之间一阶逻辑和二階邏輯相似
一阶逻辑和二階邏輯有(在联盟百科)16共同点: 停机问题,可判定性,可數集,实数,命题逻辑,哥德尔完备性定理,哥德尔不完备定理,关系 (数学),算术,类型论,高阶逻辑,论域,证明论,集合论,最小上界,数学。
停机问题
停机问题()是逻辑数学中可计算性理论的一个问题。通俗地说,停机问题就是判断任意一个程序是否能在有限的时间之内结束运行的问题。该问题等价于如下的判定问题:是否存在一个程序P,对于任意输入的程序w,能够判断w会在有限时间内结束或者死循环。 艾伦·图灵在1936年用對角論證法证明了,不存在解决停机问题的通用算法。这个证明的关键在于对计算机和程序的数学定义,这被称为图灵机。停机问题在图灵机上是不可判定问题。这是最早提出的决定性问题之一。 用数学语言描述,则其本质问题为: 给定一个图灵机T,和一个任意语言集合S,是否T会最终停机于每一个 s \in S。其意义相同于可确定语言。显然任意有限 S 是可判定性的,可数的(countable)S 也是可停机的。 停机问题包含了自我指涉,本质是一阶逻辑的不自洽性和不完备性,类似的命题有理发师悖论、全能悖论等。.
可判定性
没有描述。
可數集
在数学上,可数集,或称可列集、可数无穷集合,是与自然数集的某个子集具有相同基數(等势)的集合。在这个意义下不是可数集的集合称为不可数集。这个术语是康托尔创造的。可数集的元素,正如其名,是“可以计数”的:尽管计数永远无法终止,集合中每一个特定的元素都将对应一个自然数。 “可数集”这个术语也可以代表能和自然数集本身一一对应的集合。例子参见两个定义的差别在于有限集合在前者中算作可数集,而在后者中不算作可数集。 为了避免歧义,前一种意义上的可数有时称为至多可数,参见.
实数
实数,是有理數和無理數的总称,前者如0、-4、81/7;后者如\sqrt、\pi等。实数可以直观地看作小數(有限或無限的),它們能把数轴「填滿」。但僅僅以枚舉的方式不能描述實數的全體。实数和虚数共同构成复数。 根据日常经验,有理數集在數軸上似乎是「稠密」的,于是古人一直认为用有理數即能滿足測量上的實際需要。以邊長為1公分的正方形為例,其對角線有多長?在規定的精度下(比如誤差小於0.001公分),總可以用有理數來表示足夠精確的測量結果(比如1.414公分)。但是,古希臘畢達哥拉斯學派的數學家發現,只使用有理數無法完全精確地表示這條對角線的長度,這徹底地打擊了他們的數學理念;他們原以為:.
命题逻辑
在邏輯和數學裡,命題演算(或稱句子演算)是一個形式系統,有著可以由以邏輯運算符結合原子命題來構成代表「命題」的公式,以及允許某些公式建構成「定理」的一套形式「證明規則」。.
哥德尔完备性定理
哥德尔完备性定理是数理逻辑中重要的定理,在1929年由库尔特·哥德尔首先证明。它的最熟知的形式声称在一阶谓词演算中所有逻辑上有效的公式都是可以证明的。 上述词语“可证明的”意味着有着这个公式的形式演绎。这种形式演绎是步骤的有限列表,其中每个步骤要么涉及公理要么通过基本推理规则从前面的步骤获得。给定这样一种演绎,它的每个步骤的正确性可以在算法上检验(比如通过计算机或手工)。 如果一个公式在这个公式的语言的所有模型中都为真,它就被称为“逻辑上有效”的。为了形式的陈述哥德尔完备性定理,你必须定义这个上下文中词语“模型”的意义。这是模型论的基本定义。 在另一个方向上,哥德尔完备性定理声称一阶谓词演算的推理规则是“完备的”,在不需要额外的推理规则来证明所有逻辑上有效的公式的意义上。完备性的逆命题是“可靠性”。一阶谓词演算的实情是可靠的,就是说,只有逻辑上有效的陈述可以在一阶逻辑中证明,这是可靠性定理断言的。 处理在不同的模型中什么为真的数理逻辑分支叫做模型论。研究在特定形式系统中什么为可以形式证明的分支叫做证明论。完备性定理建立了在这两个分支之间的基本联系。给出了在语义和语形之间的连接。但完备性定理不应当被误解为消除了在这两个概念之间的区别;事实上另一个著名的结果哥德尔不完备定理,证实了对“在数学中什么是形式证明可以完成的”有着固有的限制。不完备定理的名声与另一种意义的“完备”有关,参见模型论。 更一般版本的哥德尔完备性定理成立。它声称对于任何一阶理论T和在这个理论中的任何句子S,有一个S的自T的形式演绎,当且仅当S被T的所有模型满足。这个更一般的定理被隐含使用,例如,在一个句子被证实可以用群论的公理证明的时候,通过考虑一个任意的群并证实这个句子被这个群所满足。完备性定理是一阶逻辑的中心性质,不在所有逻辑中成立。比如二阶逻辑就没有完备性定理。 完备性定理等价于超滤子引理,它是弱形式的选择公理,在不带有选择公理的策梅洛-弗兰克尔集合论中有着等价的可证明性。.
