于 鵬
陜西科技大學(xué) 文理學(xué)院,西安 710021
數(shù)理邏輯是研究推理的一門學(xué)科,它是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的邏輯基礎(chǔ),也是人工智能與理論計算機的邏輯基礎(chǔ)。在數(shù)理邏輯的研究中一直存在著兩種研究方法——語構(gòu)方法與語義方法。語構(gòu)方法注重形式化推理,語義方法注重賦值計算。兩者之間似乎存在著一種無形的隔離墻[1]。那么是否存在著一種有別于語構(gòu)與語義的研究方法呢?文獻[2-8]給出了肯定的回答。文獻[2]在經(jīng)典命題邏輯系統(tǒng)中利用均勻概率的思想引入了公式真度的概念,建立了計量邏輯學(xué),給出了一種有別于語構(gòu)語義的研究方法。隨后文獻[3-4]在Lukasiewicz 與R0多值邏輯系統(tǒng)中給出了相應(yīng)命題邏輯系統(tǒng)的量化模型;文獻[5]則將計量化方法引入到了多值模態(tài)邏輯中,建立了模態(tài)邏輯系統(tǒng)中的量化模型;文獻[6]采用公理化方法給出了一類一階謂詞邏輯公式的公理化真度,將計量邏輯學(xué)引入到了一階謂詞邏輯中;文獻[7-8]建立了概率計量邏輯學(xué)。這些研究成果的取得,為豐富非經(jīng)典數(shù)理邏輯的研究做出了貢獻[9-16]。
雖然計量邏輯學(xué)已經(jīng)取得了豐碩的研究成果,但也存在如下問題:計量邏輯學(xué)中通過計算公式(φ→ψ)∧(ψ→φ)的真度來定義公式的相似度及偽距離的方法對于邏輯系統(tǒng)L、?n、?*n、?uk 與L*是適用的。但對于更為廣泛的MTL(monoidal triangular norm based logic)邏輯系統(tǒng)卻不再適用,這是因為對于一些左連續(xù)的t-模,構(gòu)成偽距離的三角不等式不再成立。例如在[0,1]2上定義?算子如下:當(dāng)時,a?b=0,當(dāng)時,,可以驗證?是左連續(xù)t-模,但不是強正則左連續(xù)t-模,通過?算子及其伴隨的蘊涵算子,無法通過計量邏輯學(xué)的方法定義公式間的距離[17]。為了克服上述困難,文獻[17-18]通過限制蘊涵算子是強正則蘊涵算子的方法,在MTL 邏輯中給出了一類特殊的MTL邏輯系統(tǒng)的真度理論,并稱之為強MTL 邏輯系統(tǒng)(strong monoidal triangular norm based logic,SMTL),但這種改進不能從根本上克服上述不足。為了在更廣泛的范圍內(nèi)建立并應(yīng)用程度化推理方法,本文提出了一種基于Jaccard 相似系數(shù)的量化方法,這種方法不依賴于蘊涵算子的選取,可以直接通過賦值建立相應(yīng)的邏輯度量空間,并研究其性質(zhì)。通過推廣本文方法,可以有效拓展計量邏輯的應(yīng)用范圍,為更好地研究理論計算機的邏輯基礎(chǔ)提供助力。
本文利用向量間的Jaccard 相似度與Jaccard 距離在經(jīng)典邏輯系統(tǒng)中建立了以公式距離為核心概念的量化模型。討論了邏輯度量空間中一些特殊集合的相容性問題,為探討公式集F(S)的結(jié)構(gòu)做出了嘗試,得到了諸如矛盾式是(F(S),ρJ)中唯一的孤立點,并且每一個球形領(lǐng)域不相容等結(jié)論。本文研究結(jié)果的取得,為利用向量間的相似性度量來研究邏輯系統(tǒng)的性質(zhì)提供了新的路徑。那么在更為復(fù)雜的n值邏輯是否可以展開類似的討論是后繼的一個工作。