |— (х • • — х))р--(х:х). Каждый шаг в таких формулах, обозна- ченный знаком (— (», осуществляется на основе опреде- ленной аксиомы. Для признания конечного результата ло- гически истинным достаточно ко всем звеньям процесса применить правило *(х |— у) • * (х) * (у) и * (х > у) *(х) >» * (у) (последнее вытекает из определения^»). § 3. Общая теория вывода не сводится к какой-либо одной системе S и к совокупности систем такого рода. Последние образуют лишь исходный и простейший раздел 120
ее. По самому определению в ней в какой-то мере (если не полностью, а это по всей вероятности так) должна быть охвачена проблематика, изучаемая в логике выска- зываний. Это утверждение нисколько не противоречит пер- вой главе: там говорилось, что логика высказываний не может быть непосредственно (сама по себе, вне контекста теории вывода) принята в качестве фундамента теории вы- вода. Обратимся прежде всего к классической логике выска- зываний. Ее можно истолковывать в самом различном смы- сле. С точки зрения излагаемой в данной работе концеп- ции она истолковывается как особый раздел общей теории вывода, специальной задачей которого является исследова- ние свойств и взаимоотношений логически истинных фор- мул, не содержащих знака . При этом имеется в виду логическая истинность в данной системе S (например, как она определена в § 4 третьей главы). Формулы без знаков |— будем называть формулами логики высказываний. Это суть формулы, построенные из знаков а, Ь, с,..., х, у, г,... и логических знаков •,: и —. К последним придется присо- единить также знаки, определяемые через них. К опреде- лению формулы придется сделать дополнение: если х есть формула логики высказываний и принимается а = Df. х, то а есть формула логики высказываний. Например, если при- нято, что х\у — Df.---х— у: — ху : х — у, то, согласно данному дополнению, х | у есть формула логики высказыва- ний. Разъясним такое понимание классической логики выска- зываний на конкретном примере, т. е. возьмем одну опре- деленную систему из числа систем S, а именно — S8, и изложение классической логики высказываний в какой-ли- бо определенной работе (возьмем [15]) и установим их со- отношение в интересующем нас плане. Знаков •, : и — по самому определению логически ис- тинной формулы без знака [— (логически истинной форму- лы логики высказываний) достаточно для записи всех ло- гически истинных формул такого рода. Введение новых логических знаков выступает лишь как введение удобных сокращений. В какой мере они соответствуют фактически употребляемым в речи знакам, это выясняется чисто опыт- ным путем. Для знака \/> например, находится аналог — это выражение «хотя бы (по крайней мере) одно из...». Но 121
вообще-то говоря, теперь можно и не заботиться о том, чтобы каждый вводимый знак непременно имел аналог в речи или чтобы он полностью соответствовал привычным средствам речи: здесь логика сама может поставлять новые точно определенные знаки, которые возможно найдут примене- ние. Напомним, что в S3 логически истинной формулой без знака }— является аксиома —(х— х). В других системах она выводится из (xf— у~ у)|— ~х: * (х~ х[— х-—х), * ((х~х|— х~х)|— ~(х~х)). Логически истинными бу- дут также х : — х, — (х — ху), ~ (х : х), — (х: х:...: х), ху : — ху : х — у :~х—'у, (ху : — ху) : х~ у : —х — у, (ху : —Xi/ :х — у) ;~х~у, (ху : — xz/) : (х~у : — х~г/) и т. п. Определим знаки, которые обычно употребляются в ло- гике высказываний: 1) x\J у = ху: ~ху.х— у, 2) х^Эу= = ху: — ху : ~ х — у: 3) х^у — ху:^х — //.Определе- ния отрицаний не нужны, поскольку в S3 выводятся ~ (х V у) = — X ~ у, ~ (х Z) у) = X ~ у, ~(х « у) = —х—у :~-ху. Для \/ можно принять также х\] y\jz= =x\J (y\J z), чтобы охватить и случаи с числом дизъюн- ктивных членов более двух, или сформулировать опреде- ление для п членов: х1 \/ х2 V ... \у хп — у1: у2 :... : yfl-i, где у1 есть х1х2 ... хп,а прочие у1 суть всевозможные формулы, отличающиеся от у1 только тем, что по крайней мере перед одной из х1, х2,..., хп стоит отрицание, и раз- личающиеся между собой числом и распределением отри- цаний; формула — х1 — х2... ~ хп, в которой все х‘ име- ют отрицания, из числа г/‘ исключается. Возможны и дру- гие определения (x\J у~ ~(~х—у), xZDy =—х\/ у, x^Dy — ~(х — у) и т. п.), но это принципиальной роли не играет. Как бы ни понимали приведенные выше определения (как сокращения или как новые аксиомы дополнительно к аксиомам S, содержащие первичные знаки \/, ZD, ~ и т. п. наряду с-, :, ~), знак « = » (как и <t= Df.») в них дает право на вывод слева направо и в обратном направ- лении. Имея такого рода определения, легко установить, является некоторая (любая) данная формула логики выска- зываний логически истинной или нет. Метод для этого чрезвычайно прост (частично о нем говорилось в конце третьей главы). Пусть х есть формула логики высказыва- 122
ний. В S3 выводится, что * (х:~х). Берем ~х и (на ос- нове определений входящих в х логических знаков и по- ложений S3) приводим ее к форме у1: у2 или у1: у2:...: : уп. Если *(~ух), *(—//2),..., * (~ул), то *((х:— х) • • ~ух~ У*-.-~Уп), *((х : — х) — #1 —z/2.. .~«/л) Н х) и * (х). Если же хотя бы для одной у1 нет соответствующей * (— У‘)> то —* (•*)• Этим методом можно доказать, что все аксиомы исчи- сления высказываний, как они сформулированы, например, в [15] (это относится и к [3], [12], [21] и т. д.), суть ло- гически истинные формулы. Система аксиом классическо- го исчисления высказываний, приведенная в [15], такова : 1) х ZD (i/ZDx); 2) (xZD(y ZD г)) ZD ((х ZD У) ZD (х ZD г)); 3) x&z/ZD ZDx; 4) x&z/ZDi/; 5) (xjy) ZD((xZ)z) ZD (xZ) «/&?)); 6)xZD ZDx\/z/; 7)yZ)x\/z/; 8) (x Z) z) ZD ((«/ Z) z) Z) (x V y ZD г)); 9) (x ZD y) ZD (~ У ZD — x); 10) xZD —— x; 11)--xZDx. Правила вывода — правило подстановки и правило заклю- чения xZD/Л х/у. Возьмем, например, xZ)(z/ZDx). Поско- льку * (~ (xZ)^)=x~ «/),—(х ZD(«/Z)x))—x~(z/Z>x) = xz/~x; *(~ {х ~ ху)), * (((х ZD (г/ ZD х): (х — ху)) — (х ~ ху)),* ((х ZD ZD(y ZD х)). Возьмем х ZD х V у. Поскольку — (х ZD (х V у)) = — — (^x\Jx\Jy) =—XX~у и —(~xx~z/), получим * ((х ZD X V у): ~ (х ZD х V У?) =- (х ZD х V у)-. ~ хх ~ у), * (((х ZD х \/ у): ~ хх — у) ~ (— хх ~ у)), * (х ZD x\Jy). Ана- логично для прочих аксиом. Но этот метод не есть метод конструирования формул, которые заведомо (по самим правилам построения) логиче- ски истинны. Чтобы получить такой метод, можно пойти двумя путями: приспособить для этой цели некоторую дан- ную 5 или сконструировать специальную систему. Приведем пример для первого пути. В S3 доказывается ряд простых, но важных формул: (х ZD у) (у ZD z) ZD (х ZD z) (указанным выше методом), (ху ZDz) |- (xZD (у ZDz)), (xZD ZD«/)|— (~«/ZD~x), ~ (xy) = — x \J ~ y, x~y = ~(xZ) ZDz/), x V У = У\/ x, xZDy : ~ у, x — x^y ит. п. До- казывается также правило: если *(х[— у), то *(xZDz/). Теперь легко доказать, что *(----xZDx), *(xZD-------х), *(xyZJx), *(xyZDy), * (yZD x\J у). Поскольку *((xZD«/) |— (~ //ZD ~ x)), имеем * ((x Z) y) ZD (~ у ZD ~ x)). Посколь- ку (xdd(//ZDz))~ (xZ)z)|-----(xZDt/), (xZD«/)(i/Z) z)ZD ZD(x ZD z) и (x ZD y) ZD (— i/ZD —x), имеем * ((x ZD (y ZD z)) ZD ZD ((x ZD«/) ZD (x ZZ) z))). Аналогично получаем ♦ ((xZ)«/)ZD ((xZD 123
Z) z) ZD (xZ) yz))), * ((x ZD i/)Z) ((? Z) y) Z) UV z Z) у))). Таким образом, все аксиомы исчисления высказываний [15] доказа- ны. Вообще же доказательства утверждений логики вы- сказываний используют в качестве правил все положения S, что упрощает рассуждения по крайней мере во многих случаях. Разработка различных вариантов S может дать удобные и простые методы рассуждений для логики высказываний. Утверждение «Если *(х[— у), то *(xZ)y)» (или *(х|— Н У) Н * (х ZD у)) доказывается так: берем аксиомы S вида х\—у, меняем в каждой знак ]— на ZD и доказываем, что * (((х ZD у): ~ (х Z) у)) Н (х ZD у)), откуда получаем * (xZ)y). Можно доказать утверждение: если х есть * (х) и у обра- зуется из х путем замены всех знаков |— на знаки Z), то * (у): берем аксиомы S, которые выше не были охвачены, и для каждой доказываем это утверждение (эти утверж- дения приемлемы уже потому, что аксиомы истинны при интерпретации как Z))- Второй путь состоит в том, что некоторое конечное множество логически истинных формул логики высказыва- ний выбирается в качестве основы, исходя из которой мо- жно по определенным правилам выводить другие логиче- ски истинные формулы и вообще исследовать свойства этого класса формул. Пример такой системы—формулы, фигурирующие в [15] в системе аксиом исчисления выска- зываний, и правила подстановки и заключения. Получен- ная таким путем система может расцениваться как само- стоятельная аксиоматическая система лишь в рамках ло- гики высказываний. Правило заключения «Если *(xZ)y) и*(х), то * (у)» легко доказывается в S8:xZ)t/ = xy: : ^ху : —х—у, (ху : ~ху : ~х~у )х\—ху\—у; в общем имеем * ((х ZDу) х[~ у) или * (х Z) у)-* (х) [— * (у). Правило под- становки сохраняется. Так что в рамках общей теории вы- вода в целом указанная система есть лишь выводимый фрагмент. Определения знаков V, Z) и т. д. в рамках общей тео- рии вывода не являются функциональными, т. е. не дают определений х V у, х ZD у и т. д. как функций истинности , хотя они и сходны с ними, если в них элими- семантические термины по такой договоренности: X, у, . . . нировать запись знака высказывания означает его утверждение или признание истинным, запись знака отрицания перед ним 124
