Научная статья на тему 'Дедуктивные логики и их связь с интуиционистской логикой'

Дедуктивные логики и их связь с интуиционистской логикой Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
231
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Логические исследования
ВАК
zbMATH
Область наук
Ключевые слова
теорема о дедукции / дедуктивные пропозициональные системы / сильно дедуктивное множество / интуиционистская логика / deduction theorem / deductive propositional systems / strongly-deductive set of sentences / minimal deductive logic / intuitionistic logic

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Горбунов Игорь Анатольевич

В работе [5] ([6]) Р. Вуйцицкий ввел понятия хорошо определенной (welldetermined) логики и дедуктивного (deductive) множества формул. Логика называется хорошо определенной, если она обладает свойством конъюнкции (т. е. C( ∧ ) = C( )C( )) и для нее верна теорема о дедукции в следующей ослабленной форме: ⊢ ⇔ ⊢ → : Множество формул L называется дедуктивным, если L = C(∅), где C — операция добавления следствий некоторой хорошо определенной логики. Хорошо определенные логики интересны тем, что присущее им отношение логического следования выразимо средствами самой логики, т. е. для хорошо определенной логики C (в некотором фиксированном языке) верно условие 1; : : : ; n ⊢C ⇔ 1 ∧ : : : ∧ n → ∈ C(∅): Здесь рассматриваются хорошо определенные логики, для которых теорема о дедукции выполняется в полном объеме, т. е. такие, что для любого множества формул X и любых формул и выполнено условие X; ⊢ ⇔ X ⊢ → : Логики, обладающие таким свойством, будем называть дедуктивными. Множество формул L называем сильно дедуктивным, если существует такая дедуктивная логика C, что C(∅) = L. В работе вводится операция добавления следствий над теориями и рассматриваются некоторые ее свойства. Приводятся некоторые свойства дедуктивных логик. Доказано, что теории всякой дедуктивной логики замкнуты относительно правила modus ponens. Введено понятие минимальной дедуктивной логики. Основными результатами работы являются: критерий сильной дедуктивности множества формул и доказательство того факта, что множество тавтологий минимальной дедуктивной логики совпадает с конъюнктивно-импликативным фрагментом интуиционистской логики.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Deductive Logics and Their Relation to Intuitionistic Logic

R. Wojcicki introduced the notion of well-defined logic [5]. A propositional logic is called well-determined if it satisfies conjunction property and weak deduction theorem. The weak deduction theorem has the following form: ⊢ ⇔ ⊢ → . Well-determined logics are interested because their logical consequence may be certainly represented by means of the logic. We consider well-determined logics for which the following deductive theorem holds: for any set of formulas X and any formulas and it is true that X; ⊢ ⇔ X ⊢ → . Logics with this property we call deductive. We call a set of formulas L strongly deductive if there exists a deductive logic C such that C(∅) = L. In this paper we introduce an operation of adding of consequences under a theory and study some its properties. We prove that any theory under a deductive logic is closed under modus ponens. The notion of minimal deductive logic is introduced. The main results are a criterion of strong deductivity for a set of formulas and the proof that the set of tautologies of minimal deductive logic coincides with the conjunctive and implicative fragment of intuitionistic logic.

Текст научной работы на тему «Дедуктивные логики и их связь с интуиционистской логикой»

Логические исследования 2017. Т. 23. № 2. С. 9-24 УДК 510.64

Logical Investigations 2017, Vol. 23, No. 2, pp. 9-24 DOI: 10.21146/2074-1472-2017-23-2-9-24

Неклассическая логика

Non-classical Logic

И.А. Горбунов

Дедуктивные логики и их связь с интуиционистском логиком1

1

Горбунов Игорь Анатольевич

Математический факультет,

Тверской государственный университет.

Российская федерация, 170100, г. Тверь, ул. Желябова, 33.

E-mail: [email protected]

В работе [5] ([6]) Р. Вуйцицкий ввел понятия хорошо определенной (well-determined) логики и дедуктивного (deductive) множества формул. Логика называется хорошо определенной, если она обладает свойством конъюнкции (т. е. С(а Л в) = С(а)С(в)) и для нее верна теорема о дедукции в следующей ослабленной форме:

Множество формул Ь называется дедуктивным, если Ь = С(0), где С — операция добавления следствий некоторой хорошо определенной логики. Хорошо определенные логики интересны тем, что присущее им отношение логического следования выразимо средствами самой логики, т. е. для хорошо определенной логики С (в некотором фиксированном языке) верно условие

Здесь рассматриваются хорошо определенные логики, для которых теорема о дедукции выполняется в полном объеме, т. е. такие, что для любого множества формул X и любых формул а и в выполнено условие

Логики, обладающие таким свойством, будем называть дедуктивными. Множество формул Ь называем сильно дедуктивным, если существует такая дедуктивная логика С, что С(0) = Ь.

