(01)
112 ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ∀x(Fx∨Gx)
1 (1)∀x(Fx)∨∀x(Gx) A
2 (2)∀x(Fx) A
2 (3) Fa 1UE
2 (4) Fa∨Ga 3∨I
2 (5)∀x(Fx∨Gx) 4UI
6(6) ∀x(Gx) A
6(7) Ga 6UE
6(8) Fa∨Ga 7∨I
6(9) ∀x(Fx∨Gx) 8UI
1 (ア)∀x(Fx∨Gx) 12569∨E
(E.J.レモン 著、竹尾治一郎・浅野 楢英 訳、1973年、155頁)
然るに、
(02)
(ⅰ)
1 (1)∀x(Fx∨ Gx) A
1 (2) Fa∨ Ga 1UE
3 (3) ~Fa&~Ga A
4 (4) Fa A
3 (5) ~Fa 3&E
34 (6) Fa&~Ga 45&I
4 (7)~(~Fa&~Ga) 36RAA
8 (8) Ga A
3 (9) ~Ga 3&E
3 8 (ア) Ga&~Ga 89&I
8 (イ)~(~Fa&~Ga) 3アRAA
1 (ウ)~(~Fa&~Ga) 2478イ∨E
エ (エ) ~Fa A
オ(オ) ~Ga A
エオ(カ) ~Fa&~Ga エオ&I
1 エオ(キ)~(~Fa&~Ga)&
(~Fa&~Ga) ウカ&I
1 エ (ク) ~~Ga オキRAA
1 エ (ケ) Ga クDN
1 (コ) ~Fa→Ga エケCP
1 (サ)∀x(~Fx→Gx) コUI
(ⅱ)
1 (1)∀x(~Fx→Gx) A
1 (2) ~Fa→Ga 1UE
3 (3) ~(Fa∨Ga) A
4 (4) Fa A
4 (5) Fa∨Ga 4∨I
34 (6) ~(Fa∨Ga)&
(Fa∨Ga) 35&I
3 (7) ~Fa 46RAA
13 (8) Ga 27MPP
13 (9) Fa∨Ga 8∨I
13 (ア) ~(Fa∨Ga)&
(Fa∨Ga) 39&I
1 (イ) ~~(Fa∨Ga) 3アRAA
1 (ウ) (Fa∨Ga) イDN
1 (オ) ∀x(Fx∨Gx) ウUI
従って、
(02)により、
(03)
① ∀x( Fx∨Gx)
② ∀x(~Fx→Gx)
に於いて、
①=② である(含意の定義)。
(01)(02)(03)により、
(04)
① ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ∀x( Fx∨Gx)
② ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ∀x(~Fx→Gx)
に於いて、
①=② である。
従って、
(04)により、
(05)
② ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ∀x(~Fx→Gx)
といふ「連式」が「妥当」であるため、次の「計算」は、「妥当」である。
1 (1) ∀x(Fx)∨∀x(Gx) A
2 (2) ∀x(Fx) A
2 (3)~~∀x(Fx) 2DN
2 (4)~~∀x(Fx)∨∀x(Gx) 3∨I
5 (5) ∀x(Gx) A
5 (6)~~∀x(Fx)∨∀x(Gx) 5∨I
1 (7)~~∀x(Fx)∨∀x(Gx) 12456∨E
1 (8) ~∀x(Fx)→∀x(Gx) 7含意の定義
9 (9) ∃x(~Fx) A
9 (ア) ~∀x(Fx) 9量化子の関係
1 9 (イ) ∀x(Gx) 8アMPP
1 (ウ) ∃x(~Fx)→∀x(Gx) 9イCP
エ(オ) ~Fa A
エ(カ) ∃x(~Fx) オEI
1 エ(キ) ∀x(Gx) ウカMPP
1 エ(ク) Ga キUE
1 (ケ) ~Fa→Ga エクCP
1 (コ) ∀x(~Fx→Gx) ケUI
従って、
(05)により、
(06)
1 (ウ) ∃x(~Fx)→∀x(Gx) 9イCP
エ(オ) ~Fa A
エ(カ) ∃x(~Fx) オEI
1 エ(キ) ∀x(Gx) ウカMPP
1 エ(ク) Ga キUE
1 (ケ) ~Fa→Ga エクCP
1 (コ) ∀x(~Fx→Gx) ケUI
といふ「計算」は、「妥当」である。
従って、
(06)により、
(07)
1 (1) ∃x(~Fx)→∀x(Gx) A
2(2) ~Fa A
2(3) ∃x(~Fx) 2EI
