Читайте также: |
|
1=abc+abc1+ab1c+ab1c1+a1bc+a1bc1+a1b1c+a1b1c1,
т.е. к нему принадлежат существа, наделенные: 1) любовью, верой и надеждой, 2) любовью и верой без надежды, 3) любовью и надеждой без веры, и т.д.
Полное разложение данной функции на элементы объема буде:
ab1+bc1+ca1=ab1(c+c1)+bc1(a+a1)+ca1(b+b1)=ab1c+ab1c1+abc1+a1bc1+ +a1bc+a1b1c.
Вот данная функция и разбита на такие же элементарные части, как и вест предыдущий универсальный мир речи.
Как видим, для перехода от последнего к нашей функции достаточно опустить в нем только два элемента: abc и a1b1c1. Таким образом, в составе данной функции нет только двух из всевозможных 8 элементов классов, а именно: 1) существ, обладающих совпадением любви, веры и надежды и 2) существ, характеризуемых одновременным отсутствием этих трех чувств.
А теперь возьмем универсальный нуль тех же классов a,b,c, т.е.
0=(a+b+c)(a+b+c1)(a+b1+c)(a+b1+c1)(a1+b+c)(a1+b+c1)(a1+b1+c)(a1+ +b1+c1).
Здесь мы имеем такие классы, которых выше не рассматривали, а именно: 1) класс существ, каждое из которых обладает или любовью, или верой, или надеждой; 2) класс, куда относится все любящее, все верящее и все ненадеющееся, и т.д. число таких классов (элементов содержания) есть тоже 23, т.е. 8. Между этими классами, взятыми по 2, по 3 и т.д., есть много общих предметов, но такого существа, которое сразу относилось бы ко всем им, нет и быть не может.
Желая объяснить, какие из этих элементов, будучи перемножены, составят данную функцию ab1+bc1+ca1, мы должны разбить ее на элементарные множители. С этою целью заметим, что, разложенная на элементарные слагаемые, функция эта состоит из 6 членов, а потому в ее составе должно быть 23─6, т.е. всего 2 элементарных множителя. И понятно, что эти множители должны быть отрицаниями недостающих элементов объема. Но данной функции недостает только двух таких элементов: abc и a1b1c1, а потому разложение ее на элементарные множители будет:
ab1+bc1+ca1=(a+b+c)(a1+b1+c1).
Таким образом, для получения данной функции из универсального нуля, надо опустить в нем 6 множителей, остальные же перемножить на деле и затем сделать приведение. Как видим, данная функция должна быть довольно объемиста, потому что она происходит от совмещения (перемножения) всего двух элементов содержания, т.е. обнимает все существа, общие только двум их 8-ми классов с наибольшим объемом.
§ 17. О парах логически-противоположных задач
После всего изложенного оказывается возможным установить следующее общее предложение: каждая логическая функция f(a,b,c,d…) может быть рассматриваема: 1) как логическая единица всех задач на тему 1=f(a,b,c,d…) и 2) как логический нуль всех задач на противоположную тему 0=f(a,b,c,d…). Доказательство этого предложения совершенно излишне, потому что коль скоро функция эта отлична от тождественных 1 и 0, то всегда могут быть построены схематически-максимальные системы 2 n равенств, отвечающих каждой из указанных тем, после чего может быть сделан переход к фактически-максимальным, а от сих последних и к каким угодно другим системам.
Схематически максимальные системы будут:
1) Для 1-ой темы:
или, что тоже:
1=a+b+c+d+..+f(0,0,0,0,..)
0=abcd..f1(1,1,1,1,..)
1=a1+b+c+d+..+f(1,0,0,0,..)
0=a1bcd..f1(0,1,1,1,..)
………………………
……………………..
1=a1+b1+c1+d1+..+f(1,1,1,1,..),
0=a1b1c1d1..f1(0,0,0,0,..);
и 2) для второй темы:
или, что тоже:
0=abcd..f(1,1,1,1…)
1=a+b+c+d+..+f1(0,0,0,0…)
0=a1bcd..f(0,1,1,1…)
1=a1+b+c+d+..+f1(1,0,0,0…)
……………………..
