如何理解p蘊含q,當且僅當p真q假時語句p→q才為假?
例如,事實為昨天我們吃過一塊從未加熱過的黃油。一個反事實條件句為:如果那塊黃油曾被加熱到150華氏度,它就會融化。所有反事實條件句都為真,因為他們的前件為假,因此:如果那塊黃油曾被加熱到150華氏度,它就不會融化。也為真。
如何理解?? (例子引自《事實、虛構與預測》納爾遜·古德曼)
這說明一件非常平凡的事情:
- 邏輯連接詞「如果……那麼……」本身不足以刻畫因果關係。
僅此而已。
因果關係是一個非常複雜的關係,具體的討論有很多技術上的細節,你可以參考這個回答。
總體上來說,因果關係是一個邏輯連接詞是無法刻畫的。正如我引用的回答中所說的,充分條件、必要條件、充要條件都無法刻畫因果關係。因果關係並不是一個真值函項關係,而是一個和時間相關的認知語義關係。
真值函項的解釋以及採用真值函項的原因見:數理邏輯中,為什麼「假推出真」?
在經典邏輯中:- 如果我划了火柴,那麼火柴就會著:真
- 如果我划了火柴,那麼火柴不會著:假
- 如果我沒劃火柴,那麼火柴就會著:真
- 如果我沒劃火柴,那麼火柴不會著:真
而在反事實條件情況下,直覺上你會覺得:
- 如果我划了火柴,那麼火柴就會著:真
- 如果我划了火柴,那麼火柴不會著:假
- 如果我沒劃火柴,那麼火柴就會著:假
- 如果我沒劃火柴,那麼火柴不會著:真
但是!!!同樣根據直覺,我們有這樣的論斷:
- 如果我划了火柴,並且火柴被浸濕了,那麼火柴就會著:假
- 如果我划了火柴,並且火柴被浸濕了,那麼火柴不會著:真
- 如果我沒劃火柴,並且火柴被浸濕了,那麼火柴就會著:假
- 如果我沒劃火柴,並且火柴被浸濕了,那麼火柴不會著:真
同理:
- 如果我划了火柴,並且他用火機點了這根火柴,那麼火柴就會著:真
- 如果我划了火柴,並且他用火機點了這根火柴,那麼火柴不會著:假
- 如果我沒劃火柴,並且他用火機點了這根火柴,那麼火柴就會著:真
- 如果我沒劃火柴,並且他用火機點了這根火柴,那麼火柴不會著:假
所以說……根據後兩組例子,雖然直觀上我們會說:「我劃火柴導致了火柴著,並且不劃火柴則火柴不著」,但是並不是任何情況下都是如此,所以說即便加入了可能世界語義,我們也很難直接將因果關係形式化。因為這裡已經顯示出來:我們不能將「因為我劃火柴,所以火柴著了」改寫為:在所有可能世界中,如果我劃火柴那麼火柴著了,並且如果我沒有劃火柴那麼火柴就沒有著。
╮( ̄▽ ̄")╭贊同 彭英龍 同學的回復,而且說得非常清楚。不太同意 羅心澄 所說。數理邏輯本身就是生活語句的抽象。何來無法一一映射之說。
在離散數學的書中有這樣一個例子。教授說:
"如果你在期末考試得了滿分,那麼你的成績將會評為A".
