第五章必然性推理下模态推理精选文档.ppt

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1、第五章第五章 必然性推理下模必然性推理下模态推理态推理本讲稿第一页，共三十二页你你可能可能在有些时刻欺骗有些人，在有些时刻欺骗有些人，但你但你不可能不可能在所有时刻欺骗所有人。在所有时刻欺骗所有人。第五章第五章 模态推理模态推理本讲稿第二页，共三十二页第五章第五章 模态推理模态推理n n 模态命题概述模态命题概述n n 模态对当关系及其推理模态对当关系及其推理n n 模态命题与非模态命题的关系及推理模态命题与非模态命题的关系及推理n n 模态三段论模态三段论n n 模态复合命题推理模态复合命题推理本讲稿第三页，共三十二页n n命题的分类命题的分类命题的分类命题的分类模态命题模态命题模态命题模态

2、命题必然必然必然必然P P、可能、可能、可能、可能P P简单命题简单命题简单命题简单命题（变项概念）（变项概念）（变项概念）（变项概念）复合命题复合命题复合命题复合命题（变项命题）（变项命题）（变项命题）（变项命题）联言联言联言联言选言选言选言选言假言假言假言假言关系命题关系命题关系命题关系命题S S和和和和P P有有有有R R关系关系关系关系性质命题性质命题性质命题性质命题S S是是是是P P负命题负命题负命题负命题非模态非模态非模态非模态命题命题命题命题命命命命 题题题题本讲稿第四页，共三十二页第一节第一节 模态命题概述模态命题概述 狭义与广义狭义与广义狭义与广义狭义与广义n n模态逻辑（

3、模态逻辑（模态逻辑（模态逻辑（modal logicmodal logic）：）：）：）：研究模态命题及其推理的逻辑。研究模态命题及其推理的逻辑。研究模态命题及其推理的逻辑。研究模态命题及其推理的逻辑。n n模态命题（模态命题（模态命题（模态命题（modal propositionmodal proposition）：）：）：）：包含模态词的命题。包含模态词的命题。包含模态词的命题。包含模态词的命题。必然性：必然性：必然性：必然性：必然、一定必然、一定必然、一定必然、一定 例：例：例：例：偶数偶数偶数偶数必必必必然然然然能被能被能被能被2 2整除整除整除整除。可能性：可能性：可能性：可能性：或

4、许、也许或许、也许或许、也许或许、也许 例：不可能例：不可能例：不可能例：不可能人能拔着自己的头发上天。人能拔着自己的头发上天。人能拔着自己的头发上天。人能拔着自己的头发上天。规范性：规范性：规范性：规范性：应当、必须、允许、禁止应当、必须、允许、禁止应当、必须、允许、禁止应当、必须、允许、禁止 例：例：例：例：一个人一个人一个人一个人应当应当应当应当做到：富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。做到：富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。做到：富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。做到：富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。时态性：时态性：时态性：时态性：已经、将要、正在已经、将要、正在已经、将要、正

5、在已经、将要、正在 、有时、始终、有时、始终、有时、始终、有时、始终 例：例：例：例：如果你如果你如果你如果你将来将来将来将来想做政治家，那么你想做政治家，那么你想做政治家，那么你想做政治家，那么你现在现在现在现在要多参加社会活动。要多参加社会活动。要多参加社会活动。要多参加社会活动。认知性：认知性：认知性：认知性：知道、相信、认为、看见、但愿、要求、可证实知道、相信、认为、看见、但愿、要求、可证实知道、相信、认为、看见、但愿、要求、可证实知道、相信、认为、看见、但愿、要求、可证实 例：例：例：例：我我我我知道知道知道知道你你你你不知道不知道不知道不知道我我我我知道知道知道知道地球是圆的。地球

6、是圆的。地球是圆的。地球是圆的。本讲稿第五页，共三十二页第一节第一节 模态命题概述模态命题概述 狭义与广义狭义与广义狭义与广义狭义与广义n n狭义模态命题狭义模态命题狭义模态命题狭义模态命题 （真值（真值（真值（真值/真势真势真势真势/真理模态命题，真理模态命题，真理模态命题，真理模态命题，alethic modal propositionalethic modal proposition）必然模态命题必然模态命题必然模态命题必然模态命题 （LpLp、L L p p ）或（或（或（或（p p、p p）可能模态命题可能模态命题可能模态命题可能模态命题 （MpMp、MM p p ）或（）或（）或（