означает признание его ложным. Знаки \/, и т. д. опре- деляются через •, : и ~, а последние определяются систе- мой аксиом S. Определение формул х \/ у, х у и т. д. как функций истинности есть лишь одна из интерпретаций их, как и в случае с формулами ~х, ху и х1: . . . :хп. Различие состоит лишь в том, что при интерпретации пер- вых достаточно к соответствующим определениям добавить семантические термины «истинно» и «ложно» или другие адекватные им, а при интерпретации вторых приходится вводить новые во всех отношениях определения: «ху истин- но» = «X истинно и у ИСТИННО», «X : у истинно» «X ~ у истинно или —ху истинно» и т. д. С точки зрения общей теории вывода, взятой в целом, обычное противопоставление функциональных и аксиоматиче- ских построений теряет силу. Функциональные построения сами по себе не образуют какой-либо части теории вывода, посколько в последней допустимо говорить лишь об истин- ности и ложности ее собственных положений, а не выска- зываний, о которых идет речь в этих положениях. Введе- ние новых знаков \], и т. п. можно представить как расширение S, как присоединение к ней новых аксиом. По- строение систем такого типа, как исчисление высказываний в [3], [12] и т. п., можно представить как выработку не- которого (удобного с точки зрения определенных задач) ме- то да в рамках расширенной 5. Выше говорилось, что формула хТ2>х\/ у логически ис- тинна. Однако не будет логически истинной формула х |— |— x\J у и, следовательно, формулы ху\— x\J у, —ху}— х V у и х ~ у}— x\J у. Так что определение знака \/> данное выше, и определение его х\— x\j у (формула у |— |— х\] у не требуется, поскольку доказывается x\Jy=y\Jх) принципиально различны. Аналогично различаются данное выше определение знака ZD и определение его формулами —- х [— (х Z) у) и у [— (х ZDy). Поскольку последние не яв- ляются логически истинными, не будут такими и формулы ху'г-{х^>у), ~ху\— (xZDy), ~х~£/[— (хэ у). Это, од- нако, не отвергает правильности положений «Если ху ис- тинно, то х ZD у истинно», «Если х — у истинно, то х V у истинно» и т. п. для случая, когда х \/ у, х ZD У и т. д. определяются как функции истинности х и у. Вывод новых логически истинных формул на базе ло- гики высказываний не сводится к выводу логически истин- 125
ных формул без |—. При условии добавлений к S, образу- ющих логику высказываний, логически истинна, например, формула (xp-z/)(x[— (vZDz))[—(xZDz). Так что расширение 5 за счет положений и определений логики высказываний означает расширение класса логически истинных формул общей теории вывода для данной S. В первой главе мы говорили о частичной интерпретации знака Z) как |—. К сказанному там теперь можно доба- вить следующее. Эта частичная интерпретация лишь слу- чайно может дать формулы, логически истинные в 5 (на- пример, ху\—х), поскольку не все формулы, получаемые таким путем из выводимых (доказуемых; соответственно — тавтологий) формул классической логики высказываний, логически истинны в S. Это, например, формулы х |— x\Jy, х |— (z/ZDx) и т. п. Так что частичная интерпретация ЗЗкак (— сама по себе ничего не дает (не избавляет от «парадок- сов», если получение формул с ZD и |— не есть следствие построения логики высказываний на базе S). Перенос знаков «•» и «:» в логику высказываний из системы S и сведение последней к системе такого типа, как структурные правила вывода в исчислении секвенций Генцена, как определение знака в книге Клини и т. п., исключается, поскольку в логике высказываний самой по себе невозможно определить вообще какие бы то ни было знаки, не используя знаки «•», « :», «—» и » (аксиома- тика исчисления высказываний может быть истолкована как определение знаков &, V и т. п. лишь при условии интерпретации ZD как |—, о чем уже достаточно много го- ворилось). § 4. Сделаем одно важное дополнение к вопросу о не- сводимое™ х\—у к формуле логики высказываний, не со- держащей знака |—. Собственно говоря, речь идет о фор- мулах (х|—f/)Н— (* — {/). х~у\- ~(х(— у), —(х|— У) \—х~У- Эти формулы не выводятся в 5: в S нет аксиом, позволяющих переходить от формул без знака |— к формулам с этим знаком; в S можно перехо- дить от формул со знаком к формулам без этого знака только для случаев, когда последние суть — (х ~ х), ~(x~xz/); в S знак — в связи с формулой со знаком |— не встречается вообще. Формально (если считать S формальной системой) нет 126
никаких оснований отвергать указанные выше формулы; можно без противоречия расширить S за счет этих формул. Но с содержательной точки зрения мы здесь сталкиваемся со следующими фактами. Если признать логически истин-, ной формулу —(х— т0 логически истинной будет формула (х Z) у)}— (х У), поскольку по определению х=)у логически истинна формула (xZDy)|-----(х-~ t/). Но это означает, что всем логически истинным формулам ло- гики высказываний вида хЗ(/ будут соответствовать ло- гически истинные формулы х[— у, и все «парадоксальные» формулы оказываются логически истинными: (x~xZ)t/)|— |— (х~х|— у), а значит и х~х|— у, х\— y\J у, х|— \-x\Jy, х|—(i/l-х) и т. д. Формула ~ (х у) Н х ~ у не может быть принята потому, что она неверна в общей форме: если ее принять, то *(~(х|— у)|— ~(xZDy)), по- скольку х — у\— ~(xZD«/); но из х — х, например, не вы- водится у, тогда как х — х материально имплицирует у. Значит, и определение (х|— у) — Df. — (х~ у) исключается. Остаются формулы (х у) -----------(х ~ у) и х — //|— |- ~ (х у). В S доказываются следующие положения, соот- ветствующие им: 1) если *(х|— у), то *(—(x~t/)); или *(*!—'/)>*(—(*—*/)); или #((х|-1/)>~(х~у)); 2) если *(х~у), то —*(х|—у); *(х~у)>>— *(х|— у); * ((х ~ у) > — (х |— у)). Приведем сокращенное доказатель- ство первого положения: *(х — у х); * (х~ у\— ~ У)> *((х~у\-х)(х~у\--------у)), * ((х ~ у Н х) (х |- у)), где * (X |— у) по условию; ♦ ((х ~ у х) (х у) Н (х ~ у Н у))', * (х — у\—у); * ((х ~ у\— у) (х — у]-у))-, *(х~ у\-у— у)-, *(—(х — у)). Для доказательства второго положения доста- точно следующего. Если допустить, что * (х|—у), то, согласно первому положению и условию второго * (х — у), получим * ((* — У) —(х—у)) и (х у). Тот факт, что мы получаем положения, в которых фигурирует — * (х у) и даже ~ ~(х|— у), не должен смущать: эти положения не являются формулами S, они суть следствия метаобъектной части S. Сделаем также одно замечание об определениях. В ло- гике высказываний приходится иметь дело с определениями, в которых определяющая и определяемая части суть выска- зывания. Определения эти затем функционируют как логи- чески истинные формулы: на базе S1 определение вида х = Df. у функционирует как * ((х р— у) • (у [— х) (~ х |— |—~^) (—у|--------х)), на базе S’ — как *((хр-у)- 127
•{х\—у)). Так что хотя части «Если х, то у» и «Если у, то х» определения х = Df. у дают разрешение на замеще- ние х на у и у на х, однако это замещение лимитировано свойствами S. Например, имея определение «Если х, то у», разрешающее х заменять на у, мы еще не имеем права признать в Sa x:z — y:z, если отсутствует вторая часть — разрешение замещать у на х. Можно ввести определение х => Df. у с таким свойством: если z2 образуется из z1 пу- тем подстановки формулы у на место вхождений х в г1, и x-^Df.y, то * (z11—г2). Такое определение разрешает замену х на у для любых формул. От х = Df. у оно отли- чается тем, что оно не дает права на г21— г1. Этим опре- делением мы воспользуемся в следующем параграфе. Знак «£>/.» можно исключить, понимая определение с «=>» как аксиому или правило вывода, разрешающее определенного рода выводы: (х. = у) |— (х => у) (или (х = у) (х => у)\ в этом случае можно употреблять иной знак; (x=>z/) (z1)—z2), где х входит в z1, a za образуется из z1 путем замены х на у. § 5. Следующий источник развития общей теории вы- вода связан с идеями многозначной логики. На этом во- просе мы здесь остановимся очень кратко, лишь в той ме- ре, в какой это достаточно для иллюстрации самой воз- можности разработки общей теории вывода в русле идей многозначной логики. Знаку высказывания х можно поставить в соответст- вие выражение «х истинно», а ~х — «х ложно» или нао- борот в зависимости от выбора «логических координат». При такой интерпретации формула х: ~ х выражает принцип двузначной логики «Каждое высказывание либо истинно, либо ложно». Но и без этой интерпретации отрицание — есть отрицание двузначной логики в том смысле, что х: : — х означает учет в познании только двух возможностей (означает, что выбор наш ограничен двумя возможностями), т. е. означает «Либо так, как говорится в х, либо не так, а как-то иначе» (подробнее об этом см. [5] и {10]). Можно сказать, что отрицание —, как оно определено в 5, есть отрицание двухвозможностной или бинарной логики. Следует сказать, что изложение логических законов без использования семантических терминов «истинно», «ложно» и т. д. более соответствует их физической роли, чем изло- 12&
жение с использованием этих терминов. В логике, взятой в целом, эти термины не могут быть взяты без определе- ния, как это допустимо в отношении отдельных логических систем или даже разделов логики. Где-то они должны быть определены именно как семантические термины (т. е. как тер- мины, обозначающие сопоставление высказываний и каких- то ситуаций), если они, конечно, вводятся в логике. Но уже определение термина «ложно» предполагает данным от- рицание как нечто первичное: «х ложно» — «~ х истинно» («положение вещей не таково, как говорится в х»). Так что желание элиминировать из теории вывода семантическую терминологию имеет вполне резонное основание. Учет в познании двух возможностей есть лишь простей- ший случай, фиксирование которого в логике дает лишь исходный пункт к более сложным познавательным ситуа- циям. На самом деле в познании приходится иметь дело с числом возможностей более двух, так что отрицание каж- дой из них посредством двузначного ~ оказывается неод- нозначным и с какой-то точки зрения неудовлетворитель- ным. Складываются условия для введения форм отрицаний, отличных от ~ в том плане, что они учитывают три и более возможности. Например, для случая трех возможно- стей уместно такое отрицание (обозначим через “I), что будет верна формула х : х : —|~] х; при этом х, х и ППх можно интерпретировать соответственно как «х ис- тинно», «х неопределенно» и «х ложно». В общем, рассмат- риваемое отрицание можно получить так: элементам мно- жества значений истинности ставим в соответствие числа О, 1,2,...; выражению «х имеет значение истинности О» (будем писать Ох) ставим в соответствие х, выражению «х имеет значение истинности 1» (будем писать 1х)—“[х, выражению 2х——]х и т. д.; знак —] рассматриваем как обобщение ~ на любое число возможностей: (х:~~|х),-(х: : —) х: "“J-] х), (х : —] х: ~I-1 х : ПИП х) и т. д. В дальней- шем вместо записи х, —| х, —1~| х.....—. . . И х бу- дем употреблять адекватную ей Ох, 1х, 2х, . . . , (п— 1)х: здесь цифры перед х означают, сколько раз записан знак "П перед х. Пусть i, k, I, п суть целые положительные числа, k=/=l, —1, O^fe^n—1 и 0<J<^n—1. Пе- реход к n-значной логике высказываний связан с тем, что принимается ряд положений дополнительно к S. В нашу 129