一阶逻辑和哥德尔完备性定理 · 二階邏輯和哥德尔完备性定理 ·
哥德尔不完备定理
在数理逻辑中,哥德尔不完备定理是库尔特·哥德尔于1931年证明并发表的两条定理。简单地说,第一条定理指出: 这是形式逻辑中的定理,容易被错误表述。有许多命题听起来很像是哥德尔不完备定理,但事实上并不是。具体实例见对哥德尔定理的误解 把第一条定理的证明过程在体系内部形式化后,哥德尔证明了第二条定理。该定理指出: 这个结果破坏了数学中一个称为希尔伯特计划的哲学企图。大卫·希尔伯特提出,像实分析那样较为复杂的体系的相容性,可以用较为简单的体系中的手段来证明。最终,全部数学的相容性都可以归结为基本算术的相容性。但哥德尔的第二条定理证明了基本算术的相容性不能在自身内部证明,因此当然就不能用来证明比它更强的系统的相容性了。.
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关系 (数学)
在數學上,關係是對如等於.
算术
算術(arithmetic)是数学最古老且最簡單的一個分支,幾乎被每個人使用著,從日常生活上簡單的算數到高深的科学及工商业計算都會用到。一般而言,算術這一詞指的是記錄數字某些運算基本性質的数学分支。常用的运算有加法、減法、乘法、除法,有时候,更复杂的运算如指数和平方根,也包括在算术运算的范畴内。算术运算要按照特定规则来进行。 自然数、整数、有理数(以分數的形式)和实数(以十进制指数的形式)的运算主要是在小学和中学的时候学习。用百分比形式进行运算也主要是在这个时候学习。然而,在成人中,很多人使用计算器,计算机或者算盘来进行数学计算。 專業数学家有時會使用高等算術來指数论,但這不應該和初等算術相搞混。另外,算術也是初等代數的重要部份之一。.
类型论
在最广泛的层面上,类型论是关注把实体分类到叫做类型的搜集中的数学和逻辑分支。在这种意义上,它与类型的形而上学概念有关。现代类型论在部分上是响应罗素悖论而发明的,并在伯特兰·罗素和阿弗烈·诺夫·怀海德的《数学原理》中起到重要作用。 在计算机科学分支中的编程语言理论中,类型论提供了设计分析和研究类型系统的形式基础。实际上,很多计算机科学家使用术语“类型论”来称呼对编程语言的类型语言的形式研究,尽管有些人把它限制于对更加抽象的形式化如有类型lambda演算的研究。.
高阶逻辑
在数学中,高阶逻辑在很多方面有别于一阶逻辑。 其一是变量类型出现在量化中;粗略的说,一阶逻辑中禁止量化谓词。允许这么做的系统请参见二阶逻辑。 高阶逻辑区别于一阶逻辑的其他方式是在构造中允许下层的类型论。高阶谓词是接受其他谓词作为参数的谓词。一般的,阶为n的高阶谓词接受一个或多个(n − 1)阶的谓词作为参数,这里的n > 1。对高阶函数类似的评述也成立。 高阶逻辑更加富有表达力,但是它们的性质,特别是有关模型论的,使它们对很多应用不能表现良好。作为哥德尔的结论,经典高阶逻辑不容许(递归的公理化的)可靠的和完备的证明演算;这个缺陷可以通过使用Henkin模型来修补。 高阶逻辑的一个实例是构造演算。.