хРабота выполнена при поддержке РФФИ, проекты №14-06-00298-a, №16-07-01272-a и №17-03-00818-а.

а Ь в & Ь а ^ в-

ai,... ,а.п Ьс в & ai Л ... Л ап ^ в € С(0).

X, а Ь в & X Ь а ^ в.

© Горбунов И.А.

В работе вводится операция добавления следствий над теориями и рассматриваются некоторые ее свойства. Приводятся некоторые свойства дедуктивных логик. Доказано, что теории всякой дедуктивной логики замкнуты относительно правила modus ponens. Введено понятие минимальной дедуктивной логики. Основными результатами работы являются: критерий сильной дедуктивности множества формул и доказательство того факта, что множество тавтологий минимальной дедуктивной логики совпадает с конъюнктивно-импликативным фрагментом интуиционистской логики.

Ключевые слова: теорема о дедукции, дедуктивные пропозициональные системы, сильно дедуктивное множество, интуиционистская логика

1. Введение

Обозначим посредством S множество всех формул некоторого пропозиционального языка, т. е. языка в алфавите, состоящем из множества пропозициональных переменных Var и конечного множества £ конечноместных логических связок. Буква E будет обозначать множество всех подстановок (эндоморфизмов из S в S). Посредством C обозначим определенную на множестве формул S операцию добавления следствий, которую мы будем называть также следованием.

Следование C будем называть структурным, если для любой подстановки е € E и любого множества формул X выполняется условие e(C(X)) С C(е(Х)).

Следование будем называть финитарным, если для любого X верно, что C(X) = Uy<zx C(Y), где Y — конечное множество формул.

Пару {S, C), где C — структурное и финитарное следование, будем называть дедуктивной системой или пропозициональной логикой, поскольку задание операции следования эквивалентно заданию на S отношения логического следования. Множество C(0) будем называть множеством тавтологий логики {S,C).

Логику {S, C) будем называть хорошо определенной, если для нее выполняются следующие условия:

а — ß € C(0) & ß € C(а),

C(а Л ß) = C(а, ß).

Поскольку мы будем рассматривать логики в языке, содержащем две двухместные связки - и Л, которые мы, пока условно, назовем импликацией и конъюнкцией, то далее будем использовать следующие обозначения. Посредством квазиформулы а1 Л ... Л ап будем обозначать конъюнкцию формул а1,..., ап, взятых в произвольном порядке и с произвольной (но правильной) расстановкой скобок. Запись [а1 Л ... Л ап — а] будет обозначать множество всех импликаций, в посылках которых стоят различные конъюнкции, соответствующие данной квазиформуле. Пусть X — некоторое конечное непустое множество формул; посредством XЛ будем обозначать квазиформулу, имеющую вид конъюнкции всех формул из этого множества. Формулы, содержащие в качестве связки только конъюнкцию, везде далее будем обозначать строчными греческими буквами с индексом Л, например, аЛ.

Множество следствий конечного множества {а1,..., ап} будем обозначать C(а1,..., ап). Множество следствий из множества {а} U X зачастую будем обозначать как C(а,X).

Интуиционистская пропозициональная логика Int будет пониматься нами как пара {S,C1пЬ), где операция добавления следствий определяется так же, как в [3] (т. е. CIflt(X) — это множество всех формул, выводимых из множества формул X). Все определения, касающиеся используемых здесь синтаксиса и семантики интуиционистской логики, содержатся в [4].

2. Дедуктивная логика

Пусть C — операция добавления следствий на множестве формул S некоторого языка, которая определяет на нем дедуктивную систему. Как говорилось выше, множество связок этого языка содержит связки импликация - и конъюнкция Л.

Теорией данной логики будем называть замкнутое множество формул, т. е. множество, для которого верно, что X = C(X). Для всякой теории T этой дедуктивной системы определим операцию CT : 2S — 2S следующим образом:

Ct (X) = C (X U T).