задачу не входит построение такой системы. Поэтому мы ограничимся тем, что приведем ряд положений, определяю- щих свойства “1, не заботясь о том, достаточно их для построения л-значной системы или нет. При переходе к п- значной логике высказываний должны быть приняты по крайней мере следующие положения: 1) *(0х:1х:...: : (л—1)х); 2) * (~ (kxlx)), если в S * ((х |— у) ~ у |-х), или * ((х |— kyly) |-х); 3) * (~ (tx) = у1: у2:. . . : уп~1), где ix, у1, у2, . . . , у"-1 суть всевозможные формулы Ох, 1х, . . . , (л—1)х (например, для трехзначной логики ~0x-^lx:2x, ~ix — 0x:2x, —2х = 0х:1х); = ~ у1 — у2 . . . ~ у"-1) выводится; выводятся * (~ (гх) ~ (kx) — у1: у2:. . . : у"-2), * (ix :kx — ~ также ................ . _ . У1 • •. . . ~ у"~г) и т. п.; 4) если *(1х), то *(kx), где по край- ней мере одно из чисел 0, 1.....п— 1 не равно k. Поло- жения 1, 2 и 3 соответствуют гипотезам о числе и отно- шениях значений истинности в функциональных л-значных построениях. Четвертое положение соответствует разбивке множества значений истинности на утверждающие (отме- ченные) и неутверждающие (неотмеченные, отрицающие). Положения 1, 2 и 4 определяют (совместно с S, конечно) класс логически истинных формул в л-значной логике вы- сказываний. В определение формулы вводится корректив: если х есть формула, то ix есть формула. Теперь можно вводить дополнительные знаки, аналогич- ные знакам \у> и т- Д- двузначной логики. Например, для трех возможностей (трехзначной логики) допустимы оп- ределения: x\Jy=xy. “1 ху: х~\у : х ~—\у : П —] ху, “](* V \Jy) = ~^х^у : "l"](W'/) = | |(хру)=х | \у. Важно обратить внимание на следующие два обстоя- тельства. Первое. В двузначной логике х&у = ху, где х&у интерпретируется как конъюнкция в функциональном по- строение. В силу совпадения х&у и ху нет необходимости вводить нет, пос ное совпадение, так что нет необходимости вводить допол- нительный знак. В многозначной логике явно обнаружива- ется раз. " в трехзначной логике возможно такое определение х&у, особый знак. Для х : у и х || у полного совпадения кольку х\\у = х — у. — ху, но все же есть частич- личие х & у и ху, как и х |[ у и х: у. Например, в 130
обобщающее двузначную конъюнкцию: х&у—ху, “|(х&у) = = ~~\ху.х~~\у: ~1“1(*М) = •* ~1 П!/•'И “I : : х-] уГ~] —|х“I-\у~]х—] t/.Так что рассматривая х&2у как частный случай х&Ду, мы должны разграничивать х&у и ху даже в рамках двузначной логики. Второе обстоятель- ство касается дифференциации функций отрицания. Отрицание — помимо тех свойств, которые выражаются в *(—(х — х)) и *(х: — х), имеет еще одно свойство (этим свойства отрицания не исчерпываются; см. [5], [10]), не охватываемое знаком —]: оно ставит в соответствие формуле —kx формулу /х, т. е. для него имеют силу по- ложения — х -> ~| х и ~ “4 х х (или — Ох -» 1X, 1х => => Ох). В многозначной логике должно быть введено отри- цание, обобщающее ~ только по линии этого свойства. Будем для этой цели употреблять знак __]. Возможны различные обобщения двузначного отрицания в рассматриваемом плане. Например, для трехзначной ло- гики возможны такие определения: 1) _| х => ~] ~| х, I —| х -► —] х, | ~1 ~] х => х; 2) _J х => ~| х, ]х=> =>—]х, _] П ~| х х. Первое соответствует отрицанию в трехзначной логике Рейтинга, второе—Лукасевича. Отри- цание Поста для n-значной логики определяется так: I (fex) => (k 4- 1) х, где 0 k п — 1 и сложение идет по модулю и. Расширенная за счет рассмотренных (и подобных им других) дополнительных положений и определений система S позволяет исследовать свойства логически истинных фор- мул многозначной логики высказываний. Роль аксиомати- ческих построений здесь та же, что и в двузначной ло- гике. К ним относится все сказанное в § 1 о двузначных исчислениях высказываний. Несколько слов об интуиционистском (конструктивист- ском) исчислении высказываний. Его нельзя рассматривать как результат ослабления S за счет исключения формулы -----х\—х из числа логически истинных, ибо отрицание — по самому определению не знает исключений. Оно сохраня- ет свое значение даже в тех случаях, когда приходится иметь дело с тремя и более возможностями. Пусть, напри- мер, мы учитываем такие возможности: высказывание дока- зуемо (доказывается, что оно верно), высказывание опро- вержимо (доказывается, что оно ложно) и высказывание неразрешимо (нельзя доказать и нельзя опровергнуть). 131
В таком случае высказывание «— (х доказуемо)» означает «х опровержимо или х неразрешимо», «— (х опровержимо)» — — «х доказуемо или х неразрешимо» и «— (х неразрешимо)» = ~ «х доказуемо или х опровержимо». Если х=«х доказуе- мо», 'Д х = «х неразрешимо» и ——| х — «х опровержимо», то-------х |---("] х : ~] Пх) |- ~1 х “] ~“| х: — ~] х • • —~И ~I П-1х Нх>-------------~I х Н ~ (х: ~|П*)Ь- |— —|х,----~I-)х|—С этой точки зрения ника- кого отступления от правил рассуждений, описываемых в S, нет. В плане темы данной работы подходящим обоснованием ослабления классического исчисления высказываний является обоснование с позиций многозначной логики (начиная с ра- бот Рейтинга). Согласно определению | в трехзначной ло- гике Рейтинга выводятся положения | | а)—а, | J-]аНа> _J_J~I-1аН~~1Па- Так что не для всякой формулы х будет иметь силу _|_]хх :___| | |а|—__| | а, по- скольку ______________________________| | а а (см. свойство определения со зна- ком => в предшествующем параграфе); | | |а|— а, по- скольку _]”1П о => а; в целом _|_| а |— а, а не _JJ-1а Н |— ~| а. Это можно перенести и на трехзначную гейтингов- скую импликацию, т. е. в определенной системе определе- ний и положений показать, что —*(___|_|xZ)3x). Но это опять-таки не отменяет того, что *(-хД)2х). Пусть Т есть функциональное построение или соответ- ствующее ему аксиоматическое построение логики высказы- ваний. Выражение «* (х) в Т» пусть означает, что х есть тавтология или, соответственно, выводимая формула в Т. Пусть S* есть логическая система, в которой к данной S добавлены определения знаков, соответствующих знакам Т. Для двузначной логики имеют силу положения: 1) *((хОу)х|— \—у, если *(xz/|—z), то * (х ZD (у ZD г)) (если *(xt/|— z), то *(xz/Z)z); если * (ху ZDz), то * (х Z) {у ZDz)); отсюда полу- чаем приведенное положение; 2) если * (х) в Т, то * (х) в 5*, и наоборот; 3) если *(х|— у) в 5*, то *(xZ)//) в Т. Аналогичные положения имеют силу в n-значной логике в следующем смысле: во всяком n-значном построении (в 5* и в Т) имеется такое обобщение двузначного ZD, что пунк- ты 1 и 3 выполняются. Для второго пункта никаких огово- рок не требуется. В составе логики высказываний могут быть рассмотрены также различного рода системы, которые можно предста- 132
вить просто как «ослабления» или ограничения классиче- ской логики высказываний, т. е. как системы, рассматрива- ющие лишь определенные подмножества логически истинных формул классической логики высказываний. Помимо интуи- ционистской логики с отрицанием, здесь имеются в виду системы без отрицания, системы аккермановского типа и т. п. В задачу логики высказываний, как говорилось выше, входит рассмотрение логически истинных формул без знака следования. Можно указать еще на одну ее задачу, а имен- но — на рассмотрение определенного класса правил вывода. Последний можно охарактеризовать так. В функциональных построениях выявляются равнозначные формулы, так что правомерно следующее положение: если х и у равнозначны, то *(х|—у) и *(у\—х). В аксиоматических построениях возможно такое определение выводимости, при котором до- пустимо следующее: если из х выводимо у, то * (х|— у). Например, исключив из определения выводимости в работе [15] пункт, согласно которому каждая истинная в исчисле- нии высказываний формула выводима из любой данной совокупности формул (этот пункт допускает «парадоксаль- ные» положения х |— у\/ — у, х\----{у&~~ у), — [х\] — х)]— |—.«V—х и т. п.), получим определение некоторого класса правил вывода. § 6. Об эмпирических основаниях теории вывода сви- детельствует также то, что ряд формул нуждается в онто- логической интерпретации. Это касается прежде всего фор- мул ~ (х ~ х) и х: —х. На эту тему достаточно много говорилось. Мы ее затронули лишь постольку, поскольку здесь обнаруживается возможность разработки обшей теории вывода еще в одном направлении, а именно — в направлении исследования свойств упорядоченных определенных образом формул логики высказываний. Суть этого направления рас- смотрена автором в работах [6—9]. Здесь мы остановимся на нем очень кратко и с несколько иной точки зрения, чем в упомянутых работах. Пока мы остаемся в рамках системы S, то можем про- сто сказать, что формула — (х ~ х) логически истинна (ли- бо как аксиома, либо как следствие из аксиом) в силу опре- деления. Но в основе этого так или иначе лежит убежде- ние: не может быть, чтобы в абсолютно одних и тех же условиях ( в одно и то же время, в одном и том же ме- 133