12(4) ∀x(Gx) 13MPP
12(5) Ga 4UE
1 (6) ~Fa→Ga 25CP
1 (7)∀x(~Fx→Gx) 6UI
といふ「計算」は、「妥当」である。
従って、
(07)により、
(08)
1 (1) ∃x(~偶数x)→∀x(奇数x) A
2(2) ~偶数a A
2(3) ∃x(~偶数x) 2EI
12(4) ∀x(奇数x) 13MPP
12(5) 奇数a 4UE
1 (6) ~偶数a→奇数a 25CP
1 (7)∀x(~偶数x→奇数x) 6UI
といふ「計算」は、「妥当」である。
然るに、
(09)
2(2) ~偶数a A
2(3)∃x(~偶数x) 2EI
といふ「2行」は、
(2)「任意の数a」が「偶数」ではないので、
(3)「偶数ではない数x」が存在する。
といふことを、述べてゐる。
然るに、
(10)
12(4)∀x(奇数x) 13MPP
12(5) 奇数a 4UE
といふ「2行」は、
(4)「すべての数」は「奇数」であるため、
(5)「任意の数a」は「奇数」である。
といふことを、述べてゐる。
従って、
(09)(10)により、
(11)
2(2) ~偶数a A
2(3)∃x(~偶数x) 2EI
12(4)∀x( 奇数x) 13MPP
12(5) 奇数a 4UE
といふ「4行」は、
(a)「任意の数a」が「偶数」ではないので、「偶数ではない数x」が存在する。
(b)「すべての数」は「奇数」であるため、 「任意の数a」も「奇数」である。
といふことを、述べてゐる。
然るに、
(12)
(a)「任意の数a」が「偶数」ではないので、「偶数ではない数x」が存在する。
(b)「すべての数」は「奇数」であるため、 「任意の数a」も「奇数」である。
といふ「命題」は、明らかに、「真」である。
然るに、
(13)
(b)「すべての数」は「奇数」であるため、「任意の数a」も「奇数」である。
といふ「命題」に対して、
(c) 「ある数」は「奇数」であるため、「任意の数a」も「奇数」である。
といふ「命題」は、「真」では、有り得ない。
然るに、
(14)
(c)「ある数」は「奇数」であるため、「任意の数a」も「奇数」である。
といふ「命題」は、「真」では、有り得ないが、仮に、
(c)「ある数」は「奇数」であるため、「任意の数a」も「奇数」である。
といふ「命題」が、「真」であるならば、
1 (1) ∃x(~偶数x)→∃x(奇数x) A
2(2) ~偶数a A
2(3) ∃x(~偶数x) 2EI
12(4) ∃x(奇数x) 13MPP
12(5) 奇数a A
1 (6) ~偶数a→奇数a 25CP
1 (7)∀x(~偶数x→奇数x) 6UI
といふ「計算」は、「妥当」である。
といふことに、ならざるを得ない。
従って、
(13)(14)により、
(15)
1 (1) ∃x(~偶数x)→∃x(奇数x) A
2(2) ~偶数a A
2(3) ∃x(~偶数x) 2EI
12(4) ∃x(奇数x) 13MPP
12(5) 奇数a 4UE
1 (6) ~偶数a→奇数a 25CP
1 (7)∀x(~偶数x→奇数x) 6UI
といふ「計算」は、「妥当」ではない。
然るに、
(16)
1 (1) ∃x(~偶数x)→∃x(奇数x) A
2(2) ~偶数a A
2(3) ∃x(~偶数x) 2EI
12(4) ∃x(奇数x) 13MPP
12(5) 奇数a A
1 (6) ~偶数a→奇数a 25CP
1 (7)∀x(~偶数x→奇数x) 6UI
といふ「計算(マチガイ)」は、「eigenvariable 条件」に対する「違反の、具体例」である。
然るに、
(17)
矢田部俊介先生曰く:
「UIに対する制限(eigenvariable 条件)」は、「述語論理最大の難所」であって、これ本当にねぇ、わけわかんないですよね。僕は、初めてこれを習ったとき、見たとき、何のことか、全く理解できなかったんですよ。
との、ことである。
(01)
矢田部俊介先生曰く:
「UIに対する制限(eigenvariable 条件)」は、「述語論理最大の難所」であって、これ本当にねぇ、わけわかんないですよね。僕は、初めてこれを習ったとき、見たとき、何のことか、全く理解できなかったんですよ。
然るに、
(02)
1 (1) ∀x(偶x)∨∀x(奇x) A
2 (2) ∀x(偶x) A