………………………
0=a1b1c1d1..f(0,0,0,0…),
1=a1+b1+c1+d1+..+f1(1,1,1,1…).
Пару тем 1= f и 0= f мы будем называть логически-противоположными. Такая пара существует по отношению к каждой логической функции. И не трудно понять, что если одна из тем какой-либо пары имеет m элементов, то другая должны иметь их 2n─m. Таким образом, в каждой паре противоположных тем общее число элементов в обеих темах вдвое меньше схематического, т.е. оно есть не 2.2 n, а только 2n.
Тоже относится и к самому общему случаю противоположным тем A=B и A=B1, где B1 есть отрицание B. Понятно, что когда найдены все m элементарные посылки задачи на тему A=B, то, составив все недостающие 2n─m элементы и взяв их отрицания, мы получим все 2n─m элементарные посылки противоположной задачи A=B1.
Для примера возьмем предыдущую функцию ab1+bc1+ca1 и вычислим все элементы обеих отвечающих ей противоположных задач 1=ab1+bc1+ca1 и 0=ab1+bc1+ca1. Первая из задач, словесно выраженная, будет, напр., такова: данное общество состояло из лиц, обладающих или любовью без веры, или верой без надежды, или надежды без любви. Наоборот, вторая будет такова: в данном обществе не было вовсе ни тех, ни других, ни третьих.
Мы уже видели, что первая задача имеет всего 2 элемента, именно: 1=a+b+c и 1=a1+b1+c1, или: 0=abc и 0=a1b1c1. А потому отрицания остальных шести элементов должны нам доставить 6 элементов противоположной задачи, именно: 0=ab1c, 0=ab1c1, 0=abc1, 0=a1bc1, 0=a1b1c, 0=a1bc. Или: 1=a1+b+c1, 1=a1+b+c, 1=a1+b1+c, 1=a+b1+c, 1=+b+c1, 1=a+b1+c1.
§ 18. Два способа нахождения элементарных посылок в форме определения простого класса.
Доселе мы рассматривали только два подразделения первоначальной задачи. Переходим к третьему, т.е. предположим, что дано равенство A=B и требуется найти тождественную с ним максимальную систему посылок, имеющих форму определений одного и того же класса, напр. a.
Не прямой способ решения этой задачи состоит в следующем. Когда найдены элементарные посылки ее нулевой формы, причем часть из них имеет вид 0=ap, другая же часть вид 0=a1q, то в форме определений a первые посылки принимают вид a=ap1, вторые же принимают вид: a=a+q. Это и будут те же элементарные посылки в желаемой форме.
Наоборот, когда найдены элементарные посылки в единичной форме, т.е. часть их имеет вид 1=a+r, другая же часть вид 1=a1+s, то в форме определений a первые посылки принимают вид a=a+r1, вторые же вид: a=as. Таково не прямое решение задачи. Изложим еще прямой способ ее решения.
Пусть данное равенство A=B приведено сначала к форме 1=M(a,b,c,d…) и потом к форме определения a, т.е. a=aM(1)+ +a1M1(0), и требуется найти все элементы этого определения. Мы уже знаем, что написанная формула представляет только схематическое определение a, и что в логически-понятной форме определение это сводится на пару формул a=aM(1) и a=a+M1(0), совокупность которых тождественно с исходным равенством. Здесь M(1) и M1(0) не зависят от a, т.е. суть функции n─1 классов: b,c,d,…, а потому схематические разложения той и другой из этих функций на элементарные суммы или множители будут зависеть только от 2n-1 элементов, составленных из классов b,c,d,…, кроме a. Первая из предыдущей пары формул, т.е. a=aM(1), указывает, в чем содержится a, и никакие разложения функции M(1) не в состоянии привести ее к такому виду, чтобы она стала указывать функции, содержащиеся в a. А потому, для получения элементарных определений a, функция M(1) должна быть разлагаема таким образом, чтобы получить указания на всевозможные элементарные функции, содержащие в себе a. Наоборот, во второй формуле a=a_M1(0) функция M1(0) должна быть разлагаема так, чтобы были указаны всевозможные элементарные функции, содержащиеся в a. Если мы припомним теоремы, в силу которых ряд определений a=ap’, a=ap’’, a=ap’’’,… тождественен с одним определением a=a(p’p’’p’’’…) и ряд определений a=a+q’, a=a+q’’, a=a+q’’’,… тождественен с одним определением a=a+(q’+q’’+ +q’’’+…), то сделается очевидным, что функция M(1) должна быть разложена на элементарные множители, функция же M1(0) на элементарные слагаемые. После этого каждое из определений a=aM(1) и a=a+M1(0) заменится схематически через 2n-1 элементарных определений, т.е. в итоге получится 2n определений (часть которых, т.е. никак не менее одного, всегда будет тождествами a=a). Если же вять не схематически, а фактически разложения функции M(1) и M1(0), то получится фактически-максимальная система элементарных определений класса a.
