Кіріспе

Математикалық логикада, секвент – шартты тұжырымның өте жалпы түрі. Секвентте кез келген сандағы m шартты формулалар Ai («алдағы шарттар» деп аталады) және кез келген сандағы n тұжырымдалған формулалар Bj («қорытындылар» немесе «салдарлар» деп аталады) болуы мүмкін. Секвенттің мағынасы – егер алдағы шарттардың бәрі дұрыс болса, онда кем дегенде қорытынды формулалардың бірі дұрыс болады. Бұл типтегі шартты тұжырым көбінесе секвенттік есептеудің тұжырымдық аясымен байланысты.

Ұсыныстарды енгізу мен алып тастаудың әсері

Алдыңғы (сол жақтағы) әрбір формула, келесі (оң жақтағы) кем дегенде бір формуланың шын екенін қорытындылау үшін дұрыс болуы керек. Сондықтан, екі жаққа да формулалар қосу кезекті әлсіретеді, ал оларды екі жақтан алып тастау күшейтеді. Бұл, мәлімдеме символының оң жағында дизъюнктивті семантика қолданылуымен, ал сол жағында конъюнктивті семантика сақталуымен байланысты симметрияның бір артықшылығы болып табылады.

Формулалардың бос тізімдерінің салдары

Екстремалды жағдайда, егер бір реттікке жататын алдыңғы формулалардың тізімі бос болса, онда соңғы шартсыз болады. Бұл қарапайым шартты емес тұжырымнан ерекшеленеді, өйткені соңғылардың саны кездейсоқ, міндетті түрде бір соңғы емес. Мысалы, '⊢ B1, B2' дегеніміз B1 немесе B2 немесе екеуі де дұрыс болуы керек дегенді білдіреді. Бос формулалар тізімі "әрқашан дұрыс" тұжырымға тең, оны "verum" деп атайды және "⊤" деп белгілейді. (Ти (символ) дегенді қараңыз). Екстремалды жағдайда, егер бір реттікке жататын соңғы формулалардың тізімі бос болса, ереже әлі де оң жақтағы кем дегенде бір мүше дұрыс болуы керек, бұл анық мүмкін емес. Бұл "әрқашан жалған" тұжырыммен, "falsum" деп аталады және "⊥" деп белгіленеді. Соңғы жалған болғандықтан, кем дегенде бір алдыңғы формула жалған болуы керек. Мысалы, 'A1, A2 ⊢' дегеніміз, кем дегенде A1 және A2 алдыңғы формулаларының бірі жалған болуы керек. Мұнда оң жақтағы дизъюнктивті семантиканың арқасында тағы да симметрияны көреміз. Егер сол жақ бос болса, онда оң жақтағы бір немесе бірнеше тұжырымдар дұрыс болуы керек. Егер оң жағы бос болса, сол жақтағы бір немесе бірнеше тұжырымдар жалған болуы керек. Формулалардың алдыңғы және соңғы тізімдері бос болған '⊢' екі есе екстремалды жағдайы "қанағаттандырылмайды". Бұл жағдайда, реттіктің мәні '⊤ ⊢ ⊥' болып табылады. Бұл '⊢ ⊥' реттігіне тең, бұл анық дұрыс бола алмайды.

Мысалдар

"α, β" түріндегі реттілік, α және β логикалық формулалары үшін, α шын немесе β шын (немесе екеуі де) дегенді білдіреді. Бірақ бұл α немесе β таутология екенін білдірмейді. Мұны түсіндіру үшін "⊢ B ∨ A, C ∨ ¬A" мысалын қарастырайық. Бұл дұрыс реттілік, өйткені B ∨ A шын немесе C ∨ ¬A шын. Бірақ бұл өрнектердің ешқайсысы да жеке-дара таутология емес. Бұл екі өрнектің дизъюнкциясы таутология болып табылады. Сол сияқты, "α, β ⊢" түріндегі реттілік, α және β логикалық формулалары үшін, α жалған немесе β жалған дегенді білдіреді. Бірақ бұл α немесе β қайшылық екенін білдірмейді. Мұны түсіндіру үшін "B ∧ A, C ∧ ¬A ⊢" мысалын қарастырайық. Бұл дұрыс реттілік, өйткені B ∧ A жалған немесе C ∧ ¬A жалған. Бірақ бұл өрнектердің ешқайсысы да жеке-дара қайшылық емес. Бұл екі өрнектің конъюнкциясы қайшылық болып табылады.