2 (3)~~∀x(偶x) 2DN
2 (4)~~∀x(偶x)∨∀x(奇x) 3∨I
5 (5) ∀x(奇x) A
5 (6)~~∀x(偶x)∨∀x(奇x) 5∨I
1 (7)~~∀x(偶x)∨∀x(奇x) 12456∨E
1 (8) ~∀x(偶x)→∀x(奇x) 7含意の定義
9 (9) ∃x(~偶x) A
9 (ア) ~∀x(偶x) 9量化子の関係
1 9 (イ) ∀x(奇x) 8アMPP
1 (ウ) ∃x(~偶x)→∀x(奇x) 9イCP
エ(オ) ~偶a A
エ(カ) ∃x(~偶x) オEI
1 エ(キ) ∀x(奇x) ウカMPP
1 エ(ク) 奇a キUE
1 (ケ) ~偶a→奇a エクCP
1 (コ) ∀x(~偶x→奇x) ケUI
従って、
(02)により、
(03)
① ∀x(偶数x)∨∀x(奇数x)
② ∀x(~偶数x→奇数x)
に於いて、
① ならば、② である。
従って、
(03)により、
(04)
「日本語」で言ふと、
①「すべての数は偶数である。」か、または「すべての数は奇数である。」
②「すべての数は、偶数でないならば、奇数である。」
に於いて、
① ならば、② である。
然るに、
(05)
①「すべての数は偶数である。」
②「ある数xは、偶数でない。」
に於いて、
① と ② は、「矛盾」する。
従って、
(05)により、
(06)
①「すべての数は偶数である。」
②「ある数xは、偶数でない。」
に於いて、
② であるならば、① ではない。
従って、
(04)(05)(06)により、
(07)
①「すべての数は偶数である。」か、または「すべての数は奇数である。」
であるとして、
②「任意の数が、偶数でない。」ならば、 「すべての数は奇数である。」
cf.
「選言三段論法(Disjunctive syllogism)」
然るに、
(08)
②「すべての数が奇数である。」ならば、 「任意の数は、奇数である。」
従って、
(07)(08)により、
(09)
①「すべての数は偶数である。」か、または「すべての数は奇数である。」
であるとして、
②「任意の数が、偶数でない。」ならば、 「任意の数は、奇数である。」
従って、
(09)により、
(10)
①「すべての数は偶数である。」か、または「すべての数は奇数である。」
であるとして、
②「すべての数(任意の数)は、偶数でないならば、奇数である。」
従って、
(02)~(10)により、
(11)
①「すべての数は偶数である。」か、または「すべての数は奇数である。」
②「すべての数(任意の数)は、偶数でないならば、奇数である。」
に於いて、
① ならば、② である。
といふことは、「日本語」で考へたとしても、「妥当」である。
cf.
① は、当然、「普通の数学」としては、「偽(ウソ)」であるが、
② は、当然、「普通の数学」としても、「真(本当)」であるが、
然るに、
(12)
① ∀x(偶数x)∨∀x(奇数x)
③ ∀x(偶数x)∨∃x(奇数x)
に於いて、
① ではなく、
③ であるため、「次の計算(13)」は、「マチガイ」である。
(13)
1 (1) ∀x(偶x)∨∃x(奇x) A
2 (2) ∀x(偶x) A
2 (3)~~∀x(偶x) 2DN
2 (4)~~∀x(偶x)∨∃x(奇x) 3∨I
5 (5) ∃x(奇x) A
5 (6)~~∀x(偶x)∨∃x(奇x) 5∨I
1 (7)~~∀x(偶x)∨∃x(奇x) 12456∨E
1 (8) ~∀x(偶x)→∃x(奇x) 7含意の定義
9 (9) ∃x(~偶x) A
9 (ア) ~∀x(偶x) 9量化子の関係
1 9 (イ) ∃x(奇x) 8アMPP
1 (ウ) ∃x(~偶x)→∃x(奇x) 9イCP
エ (エ) ~偶a A
エ (オ) ∃x(~偶x) エEI
1 エ (カ) ∃x(奇x) ウオMPP
エ (キ) 奇a A
1 (ク) ~偶a→奇a エキCP
1 (ケ) ∀x(~偶x→奇x) クUI(は、マチガイである。)
(14)
(ⅰ)
{a,b,c}の{3つ}が{すべての数}であるとして、
A君は、{a}だけしか持ってゐなくて、
B君は、{a,b,c}のすべてを持ってゐるとする。
(ⅱ)
A君は、{a}を、テーブルの上に置いたとして、
それ見て、
B君も、{a}を、テーブルの上に置いたとして、このときは、
