模態(tài)邏輯是當代邏輯學一個主流分支,在眾多學術(shù)領域中展現(xiàn)了獨特的理論價值和應用潛力。模態(tài)邏輯是關于模態(tài)算子的形式系統(tǒng),也是標準邏輯的片段,用于對大量的模態(tài)概念進行表征和推理,這些模態(tài)概念是分布式計算和智能行為以及與其相應的真值模式的基礎。其應用范圍涵蓋哲學的基礎研究、數(shù)學的形式化方法、語言學的理論構(gòu)建、計算機科學的實踐應用,以及人工智能、信息科學和經(jīng)濟博弈論等前沿學科。
本書在梳理模態(tài)邏輯的內(nèi)涵和模態(tài)邏輯發(fā)展史的基礎上,深入探討高階模態(tài)邏輯的句法與語義理論,詳盡地闡釋了對應理論、量化模態(tài)邏輯以及高階模態(tài)邏輯等核心理論。同時,本書將模態(tài)邏輯看作一種強大而靈活的理論工具,運用其處理關系結(jié)構(gòu)問題,為相關研究領域提供理論基礎,并指明了模態(tài)邏輯思想在完全性、可計算性與復雜性等理論研究領域的重要應用價值。
董英東,河南南陽人,博士,湘潭大學哲學與歷史文化學院教授,博士生導師。主要研究方向為邏輯哲學與哲學邏輯。目前為中國邏輯學會常務理事,中國邏輯學會歸納邏輯專業(yè)委員會副主任。出版了《動態(tài)信息的信念修正邏輯研究》《基于動態(tài)信息的邏輯研究》等著作。在《自然辯證法研究》等期刊上發(fā)表論文40余篇,包括《多主體自認知邏輯系統(tǒng)》《自然語言的本體論承諾》《可能世界語義下的本體論承諾》和《關于奎因本體論承諾的標準的批判》等。主持國家社科基金后期資助重點項目高階模態(tài)邏輯研究;主持完成國家社科基金后期資助項目基于動態(tài)信息的邏輯研究動態(tài)信息的信念修正邏輯研究。
引言…………………………………………………………………………… 1
1.研究對象 …………………………………………………………… 1
2.研究現(xiàn)狀 …………………………………………………………… 9
3.存在的問題和進一步的發(fā)展 ……………………………………… 23
4.研究內(nèi)容 …………………………………………………………… 24
第1章 基礎理論 ………………………………………………………… 28
1.1 元語言…………………………………………………………… 29
1.2 邏輯語形………………………………………………………… 31
1.3 重言蘊含………………………………………………………… 40
1.4 命題模態(tài)邏輯…………………………………………………… 42
1.5 模態(tài)CN演算 …………………………………………………… 44
1.6 標準的正規(guī)模態(tài)CN演算 ……………………………………… 53
1.7 系統(tǒng)S1、S2和S3……………………………………………… 62
1.8 模態(tài)性…………………………………………………………… 67
1.9 關系世界系統(tǒng)…………………………………………………… 69
1.10 本章小結(jié) ……………………………………………………… 89
第2章 基礎概念 ………………………………………………………… 91
2.1 關系結(jié)構(gòu)………………………………………………………… 91
2.2 模態(tài)語言………………………………………………………… 92
2.3 模型和框架……………………………………………………… 93
2.4 一般框架………………………………………………………… 97
2.5 模態(tài)后承關系…………………………………………………… 98
2.6 正規(guī)模態(tài)邏輯…………………………………………………… 99
2.7 本章小結(jié) ……………………………………………………… 102
第3章 模型……………………………………………………………… 104
3.1 不變性結(jié)果 …………………………………………………… 104
3.2 互模擬 ………………………………………………………… 112
3.3 有窮模型 ……………………………………………………… 118
3.4 標準翻譯 ……………………………………………………… 126
3.5 通過超濾擴展的模態(tài)飽和性 ………………………………… 131
3.6 特征性和可定義性 …………………………………………… 136
3.7 模擬和安全 …………………………………………………… 144
3.8 本章小結(jié) ……………………………………………………… 150
第4章 框架……………………………………………………………… 152
4.1 框架可定義性 ………………………………………………… 152
4.2 框架可定義性和高階邏輯 …………………………………… 154
4.3 可定義性和不可定義性 ……………………………………… 156
4.4 有窮框架 ……………………………………………………… 159
4.5 自動一階對應 ………………………………………………… 163
4.6 薩奎斯特公式 ………………………………………………… 168
4.7 薩奎斯特公式的局限性 ……………………………………… 174
4.8 高階框架理論 ………………………………………………… 179
4.9 本章小結(jié) ……………………………………………………… 183
第5章 完全性…………………………………………………………… 185
5.1 預備知識 ……………………………………………………… 185
5.2 典范模型 ……………………………………………………… 190
5.3 應用 …………………………………………………………… 194
5.4 限制性結(jié)果 …………………………………………………… 201