Бірінен соң бірі келетін мәлімдемелер мағынасының тарихы

Тізбедегі нақтылау символы бастапқыда импликация операторымен толықтай бірдей мағынаны білдірді. Бірақ уақыт өте келе оның мағынасы барлық модельдердегі семантикалық шындыққа қарағанда, теория ішіндегі дәлелдемелік болуын білдіру үшін өзгерді. 1934 жылы Гентцен тізбеде нақтылау символын '⊢' арқылы дәлелдемелік екенін көрсететіндей анықтама бермеді. Ол оны импликация операторы '⇒' сияқты толықтай бірдей мағынада анықтады. '→' символын '⊢' орнына және '⊃' символын '⇒' орнына пайдаланып, ол былай деп жазды: "Тізбек A1, …, Aμ → B1, …, Bν мазмұны бойынша (A1 & … & Aμ) ⊃ (B1 ∨ … ∨ Bν) формуласымен толықтай бірдей". (Гентцен тізбектердің алғышарттары мен соңғышарттары арасында оңға қарай бағытталған жебе символын қолданды. Ол логикалық импликация операторы үшін '⊃' символын қолданды.) 1939 жылы Хилберт пен Бернайс та тізбектің сәйкес импликациялық формуламен бірдей мағынаға ие екенін мәлімдеді. 1944 жылы Алонзо Черч Гентценнің тізбектегі нақтылаулары дәлелдемелік екенін көрсетпейтінін баса айтты. "Дедукция теоремасын бастапқы немесе туынды ереже ретінде қолдану, алайда, Гентценнің Sequenzen қолдануымен шатастырылмауы керек. Өйткені Гентценнің жебесі → біздің синтаксистік белгілемеміз ⊢-қа салыстыруға келмейді, бірақ оның объектілік тіліне жатады (мұны оған кіретін өрнектер оның шешілім ережелерін қолдануда алғышарттар мен қорытындылар ретінде көрінетінінен көруге болады)." Осы уақыттан кейін жарық көрген көптеген басылымдар тізбектегі нақтылау символы тізбектер құрастырылған теорияның ішінде дәлелдемелік екенін мәлімдеді. 1963 жылы Карри, 1965 жылы Леммон, барлығы тізбектегі нақтылау символы дәлелдемелік екенін мәлімдеді. Алайда, Гентцен жүйесінің тізбектеріндегі '⇒' деп белгіленген нақтылау символы метатілдің емес, объектілік тілдің бөлігі екенін айтады. Правицтің (1965) пікірінше: "Тізбектердің есептеулері сәйкес табиғи дедукция жүйелеріндегі дедуктивтік қатынас үшін мета есептеу ретінде түсіндірілуі мүмкін". Сонымен қатар: "Тізбектер есептеуінде дәлелдеме сәйкес табиғи дедукцияны қалай құрастыруға болатыны туралы нұсқау ретінде қарастыруға болады". Басқаша айтқанда, нақтылау символы – тізбек есептеуінің объектілік тілінің бөлігі, ол мета есептеудің бір түрі, бірақ сонымен бірге негізгі табиғи дедукция жүйесіндегі дедуктивтілікті білдіреді.