К тем же заключениям можно прийти несколько иначе, имея в виду теорему, по которой ряд определений a=ap’+a1q’, a=ap’’+a1q’’, a=ap’’’+a1q’’’ и т.д. тождественен с одним определением: a=a(p’p’’p’’’…)+a1(q’+q’’+q’’’+…). Из этой теоремы прямо следует, что в исходном определении a=aM(1)+a1M1(0) функция M(1) должна быть разбита на элементарные множители, функция же M1(0) на элементарные слагаемые.
Для примера обратимся к задаче Венна и составим все элементарные определения класса a. В той форме, какая дана самим Венном, посылки его задачи суть: a=a(bc1+b1c) и b=ab. Первая посылка уже имеет форму определения a, второй можно дать вид: a=a+b, т.е. тоже форму определения a. В первой посылке функцию bc1+b1c надо разбить на элементарные множители классов b и c, или, что тоже, отрицание этой функции, т.е. bc+b1c1, на элементарные слагаемые. Но в написанной форме это отрицание уже имеем требуемый вид, а потому, взяв отрицание этого отрицания, получим: bc1+b1c=(b1+c1)(b+c). Таким образом два элемента, отвечающих первой посылкой, будут:
a=a(b+c) и a=a(b1+c1).
Во второй посылке функцию b надо разложить на элементарные слагаемые классов b и c, т.е. привести к виду bc+bc1. След. второй посылке отвечают тоже два элемента, а именно:
a=a+bc и a=a+bc1,
вот все 4 элемента задачи уже найдены в форме определения класса a. Как видим, два элемента указывают, в чем содержится a, и два ─ что он сам в себе содержит. Найдем еще все 4 элементарные определения b в той же задаче. Вторая посылка b=ab имеет форму определения b и в ней функция a должна быть разбита на элементарные продуценты классов a и c, т.е. приведена к виду (a+c)(a+c1). Так получаются два элемента
b=b(a+c) и b=b(a+c1).
Первая посылка имеет форму определения a, именно a=a(bc1+ +b1c). В единичной форме она есть: 1=a1+bc1+b1c=b(a1+c1)+b1(a1+ +c). В форме определения b она будет (в силу мнемонического правила, указанного нами в 1-й части): b=b(a1+c1)+b1ac1. Эта посылка распадается на дне:
b=b(a1+c1) и b=b+ac1
которые уже элементарны, ибо a1+c1 есть элементарный продуцент классов a и c, функция же ac1 есть элементарный конституант тех же классов. Как видим, три элемента указывают, в чем содержится b, и только один, что оно в себе содержит.
Помощью двукратного применения мнемонического правила эти элементы можно получить непосредственно из предыдущих, т.е.
a=a(b+c), a=a(b1+c1), a=a+bc, a=a+bc1.
В самом деле, в единичной форме эти последствия посылки суть:
1=a1+b+c, 1=a1+b1+c1, 1=a+b1+c1, 1=a+b1+c,
а след. в форме определений b они будут:
b=b+ac1, b=b(a1+c1), b=b(a+c1), b=b(a+c),
т.е. тоже, что и выше.