сте, в одном и том же отношении и т. д.; мы будем упо- треблять выражение «в одной и той же ситуации») было х и — х. Формула х: — х означает не только исключение совместного (для одной и той же ситуации) утверждения хи —х, как и ~(х~х), но также означает допущение возможности двух различных ситуаций, для одной из кото- рых утверждается х, а для другой — х. Обобщения этих положений в многозначной логике рассматривать здесь не будем. Но события (объекты, предметы и т. д.), о которых говорится в высказываниях, как-то упорядочены в простран- стве и времени, а также с точки зрения последовательно- сти наблюдения их (следуют друг за другом, одновремен- ны, вытесняют друг друга, появляются в различное время, наблюдаются в определенной очередности и т. п.). Точно так же упорядочены и различные ситуации. Этот факт мо- жно обобщить, говоря просто о какой-то упорядоченности высказываний, обозначаемой особыми знаками. Для обозначения того, что данная совокупность выска- зываний описывает одну ситуацию, подходит знак «•», а для обозначения того, что речь идет о различных ситуациях, подходит знак «:». В общем, ху означает чх и у в одной и той же ситуации», х: у означает «х в одной и у в дру- гой ситуации». Это исключает противоречия. Системы S охватывают фактически лишь простейший случай познания, когда ху = ух и х : у = у : х. Будем упорядоченность высказываний обозначать индек- сами 1, 2, I и II. Возьмем, например, высказывание х11у21 : — хШ —1/211. Будет ли оно равнозначно высказы- ванию, отличающемуся от него только иным распределением индексов? Уверенности в этом нет. Возможно, например, следующее: если объект, о котором говорится в х, появ- ляется первым по порядку, то объект, фиксируемый в у, может существовать; но если объект, фиксируемый в у, появ- ляется первым, то это исключает возникновение объекта, фиксируемого в х. В общем xlr/2=^=x2z/l, (х) I =р (х) II; (х) I: (у) II =/= (у) I: (у) II и т. п. Эти положения ни в какой мере не затрагивают положений ху — ух, х '.у = у: х ит. п. Один из путей учета такого рода упорядоченности вы- сказываний и рассмотрен в упоминавшихся выше работах. В ча- стности, там были приняты такие положения. Пусть z есть xllr/21:—х1П~у2П. Пусть у отличается отд только иной рас- 134
становкой порядковых индексов. В таком случае (zy f— х), -*(Z- Х|---у), ~*(z~y|—*(2X|-f/). Принято также определение x—*y=Df. xlly21: —хШ^ у2П. Очевидно, *((х —»у) х |— у). На этом пути возможно, по мнению автора, дать обобщение бэконовско-миллевской ин- дукции и описание происхождения (условий истинности, правил построения и т. п.) высказываний о связях. Так, со- гласно приведенному определению х —>у из х не выводится у (даже не предполагается х>у), но х—>у обладает свой- ством условного высказывания. Достаточно взять, напри- мер, миллевский метод единственного различия, чтобы убе- диться в том, что он в какой-то мере описывается приве- денными положениями и определением х—>у. Во всяком случае, здесь ясно выступает одно: высказывание «Если х, то у», в котором между х и у нет отношения |— и может быть понято как сокращенное выражение некоторой совокупности условий познания (если оно само не есть результат вывода); процесс введения х—>у при соответст- вующей интерпретации дает частичное описание ее. Знаки |— и —> имеют сходство, но не совпадают как формально, так и по содержанию. Формальное несовпаде- ние можно проиллюстрировать такими примерами; для —► выводится формула (ху—>z)x|— (у—»z), тогда как для Н формула (ху z) х |— (у |— z) не является логически истин- ной; формулы ху\—х и (х1)— ух) (х21— у2) |— (х’х2)— у1у2) логически истинны, тогда как соответствующие им форму- лы ху —♦ х и (х1 —► у1) (х2 -* у2) |— (хЧ2—► у‘у2) — нет. Содер- жательное же различие, в частности, таково: в х—>у из v не выводится у (если это условие не принято, то из х не обязательно выводится у), тогда как х |— у означает имен- но то, что из х выводится у; для описания свойств —► требуется , но не наоборот. Последнее обстоятельство совершенно отчетливо выступает при описательном опреде- лении связи (см. |8]). Через —> можно определить функции логики высказы- ваний в смысле первого понимания, указанного в первой главе: 1) само тождественная функция — (х —>у) (у—* х) (~х-+ -* ~ У) У ~ ХУ> 2) отрицание — (х~ у) (ух) • •(—х —»у) (—у-*х); 3) конъюнкция —(ху —>z) (z —► ху) • ♦(—-(ху)-*— z) (~ z —» — (ху)) и т. д. Это можно запи- сать короче, а именно — в форме х^у, х^~у, xt/Sz и т. д. При этом переход к обычной символике можно 135
осуществить так: Г) если у, то у есть х; 2) если х^~у, то у есть — х; 3) если ху г, то г есть х&у и т. д. Ограничения на логически истинные формулы при введе- нии х—*у ничего общего не имеют с формулами (xZDy)- • —(у~х),(хДу)- (~xZS~t/),(xZ)f/)~(z/ZLx)- (~х2Э~ у)- — (~f/Z;~x), (x *). (x H£/)~ V* *1 у)ит.п. Эти ограничения соответствуют тому, что изменение упорядочен- ности объектов, о которых говорится в х, у, ~х и — у, может изменить положение вещей (изменить значение истин- ности ху :—х~у). Исключение (х —► у) у |— х, (х-*г/)- • х у, (х —* у)— у |------х из числа логически истинных формул означает точно так же учет упорядоченности объек- тов: если мы берем (х—*у}у, например, мы тем самым предполагаем в качестве начала порядка не х, а у, аналогич- но для прочих случаев. В работах |6|, [8| и [9] проблема теории высказываний о связях была поставлена следующим образом^ Пусть х-+у обладает следующими (по крайней мере такими) свойства- ми: 1) из х не выводится у\ 2) (х-+у)х\— у, 3) из х-+у не выводится ~t/~*~х. Надо найти объяснение х—>у с такими свойствами, то есть определить х—*у в некоторой системе таким образом, чтобы эти свойства выводились как производные. Как указывалось в |9], это невозможно сделать на базе классической логики высказываний (добавим, и на базе любой «ослабленной» логики высказываний) самой по себе. Введение упорядоченности высказываний, позволя- ющее дать определенное решение проблемы, есть не просто формальный прием: это — абстрактное выражение приемов обнаружения связей (см. [8], (7]), своего рода схематиче- ская надстройка над вполне реальными фактами опытного познания. Достаточно взять, напомним, миллевский метод единственного различия, как обнаружится сходство его струк- туры со структурою определяющей части определения х-+у (мы здесь не говорим ничего о постоянстве условий, посколь- ку нас интересует не процесс выявления связи предметов в том или ином частном случае, а лишь определение знака — который при некоторой интерпретации может быть исполь- зован для уточнения понятия об эмпирических связях). Вопрос о свойствах упорядоченных формул логики выска- зываний (и вопрос о взаимоотношении х[— у и х—>у, в ча- стности) требует специального исследования, выходящего за 136
рамки задач данной работы. Так что мы здесь ограничимся сказанным. Добавим к этому лишь одно замечание по пово- ду смысловых связей, поскольку х-+у можно рассматривать как описание одной из форм таких связей. § 7. Как видим, под именем «смысловые связи» объеди- няются весьма различные логические образования х у и х—>у (и производные формы, например — х^у}. К ним, надо думать, относятся и определения, в которых члены суть высказывания. Но все они имеют общее: они не сво- дятся к функциональным связям, то есть х у, х'^>у, х-^-у, х — Df. у и х => Df. у не являются функциями истин- ности х и у или по крайней мере не сводятся к этому. Истинность х\— у (и х >>у) зависит от структур X и у и их соотношения, истинность х —> у зависит от упорядочен- ности высказываний, определения дают право на замещение, и истинность их зависит от того, насколько при этом соблю- дены специальные правила определения (правила введения новых знаков). Так что требование связи х и у по смыслу в х у, в «Если х, то у» и других формах, сходных с х ZDy, само по себе лишено какого бы то ни было смысла. Логически правилен, на наш взгляд, иной путь, который изложен в данной работе: если х |— у, то х и у связаны по смыслу; х\— у можно заменить на «Если х, то i/»; если х—то х и у связаны по смыслу; х—>у можно заменить на «Если х, то z/»; xz\—y можно заменить на «Если х, то z/», если z истинно, и т, д. Но в таком случае понятие «связь по смыслу» вообще излишне как неработающее поня- тие. В общем, при исследовании «Если х, то у», х |— у, х > у, х —> у и т. д. не следует опираться на понятие свя- зи по смыслу. Надо, наоборот, при выяснении того, что такое связь по смыслу, опираться на эти и другие логиче- ские формы, рассматривая их в определенной последователь- ности и субординации. Хотя истинность х\—у не есть функция истинности х и у, однако она есть функция х и у в следующем смысле: если х и у в х у суть переменные, то от подстановки на их место различных формул в различных сочетаниях зависит то, получим мы истинное положение или нет. Примером первого может служить zlz*\—zl, примером вто- рого— z1[—zlzz. Здесь важны не значения истинности х и у, а их структура. Системы S и лимитируют истинность 137