Операцию Ст будем называть следованием над теорией Т. Заметим, что для нее верно следующее утверждение.

Теорема 1. Для всякой теории Т и множеств формул X и У верно, что Ст (X и У) = Сст (у)(Х).

Доказательство. Очевидно, что С (Т и X и У) с С (С (Т и У) и X). По определению, С (Т и X и У) = Ст (X и У), С (Т и У) = Ст (У) и С (С (Т и У) и X) = С (Ст (У) и X) = ССт (у ^). Следовательно, Ст (X и У) с Сст (у ^).

С другой стороны, С (Т и У) и X с С (Т и X и У). Следовательно, С (С (Т и У) и X) С С (Т и X и У). Таким образом, получаем, что Сст (у ) С Ст (X и У). □

Будем говорить, что хорошо определенной логике присуща теорема о дедукции (или что логика является дедуктивной), если для любого множества формул X, любого конечного непустого множества формул У и любой формулы а верно, что

X,У Ь а & X Ь [Ул — а],

или в другой записи а € Сс(Х)(У) & [Ул — а] С С(X).

Отсюда следует, что логика дедуктивна тогда и только тогда, когда для любой теории Т конъюнкция и импликация связаны с Ст следующим образом:

А1. [а1 Л ... Л ап — а] С Т & а € Ст(а1, ... , ап).

Поскольку это условие верно и для Т = С(0), то всякая дедуктивная логика является хорошо определенной (см. [5] или [1]). Верно следующее утверждение:

Теорема 2. Условие А1 эквивалентно следующему множеству условий:

В1. Ст — финитарное следование; В2. а — в € Т & в € Ст (а); В3. Ст (а Л в) = Ст (а, в )■

Его доказательство мы приводить не будем, поскольку оно почти дословно, с точностью до замены C на Ct, повторяет доказательство Теоремы 5 из работы [1], за исключением структурности, которая не утверждается.

Теорема 3. Всякая теория T дедуктивной логики замкнута относительно правила modus ponens (MP).

Доказательство. Пусть p € T и p — q € T .Из последнего, по пункту B2, следует, что q € CT(p) = C(T U {p}). В силу первого, T U{p} = T. Таким образом, q € C(T) = T. □

Теорема 4. Всякая теория T дедуктивной логики содержит все подстановочные случаи следующих формул:

(si) p — (q — p);

(fr) (p — (q — r)) — ((p — q) — (p — r));

(ea) (p — q) — (p Л r — q);

(el) (p Л q — r) — (p — (q — r)).

Доказательство.

(si) Пусть е € E и T — некоторая теория. Так как ep € CT(ep), то для любой переменной q = p

ep € Ct (ep, eq) = Cqt (£p)(eq).

Отсюда по пункту B2 получим, что eq — ep € Ct (ep) и, таким образом, ep — (eq — ep) € T.

(fr) Покажем, что для любой подстановки e и теории T верно, что er € CT(ep — (eq — er),ep — eq,ep). В силу Теоремы 3, множество CT(ep — (eq — er),ep — eq,ep) = F замкнуто относительно (MP), откуда следует, что eq — er € F и eq € F. Следовательно, er € F.

В силу Теоремы 1 и пункта В2, получим следующую цепочку принадлежностей:

ег € С(ст(£р^(£д^£г),£р^£д)(ер),

ер — ег € Ст(ер — (ед — ег),ер — ед),

ер — ег € С(ст(ер^(ед^ет))(ер — ед),

(ер — ед) — (ер — ег) € Ст(ер — (ед — ег)),

( ер — ( ед — ег )) — (( ер — ед ) — ( ер — ег )) € Т.

(еа) Так как р Л г — р € С(0), то для любой подстановки е формула ер Л ег — ер принадлежит любой теории Т. Поэтому, по правилу (МР), ед € Ст(ер — ед,ер Л ег). Как и в предыдущем доказательстве, получим цепочку принадлежностей:

ер Л ег — ед € Ст(ер — ед),

(ер — ед) — (ер Л ег — ед) € Т. (е1) Вследствие пункта В3, верно равенство

Ст(ер Л ед — ег, ер, ед) = Ст(ер Л ед — ег, ер Л ед).