(ⅲ)
{a}={a}
なので、「セーフ」である。
といふ、「ルール」があるとする。
(15)
(ⅳ)
{a,b,c}の{3つ}が{すべての数}であるとして、
A君は、{a}だけしか持ってゐなくて、
B君は、{b}だけしか持ってゐないとする。
(ⅴ)
A君は、{a}を、テーブルの上に置いたとして、
それ見た、
B君は、止むを得ず、
{b}を、テーブルの上に置いたとして、このときは、
{a}≠{b}
なので、「アウト」とする。
といふ、「ルール」があるとする。
然るに、
(02)(13)(14)(15)により、
(16)
(13)に於ける、
エ (エ) ~偶a A
エ (キ) 奇a A
といふ「行」を、
エ (エ) ~偶a A
エ (キ) 奇b A
といふ風に、書き直すならば、
(ⅴ)
A君は、{a}を、テーブルの上に置いたとして、
それ見た、
B君は、止むを得ず、
{b}を、テーブルの上に置いたとして、このときは、
{a}={b}
ではないので、「アウト」である。
といふ「比喩」を、用ひることが、出来る。
従って、
(02)(11)~(16)により、
(17)
① ∀x(偶数x)∨∀x(奇数x)├ ∀x(~偶数x→奇数x)
② ∀x(偶数x)∨∃x(奇数x)├ ∀x(~偶数x→奇数x)
といふ「連式(Sequents)」に於いて、
① は、「ルール(eigenvariable 条件)」を満たしてゐるが、
② は、「ルール(eigenvariable 条件)」を満たしてゐない。
―「昨日(令和03年03月22日)の記事」を、書き直します。―
(01)
(ⅰ)「すべての数は偶数である。」か、または「すべての数は奇数である。」然るに、
(ⅱ)「すべての数は偶数である。」ではない。従って、
(ⅲ)「すべての数は奇数である。」
といふ「推論」は、「選言三段論法(Disjunctive syllogism)」である。
従って、
(01)により、
(02)
「記号」で書くと、
(ⅰ) ∀x(Fx)∨∀x(Gx)。然るに、
(ⅱ)~∀x(Fx)。従って、
(ⅲ) ∀x(Gx)。
といふ「推論」は、「選言三段論法(Disjunctive syllogism)」である。
然るに、
(03)
演繹定理(Deduction theorem)は次のように表現される。
定理2.2 A と B は論理式で、Γ は論理式の有限の列であるとする。もし、
Γ,A├ B
ならば、
Γ├ A→B
である(長尾真・淵一博、論理と意味、1983年、40頁)。
従って、
(02)(03)により、
(03)
① ∀x(Fx)∨∀x(Gx), ~∀x(Fx)├ ∀x(Gx)
② ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ~∀x(Fx)→ ∀x(Gx)
といふ「連式(Sequents)」に於いて、
① は、「三段論法」として「妥当」であり、
② は、「演繹定理」として「妥当」である。
然るに、
(04)
(ⅱ)
1 (1) ~∀x(Fx)→∀x(Gx) A
2 (2) ∃x(~Fx) A
2 (3) ~∀x(Fx) 2量化子の関係
12 (4) ∀x(Gx) 13MPP
1 (5) ∃x(~Fx)→∀x(Gx) 24CP
6 (6) ∃x(~Fx&~Gx) A
7 (7) ~Fa&~Ga A
7 (8) ~Fa 7&E
7 (9) ∃x(~Fx) 8EI
6 (ア) ∃x(~Fx) 679EE
1 6 (イ) ∀x(Gx) 5アMPP
1 6 (ウ) Ga イUI
7 (エ) ~Ga 7&E
1 67 (オ) Ga&~Ga ウエ&I
1 6 (カ) Ga&~Ga 67オEE
1 (キ)~∃x(~Fx&~Gx) 6カRAA
1 (ク)∀x~(~Fx&~Gx) キ量化子の関係
1 (ケ) ~(~Fa&~Ga) クUE
1 (コ) Fa∨ Ga ケ、ド・モルガンの法則
1 (サ) ∀x(Fx∨ Gx) コUI
従って、
(04)により、
(05)
③ ~∀x(Fx)→∀x(Gx)├ ∀x(Fx∨Gx)
といふ「連式(Sequent)」は、「妥当」である。
従って、
(03)(05)
(06)
② ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ~∀x(Fx)→∀x(Gx)