х Н У’ указывая соотношения структур х и у, необходимые для этого. Так что смысловые связи высказываний в данном случае суть частный случай формальных, не зависимых от содержания высказываний структурных связей. Последние следует отличать от таких смысловых связей, в которых важно именно содержание высказываний. На- пример, истинность выражения «В работе [1] утверждается, что х» зависит от того, стоит на месте х действительно имеющееся в [1] утверждение или утверждение, отсутству- ющее в ней. В этом случае логика бессильна дать какой- либо общий норматив, поскольку при проверке приведен- ного выражения мы обращаем внимание не на строение х и не на его значение истинности, а лишь на наличие или отсутствие соответствующего утверждения в [1]. Тогда как в случае А |— В необходимо именно отвлечение от содержа^ ния Л и В и выделение их логического строения, чтобы выяснить, имеется соответствующее правило вывода или нет. После того, как мы изложили определенный взгляд на х j— у и х-^-у, можно вернуться к х ZD у. Если х ZD у есть сокращение для ху : — ху : — х — у, то имеет место следующее: 1) может быть xDj/, но у может и не выво- диться из х; это очевидно даже в том случае, когда сле- дование отождествляется с материальной импликацией, по- скольку х О у не обязательно логически истинна (тавтоло- гия, выводимая формула); если xZDy, то возможно х\—у; 2) если в xZDz/ порядок высказываний безразличен, то не- возможно х —>у; если порядок в x^Dy задан, и он не сов- падает с порядком, указанным в определении х-^-у, то относительно возможности последней ничего сказать нельзя. В общем, если мы заранее определим связь х и у по смы- слу так, что это будут х\— у и х—>у и производные от них формы, то х и у в х ZDмогут не иметь связи по смыслу. Заметим кстати, что мы проблемы смысла каса- лись лишь постольку, поскольку это было важно для рас- смотрения понятия следования в рамках общей теории вы- вода, да к тому же еще в очень узком плане — в плане системы правил следования (вывода). Пусть символы типа ха означают, что высказывание х имеет свойство а (или принадлежит к множеству а); например, х истинно, х доказуемо, х содержится в книге [1], х состоит из пяти слов и т. п. Связи вы- 138
сказываний в общем виде можно охватить такой схемой: 1) если ха, то у$ (а и Р могут быть тождественны); если 1/Р, то ха; 2) если ха, то t/1?1,..., уп$п\ если .. . , г/лр'1, то ха. Здесь возможны односторонние связи (например, от t/P к ха нельзя заключать) и различного рода комбинации. Нам важно иное, а именно — характер свойств (множеств) Р» р1, • • • > Р"- Это могут быть случайные свойства, не поддающиеся учету в логике (например, принадлежность высказывания к множеству высказываний, содержащихся в некоторой данной работе). Это могут быть значения ис- тинности. Последние в самих высказываниях усмотреть нельзя, выяснение их не есть дело логического исследова- ния. Логика занимается значением истинности только своих собственных утверждений. Логическая семантика исследует проблему значений, в том числе — значений истинности, но она не проверяет высказывания. Наконец, это могут быть структурные свойства высказываний, которые обнаружива- ются в самих высказываниях как особых объектах (конечно, при некоторых данных условиях). Это, собственно говоря, и составляет единственный предмет логического исследова- ния высказываний с точки зрения теории вывода. Что ка- сается функциональных построений, то их следует рассмат- ривать либо как самостоятельные, не зависящие от теории вывода построения, которые лишь случайно оказались свя- занными с терминологией логики, либо как подсобное сред- ство, для исследования структурных связей высказываний (интерпретации для последних). В качестве части теории вывода логика высказываний описывает определенного рода логические структуры и их соотношения с точки зрения рассуждений. Мы пришли, таким образом, к выводу, который многим покажется, очевидно, неприемлемым, если его взять сам по себе: тот род смысловых связей высказываний, о кото- ром говорилось в данной работе, представляет собою род крайне формальных связей; тогда как функциональные связи высказываний представляют собою лишь содержательную их интерпретацию, далеко не адекватную им и используе- мую для частных целей логики. § 8. Подобно тому как на базе логики высказываний строится логика предикатов, модальная логика и т. п., на базе общей теории вывода должны быть построены 139
разделы теории вывода, в которых учитывают субъектно-пре- дикатную структуру высказываний, кванторы, модальные зна- ки и т. п. Рассмотрение этого вопроса не входит в задачу данной работы, и мы ограничимся лишь кратким общим замечанием. Во многих работах по логике (если не в большинстве) явно выступает тенденция рассматривать все логические знаки языка (то есть все элементы структуры высказыва- ний, кроме субъектов и предикатов — кроме дескрип- тивных терминов) как производные по отношению к знакам тех логических систем, которые можно так или иначе включить в общую теорию вывода в нашем понимании, а именно — к знакам классической логики вы- сказываний, системы строгой импликации, системы сильной импликации и т. д. Во второй главе мы приводили при- меры определения модальностей в системе строгой (см. [39]) и сильной (см. [22]) импликации. Широко распространена интерпретация кванторов посредством конъюнкции и дизъ- юнкции. Эта тенденция вполне правомерна, по нашему мне- нию, как тенденция к установлению единства теории вы- вода. Но ее было бы ошибочно толковать как стремление к полному сведению различного рода логических знаков к знакам обшей теории вывода. Их специфика сохраняется. Это проявляется, в частности, в том, что присоединяются новые аксиомы и правила вывода, определяющие их свойства (например, аксиомы для кванторов и дополнительные правила вывода), или для их определения в данной системе (на основе данной системы) привлекаются термины (знаки вообще), не встречавшиеся в ней (например, для определе- ния модальностей в [22] привлекается знак абсурда или ло- гической ложности). Отмечая «парадоксальность» ряда формул логики выска- зываний, обычно не обращают внимания на «парадоксаль- ный» характер логики предикатов. Мы имеем здесь в виду совсем не то обстоятельство, что логика предикатов вклю- чает в себя логику высказываний и потому «парадоксальна», а то, что с точки зрения интуиции «парадоксальными» явля- ются сами специфические дополнения к логике высказыва- ний, если эти дополнения соответствующим образом интер- претировать. Это прежде всего аксиомы (Va)P(a)Z)P(&) и Р (b) 2D (Яа)Р (а). Так что даже в случае замены логики высказываний некоторой «непарадоксальной» системой (вроде 140
[22]) мы" еще не получим тем самым «непарадоксальную» логику предикатов, сохраняя упомянутые аксиомы (как это имеет место, например, в [22]). «Парадоксальность» (Va) Р (а) |— Р (6) обнаруживается при таких условиях: 1) символ (Va)P(a) читается как «Все предметы а имеют свойство Р» («Все а — Р»), где «пред- мет а» — знак предмета (субъект), а «свойство Р» — знак свойства (предикат); 2) а и b суть переменные субъекты (предметные переменные) с неограниченной областью зна- чений или с неопределенными отношениями. В таком случае мы должны будем признать правомерными такие утвержде- ния: из «Все металлы электропроводны» выводится «Резина электропроводка», «Ямб электропроводен» и т. п.; из «Все электроны заряжены отрицательно» выводится «Протон за- ряжен отрицательно», «Интеграл заряжен отрицательно» и т. п. В общем, из того факта, что все предметы некото- рого класса обладают некоторым свойством, не следует, что этим свойством обладает предмет иного класса, не являющийся элементом этого класса. Для исключения таких ситуаций необходимо ограничить область значений перемен- ных а и b или установить их определенное отношение. Например, это может быть отношение более и менее общего термина, легко разъясняемое на примерах, доступ- ное для понимания и не требующее понятия бесконечного. Пусть bda означает, что а более общий термин, чем Ь, или что а и Ь обозначают одно и то же; аба. В таком случае (Va) Р (а) Р (Ь) верно лишь при условии b € а. Так что аксиомы должны принять вид (Va) Р (а) • (6 € а) |— Р (Ь) или «Если b ба, то (Va) Р (а) Р (6)». Это — определение или элемент определения V. Фактически мы здесь получили из- вестную из традиционной логики аксиому силлогизма «Все а — Р, Ь есть а; значит, b — Р». Сказанное относится и к Р(6)|— (Ha)P(a), «парадоксальность» которой точно так же устраняется при условии 6 6 a: Р (6) • (6 6 а) |— (Эа) Р (а) или «Если Ь 6 а, то Р (6) ]— (На) Р (а)». Эта формула есть определение или элементы определения д. Дополнение, исключающее «парадоксальность» формул (Va) Р (а) ]—Р (6) и Р (6) |— (На) Р (а), означает, что логика предикатов в качестве части теории вывода, удовлетворя- ющей некоторым интуитивным предпосылкам, может пред- ставлять собой обобщение традиционной силлогистики по линии охвата двух и более местных предикатов, предика- 141
тов высших порядков, квантификации предикатов и т. д. При этом ни в какой мере не исключается логика пре- дикатов как надстройка над логикой высказываний, охваты- вающей формулы без знака |—. Не исключаются и другие пути разработки логики предикатов в широком смысле слова, т. е. как теории вывода, учитывающей субъектно- предикатное строение высказываний и кванторы. Мы остановились на логике предикатов не с целью спе- циального рассмотрения ее проблематики в том же направ- лении, в каком это сделано в системах люисовско-аккерма- новского типа и у нас в системах типа S по отношению к логике высказываний с отношением ID, а лишь с целью проиллюстрировать самую возможность такого рода рас- смотрения. Не настаивая на том или ином варианте логической системы S и на том или ином способе перехода от нее к системам другого типа (к классическому исчислению вы- сказываний, к интуиционистскому исчислению высказыва- ний, к системам строгой и сильной импликации и т. п.), мы вправе, однако, высказать следующее утверждение на осно- ве изложенного в данной работе: решение проблемы логи- ческого следования должно заключаться не в построении одной логической системы, а в отыскании некоторой сово- купности логических систем, подобных системам Люиса, Аккермана и рассмотренным в третьей главе данной рабо- ты, в качестве исходного пункта и основы для решения проблемы следования и в отыскании, затем, способа обзора и объединения различного рода логических систем уже на этой основе. В частности, как было показано в четвертой главе, даже в рамках общей теории вывода решение про- блемы следования выступает как расширение систем типа S за счет дополнения к ним новых аксиом и определений. Эти дополнения могут идти по самым различным направле- ниям. Отдельные фрагменты общей теории вывода могут быть превращены в самостоятельные логические системы; В самом исходном пункте задача заключается не просто в модификации классической логики высказываний с целью исключения «парадоксальных» формул («парадоксальных», напоминаем, с точки зрения интерпретации их как правил вывода, и только), а в построении систем типа S, которые не зависят от логики высказываний, не исключают ее и 142