Поэтому, в силу замкнутости по (МР), ег € Ст(ер Л ед — ег, ер, ед). Таким образом, получаем цепочку принадлежностей:

ед — ег € Ст(ер Л ед — ег, ер),

ер — (ед — ег) € Ст(ер Л ед — ег), (ер Л ед — ег) — (ер — (ед — ег)) € Т.

3. Сильно дедуктивные множества

Множество формул Ь будем называть сильно дедуктивным, если существует такая дедуктивная логика (Б,С), что С(0) = Ь.

В работе [1] для произвольного множества формул Ь была введена следующая операция присоединения следствий:

(1) а € Ь (X) ^Б а1,...,ап € X и Ь (а1 Л ... Л ап ^ а € Ь).

Эту операцию мы будем называть импликативным следованием над множеством Ь. При этом доказано, что для любого дедуктивного множества Ь эта операция задает хорошо определенную логику, для которой Ь(0) = Ь. В той же работе приведен критерий дедуктивно-сти множества формул, здесь мы приведем его в несколько измененной форме, а именно:

ТЕОРЕМА 8*. Множество Ь является дедуктивным тогда и только тогда, когда оно удовлетворяет следующим условиям.

1. Множество Ь замкнуто относительно всех подстановок.

2. Для любых формул аА и вЛ верно, что если имеет место включение Уаг(вА) С Уат(аЛ), то аА ^ вА € Ь.

3. Множество Ь замкнуто относительно следующих правил вывода:

(ТЕ) (СМ) Р1 ^ 91р ^ 92 (ЛВ)-Р'9

р ^ г р1 Л р2 ^ 91 Л 92 р Л 9

(СУ)р,р Л 9 ^ Г (МР)р,р ^ 9 (ЕЛ)- р ^ 9

9 ^ г 9 р Л г ^ 9

(Нумерация теоремы приведена по [1].)

Несложно заметить, что в силу того, что для следования любой хорошо определенной логики выполняется условие С (а Л в) = С (а, в), то все теории любой хорошо определенной логики замкнуты относительно правила вывода (ЛВ). Теперь заметим, что верна следующая теорема.

Теорема 5. Пусть Ь — дедуктивное множество, содержащее формулу (¡г), тогда любая теория его импликативного следования замкнута относительно правила (МР)■

Доказательство. Пусть Т — некоторая теория Ь (т. е. существует такое множество формул X, что Т = Ь (X)) и для некоторых формул а и в верно, что а € Т и а — в € Т. По определению Ь это значит, что:

(2) 3 л,...,^п € X и Ь (л Л ... Л Чп — а € Ь).

(3) 3 5ь...,5т € X и Ь (51 Л ... Л 5т — (а — в) € Ь).

Пусть Г = [^1,...,^п], А = {51,...,5т}, Г = ГX, А = ДX, Г = ГЬ и А = АЬ.

Из пунктов (2) и (3) следует, что формула Гл Л Гл — а € Ь и формула Ал Л Ал — (а — в) € Ь. Поскольку Ь — дедуктивное множество (и значит, удовлетворяет условию Теоремы 8*), то по правилу (СУ) получим, что Гл — а € Ь и Ал — (а — в) € Ь. Отсюда по правилу (ЕА) получаем, что Гл Л Ал — а € Ь и Гл Л Ал — (а — в) € Ь. Поскольку множество Ь содержит все подстановочные случаи формулы (¡г), то

(Гл Л Ал — (а — в)) — ((Гл Л Ал — а) — (Гл Л Ал — в)) € Ь.

Применяя два раза (МР) получим, что Гл Л Ал — в € Ь, и значит, по определению следования, Ь, в € Т. □

Как доказано в [1], если Ь — дедуктивное множество, то хорошо определенная логика {Б, С), для которой Ь = С(0), совпадает с импликативным следованием для этого множества. Тогда, как следствие из Теоремы 5, получим теорему:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Теорема 6. Если для хорошо определенной логики {Б, С) верно, что формула (¡г) € С(0), то любая теория этой логики замкнута относительно правила (МР)■

Теорема 7. Пусть Ь — дедуктивное множество, содержащее формулы (вг), (¡г), (еа) и (е1), тогда операция Ь образует дедуктивную логику■

Доказательство. Для того, чтобы доказать, что логика Ь дедуктивна, достаточно показать, что для любой ее теории Т выполняется условие:

а1 Л ... Л ап — а € Т & а € Ь (Т и{а1, ... ,ап}).