那麼,
你得到滿分--&>你得到了A 為真
你得到滿分--&>你沒得到A 為假 (教授坑你)
你沒得到滿分 --&> 你得到A 為真 (這裡你能否得到A已經不取決於你的前提了,滿分是得A的充分條件,但不是互為充分的。"雖然我沒得到滿分,但我也得到了A"是成立的)
你沒得到滿分 --&> 你沒得到A 為真
對一樓羅心澄的部分觀點存疑。
「在經典邏輯中:- 如果我划了火柴,那麼火柴就會著:真
- 如果我划了火柴,那麼火柴不會著:假
- 如果我沒劃火柴,那麼火柴就會著:真
- 如果我沒劃火柴,那麼火柴不會著:真」
- 如果劃火柴會導致火柴著火,那麼我劃火柴,火柴將著火:真
- 如果劃火柴會導致火柴著火,那麼我劃火柴,火柴將不會著火:假
- 如果劃火柴不會導致火柴著火,那麼我劃火柴,火柴將著火:真
- 如果劃火柴不會導致火柴著火,那麼我劃火柴,火柴將不會著火:真
以上p是對劃火柴與火柴著火的關係的一般判斷,q則是對特殊情況(「我劃火柴」)下的判斷。第三、四條合看最為奇異,但也是可以理解的,甚至日常會話中有時也用到類似的邏輯,譬如:就算太陽打西邊出來,他也不會撒謊;(以及)假如太陽打西邊出來,他就會撒謊——二者同時為真。當然,這帶有一種很奇怪的語氣,很難在邏輯上再現出來。
稍微講一下對「蘊含」的理解。
先看真值表:
咋一看這個真值表有點費解,舉個例子吧。
我們平時都會看球,你給小夥伴講,這球一定會贏,要是輸了我請客。所以命題 A 就是:輸了我請客。如果 A 為真,即球真的輸了,那麼我就要請客,這時候就有兩種情況,如果我請客了(B 為真),皆大歡喜(結果為真),如果不請客,小夥伴一定有意見(結果為假)。反之,如果 A 為假,即球贏了,我不用請客,那這時我也有兩個選擇,我還是請客了(B 為真),皆大歡喜(結果為真),如果我沒請客(B 為假),小夥伴也不會怪我(結果為真)。
這時候再看真值表:
很多邏輯關係其實都可以從生活中找到例子來理解。
多說一句,計算機中有個「蘊含門」,取值如下:
修改了答案,幫忙挑挑錯誤,謝謝啊!
概要:
第一部分(一、二、三、四、五)是針對樓主的標題「如何理解p蘊含q,當且僅當p真q假時語句p→q才為假?」
第二部分(六)是針對樓主的例子:
1、在非形式系統里:
前提:「昨天我們吃過一塊從未加熱過的黃油。」
結論:「如果那塊黃油曾被加熱到150華氏度,它就會融化。」不能得出
「如果那塊黃油曾被加熱到150華氏度,它就不會融化。」不能得出
2、在形式系統里,「
前提:「昨天我們吃過一塊從未加熱過的黃油。」
結論:「『那塊黃油曾被加熱到150華氏度』蘊涵『它就會融化』」
3、形式系統內符號語言蘊涵不等同於非形式系統內自然語言「如果...,那麼...」。
(1)在非形式系統里:
前提:「3+2=4」,「故宮在北京」
結論:「如果3+2=4,那麼故宮在北京」得不出
(除了神秘主義者,一般認為「3+2=4」與「故宮在北京」沒有關係!)
(2)在形式系統里:
前提:「3+2=4」,「故宮在北京」
結論:「3+2=4」蘊涵「故宮在北京」為真
(詳見下面的第六點)
長篇大論前,先上個思維導圖:
(看不清楚思維導圖也沒關係!)
一、蘊涵是形式系統內的符號語言,「如果...,那麼...」是非形式系統內的自然語言。
其實邏輯系統是分為形式系統和非形式系統,形式系統用符號語言表達,非形式系統用自然語言表達。
蘊涵是符號語言,是形式系統里的符號,「如果...,那麼...。」是自然語言,屬於非形式系統。
二、「僅當p真q假時,p蘊涵q為假」是形式系統內對蘊涵的定義
當說「p蘊涵q」時,是在形式系統內說的,而蘊涵的定義就是「僅當p真q假時,p蘊涵q為假」。
根據這個定義,我們可以列出真值表:
(1)p真,q真,「p蘊涵q」為真;
(2)p真,q假,「p蘊涵q」為假;
(3)p假,q真,「p蘊涵q」為真;
(4)p假,q假,「p蘊涵q」為真。
三、在形式系統內定義符號語言「蘊涵」為「僅當p 真q假,p蘊涵q為假」是試圖把非形式系統里的自然語言「如果...,那麼..."形式化。