7、）或（p p、p p）n n广义模态命题广义模态命题广义模态命题广义模态命题狭义模态命题狭义模态命题狭义模态命题狭义模态命题 +其他模态命题其他模态命题其他模态命题其他模态命题n n实然命题：实然命题：实然命题：实然命题：不包含不包含不包含不包含“必然必然必然必然”、“可能可能可能可能”模态词的命题。模态词的命题。模态词的命题。模态词的命题。(p,SAP p,SAP)例：例：例：例：太阳从东方升起。太阳从东方升起。太阳从东方升起。太阳从东方升起。必然必然必然必然太阳从东方升起。太阳从东方升起。太阳从东方升起。太阳从东方升起。可能可能可能可能太阳从东方升起。太阳从东方升起。太阳从东方升起。太阳从

8、东方升起。本讲稿第六页，共三十二页第一节 模态命题概述 狭义与广义狭义与广义n n命题模态命题模态（从言模态，（从言模态，de dictode dicto modality modality）：）：模态词位于命题模态词位于命题 之前或之后，修饰、限制该命题。之前或之后，修饰、限制该命题。例：必然地例：必然地（如果物体受到摩擦，它就会生热）。L L(p p q q)火星上和月球上都存在生命是可能的。是可能的。M M(p p q q)不可能不可能人能举起自己。MM pn n事物模态事物模态（从物模态，（从物模态，de rede re modality modality）：）：位于语句之中，修位于语

9、句之中，修 饰主语和谓语之间的联系方式。饰主语和谓语之间的联系方式。例：例：所有人都是必然必然会死的。x x (R R(x x)L L S S(x x)有些科大的学生可能可能成为国家的栋梁。x x (X X(x x)M M D D(x x)人不可能不可能举起自己。x x (R R(x x)M M J J(x x)泰坦尼克号沉没可能是可能是轮船设计有缺陷所致。C C(a a)M M Q Q(a a)本讲稿第七页，共三十二页第一节 模态命题概述 基本模态命题基本模态命题n n基本（简单）模态命题基本（简单）模态命题：不包含其他模态命题的模态命题。不包含其他模态命题的模态命题。（模态命题的基本形式，

10、通常是：（模态命题的基本形式，通常是：模态词模态词+实然命题实然命题）（普通逻辑学主要考察基本模态命题）（普通逻辑学主要考察基本模态命题）n n复合模态命题复合模态命题：包含其他模态命题的模态命题。包含其他模态命题的模态命题。（模态命题的复合形式，通常是：（模态命题的复合形式，通常是：模态词模态词+基本模态命题基本模态命题）例：例：如果必然必然张三有生命，那么张三长生不老是不可能不可能。（L Lp p MMq q）如果必然必然能从A推出B，那么必然必然A蕴涵B。（L Lp p Lq q）可能可能明天会爆发世界大战，也可能可能明天不会爆发世界大战。（MMp p MMp p）本讲稿第八页，共三十二

11、页第一节 模态命题概述 基本模态命题基本模态命题n n种类种类：1.必然肯定命题 LpLp2.必然否定命题 L Lp p3.可能肯定命题 MpMp4.可能否定命题 MMp p例：例：强盗的儿子也是强盗。强盗的儿子也是强盗。强盗的儿子强盗的儿子必定必定也是强盗。也是强盗。强盗的儿子强盗的儿子必定不是必定不是强盗。强盗。强盗的儿子强盗的儿子不一定是不一定是强盗。强盗。强盗的儿子强盗的儿子可能可能也是强盗。也是强盗。强盗的儿子强盗的儿子可能不是可能不是强盗。强盗。强盗的儿子强盗的儿子不可能是不可能是强盗。强盗。本讲稿第九页，共三十二页第一节 模态命题概述 模态命题的真、假模态命题的真、假n n模态算

12、子模态算子算子（算子（operatoroperator）：）：运算符。逻辑算子（逻辑算子（logical operatorlogical operator）：）：逻辑运算符。命题联结词（命题联结词（propositional connectivespropositional connectives）：）：，模态算子（模态算子（modal operatormodal operator）：）：L，M n n模态算子与命题联结词的区别模态算子与命题联结词的区别（1）复合命题的真假由其组成部分（肢命题）的真假决定，因此，命题联结词又称“真值联结词”。（2）基本模态命题的真假却并非由其组成部分（实然命题