§ 19. Правела совмещение таких посылок
Когда найдены элементарные определения класса a в задаче A=B, то, комбинируя их между собою на все лады, будем получать всевозможные системы, тождественные с равенством A=B. При комбинировании элементарных определений одного и того же класса a необходимо соблюдать след. 4 правила: 1) однородные посылки вида a=ap должны быть перемножаемы; 2) однородные посылки вида a=a+q должны быть складываемы; 3) разнородные посылки видов a=ap и a=a+q должны быть соединяемы в одну по формуле a=ap+a1q; наконец 4) ряд разнородных посылок должен быть разбит на группу посылок вида a=ap и группу посылок вида a=a+q, после чего надо последовательно применить 1-е, 2-е и 3-е из этих правил.
Для примера, возьмем из предыдущей задачи элементарные определения b:
b=b+ac1, b=b(a1+c1), b=b(a+c1), b=b(a+c)
и совместим 1-ую посылку со 2-й, а 3-ю с 4-ой. Получим пару посылок:
b=b(a1+c1)+b1ac1 и b=b(a+c1)(a+c)=ab.
Единичная форма 1-ой из них, на основании известного мнемонического правила, будет: 1=b(a1+c1)+b1(a1+c)=a1+bc1+b1c, откуда, по определении a, получим: a=a(bc1+b1c). вот мы восстановили из элементов обе посылки Венна.
§ 20. Доказательство возможности определения всякого простого класса с помощью любой функции
Выше мы видели, что каждую произвольно взятую функцию f(a,b,c,d…) можно считать удовлетворяющей равенствам 1=f(a,b,c,d…) и 0=f(a,b,c,d….). Спрашивается, всегда ли возможно составить равенство a=f(a,b,c,d…), т.е. потребовать, чтобы всякая произвольно избранная функция могла бы служить определением данного класса a? Простыми суждениями можно убедиться, что это всегда возможно, за исключением случая, когда функция f тождественно сводится на a1. В самом деле, делая в предположенном равенстве a=f(a,b,c,d…) функцию f однородной относительно a, мы получаем: a=af(1)+a1f(0), т.е. находим указание: 1) на функцию f(1), содержащую a, и 2) на функцию f(0), содержащуюся в a. В подобных указаниях только и может состоять какое бы то ни было определение a. А чтобы узнать, при каких условиях такое определение может быть нелепым, приведем написанное равенство к единичной форме, которая будет: 1=af(1)+a1f1(0). Это равенство может быть нелепо только тогда, когда его правая часть тождественно сводится на 0, т.е. когда одновременно af(1)=0 и a1f1(0)=0. Так как f(1) и f1(0) не зависят от a, то в произведениях af(1) и a1f1(0) не может встретиться множителей вида aa1. След. обращение в тождественный 0 этих произведений может зависеть только от превращения в таковой какого-либо из их множителей. Допуская, что ни a, ни a1, не суть тождественные нули, мы получаем только один случай нелепости исходного равенства, именно, одновременное превращение в тождественные нули функции f(1) и f1(0), ─условия, при которых данная функция f(a)=af(1)+a1f(0) тождественно сводится на a1.
Из предыдущего следует, что равенство a=f(a,b,c,d…) не заключает в себе нелепости даже тогда, когда данная функция f имеет вид ma1. В этом же можно убедиться еще из того, что равенство a=ma1 поверяется, когда a=0, m=0. След. такое равенство равносильно требованию, чтобы как класс a, так и функция m, были логическими нулями задачи.
И так, всякая функция f(a,b,c,d…), коль скоро она отлична от a1, может удовлетворять равенству a=f(a,b,c,d…). Все элементы такого определения получим, приведя это равенство к виду a=af(1)+a1f(0) и разложив f(1) на элементарные продуценты, а f(0) на элементарные конституанты.
Для примера пусть дана функция ab1+cd1 и проектировано равенство c1=ab1+cd1. Найти все элементы предположенного определения c1.
В однородном относительно c виде, исходное равенство будет:
c1=c(ab1+d1)+c1(ab1).
Функцию ab1+d1 надо разложить на элементарные конституанты классов a,b,d, т.е. привести к виду:
ab1+d1=ab1(d+d1)+d1(ab+ab1+a1b+a1b1)=ab1d+ab1d1+abd1+a1bd1+ +a1b1d1.