③ ~∀x(Fx)→∀x(Gx)├ ∀x(Fx∨Gx)
といふ「連式(Sequents)」は、「妥当」である。
従って、
(06)により、
(07)
④ ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ~∀x(Fx)→ ∀x(Gx)├ ∀x(Fx∨Gx)
といふ「連式(Sequent)」は、「妥当」であり、それ故、「推移律」により、
④ ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ∀x(Fx∨Gx)
といふ「連式(Sequent)」は、「妥当」である。
従って、
(01)~(07)により、
(08)
(ⅰ) ∀x(Fx)∨∀x(Gx)。然るに、
(ⅱ)~∀x(Fx)。従って、
(ⅲ) ∀x(Gx)。
といふ「推論(選言三段論法)」が「妥当」である。が故に、
① ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ∀x(Fx∨Gx)
といふ「連式(Sequent)」は、「妥当」である。
然るに、
(09)
① ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ∀x(Fx∨Gx)
に対して、その「逆の連式」に関しては、
逆の連式、∀x(Fx∨Gx)├ ∀x(Fx)∨∀x(Gx) は妥当ではない。
(E.J.レモン 著、竹尾治一郎・浅野 楢英 訳、1973年、155頁)
従って、
(09)により、
(10)
① ∀x(Fx)∨∀x(Gx)├ ∀x(Fx∨Gx)
② ∀x(Fx∨Gx)├ ∀x(Fx)∨∀x(Gx)
に於いて、
① は「妥当」であるが、
② は「妥当」ではない。
従って、
(10)により、
(11)
1 (1)∀x(偶x∨奇x) A
1 (2) 偶a∨奇a 1UE
3 (3) 偶a A
3 (4)∀x(偶x) 3UI
3 (5)∀x(偶x)∨∀x(奇x) 4∨I
6(6) 奇a A
6(7) ∀x(奇x) 6UI
6(8)∀x(偶x)∨∀x(奇x) 7∨I
1 (9)∀x(偶x)∨∀x(奇x) 23568∨E
といふ「計算(11)」は、実際には、「 マチガイ」である。
すなはち、
(12)
「すべての正の整数は、偶数であるか、または、奇数である」が、
「すべての正の整数が偶数であるか、または、すべての正の整数が奇数である」というわけではない。
この場合には、
この連式、∀x(Fx∨Gx)├ ∀x(Fx)∨∀x(Gx)を証明しようとする自然な試みをさしとめるのは、UIに対する制限である。
1 (1)∀x(Fx∨Gx) A
1 (2) Fa∨Ga 1UE
3(3) Fa A
Fa∨Gaを(1)から結論し、そして第1の選言項 Fa を(3)の行に仮定する。しかし(3)は a を含む故、ここで、
∀x(Fx)を結論することをさしとめられる。この段階が許されるとするならば、
∀x(Fx)∨∀x(Gx)を ∨I によって結論し、つぎに Ga からも同じことを結論することができるであろう。
そして ∨E によって不当な連式が作り出されるであろう。
(E.J.レモン 著、竹尾治一郎・浅野 楢英 訳、1973年、155・156頁)
然るに、
(13)
京都大学文学部・矢田部俊介先生は、ユーチューブの中で、「UIに対する制限(eigenvariable 条件)」は、「述語論理最大の難所」であって、「これ本当にねぇ、わけわかんないですよね。僕は、初めてこれを習ったとき、見たとき、何のことか、全く理解できなかったんですよねこれ。」といふ風に、言はれてゐる。
尚且つ、
(14)
1 (1)∀x(偶x∨奇x) A
1 (2) 偶a∨奇a 1UE
3 (3) 偶a A
3 (4)∀x(偶x) 3UI
の場合は、「UIに対する制限(eigenvariable 条件)」は、「∨E(選言除去の規則)」との「合はせ技」なので、「猶のこと、難しい」。
(15)
「E.J.レモン 著、竹尾治一郎・浅野 楢英、論理学初歩」の「書評」を見ると、「難解です。」と書かれてゐる方がゐるものの、「E.J.レモン 著、論理学初歩」は、「それなりに難解」である上に、「惜しむらく」は、「練習問題」に対する「解答」が無いことである。