13、）的真假来决定。本讲稿第十页，共三十二页第一节 模态命题概述 模态命题的真、假模态命题的真、假n n模态算子与命题联结词的区别模态算子与命题联结词的区别（1）复合命题的真假由其组成部分（肢命题）的真假决定，因此，命题联结词又称“真值联结词”。（2）基本模态命题的真假却并非并非并非并非由其组成部分（实然命题）的真假来决定。例：例：中国队在2008北京奥运会上获得了（没有获得）（没有获得）51枚金牌。可能可能中国队在2008北京奥运会上获得了51枚金牌。可能可能中国队不会不会在2008北京奥运会上获得51枚金牌。必然必然中国队会会在2008北京奥运会上获得51枚金牌。必然必然中国队不会不会在200

14、8北京奥运会上获得了51枚金牌。问：如何确定模态命题的真、假？问：如何确定模态命题的真、假？本讲稿第十一页，共三十二页第一节 模态命题概述 模态命题的真、假模态命题的真、假n n可能世界语义学可能世界语义学可能世界（可能世界（possible worldpossible world）：）：最早由莱布尼兹（G.W.Leibnitz）提出（1）一个事态 是可能的，iff 不包含矛盾。（2）一个由事态1,2,3 形成的组合是可能的，iff 由1,2,3 推不出矛盾。（3）由无穷多的具有各种性质的事物所形成的可能是事物的组合，就是 一个可能世界。（4）现实世界也是众多可能世界中的一个，是上帝选择的最丰

15、富、最完 美的可能世界。在此基础上，莱布尼兹进一步讨论了两个方面的问题在此基础上，莱布尼兹进一步讨论了两个方面的问题本讲稿第十二页，共三十二页第一节 模态命题概述 模态命题的真、假模态命题的真、假n n可能世界语义学可能世界语义学1.1.必然性、可能性必然性、可能性（1）一个命题是必然的必然的，当且仅当，它在所有的所有的可能世界中都是真的。（2）一个命题是可能的可能的，当且仅当，它在有些有些可能世界中都是真的。2.2.推理的真理、事实的真理推理的真理、事实的真理（1）推理的真理推理的真理：在所有的所有的可能世界中都真的真理，因而是必然的必然的。（2）事实的真理事实的真理：只在现实世界现实世界中

16、为真的真理，因而是偶然的偶然的。20世纪50-60年代，克里普克（S.Kripke）等现代逻辑学家将莱布尼兹的思想发展为一种模态语义理论可能世界理论可能世界理论。本讲稿第十三页，共三十二页第一节 模态命题概述 模态命题的真、假模态命题的真、假n n可能世界语义学可能世界语义学可能世界的两种定义可能世界的两种定义（1）我们能想象的任何世界，包括现实世界。（西游记等）（2）逻辑上一致的，即任何不包含矛盾的世界。现实世界（现实世界（real worldreal world）的地位）的地位（1）与其他非现实世界在逻辑上平权在逻辑上平权。（2）是构想其他可能世界的基础基础。某一现实事物不存在，或某一非现

17、实事物存在。某物所具有的性质不同于它在现实世界中所具有的性质。某些事物之间的关系不同于它们在现实直接中所具有的关系。某些现实发生的事件在其中不发生，或某些现实不发生的事 件在其中发生。本讲稿第十四页，共三十二页第一节 模态命题概述 模态命题的真、假模态命题的真、假n n模态命题的真、假模态命题的真、假（P95P95图表图表）L Lp p 为真，当且仅当，为真，当且仅当，p p 在所有可能世界中都真。在所有可能世界中都真。L Lp 为假，当且仅当，存在一个可能世界，p 在其中为假。L Lp 为真，当且仅当，p 在所有可能世界中都假。L Lp 为假，当且仅当，存在一个可能世界，p 在其中为真。MM

18、p p 为真，当且仅当，存在一个可能世界，为真，当且仅当，存在一个可能世界，p p 在其中为真。在其中为真。MMp 为假，当且仅当，不存在可能世界，p 在其中为真。MMp 为真，当且仅当，存在一个可能世界，p 在其中为假。MMp 为假，当且仅当，不存在可能世界，p 在其中为假。例：例：必然地必然地，太阳从东方升起。必然地必然地，太阳不不从东方升起。太阳从东方升起是可能的可能的。太阳不不从东方升起是可能的可能的。本讲稿第十五页，共三十二页第一节 模态命题概述 模态命题的真、假模态命题的真、假n n模态命题的真、假模态命题的真、假例：例：P95P95假设一个袋子中装有红、黄、白三种颜色的球，各10