Наоборот, функцию ab1 надо разбить на элементарные продуценты классов a,b,d. Отрицание этой функции есть a1+b=a1+ab. В однородном относительно a,b,d виде оно будет: a1(bd+bd1+b1d+b1d1)+ab(d+d1). А потому для разложения ab1 на продуценты получим:
ab1=(a+b1+d1)(a+b1+d)(a+b+d1)(a+b+d)(a1+b1+d1)(a1+b1+d).
Исходное определение c1 принимает вид:
c1=c1(a+b1+d1)(a+b1+d)(a+b+d1)(a+b+d)(a1+b1+d1)(a1+b1+d)+c(ab1d+ +ab1d1+abd1+a1bd1+a1b1d1).
Таким образом, оно имеет 11 элементов, а именно:
c1=c1(a+b1+d1), c1=c1(a+b1+d), c1=c1(a+b+d1), c1=c1(a+b+d), c1=c1(a1+b1+d1), c1=c1(a1+b1+d), c1=c1+ab1d, c1=c1+ab1d1, c1=c1+abd1, c1=c1+a1bd1, c1=c1+a1b1d1.
§ 21. Частный вид противоположных задач
Имея функцию f(a,b,c,d…) и приравняв ее сначала известному классу a, а потом его отрицанию, получим опять пару противоположных задач, которая обладает всеми свойствами, указанными в § 17.
Пример. Взяв ту же функцию ab1+cd1 и приравняв ее классу c, для определения c=ab1+cd1 мы должны получить 24─11, т.е. 5 элементов. Чтобы получить эти элементы на деле, мы напишем 5 равенств, не встречающихся между элементами противоположной задачи, т.е. c1=c1(a1+b+d), c1=c1(a1+b+d1), c1=cc1+abd, c1=c1+a1b1d, c1=c1+a1bd, и возьмем их отрицания. Получим:
C=c+ab1d1, c=c+ba1d, c=c(a1+b1+d1), c=c(a+b+d1), c=c(a+b1+d1).
Это и будут искомые элементы задачи c=ab1+cd1. Но их можно найти и непосредственно след. образом. В однородном виде, для определения c имеем: c=c(ab1+d1)+c1(ab1). Функцию ab1+d1 надо разложить на элементарные продуценты классов a,b,d. Получим: ab1+d1=(d1+a)(d1+b1); a+d1=(a+b+d1)(a+b1+d1); b1+d1=(a+b1+d1)(a1+b1+d1); ab1+d1=(a+b+d1)(a+b1+d1)(a1+b1+d1).
Так получаются три элемента:
c=c(a+b+d1), c=c(a+b1+d1), c=c(a1+b1+d1).
Наоборот, функцию ab1 надо разбить на элементарные конституанты классов a,b,d, т.е.привести к виду ab1=ab1d+ab1d1. Так получаются остальные 2 элемента:
c=c+ab1d, c=c+ab1d1.
§ 22. Превращение элементарный посылок из единичной формы в форму определения любой функции
Обращаемся, наконец, к четвертому подразделению первоначальной задачи, т.е. пусть дано равенство A=B, где A и B зависят от n классов a,b,c,d…, составлена некоторая функция u изо всех или некоторых из этих классов и требуется построить максимальную систему равенства A=B в форме определений функции u. Искомые определения должны быть элементарны, т.е. иметь или форму u=us, или же форму u=u+k, где s элементарный продуцент, k элементарный конституант.
Изложим сначала непрямой способ решения этой задачи. Пусть найдены в единичной форме все m элементарные посылки равенства A=B, т.е. определена система:
1=s’, 1=s’’, 1=s’’’,…, 1=s(m),
где всякое s есть какой-либо из элементарных продуцентов всех классов a,b,c,d…. Разложим данную функцию u и ее отрицание u1 на элементарные продуценты. Понятно, что если в u окажется p множителей, то в u1 их должно быть 2n─p, причем все множители функции u отличны от множителей u1; своею же совокупностью те и другие должны исчерпывать весь ряд 2n элементарных продуцентов классов a,b,c,d… И так, каждый из продуцентов s, написанных выше, т.е. входящих в элементарные посылки равенства A=B, должен заключаться или в ряду множителей функции u, или же в ряду множителей функции u1. Эти два случая мы и рассмотрим порознь. Заметим предварительно, что коль скоро u разбивается на известные множители, то это значит, что u содержится в каждом из них тождественно, т.е. независимо от равенства A=B, ни от каких бы то ни было других равенств. А теперь рассмотрим помянутые два случая.