даже могут служить некоторым основанием для ее построе- ния в качестве части теории вывода. Такой подход к проблеме следования можно обнаружить в качестве более или менёе явной тенденции как в рабо- тах, в которых отчетливо осознается необходимость в раз- работке особого рода системы или совокупности систем для первоначального (исходного, фундаментального) описа- ния правил вывода (классической работой в этом плане является книга Люиса и Ленгфорда [39]), так и в работах, в которых таким соображениям не придается важного зна- чения (во второй главе мы рассматривали с этой точки зрения книгу Клини [12]). § 9. Одно из различий традиционной, доматематической логики и современной (математической, символической) ло- гики иногда видят в следующем: в старой логике ее поня- тия и положения непосредственно абстрагировались из обыч- ной речи, в современной же логике сначала строят фор- мальные системы, для которых затем подыскивают значе- ние в обычной речи (см., например, [27]). Применительно к теории вывода это означает: в старой логике понятия, характеризующие выводы, и правила вывода абстрагиро- вались из эмпирических фактов рассуждений, умозаключе- ний, выводов, доказательств; в современной же логике строят формальные системы (примеры их приводились во второй главе) и затем ищут для них интерпретации в упо- мянутых фактах рассуждений. Это замечание нуждается в пояснении. Во-первых, ука- занное выше различие не является абсолютным. Во-вто- рых, располагающее к дискуссии утверждение, будто в ста- рой логике шли от фактов к теоретическим построениям, в современной логике, наоборот, идут от теорий к фактам, вовсе не означает того, что современная логика вообще раз- вивается в сфере чистой мысли. Различие традиционной и современной логик можно (не вникая в тонкости) также видеть в следующем: для первой логики было характерно преобладание описательного мето- да, для второй же логики характерно преобладание метода дедуктивного. Говоря об описательном методе применительно к прави- лам вывода, мы имеем в виду то, что эти правила фиксирова- лись просто наряду друг с другом, дедукция в сфере самой 143
логики использовалась лишь спорадически, фрагментарно. Об- ращаем внимание на то обстоятельство,что дело здесь не в фак- те абстрагирования правил вывода из эмпирических примеров рассуждений, а в способе этого абстрагирования. Показа- телем описательного метода традиционной логики является, например, констатация разделительных и условных выска- зываний наряду друг с другом и изложение некоторых правил вывода как правил оперирования этими высказыва- ниями. В силлогистике использовались элементы дока- зательства, но лишь в современной логике была осуще- ствлена ее аксиоматизация в строгом смысле этого слова (см. [52], [53|). Силлогистика излагалась прежде всего, хотя фиксирование правил, например, разделительных умозаклю- чений, не требует расчленения высказываний на субъекты и предикаты. Когда все же пытаются найти примеры аксиоматизации в традиционной логике, то находят, по нашему мнению, лишь зародыши или прообразы ее. Так, в аристотелевской силлогистике еще нельзя видеть пример аксиоматического метода, поскольку явно не сформулированы все исходные положения (постулаты) и правила вывода следствий из них. Аналогично обстоит дело с системой стоиков. Современная логика точно так же абстрагирует правила вывода из фактических рассуждений, коль скоро она пре- тендует на роль теоретической картины процессов рассуж- дений. Даже в тех случаях, когда исходят из некоторого формального построения и интерпретируют его как теорию вывода, с необходимостью опираются на понимание вывода и его правил, абстрагированное из примеров вывода. Без этого, повторяем, бессмысленно говорить о каких бы то ни было «парадоксах» материальной импликации, строгой импликации и т. д. Современная логика отличается от ста- рой способом абстрагирования правил вывода. Она стре- мится не просто описать некоторое множество правил вы- вода, но описать его определенным образом: выделить не- которое конечное число таких правил, исходя из которых можно было бы чисто логически (без обращения к наблю- дениям, без отыскания и сравнения примеров рассуждений) получить новые, заведомо приемлемые правила. Подчерки- вание этой стороны дела ведет к обособлению ее от эмпи- рических основ, к возникновению таких построений, кото- рые никак уже нельзя рассматривать как продукт непосред- 144
ственной абстракции от эмпирических фактов. Даже в случае интерпретации их как теории вывода (и даже при допущении совпадения их с требованиями интуиции) они дают нечто боль- шее, чем перечень правил вывода, а именно — еще и удоб- ный метод их обзора, оправдания и т. д. Но отрыв от эмпирической базы все же дает себя знать в наличии «па- радоксальных» положений, в отсутствии в системе знаков, соответствующих логическим знакам речи, и т. п. Употребляя термин «эмпирическая теория вывода», мы вовсе не настаивали на возврате к описательному методу старой логики. Мы настаивали лишь на одном: имеет смысл ведущееся исследование проблемы логического сле- дования дополнить специальным рассмотрением самого ин- туитивного понимания вывода и правил вывода, попробо- вать в построении теории вывода явно и сознательно исхо- дить из эмпирически данных фактов. Этот подход к про- блеме не исключает аксиоматического метода и формали- зации аксиоматической теории для тех или иных целей. Он лишь придает этим средствам логики целесообразность. Можно сказать, что речь идет о содержательных аксиома- тических системах в самом основании теории вывода и о явной формулировке ряда предпосылок для нее. Если ограничиться только переходом от данной фор- мальной системы к ее интерпретации как теории вывода, то получим следующее: выбор формальной системы для истолкования ее как теории вывода невозможен без интуи- тивного понимания вывода; произвольно взятая формаль- ная система лишь случайно может совпасть с интуитивным пониманием вывода; можно допустить, что имеется дока- зательство, согласно которому такого-то рода формальные системы могут быть интерпретированы как теории вывода, но это доказательство невозможно без утверждений отно- сительно теории вывода. В общем, эмпирические, интуитив- ные, описательные и т. д. соображения, которые обычно остаются за пределами логических построений, фактически не могут быть выброшены из логики в целом как особой области познания. Это мы и стремились показать на при- мере общей теории вывода.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Итак, логические системы в рамках общей теории выво- да можно разбить на две группы: 1) логические системы, образующие логику высказываний; 2) логические системы, претендующие на роль непосредственного описания свойств следования (исходящие из интуитивного понимания послед- него). Их различие относительно. Так, по крайней мере некоторые системы второго рода можно включить в логику высказываний, взяв их просто как обособившиеся фраг- менты классической логики высказываний. Какими бы ни оказались взаимоотношения этих систем, одно обстоятельство остается неизменным и существенным с гносеологической точки зрения: системы второй группы образуют фундамент теории вывода, поскольку они факти- чески дают описание тех предпосылок, с которыми явно или неявно (как это и делается в большинстве случаев) сообразуются в теории вывода. Оно сохранит силу даже в том случае, если мы допустим возможность ограничения классической логики высказываний, в результате которого получится система, удовлетворяющая всем требованиям к системам второго рода. Если при построении последних идут именно по пути таких ограничений, то этот путь мож- но рассматривать как допустимый эвристический прием, но не как гносеологически верное построение теории вывода. Аналогично будет обстоять дело в том случае, когда уда- стся дать определение выводимости в исчислении высказы- ваний, при котором класс положений о выводимости одних формул из других совпадает с классом интуитивно прием- лемых правил вывода. Более детальный анализ отношений логических систем указанных групп выходит за рамки задач данной работы, затрагивающей лишь основы и гно- сеологические предпосылки теории вывода. 146