论域
在形式科學裡,論域(或稱做論述全集),是指在某些系統化的論述裡的一些令人感興趣的變數之上,由其中的實體所組成的集合。論域通常被視為預備知識,所以不需要每一次都指出相關變數的範圍來。 例如,在一階邏輯的解釋中,論域是指由量詞能指涉到的個體所組成的集合。在一個解釋裡,論域可以是實數的集合;在另一個解釋裡,則可能是自然數的集合。若沒有指定任何論域,則如∀x (x2 ≠ 2) 之類命題的真偽是不確定的。若論域是實數的集合,此命題即是假的,因為有x.
证明论
证明论是数理逻辑的一个分支,它将数学证明表达为形式化的数学客体,从而通过数学技术来简化对他们的分析。证明通常用归纳式地定义的数据结构来表达,例如链表,盒链表,或者树,它们根据逻辑系统的公理和推理规则构造。因此,证明论本质上是语法逻辑,和本质上是语义学的模型论形相反。和模型论,公理化集合论,以及递归论一起,证明论被称为数学基础的四大支柱之一。 证明论也可视为哲学逻辑的分支,其主要兴趣在于证明论语义学的思想,该思想依赖于结构证明论的技术型想法才可行。.
集合论
集合論(Set theory)或稱集論,是研究集合(由一堆構成的整體)的數學理論,包含集合和元素(或稱為成員)、關係等最基本數學概念。在大多數現代數學的公式化中,都是在集合論的語言下談論各種。集合論、命題邏輯與謂詞邏輯共同構成了數學的公理化基礎,以未定義的「集合」與「集合成員」等術語來形式化地建構數學物件。 現代集合論的研究是在1870年代由俄国数学家康托爾及德國数学家理察·戴德金的樸素集合論開始。在樸素集合論中,集合是當做一堆物件構成的整體之類的自證概念,沒有有關集合的形式化定義。在發現樸素集合論會產生一些後,二十世紀初期提出了許多公理化集合論,其中最著名的是包括選擇公理的策梅洛-弗蘭克爾集合論,簡稱ZFC。公理化集合論不直接定義集合和集合成員,而是先規範可以描述其性質的一些公理。 集合論常被視為數學基礎之一,特別是 ZFC 集合論。除了其基礎的作用外,集合論也是數學理論中的一部份,當代的集合論研究有許多離散的主題,從實數線的結構到大基数的一致性等。.
最小上界
在数学中,最小上界(supremum,亦称上确界,记为sup E)是序理论的重要概念,在格论和数学分析等领域有广泛应用。.
数学
数学是利用符号语言研究數量、结构、变化以及空间等概念的一門学科,从某种角度看屬於形式科學的一種。數學透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察而產生。數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的定理。 基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一環。對數學基本概念的完善,早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本便可觀見,而在古希臘那裡有更為嚴謹的處理。從那時開始,數學的發展便持續不斷地小幅進展,至16世紀的文藝復興時期,因为新的科學發現和數學革新兩者的交互,致使數學的加速发展,直至今日。数学并成为許多國家及地區的教育範疇中的一部分。 今日,數學使用在不同的領域中,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並導致全新學科的發展,例如物理学的实质性发展中建立的某些理论激发数学家对于某些问题的不同角度的思考。數學家也研究純數學,就是數學本身的实质性內容,而不以任何實際應用為目標。雖然許多研究以純數學開始,但其过程中也發現許多應用之处。.
上面的列表回答下列问题
- 什么一阶逻辑和二階邏輯的共同点。
- 什么是一阶逻辑和二階邏輯之间的相似性
一阶逻辑和二階邏輯之间的比较
一阶逻辑有83个关系,而二階邏輯有53个。由于它们的共同之处16,杰卡德指数为11.76% = 16 / (83 + 53)。
参考
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