Интуитивті мағынасы

Келесі – дәлелдеудің формалды жазбасы, ол шегерім калькулясын анықтауда жиі қолданылады. Кезекті есептеуде "келесі" атауы осы шегерім жүйесіне тән ерекше түріндегі сот ретінде қарастырылатын құрылымды білдіреді. "Келесі" сөзінің интуитивті мағынасы – Γ болжамдары негізінде Σ қорытындысының дәлелделуі мүмкін екендігі. Классикалық логикада турникеттің сол жағындағы формулалар конъюнкция ретінде, ал оң жағындағы формулалар дизъюнкция ретінде қарастырылады. Яғни, егер Γ формулаларының барлығы орындалса, онда Σ формулаларының кем дегенде біреуі де орындалуы керек. Егер қорытынды (succedent) бос болса, онда ол жалғандық ретінде түсіндіріледі, яғни Γ жалғандықты дәлелдейді және осылайша қарама-қайшылыққа әкеледі. Керісінше, бос алғышарт (antecedent) шын деп есептеледі, яғни Σ ешқандай болжамсыз, әрқашан шын (дизъюнкция ретінде) болады. Мұндай формадағы келесі, егер Γ бос болса, логикалық тұжырым деп аталады. Әрине, басқа да интуитивті түсіндірулер мүмкін, олар классикалық тұрғыдан эквивалентті. Мысалы, Γ формулаларының барлығы шын, ал Σ формулаларының барлығы жалған болуы мүмкін емес деп тұжырымдауға болады (бұл Гливенко теоремасы сияқты классикалық интуиционистік логиканың қос теріске шығару интерпретацияларымен байланысты). Дегенмен, мұндай интуитивті түсіндірулер көбінесе оқу-әдістемелік мақсатта қолданылады. Дәлелдер теориясындағы формалды дәлелдемелер таза синтаксистік болғандықтан, келесінің (немесе оның сырыпталуының) мағынасы тек нақты қорытынды ережелерін ұсынатын калькуляның қасиеттерімен анықталады. Жоғарыдағы техникалық тұрғыдан нақты анықтамадағы қарама-қайшылықтарды ескере отырып, келесілерді кіріспе логикалық формада сипаттауға болады. Γ – логикалық процесті бастайтын болжамдар жиынтығын білдіреді, мысалы, "Сократ – адам" және "Барлық адамдар өлді". Σ – осы алғышарттар негізінде туындайтын логикалық қорытындыны білдіреді. Мысалы, "Сократ өлді" деген қорытынды жоғарыдағы мәлімдемелердің дұрыс формальдануынан туындайды және оны турникеттің оң жағында күтуге болады. Осы мағынада, келесі – ойлау процесін, немесе ағылшын тілінде "осылайша" дегенді білдіреді.

Вариациялар

Мұнда енгізілген секвенттің жалпы түсінігі әр түрлі тәсілдермен мамандануы мүмкін. Егер секвентте ең көп дегенде бір формула болса, онда ол интуиционисттік секвент деп аталады (бірақ интуиционисттік логика үшін көп succedent калькуляторлары да мүмкін). Нақтырақ айтқанда, жалпы секвенттік есептеуді жалпы секвенттерге ұқсас қорытындылау ережелерімен, бір формулалық секвенттерге шектеу интуиционисттік секвенттік есептеуді құрайды. (Бұл шектелген секвенттік есептеу LJ деп белгіленеді.) Сол сияқты, екілік интуиционисттік логика (параконсистентті логиканың бір түрі) үшін секвенттердің алдындағы бөлігіндегі формулалардың дара болуын талап ету арқылы калькулятор алуға болады. Көп жағдайда секвенттер тізбектердің орнына көп жиынтықтардан немесе жиынтықтардан тұрады деп есептеледі. Осылайша, формулалардың реті немесе олардың қайталану саны ескерілмейді. Классикалық логика үшін бұл қиындық тудырмайды, себебі берілген алғышарттардан шығарылатын қорытындылар осы деректерге тәуелді емес. Дегенмен, субструктуралық логикада бұл маңызды рөл атқаруы мүмкін. Табиғи дедукция жүйелері бір салдарлы шартты тұжырымдарды қолданады, бірақ олар әдетте 1934 жылы Гентцен ұсынған қорытындылау ережелерінің сол жиынтығын қолданбайды. Атап айтқанда, теореманы дәлелдеудің практикалық құралы ретінде өте ыңғайлы кестелік табиғи дедукция жүйелері ұсыныс есептеуде және предикат есептеуде қолданылды, сондай-ақ оқулықтардағы кіріспе логиканы оқыту үшін пайдаланылды.

Этимология

Тарихи тұрғыдан, тізбектіліктерді өзінің атақты тізбектілік есептеуін нақтылау үшін Герхард Гентцен енгізді. Ол өзінің неміс тіліндегі жарияланымда "Sequenz" сөзін қолданды. Алайда, ағылшын тілінде "sequence" сөзі неміс тіліндегі "Folge" сөзінің аудармасы ретінде қолданылып келеді және математикада жиі кездеседі. Сондықтан, неміс тіліндегі бұл өрнектің басқа аудармасын табу үшін "sequent" термині құрастырылды. Клейн ағылшын тіліндегі аудармаға қатысты былай деп түсіндіреді: "Гентцен 'Sequenz' дейді, біз оны 'sequent' деп аудардық, себебі біз кез келген нысандар тізбегі үшін 'sequence' сөзін қолданғанбыз, ал неміс тілінде оны 'Folge' деп аударады."