5.5 轉(zhuǎn)換典范模型 ………………………………………………… 205
5.6 分步法 ………………………………………………………… 210
5.7 不可定義的規(guī)則 ……………………………………………… 215
5.8 有窮的方法I ………………………………………………… 223
5.9 有窮的方法II ………………………………………………… 229
5.10 本章小結(jié)……………………………………………………… 237
第6章 代數(shù)和一般框架………………………………………………… 239
6.1 基于代數(shù)的邏輯 ……………………………………………… 239
6.2 代數(shù)化的模態(tài)邏輯 …………………………………………… 248
6.3 瓊森 塔斯基定理 ……………………………………………… 254
6.4 對偶理論 ……………………………………………………… 263
6.5 一般框架 ……………………………………………………… 270
6.6 持續(xù)性 ………………………………………………………… 282
6.7 本章小結(jié) ……………………………………………………… 288
第7章 可計算性和復雜性……………………………………………… 290
7.1 計算可滿足性 ………………………………………………… 290
7.2 通過有窮模型實現(xiàn)可判定性 ………………………………… 294
7.3 通過解釋實現(xiàn)可判定性 ……………………………………… 300
7.4 通過準模型和嵌入圖實現(xiàn)可判定性 ………………………… 307
7.5 嵌入圖的不可判定性 ………………………………………… 314
7.6 NP……………………………………………………………… 321
7.7 PSPACE ……………………………………………………… 328
7.8 EXPTIME …………………………………………………… 338
7.9 本章小結(jié) ……………………………………………………… 350
第8章 量化模態(tài)邏輯語言……………………………………………… 351
8.1 邏輯語形 ……………………………………………………… 352
8.2 一階語言 ……………………………………………………… 353
8.3 合式替換 ……………………………………………………… 355
8.4 量化模態(tài)CN?演算 …………………………………………… 359
8.5 Kr的量化擴充 ………………………………………………… 371
8.6 模態(tài)邏輯中Omega的完全性………………………………… 377
8.7 本章小結(jié) ……………………………………………………… 381
第9章 量化模態(tài)邏輯的語義…………………………………………… 383
9.1 標準模態(tài)自由公式的語義 …………………………………… 383
9.2 邏輯必然性的語義 …………………………………………… 387
9.3 反本質(zhì)主義問題 ……………………………………………… 388
9.4 基本語義的不完全性 ………………………………………… 391
9.5 必然性的高階語義 …………………………………………… 393
9.6 實在論 可能論的高階語義 …………………………………… 398
9.7 關系模型結(jié)構(gòu) ………………………………………………… 406
9.8 本章小結(jié) ……………………………………………………… 412
第10章 高階模態(tài)邏輯語言 …………………………………………… 414
10.1 高階邏輯的語形……………………………………………… 415
10.2 高階語言……………………………………………………… 416
10.3 合式替換……………………………………………………… 419
10.4 高階CN?模態(tài)演算…………………………………………… 423
10.5 Kr的高階擴展 ……………………………………………… 433
10.6 高階Omega?完全性 ………………………………………… 440
10.7 本章小結(jié)……………………………………………………… 444
第11章 高階模態(tài)邏輯的語義 ………………………………………… 446
11.1 模態(tài)自由高階公式的語義…………………………………… 446
11.2 一般模型……………………………………………………… 451
11.3 標準高階模態(tài)語言的語義…………………………………… 455
11.4 實在論 可能論的高階語義 ………………………………… 462
11.5 高階關系世界系統(tǒng)…………………………………………… 476
11.6 本章小結(jié)……………………………………………………… 486
第12章 高階模態(tài)邏輯應用示例 ……………………………………… 487
12.1 邏輯的模態(tài)算子……………………………………………… 487
12.2 因此和直到…………………………………………………… 497
12.3 混合邏輯……………………………………………………… 504
12.4 防衛(wèi)片段……………………………………………………… 513
12.5 多維模態(tài)邏輯………………………………………………… 524
12.6 模態(tài)邏輯的林登鮑姆定理…………………………………… 534
12.7 本章小結(jié)……………………………………………………… 539
參考文獻…………………………………………………………………… 541
附錄A …………………………………………………………………… 551
附錄B…………………………………………………………………… 561
附錄C …………………………………………………………………… 567