19、只。（1）摸取一只，但还未验证颜色。我摸到的可能可能是白色的球。我摸到的可能不可能不是白色的球。（2）确认已摸到了一只白色的球。我摸到的必然必然是白色的球。我摸到的必然不必然不是白色的球。（3）摸取之前。我可能可能摸到是白色的球。我可能可能摸不不到白色的球。我必然必然将摸到白色的球。我必然必然摸不不到白色的球。本讲稿第十六页，共三十二页第五章第五章 模态推理模态推理n n 模态命题概述模态命题概述n n 模态对当关系及其推理模态对当关系及其推理n n 模态命题与非模态命题的关系及推理模态命题与非模态命题的关系及推理n n 模态三段论模态三段论n n 模态复合命题推理模态复合命题推理本讲稿第十七

20、页，共三十二页第二节 模态对当关系及其推理 模态对当关系模态对当关系MMPMMp pL LPL Lp p反对关系反对关系下反对关系下反对关系下反对关系下反对关系差差等等关关系系差差等等关关系系矛矛 盾盾关关 系系矛矛 盾盾关系关系逆逆差差等等关关系系逆逆差差等等关关系系本讲稿第十八页，共三十二页第二节 模态对当关系及其推理 对当关系推理对当关系推理1.根据矛盾关系L Lp MMpL Lp(MMp)L Lp(MMp)MMp(L Lp)MMp(L Lp)2.根据差等关系L Lp MMp(MMp)(L Lp)(MMp)(L Lp)3.根据反对关系L Lp(L Lp)L Lp(L Lp)4.根据下反对

21、关系(MMp)MMp(MMp)MMp本讲稿第十九页，共三十二页第二节 模态对当关系及其推理 对当关系推理对当关系推理注意：注意：（1）区分基本模态命题与其负命题。张三可能不是可能不是杀人犯 MMp（基本模态命题）张三不可能是不可能是杀人犯 MMp 等值于 L Lp（可能肯定命题的负命题，复合模态命题）差差等等关关系系（2）对于带量词的基本模态命题要能根据对当关系进行 等值转换和推理。P99P99（3）区分逻辑必然逻辑必然、物理必然物理必然；逻辑可能逻辑可能、物理可能物理可能。本讲稿第二十页，共三十二页第五章第五章 模态推理模态推理n n 模态命题概述模态命题概述n n 模态对当关系及其推理模态

22、对当关系及其推理n n 模态命题与非模态命题的关系及推理模态命题与非模态命题的关系及推理n n 模态三段论模态三段论n n 模态复合命题推理模态复合命题推理本讲稿第二十一页，共三十二页第三节 模态命题与实然命题的关系及推理图例：图例：矛盾关系下反对关系反对关系差等关系逆差等关系MpMpLpLppp本讲稿第二十二页，共三十二页1.根据矛盾关系L Lp pp MMpp MMpp (L Lp)2.根据反对关系L Lp p(MMp)p(MMp)(p)L Lp(p)L Lp p 3.根据下反对关系p MMp(MMp)p(p)(L Lp)p(L Lp)p(L Lp)(p)MMp(MMp)p第三节 模态命题

23、与实然命题的关系及推理本讲稿第二十三页，共三十二页第三节 模态命题与实然命题的关系及推理例例 1 1 最近一段时期，有关要发生地震的传言很多。一天傍晚，小明问在院里乘凉的爷爷：“爷爷，他们都说明天要地震了。”爷爷说：“根据我的观察，明天不必然地震”。小明说，“那您的意思是明天肯定不会地震了。”爷爷说不对。小明陷入了迷惑。以下哪句话与爷爷的意思最为接近？以下哪句话与爷爷的意思最为接近？以下哪句话与爷爷的意思最为接近？以下哪句话与爷爷的意思最为接近？A.明天必然不地震。B.明天可能地震。C.明天可能不地震。D.明天不可能地震。E.明天不可能不地震。本讲稿第二十四页，共三十二页第三节 模态命题与实然

24、命题的关系及推理例例 2 2一把钥匙能打开天下所有的锁。这样的万能钥匙是不可能存在的。以下哪项最符合题干的断定？以下哪项最符合题干的断定？A.A.任何钥匙都必然有它打不开的锁。任何钥匙都必然有它打不开的锁。B.B.至少有一把钥匙必然打开天下所有的锁。至少有一把钥匙必然打开天下所有的锁。C.C.至少有一把锁天下所有的钥匙都打不开。至少有一把锁天下所有的钥匙都打不开。D.D.任何钥匙都可能有它打不开的锁。任何钥匙都可能有它打不开的锁。E.E.至少有一把钥匙可能打不开天下所有的锁。至少有一把钥匙可能打不开天下所有的锁。本讲稿第二十五页，共三十二页第三节 模态命题与实然命题的关系及推理例例 3 3 美