為什麼形式系統內要如此定義蘊涵呢?目的是表述非形式系統中的自然語言「如果...,那麼..."。
四、但是卻沒有達到此目的,某些情況下沒有達到此目的。
(一)前提是「p蘊涵q",「如果...,那麼...」
1. 在非形式系統中,我們說「如果p,那麼q」為真時,根據經驗和直觀判斷:
(1)前提:「如果p,那麼q」,p真
結論:q真
例子1
前提: 「如果A是工人,那麼A每月可以從工廠拿到工資」 ,「A是工人」
結論:「A每月可以從工廠拿到工資」
例子2
前提: 「如果3+2=5,那麼故宮在北京」, 「3+2=5」
結論:「故宮在北京」
(儘管 「如果3+2=5,那麼故宮在北京」事實上有毛病,但這是前提,從 「如果3+2=5,那麼故宮在北京」, 「3+2=5」兩個前提中確實可以得出「故宮在北京」。)
(2)前提:「如果p,那麼q」,p假
結論:q的真假不確定
例子1
前提: 「如果A是工人,那麼A每月可以從工廠拿到錢」 ,「A不是工人」
結論:「A每月可以從工廠拿到工資」不確定
(A有可能是個股東,股東每月可以從工廠拿到錢,A有可能是失業人員,失業人員每月不可以從工廠拿到錢。總之,A不是工人,能不能每月從工廠拿到錢不確定。)
例子2
前提: 「如果3+2=6,那麼故宮在北京」, 「3+2=5」
結論:「故宮在北京」的真假不確定
(儘管事實上故宮確實在北京,但從 「如果3+2=6,那麼故宮在北京」, 「3+2=5」兩個前提中得不出「故宮在北京」或者「故宮不在北京」。)
(3)前提:「如果p,那麼q」,q假
結論:p假
例子1
前提: 「如果A是工人,那麼A每月可以從工廠拿到工資」 ,「A不可以每月從工廠拿到工資」
結論:「A不是工人」
例子2
前提: 「如果3+2=5,那麼故宮在北京」, 「故宮不在北京」
結論:「3+2不等於5」
(儘管事實上3+2=5,但從 「如果3+2=5,那麼故宮在北京」, 「故宮不在北京」兩個前提中得出「3+2不等於5」。)
(4)前提:「如果p,那麼q」,q真
結論:p的真假不確定
例子1
前提: 「如果A是工人,那麼A每月可以從工廠拿到工資」 ,「A每月從工廠拿到工資」
結論:「A是工人」不確定
(A有可能是個股東,股東每月可以從工廠拿到錢。總之A每月從工廠拿到工資,是不是工人不確定。)
例子2
前提: 「如果3+2=5,那麼故宮在北京」, 「故宮在北京」
結論:「3+2=5」的真假不確定
(儘管事實上3+2=5,但從 「如果3+2=5,那麼故宮在北京」, 「故宮在北京」兩個前提中得不出「3+2等於5」或者「3+2不等於5」。)
2. 而在形式系統中「p蘊涵q為真",根據判斷系統內有效性的語形有效和語義有效兩方面:
(1)前提:「p蘊涵q」,p真
結論:q真
語形有效: 在真值表中,「p蘊涵q」為真,p為真,則q為真。所以q是「p蘊涵q」,p的語法後承。
語義有效:在真值表中,使得「p蘊涵q」為真,p為真的所有解釋是p真,q真,「p蘊涵q」為真,此時q為真。所以q是「p蘊涵q」,p的語義後承。
所以從「p蘊涵q」,p真,得出q真在形式系統內有效。
(上圖右邊應該是「語形有效」,寫錯了!)
(2)前提:「p蘊涵q」,p假
結論: q的真假不確定
語形有效: 在真值表中,「p蘊涵q」為真,p為假,則q為真,或q為假。所以q為真或q為假是「p蘊涵q」,p的語法後承。
語義有效:在真值表中,使得「p蘊涵q」為真,p為假的所有解釋是「p假,q真,』p蘊涵q『為真」,「p假,q真,『p蘊涵q』為真」,此時q為真,或者q為假。所以「q為真」或者「q為假」不是「p蘊涵q」,p假的語義後承。
(上圖右邊應該是「語形有效」,寫錯了!)
(3)前提:「p蘊涵q」,q假
結論:p假
語形有效: 在真值表中,「p蘊涵q」為真,q為假,則p為真。所以p 為真是「p蘊涵q」,p的語法後承。
語義有效:在真值表中,使得「p蘊涵q」為真,「q為假"的所有解釋是「p假,q假,p蘊涵q為真」,此時p為假,也就是非p為真。所以「p為假」是「p蘊涵q」,q假的語義後承。
所以從「p蘊涵q」,q假,得出p假在形式系統內有效。
(上圖右邊應該是「語形有效」,寫錯了!)