Обозначим множества {а1, ... ,ап} посредством А. Заметим, что выполняется цепочка эквивалентностей:

а € Ь (Т и А) &

& 3 в1,...,вш € Ь и Т и А (в1 Л ... Л вт — а € Ь) &

& 3 в1,...,вт € Т и А (в1 Л ... Л вт — а € Ь).

Введем следующие обозначения: В = {в]_,..., вт}, Г = В\А и А = В А.

Пусть А = 0. Так как Т замкнуто по (АБ), то Гл € Т. Поскольку Ь содержит формулу (е1) и Ь С Т, то Т содержит формулу (Гл Л Ал — а) — (Гл — (Ал — а)). Заметим, что Г и А = (В \ А) и (ВА) = В, и значит, Вл = Гл Л Ал, таким образом, Гл Л Ал — а € Т. Так как Ь содержит формулу (¡г), то по Теореме 5 любая ее теория замкнута по (МР). Отсюда получаем, что Гл — (Ал — а) € Т, и затем, что Ал — а € Т.

Обозначим посредством Л множество А \ Г. В силу формулы (еа), (Ал — а) — (Ал Л Лл — а) € Т, тогда и Ал Л Лл — а € Т. Таким образом, а1 Л . . . Л ап — а € Т.

Пусть А = 0, и значит, Г = В. Так как Гл € Т и Гл — а € Т, то а € Т. По формуле (вг), а — (Ал — а) € Т. Тогда получаем, что а1 Л . . . Л ап — а € Т.

(^) Пусть а1 Л... Л ап — а € Т. Тогда Ал — а € Ь (Т и А). Так как Ь(Т и А) — теория хорошо определенной логики Ь и (вг) € Ь, то она замкнута по (АБ) и (МР). Следовательно, а € Ь(Т и А). □

Следующее утверждение является критерием сильной дедук-тивности множества:

Теорема 8. Множество формул Ь является сильно дедуктивным тогда и только тогда, когда оно дедуктивно и имеет место включение {(вг), (¡г), (еа), (е1)} С Ь■

Доказательство. Если множество Ь сильно дедуктивно, то существует дедуктивное следование С такое, что С(0) = Ь. Так как С(0) — теория этого следования, то по Теореме 4 имеем, что {(^г), (¡т), (еа), (е1)} С Ь. Достаточность следует из Теоремы 7. □

Приведем еще один критерий сильной дедуктивности. Для этого заметим, что при доказательстве теорем 5 и 7 формула (¡т) требовалась для замкнутости теорий по правилу (МР), однако замкнутости по (МР) можно добиться и другим образом.

Теорема 9. Теории хорошо определенной логики (Б, С) замкнуты относительно (МР) тогда и только тогда, когда формула (тр) = р Л (р — 9) — 9 € С(0).

Доказательство. Пусть все теории С замкнуты по (МР). Тогда 9 € С(р,р — 9) = С(р Л (р — 9)), и следовательно, получим, что р Л (р — 9) — 9 € С(0).

(^) Пусть (тр) € С(0) и для некоторой теории Т и формул ф и ф — ф верно, что ф € Т и (ф — ф) € Т. Так как ф Л (ф — ф) — ф € С(0), то ф € С(ф Л (ф — ф)). Поскольку С(ф Л (ф — ф)) = С(ф, ф — ф) С Т, то ф € Т. □

Таким образом, по Теореме 3, для всякой дедуктивной логики (Б, С) верно, что (тр) € С(0) и, следовательно, в формулировке теорем 7 и 8 формулу (¡т) можно заменить на (тр). Доказательства при этом практически не изменятся. Таким образом, верен следующий критерий сильной дедуктивности:

Теорема 10. Множество формул Ь является сильно дедуктивным тогда и только тогда, когда оно дедуктивно и имеет место включение {(^г), (тр), (еа), (е1)} С Ь.

4. Минимальная дедуктивная логика и

конъюнктивно-импликативный фрагмент интуиционистской логики

Обозначим посредством В минимальную дедуктивную логику в языке со множеством связок £ = {Л, —}. Из доказанного выше и Теоремы 2 из [2] следует, что она аксиоматизируется следующим образом:

1. Множество тавтологий логики Б — это множество формул, выводимых в исчислении со следующими множествами схем аксиом и правил вывода:

Ах = {р — р,р — р Л р,р Л д — д, (вг), (¡г), (еа), (е1)}; К = {(ТЕ), (СМ), (АБ), (СУ), (МР), (ЕА)}.