25、国前总统林肯曾说：“最高明的骗子，可能在某个时刻欺骗所有的人，也可能在所有时刻欺骗某些人，但不可能在所有时刻欺骗所有的人。”如果上述断定是真的，那么下述哪项为假？如果上述断定是真的，那么下述哪项为假？A.A.林肯可能在某个时刻受骗。林肯可能在某个时刻受骗。B.B.林肯可能在任何时候都不受骗。林肯可能在任何时候都不受骗。C.C.骗子也可能在某个时刻受骗。骗子也可能在某个时刻受骗。D.D.不存在某个时刻所有的人都必然不受骗。不存在某个时刻所有的人都必然不受骗。E.E.不存在某一时刻有人可能不受骗。不存在某一时刻有人可能不受骗。本讲稿第二十六页，共三十二页第三节 模态命题与实然命题的关系及推理例例

26、4 4 依次取n个（n 1）自然数组成一有穷数列，其中的奇数数列和偶数数列显然都比该自然数数列短。但是，假如让该自然数数列无限延长，则其中的奇数数列和偶数数列就会与自然数数列本身一样长。由此我们可以作出结论：在有穷的世界中，部分必定小于整体；在无穷的世界中，部分可能等于整体以下那一项不可能是上面结论的逻辑推论？以下那一项不可能是上面结论的逻辑推论？A.A.在有穷的世界里，部分可能小于整体。在有穷的世界里，部分可能小于整体。B.B.在无穷的世界中，部分必然不等于整体。在无穷的世界中，部分必然不等于整体。C.C.在无穷的世界里，整体可能等于部分。在无穷的世界里，整体可能等于部分。D.D.在有穷的世

27、界里，整体必定大于部分。在有穷的世界里，整体必定大于部分。E.E.在无穷世界里，并非部分不可能等于整体。在无穷世界里，并非部分不可能等于整体。本讲稿第二十七页，共三十二页第五章第五章 模态推理模态推理n n 模态命题概述模态命题概述n n 模态对当关系及其推理模态对当关系及其推理n n 模态命题与非模态命题的关系及推理模态命题与非模态命题的关系及推理n n 模态三段论模态三段论n n 模态复合命题推理模态复合命题推理本讲稿第二十八页，共三十二页1.必然模态三段论第四节 模态三段论绿色植物绿色植物必然必然能进行光合作用，海洋里的藻类必然必然是绿色植物，绿色植物，所以，海洋里的藻类必然必然能进行光

28、合作用。必然MAP必然SAM必然SAP2.必然和可能模态三段论灵长类动物灵长类动物必然必然有发达的大脑，旺财可能可能是灵长类动物，灵长类动物，所以，旺财可能可能有发达的大脑。必然MAP可能SAM可能SAP本讲稿第二十九页，共三十二页3.必然和实然三段论第四节 模态三段论必然MMAP SAMM必然SAP必然地，必然地，所有在历史上产生的东西在历史上产生的东西最终都要灭亡，封建制度是在历史上产生的东西，在历史上产生的东西，所以，封建制度必然必然最终要死亡。不能得出不能得出“必然必然SAP”SAP”，只能得出，只能得出“SAP”“SAP”。MAPMAP MAPSAMSAP可能世界1（现实世界）可能世

29、界2可能世界3本讲稿第三十页，共三十二页第四节 模态三段论4.可能和实然三段论可能MAP SAM可能SAP凡与被害人有仇恨的人与被害人有仇恨的人都可能可能是作案凶手，张某是与被害人有仇的人，与被害人有仇的人，所以，张某可能可能是作案凶手。不能必然得出。不能必然得出。MAPMAPSAM可能世界1（现实世界）可能世界2可能世界3本讲稿第三十一页，共三十二页第五章第五章 模态推理模态推理n n 模态命题概述模态命题概述n n 模态对当关系及其推理模态对当关系及其推理n n 模态命题与非模态命题的关系及推理模态命题与非模态命题的关系及推理n n 模态三段论模态三段论n n 模态复合命题推理模态复合命题推理本讲稿第三十二页，共三十二页