Мы рассмотрели взаимоотношения двух путей иссле- дования правил вывода. Первый связан с функциональ- ной интерпретацией формул теории вывода, второй — с содержательным анализом некоторых интуитивно дан- ных предпосылок. Понимание формул теории вывода как функций ис- тинности входящих в них переменных высказываний есть важное эвристическое средство в теории вывода. Но оно не есть достаточное во всех отношениях и абсолют- но безупречное средство построения логических систем, описывающих правила вывода и соответствующих ин- туиции. По самой сути дела здесь либо необходимо ис- ходить из некоторой интуитивной основы и строить логическую систему применительно к ней, либо как-то модифицировать имеющиеся логические системы в рас- чете удовлетворить этой основе (можно сказать, в со- ответствии с данной гносеологической задачей). Коротко говоря, интуитивную основу, о которой шла речь, образуют следующие факторы. Это, во-первых, есть отбор конечного множества (естественно, неболь- шого) логических знаков из числа употребляемых в рассуждениях. Эти знаки должны иметь независимые значения и должны быть достаточными для определе- ния прочих знаков такого же рода. В частности, вместо строгой дизъюнкции можно взять нестрогую, приведя соответствующие соображения в ее пользу. Но в таком случае мы будем исходить уже из иных интуитивных предпосылок. Какой набор знаков предпочтительнее, за- висит от того, какие стороны процесса познания приня- ты во внимание и с какой точки зрения они рассмотре- ны, т. е. от соображений гносеологического порядка. Интуитивную основу, во-вторых, образует перечисление некоторого конечного множества утверждений, построен- ных из знаков высказываний и выбранных логических знаков, в качестве приемлемых правил вывода и пере- числение некоторого конечного множества утверждений, считаемых неприемлемыми. Очевидно, что возможность различных вариантов интуитивной основы служит одной из причин разнообразия путей формализации логиче- ского следования. Построение логической системы, удовлетворяющей избранной интуитивной основе, есть построение аксио- 147
магической системы или дедуктивной системы иного типа (например, системы гениеновского типа), в которой оправдывались бы (выводились бы, считались бы истин- ным,и) все интуитивно приемлемые и исключались бы (не выводились) интуитивно не приемлемые утвержде- ния. Заметим, что даже при одной и той же интуитив- ной основе это может быть выполнено различными пу- тями,— еще один источник разнообразия в формализа- ции следования. Построение логической системы, удовлетворяющей заданной интуитивной основе, есть своего рода скачок, неизбежный в силу самих методов познания отрыв от эмпирически данного материала, от заданной интуитив- ной основы. Этот скачок связан с двумя обстоятельства- ми. Первое обстоятельство — соображения удобства ло- гического исследования. При этом в числе основных знаков и утверждений логической системы могут ока- заться такие, которых нет в данной интуитивной основе, но с помощью которых можно 'получить все элементы последней; эти знаки и утверждения выбираются пото- му, что базирующаяся на них логическая система удов- летворяет некоторым логическим критериям (например, полна относительно некоторой интерпретации) или мо- жет быть исследована с этой точки зрения в духе уста- новившейся в логике традиции. Второе обстоятельство состоит в следующем. Интуи- тивная основа есть нечто конечное, тогда ,как логиче- ская система определяет бесконечное множество выво- димых (истинных, приемлемых) утверждений. Отсюда — отсутствие гарантии против того, что среди выводимых утверждений не будет таких, которые сомнительны с точки зрения интуиции. Частичные гарантии дает вве- дение определения «парадоксального» утверждения, ко- торое (определение) обобщает данные утверждения, считаемые неприемлемыми в качестве правил вывода, и построение логической системы с таким расчетом, что оказывается возможным доказательство невьгводимости определенных таким образом «парадоксальных» утверж- дений в даной системе. Но это есть гарантия лишь с точки зрения данного определения, а не вообще гаран- тия от любых «парадоксов». Аналогично обстоит дело с приемлемыми утверждениями: возможно введение об- 148
щих определений таких утверждений и решение проб- лемы полноты логической системы относительно этих определений, а не вообще. Таким образом, определения интуитивно приемлемых и неприемлемых утверждений по необходимости оказы- ваются односторонними, частичными и относительными, в общем — зависящими от такой неустойчивой вещи, как интуиция. Поэтому тот путь в логике, на котором ста- раются не логику приспособить к языку, а приспособить язык к логике (логические построения рекомендуются как дополнение к языку или как частичная замена его логического каркаса), представляется более перспектив- ным. Это, конечно, так. Однако и попытки приспособ- ления логики к естественному языку не бесполезны хо- тя бы как описание естественно-исторической основы логических средств рассуждения.
Литература 1. Биркгоф Г. Теория структур. Перевод с английского. М., 1952. 2. Витгенштейн Л. Логико-философский трактат. Перевод с немецкого. М., 1958. 3. Гильберт Д. и Аккерман В. Основы теоретической логи- ки. Перевод с немецкого. М., 1947. Изд. 2. М.: URSS, 2010. 4. Ж е г а л к и н И. И. Арифметизация символической логики. Ма- тематический сборник, т. 35, выпуск 3—4. М., 1928. 5. 3 и н о в ь е в А. А. . Философские проблемы многозначной логи- ки. М., 1960. 6. 3 и н о в ь е в А. А. Дедуктивный метод в исследовании выска- зываний о связях. Применение логики в науке и технике. М., 1960. 7. Зиновьев А. А. Логическое строение знаний о связях. Сб. «Логические исследования». М., 1959. 8. Зиновьев А. А. К определению понятия связи. «Вопросы фи- лософии», 1960, № 8. 9. Зиновьев А. А. К вопросу о методе исследования знаний (высказывания о связях). «Доклады АПН РСФСР», I960, № 3. 10. 3 и н о в ь е в А. А. Двузначная и многозначная логика. Фило- софские вопросы современной логики. Печатается. 11. КарнапР. Значение и необходимость. Перевод с английского. М., 1959. Изд. 2. М.: URSS, 2007. 12. Клини С. К. Введение в математику. Перевод с англий- ского. М., 1957. Изд. 2. М.: URSS, 2009. 13. КолмогоровА. Н. О принципе tertium non datur. Матема- тический сборник, т. 32, выпуск 4, !М., 1925. 14. Марко в А. А. Логика математическая. БСЭ, т. 25, 1954. 15. Н о вик о в П. С. Элементы математической логики. М., 1959. 16. ОрловИ. Е. Исчисление совместности предположений. Мате- матический сборник, т. 35, выпуск 3—4, 1928. 17. ТаванецП. В. Вопросы теории суждения. М., 1955. 18. Тарский А. Введение в логику и методологию дедуктивных наук. Перевод с английского. М., 1948. 19. Я но вс кая С. А. Предисловие к русскому переводу книги Кар- напа «Значение и необходимость». 20. Я н о в с к а я С. А. Комментарии к русскому переводу книги Д. Гильберта и В. Аккермана «Основы теоретической логики». 21. Черч А. Введение в математическую логику. Перевод с англий- ского. IM., 1960. Изд. 2. М.: URSS, 2009. 22. А с к е г ш a n n W. Begrundung einer strengen Implikation. The Journal of Symbolic logic, v. 21, N 2, 1956. 23. А с к e r m a n n W. Uber die Beziehung zwischen strikter und strenger Implikation. Dialectica, v. 12, N 47/48, 1958. 24. A j d u к i e w i c z K. Okres warunkowy a implikacia materialna. Studia Logica, t. IV, 1956. 25. Ajd u к i e w i c z K. Abriss der Logik. Berlin, 1958. 26. A n d e r s о n A. R. Improved decision procedures for Lewis’s cal- culus S4 and Wright’s calculus M. The Journal of Symbolic logic, v. 19, N 3, 1954. 150
27. Bochenskil.M. Formale Logik. Munchen, 1956. 28. В a r c a n R. C. A functional calculus of first order based on strict implication. The Journal of Symbolic logic, v. 11, N 1, 1946. 29. В e г n a у s P. John Myhill. On the interpretation of the sign «С». The Journal of symbolic logic, v. 20, N 2, 1955. 30. Carn a pR. Einfiihrung in die symbolische Logik. Wien, 1954. 31. CurryH. B. The Interpretation of formalized implication. Theo- ria, v. 25, N 1, 1959. 32. Hermes H. und Scholz H. Mathematische Logik. Enzyklopadie der mathematischen Wissenschaften, В. I, H. I, T. I, 1952. 33. GentzenG. Untersuchungen fiber das logische Schlieflen. Mathematische Zeitschrift, B. 39, 1934. 34. lohannson I. Ded Minimalkalkiil..........Compositio Mathema- tica, Bd. 4, 1936. 35. L о r e n z e n P. Einfiihrung in die operative Logik und Mathema- tik. Berlin, 1955. 36. L о r e n z e n P. Formale Logik. Berlin, 1959. 37. Lorenzen P. Die ontologische und die operative Auffassung der Logik. Proceedings of the Xlth international congress of Philo- sophy, v. V. Amsterdam, 1953. 38. LewisC.J. A survey of symbolic logic. Berkeley, 1918. 39. Lewis C. J. and Langford С. H. Symbolic logic. New York, 1932. 40. Myhill J. On the interpretation of the sign <O >. The Journal of symbolic logic, v. 18, 1953. 41. McKinsey J. С. C. A solution of the decision problem for the Lewis’systems S2 and S4, .... The Journal of Symbolic logic, v. 6, 1941. 42. McKinsey J. С. C. and Tarski A. Some theorems about the sentential calculi of Lewis and Heyting. The Journal of Symbo- lic logic, v. 13, 1948. 43. Pap A. The strict implication, entailment and modal iteration. Philosophical Review, v. 65, N 5, 1955. 44. Reichenbach H. Elements of Symbolic logic. N.— Y., 1947. 45. R e i c h e n b a c h H. Philosophical Foundations of Quantum Me- chanics. Berkeley and Los Angeles, 1946. 46. Schmidt A. Ein aussagenlogischer Zugang zu den Modalitaten der strikten Logik. Proceedings of the International Congress of Mathematicians, Amsterdam, 1954, Bd. 2. 47. SchrdterK. The orie des logischen Schllssens. Zeitschrift fur mathematische Logik und Grundlagen der Mathematik, Bd. 1, H. 1, 1955; Bd. 4, H. 1, 1958. 48. S i m о n s L. New axiomatizations of S3 and S4. The Journal of Symbolic logic, v. 18, 1953. 49. S ten is E. Natural implication and material implication. Theoria, v. 13, 1947. 50. Tar ski A. Uber den Begriff der logischen Folgerung. Actes du congrSs international de philosophic scientifique. Sorbonne, 1935. 51. WrightG. H. A new system 01 modal logic. Proceedings of the Xlth international congress of philosophy, v. V. Amsterdam, 1953. 52. Л у касевич Я. Аристотелевская силлогистика. Издательство иностранной литературы. Москва, 1959. 53. Boehen ski I. М. Logisch — Philosophische Studien. Freiburg— Munchen, 1959.