1) Пусть продуцент s(i) элементарной посылки 1=s(i) заключается в ряду продуцентов функции u, и требуется превратить эту посылку в форму определения u. В данном случае само u содержится в продуценте S(i) тождественно, т.е. независимо ни от каких посылок, а след. и от посылки 1=s(i). Поэтому равенство u=us(i), будучи простых тождеством, не может выражать логического содержания посылки 1=s(i). Другими словами, посылка 1=s(i) не может быть приведена к форме логического определения самой функции u. Остается обратить внимание к отрицанию этой функции, т.е. к u1. По предположению, между продуцентами этой функции, т.е. u1, рассматриваемый продуцент s(i) тождественно. Коль скоро же так, то легко доказать, что u1 содержится в s(i) логически, т.е. равенство u1=u1s(i) и есть искомая форма посылки 1=s(i). Дело в том, что в пределах каждого равенства A=B, всякая функция, рассматриваемая совместно с этим равенством, должна содержаться логически не только в полной, но и в каждой из частных логических единиц этого равенства. На этом основании, как u, так и u1, должны логически содержаться в s(i), причем оказывается, что u содержится в s(i) не только логически, но и тождественно, тогда как u1, не содержась тождественно в s(i), содержится в нем только логически[39]. Что равенство u1=u1s(i) тождественно с посылкой 1=s(i), при условии, когда u=us(i) есть простое тождество, в этом можно убедиться также из того, что, при сказанном условии, помянутая посылка принимает вид: 1=s(i)=us(i)+u1s(i)=u+u1s(i), и след., на основании известного мнемонического правила, тождественно замещается равенством u1s(i)+0.u=u1s(i).
Так как отрицание этого равенства есть u=u+s1(i), то и можем сказать, что всякий элементарный продуцент 1=s(i) данного равенства A=B, заключающийся в ряду элементарных продуцентов данной функции u, будучи приведен к форме определения этой последней функции, принимает, как форму u1=u1s(i), так и форму u=u+s1(i). На какой же из этих форм следует остановиться? Смысл задачи требует, чтобы была избрана форма определения самой функции u, а не ее отрицания u1, т.е. вторая форма. Однако, употребление этой 2-ой формы, где s1(i), будучи отрицанием s(i), есть логический нуль, может приводить к логическим недоумениям, для выхода из которых необходимо помнить, что истинное значение равенства u=u+s1(i) есть 1=s(i) и след. также 0=s1(i). (об этом мы будем говорить ниже, в § 29).
2) Наоборот, если элементарный продуцент 1=s(p) не заключается в ряду продуцентов функции u,то функция u1 тождественно в нем содержится, функция же u должна содержаться в нем логически, т.е. в этом случае элементарное определение u будет: u=us(p). В этом же можно убедиться из следующей выкладки: 1=s(p)=s(p)u+s(p)u1=s(p)u+u1, откуда u=us(p)+0.u1=us(p).
И так, имея для равенства A=B ряд элементарных посылок в единичной форме
1=s’, 1=s’’, 1=s’’’,…, 1=s(m)
и разлагая на элементарные продуценты данную функцию u, достаточно сравнить последовательно каждый из продуцентов посылок с продуцентами функции u, после чего часть посылок примет элементарную форму u=u+v(i), где v(i) есть один из элементарных логических нулей задачи; другая же часть элементарную форму u=us(p), где s(p) есть одна из элементарных логических единиц задачи.
Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 118 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Об обратном способе математической логики, или о переходе от умозаключений к посылкам. 2 страница | | | Об обратном способе математической логики, или о переходе от умозаключений к посылкам. 4 страница |