全称量词消去规则简记为UI规则或UI。两式成立的条件是:
(1) 在第一式中,取代x的y应为任意的不在P(x)中约束出现的个体变项。
(2) 在第二式中,c为任意个体常项。
(3) 用y或c去取代P(x)中的自由出现的x时,一定要在x自由出现的一切地方进行取代。
在推理中使用UI规则时,一定要保证,当 x
P(x)为真时,P(y)(或P(c))必为真,因而必需要满足以上三个条件。当P(x)为原子公式时,比如P(x) = F(x),则当 xF(x)为真时,对于论域中任意的个体变项y,不会出现F(y)为假的情况。考虑论域为实数集合,公式A(x)
= y
F(x, y),其中F(x, y)为x>y。当对公式 xA(x)
= x y
F(x, y)使用UI规则时,用y取代x,就会得到A(y) = yF(x,
y),即 y(y
> y),这显然是假命题,产生这种情况的原因是违背了条件(1),即用已经约束出现的y取代了x。若用z取代x,得A(z) = yF(z,
y) = y(z
> y)就不会产生这种错误。
在使用UI规则时,用第一式还是第二式要根据具体情况而定。
全称量词引入规则简记为UG规则或UG。
该式成立的条件是:
(1) 无论P(y)中自由出现的个体变项y取何值,P(y)应该均为真。
(2) 取代自由出现的y的x也不能在A(y)中约束出现,否则也可能产生P(y)为真而( x)P(x)为假的情况。现在取论域为实数集,F(x,
y)为x > y。P(y) = xF(x,
y),显然P(y)满足条件(1)。对P(y)应用UG规则时,若取已约束出现的x取代y,会得到 xP(x)=
x x(x
> x),这是假命题,产生这种错误的原因是违背了条件(2)。若z取代y,得 zP(z)
= z x(x
> z)为真命题。
存在量词消去规则简记为EI规则或EI。该式成立的条件是:
(1) c是使P为真的特定的个体常项。
(2) c不在P(x)中出现。
(3) 若P(x)中除自由出现的x外,还有其它自由出现的个体变项,此规则不能使用。
考虑论域为自然数集合N,F(x)为x是奇数,G(x)为x是偶数。 x
F(x)与 xG(x)都是真命题。对 xF(x)使用EI规则时,取代x的c一定是特定的个体常项1,3,5等奇数,如F(1),F(3),F(5)均为真,而不能取c为0,2,4等偶数,G(d)才为真。
存在量词引入规则简称EG规则或EG。该式成立的条件是:
(1) c是特定的个体常项。
(2) 取代c的x不能在P(c)中出现过。
考虑论域为实数集,F(x, y)为x > y。并取P(5) = xF(x,
5)则P(5)是真命题。在用EG规则时,若用P(5)中已出现过的x取代5,得 xP(5)
= x xF(x,
x) = x(x
> x),这显然是假命题,出错的原因是违背了条件(2)。此时,若用P(5)中未出现过的个体变项y取代5,得 yP(y)
= y xF(x,
y) = y x(x
> y),这是真命题。
还有一点应该特别指出的,就是只能对前束范式使用UI,UG,EI,EG规则。
这四条推理规则是基本的,对多个量词下的量词消去与引入规则的使用也已谈到。再明确说明一下。
( x)( y)P(x,
y) ( y)P(x,
y)
的右端,不允许写成( y)P(y,
y)、
( x)P(x,
c) ( y)( x)P(x,
y)
的右端不允许写成( x)("x)P(x,
x)。
( x)( y)P(x,
y) ( y)P(x,
y)
P(x,
a)
但不允许再推演出( x)P(x,
a)和( y)( x)P(x,
y)。原因是( x)( y)P(x,
y)成立时,所找到的y是依赖于x的,从而P(x, y)的成立是有条件的,不是对所有的x对同一个y都有P(x, y)成立,于是不能再推演出( x)P(x,
y)。
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