2. Все теории этой логики замкнуты относительно правил (АБ) и (МР).

(Вопрос минимальности этой аксиоматизации здесь не рассматриваем.)

Обозначим посредством Ах множество, состоящее из формул, задающих множество схем аксиом Ах: посредством — множество тавтологий интуиционистской логики, посредством — конъюнктивно-импликативный фрагмент интуиционистской логики (здесь под логикой мы понимаем множество ее тавтологий), посредством Б — множество тавтологий логики Б.

Используя семантику Крипке, непосредственной проверкой каждой формулы из множества Ах можно убедиться в том, что имеет место включение Ах С Используя ту же семантику, также можно показать, что правила (ТЕ), (СМ), (АБ), (СУ) и (ЕА) выводимы в 1иЬ. Таким образом, верна

Теорема 11. Б с ■

Выясним, верно ли обратное включение.

Обозначим посредством ТЬ множество всех теорий логики Б. Заметим, что пара {ТЬ, С) образует шкалу интуиционистской логики.

Рассмотрим отображение V из множества пропозициональных переменных во множество подмножеств множества ТЬ, заданное следующим образом: для любого мира Т шкалы {ТЬ, С) верно, что Т € v(p) & р € Т.

Несложно доказать, что это отображение является интуиционистской оценкой переменных на шкале {ТЬ, С). Для этого достаточно заметить, что для любых теорий Т1, Т2 и произвольной формулы

ф естественно выполняется, что если Т1 С Т2 и ф € Т1, то ф € Т2. Отсюда, в силу определения, для отображения V будет выполняться следующее условие: если Т1 С Т2 и Т1 € V(р), то Т2 € V(р), которое и определяет интуиционистскую оценку на шкале (ТЬ, С).

Шкала (ТЬ, С) с указанной оценкой V образует интуиционистскую модель, которую мы будем называть естественной моделью логики В и обозначать Э.

Пусть М — это интуиционистская модель. Запись вида М, х = ф будет означать, что в мире х модели М истинна формула ф.

Лемма 1. Для любой формулы ф и любой теории Т € ТЬ верно, что ф € Т Э,Т = ф.

Доказательство. Лемму будем доказывать индукцией по построению формулы.

Базис непосредственно следует из определения оценки V. Шаг.

1) Пусть ф = ф Л х и ф € Т .В силу того, что формулы р Л 9 — 9 и р Л 9 — р являются тавтологиями логики В и все теории этой логики замкнуты по правилам (МР) и (ЛВ), то утверждение о том, что ф Л х € Т, равносильно утверждению того, что ф € Т и х € Т. Последнее, по индукционному предположению, равносильно тому, что Э,Т = ф и Э,Т = х. По определению истинности формулы в мире модели это равносильно тому, что Э,Т = ф Л х.

2) Пусть ф = ф — х и ф € Т. В силу замкнутости всех теорий по правилу (МР) это равносильно тому, что для любой теории Т', такой, что Т С Т', верно, что ф € Т' ^ х € Т'. В силу индукционного предположения, последнее равносильно тому, что для любого мира Т', такого, что Т С Т', верно, что Э,Т' = ф ^ Э,Т' = х. Согласно определению истинности формулы в мире модели, это равносильно тому, что Э,Т \= ф — х. □

Теорема 12. С Б.

Доказательство. Пусть ф € Б, тогда существует такая теория Т € ТЬ, что ф € Т .В силу Леммы 1, это означает, что формула ф

опровергается в мире T естественной модели. Таким образом, ф ^ Int, а значит, и ф ^ Ints. □

Из Теоремы 11 и Теоремы 12 непосредственно следует

Теорема 13. Множество тавтологий минимальной дедуктивной логики совпадает с конъюнктивно-импликативным фрагментом тавтологий интуиционистской логики.

5. Заключение

Стоит заметить, что из критериев дедуктивности и сильной дедук-тивности следует, что всякое расширение дедуктивного множества является дедуктивным или сильно дедуктивным. Расширение сильно дедуктивного множества всегда сильно дедуктивно.

В силу Теоремы 9 из [1] о единственности хорошо определенной логики для каждого дедуктивного множества формул верно, что для каждого сильно дедуктивного множества L существует единственное дедуктивное следование C, для которого C(0) = L, и это следование совпадает с импликативным следованием L.