О ЛОГИЧЕСКИХ РАБОТАХ А. А. ЗИНОВЬЕВА Александр Александрович Зиновьев — большое явление русской культуры второй половины XX века. Человек ренессансного таланта — философ, социальный теоре- тик, глубокий исследователь современной цивилизации, писатель, ху- дожник, публицист, общественный деятель, — он прожил сложную, драматическую жизнь и остался верным своим убеждениям. Однако широкая публика не всегда знает, что А. А. Зиновьев на- чинал свои исследования с логики. Именно эти проблемы были в тече- ние длительного времени в центре его интересов. В этой области им высказано множество идей, некоторые из которых были сразу же под- хвачены коллегами в нашей стране и за рубежом, другие первоначаль- но были не поняты, хотя постепенно стали использоваться (нередко без ссылки на автора), третьи все еще ожидают признания. Я хочу подчеркнуть, что логика была не просто той областью, в которой А. А. Зиновьев начинал свою исследовательскую деятель- ность и которую он затем оставил ради других занятий. В действи- тельности логика лежит в основе всех его социальных и философско- этических построений. Не случайно одна из его важнейших книг назы- вается «Логическая социология». Но саму логику он понимал по- своему, нередко в противоречии с тем, что считалось общепринятым. Для А. А. Зиновьева смысл логики не в конструировании фор- мальных исчислений, а в использовании формальных методов для вы- работки приемов научного познания. Так было начиная с первых его работ, посвященных исследованию логического метода в «Капитале» К. Маркса и кончая работами по логической физике и логической со- циологии. Именно этот смысл имеют работы А. А. Зиновьева по ком- плексной логике. В последние годы жизни он разрабатывал программу интеллектологии, которая должна объединить логику, гносеологию и онтологию.
Вклад А. А. Зиновьева в логику значителен и далеко не освоен со- временными исследователями. Многие поставленные им проблемы не только не исчезли, а стали более острыми. Многие его идеи исключи- тельно актуальны. Я надеюсь, что переиздание основных логических работ Александра Александровича привлечет к ним то внимание, кото- рое они заслуживают. Академик В. А. Лекторский
СОДЕРЖАНИЕ О логических работах А. А. Зиновьева (В, А. Лекторский) . 1 Предисловие ............................................. 3 Глава первая. Логика высказываний .... 7 Глава вторая. Проблема логического следования . 39 Глава третья. Эмпирическая теория вывода . . 75 Глава четвертая. Общая теория вывода .113 Заключение .............................................146 Литература ......................................... . . 150
ББК 87.4 Зиновьев Александр Александрович Логика высказываний и теория вывода / Вступ. ст. В. А. Лекторского. Изд. 2-е, испр. и доп. — М.: Издательство ЛКИ, 2010. — 160 с. (Из наследия А. А. Зиновьева.) Настоящая книга, написанная выдающимся отечественным философом и логиком А. А. Зиновьевым, посвящена проблеме логического следования, кото- рая, по мнению автора, является одной из центральных теоретических проблем современной логики. Проблема логического следования заключается, коротко говоря, в следующем: можно ли классическую логику высказываний непосред- ственно рассматривать как общую теорию вывода, дающую описание привычно ясных правил вывода; если нет, то можно ли для логического следования по- строить систему, аналогичную построениям в классической логике высказыва- ний? При исследовании этой проблемы автор апеллирует к интуитивному по- ниманию правил вывода, к эмпирическим данным рассуждений и т. п. Рекомендуется философам, логикам, методологам науки, студентам и ас- пирантам соответствующих специальностей. Ответственный редактор доктор философских наук П. В. Таванец Издательство ЛКИ. 117312, Москва, пр-т Шестидесятилетия Октября, 9. Формат 60x90/16. Печ. л. 10. Зак. № 3502. Отпечатано в ООО «ЛЕНАНД». 117312, Москва, пр-т Шестидесятилетия Октября, 11А, стр. 11. ISBN 978-5-382-01174-5 © А. А. Зиновьев, 1962, 2010 © В. А. Лекторский, вступительная статья, 2010 © Издательство ЛКИ, 2010 НАУЧНАЯ И УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА ~/Г"| E-mail: URSS@URSS.ru А*. Каталог изданий в Интернете: http://URSS.ru J Тел./факс: 7 (499) 135-42-16 URS8 Тел./факс: 7 (499) 135-42-46
Александр Александрович ЗИНОВЬЕВ (1922-2006) Всемирно известный логик, социолог, писатель, публицист. Родился в деревне Пахтино Чухломского района Костромской области. Участник Великой Отечест- венной войны с первого до последнего дня, удостоен боевых наград. В 1951 г. окончил философский факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, затем там же аспирантуру. В 1954 г. защитил кандидатскую диссертацию «Логика “Капитала” Маркса»; через шесть лет — докторскую диссертацию «Философские проблемы многозначной логики». Они снискали автору репутацию яркого, смелого, неза- висимого ученого. С 1959 по 1976 гг. А. А. Зиновьев — научный сотрудник Института философии АН СССР; одновременно в 1963—1969 гг. — профессор, заведующий кафедрой логики философского факультета МГУ. Разработал оригинальную концепцию логики (комплексная логика). Опубликовал ряд монографий по логике и мето- дологии науки («Философские проблемы многозначной логики», «Логика вы- сказываний и теория вывода», «Основы логической теории научных знаний», «Комплексная логика», «Логика науки», «Логическая физика»). Многие из них переведены на иностранные языки. Получил признание в международном научном сообществе как один из крупнейших логиков XX века. Параллельно занимался изучением реального коммунизма, построенного в Совет- ском Союзе. Результатом этих исследований стали вышедшие за рубежом социо- логические романы «Зияющие высоты» (1976) и «Светлое будущее» (1978). Они имели огромный резонанс во всем мире. После выхода этих книг А. А. Зиновьев был лишен советского гражданства и вы- слан вместе с семьей из СССР; 21 год жил в Мюнхене. В период вынужденной эмиграции разрабатывал логику и методологию социального познания, создал теорию коммунистического строя, теорию формирующегося на Западе сверх- общества. Он стал первым, кто с научных позиций подверг критике горбачевскую перестройку, точно предсказал ее исход, проанализировал постсоветский этап в новейшей истории России. Удостоен ряда научных наград и званий, включая премию А. де Токвиля — высшую международную премию в области социологии. А. А. Зиновьев — единственный в России обладатель этой премии. Активно зани- мался публицистической деятельностью. Всего им написано около 50 книг и сотни статей. В 1999 г. А. А. Зиновьев вернулся в Москву. В последние годы он активно вел научную работу, выпустил ряд книг, в числе которых «Очерки комплексной логики» (URSS, 2000), «Логическая социология» (2002) и «Фактор понимания» (2006), преподавал в вузах, занимался общественной деятельностью. А. А. Зиновьев скончался в 2006 году после тяжелой болезни и был похоронен в Москве на Ново- девичьем кладбище. 8782 ID 112284 НАУЧНАЯ И УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА Г"^ E-mail’ IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII IXJ URSS@URSS.ru