Таким образом, между сильно дедуктивными множествами и дедуктивными логиками устанавливается взаимно-однозначное соответствие.

Отсюда и из теорем 8 и 10 настоящей работы следует, что любая дедуктивная логика содержит множество тавтологий логики D, или (что, в силу Теоремы 13, то же самое) конъюнктивно-импликативный фрагмент интуиционистской логики. Таким образом, получаем следующий необходимый критерий дедуктивности логики.

Теорема 14. Пусть язык логики {S,C} содержит связки Л и ^. Если логика {S,C} дедуктивна, то Ints С C(0).

Заметим также, что в процессе доказательства нами была получена некоторая аксиоматика (аксиоматика множества тавтологий логики D) конъюнктивно-импликативного фрагмента интуиционистской логики.

Литература

[1] Горбунов И.А. Хорошо определенные логики // Логические исследования. Вып. 17. М.; СПб.: ЦГИ, 2011. С. 95-108.

[2] Горбунов И.А. Эффективный критерий дедуктивности множеств формул логики // Вестн. ТвГУ. Сер.: Прикладная математика. 2017. № 1. С.107-115.

[3] Расёва Е, Сикорский Р. Математика метаматематики. М: Наука, 1972. С. 214.

[4] Chagrov A., Zakharyaschev M. Modal Logic. Oxford: Clarendon Press, 1997. P. 25-26.

[5] Wojcicki R. Lectures on Propositional Calculi // www.studialogica.org/ wojcicki (дата обращения: 01.06.2017)

[6] Wojcicki R. Lectures on Propositional Calculi // Ossolineum. Wroclaw, 1984.

i.a. gorbunoy

Deductive Logics and Their Relation to Intuitionistic Logic1

Gorbunov Igor Anatolievich

Mathematical Faculty, Tver State University. 33 Zhelabova St., Tver, 170100, Russian Federation. E-mail: [email protected]

R. Wojcicki introduced the notion of well-defined logic [5]. A propositional logic is called well-determined if it satisfies conjunction property and weak deduction theorem. The weak deduction theorem has the following form: a h ft -O- h a ^ ft. Well-determined logics are interested because their logical consequence may be certainly represented by means of the logic.

We consider well-determined logics for which the following deductive theorem holds: for any set of formulas X and any formulas a and ft it is true that X, a h ft X h a ^ ft. Logics with this property we call deductive. We call a set of formulas L strongly deductive if there exists a deductive logic C such that C(0) = L.

In this paper we introduce an operation of adding of consequences under a theory and study some its properties. We prove that any theory under a deductive logic is closed under modus ponens. The notion of minimal deductive logic is introduced. The main results are a criterion of strong deductivity for a set of formulas and the proof that the set of tautologies of minimal deductive logic coincides with the conjunctive and implicative fragment of intuitionistic logic.

Keywords: deduction theorem, deductive propositional systems, strongly-deductive set of sentences, minimal deductive logic, intuitionistic logic

References

[1] Gorbunov, I.A. "Khorosho opredelennye logiki" [Well-determined logics] Logicheskie issledovanija [Logical Investigations]. Moscow; St. Petersburg: TsGI, 2011, vol. 17 pp. 95-108. (In Russian)

xThe paper is supported by Russian Foundation for Basic Research, projects №14-06-00298-a, №16-07-01272-a and №17-03-00818-a.

[2] Gorbunov, I.A. "Effektivnyy kriteriy deduktivnosti mnozhestva formul logiki" [An effective criterion of deductivity for sets of formulas of a logic]. Vestnik TvGU. Seriya: Prikladnaya matematika [Herald of Tver State University. Series: Applied Mathematics], 2017, No.1, pp. 107—115. (In Russian)

[3] Rasiowa, H., Sikorski, R. The Мathematics of Мetamathematics. Panstwowe Wydawnictwo Naukowe. Warszawa, 1963.

[4] Chagrov, A., Zakharyaschev, M. Modal Logic. Oxford: Clarendon Press, 1997. P. 25-26.

[5] Wojcicki, R. Lectures on Propositional Calculi. [www.studialogica.org/ wojcicki, accessed on 01.06.2017].

[6] Wojcicki, R. Lectures on Propositional Calculi. Ossolineum. Wroclaw, 1984.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.