(4)前提:「p蘊涵q」,q真
結論:p的真假不確定
語形有效: 在真值表中,「p蘊涵q」為真,q為真,則p為真或p為假。所以p 為真或p為假是「p蘊涵q」,p的語法後承。
語義有效:在真值表中,使得「p蘊涵q為真」,「q為真"的所有解釋是「p真,q真,p蘊涵q為真」和「p假,q真,p蘊涵q為真」,此時p可以是真,也可以是假。所以「p為真」或者「p為假」不是「p蘊涵q」,q真的語義後承。
(上圖右邊應該是「語形有效」,寫錯了!)
形式系統中前提是「p蘊涵q",非形式系統中前提是「如果...,那麼...」,此時形式系統的有效性與非形式系統的有效性一致,形式系統的「蘊涵"能表述非形式系統的「如果...,那麼...」。
(二)前提是p、q
1. 在非形式系統中,前提是p、q ,根據經驗和直觀判斷:
(1)前提:p真,q真
結論:「如果p,那麼q"不確定;
例子
前提: 「3+2=5」,「故宮在北京」
結論:「如果3+2=5,那麼故宮在北京」為假
(一般認為「3+2=5」與故宮在不在北京沒有關係!)
(2)前提:p假,q假
結論:「如果p,那麼q"不確定;
例子
前提: 「3+2=5」,「故宮在北京」
結論:「如果3+2=6,那麼故宮不在北京」為假
(一般認為「3+2=6」與故宮在不在北京沒有關係!)
(3)前提:p假,q真
結論:「如果p,那麼q」不確定;
例子
前提:「3+2=5」,「故宮在北京」
結論:「如果3+2=6,那麼故宮在北京」為假
(一般認為「3+2=6」與故宮在不在北京沒有關係!)
(4)前提:p真,q假,
結論:「如果p,那麼q」不確定;
例子
前提:「3+2=5」,「故宮在北京」
結論:「如果3+2=5,那麼故宮不在北京」為假
(一般認為「3+2=5」與故宮在不在北京沒有關係!)
所以在非形式系統中:無法從p,q的真假中,得出「如果p,那麼q」的真假。
2、 在形式系統中,前提是p、q ,根據語形有效和語義有效:
(1)前提:p真,q真
結論:「p蘊涵q」真
語形有效: 在真值表中,p為真,q為真,則「p蘊涵q」為真。所以「p蘊涵q」是p、q的語法後承。
語義有效:在真值表中,使得「p為真」,「q為真"的所有解釋是「p真,q真,p蘊涵q為真」,此時「p蘊涵q為真」,所以「p蘊涵q為真」是「p為真」,「q為真」的語義後承。
所以從p真,q真得出「p蘊涵q」在形式系統內有效。
(上圖右邊應該是「語形有效」,寫錯了!)
(2)前提:p假,q假
結論:「p蘊涵q」真
語形有效: 在真值表中,p為假,q為假,則「p蘊涵q」為真。所以「p蘊涵q」是p假、q假的語法後承。
語義有效:在真值表中,使得「p為假」,「q為假"的所有解釋是「p假,q假,p蘊涵q為真」,此時「p蘊涵q為真」,所以「p蘊涵q為真」是「p為假」,「q為假」的語義後承。
所以從p假,q假得出「p蘊涵q」在形式系統內有效。
(上圖右邊應該是「語形有效」,寫錯了!)
(3)前提:p假,q真
結論:「p蘊涵q」真
語形有效: 在真值表中,p為假,q為真,則「p蘊涵q」為真。所以「p蘊涵q」是p、q的語法後承。
語義有效:在真值表中,使得「p為假」,「q為真"的所有解釋是「p假,q真,p蘊涵q為真」,此時「p蘊涵q為真」,所以「p蘊涵q為真」是p假」,q真的語義後承。
所以從p假,q真得出「p蘊涵q」在形式系統內有效。
(上圖右邊應該是「語形有效」,寫錯了!)
(4) 前提:p真,q假
結論:「p蘊涵q」假
語形有效: 在真值表中,p為假,q為真,則「p蘊涵q」為假。所以「p蘊涵q」為假是p真、q假的語法後承。
語義有效:在真值表中,使得「p為真」,「q為假"的所有解釋是「p真,q假,p蘊涵q為假」,此時「p蘊涵q為假」,所以「p蘊涵q為假」是「p為假」,「q為真」的語義後承。
所以從p真,q假得出「p蘊涵q」在形式系統內有效。
(上圖右邊應該是「語形有效」,寫錯了!)
3、形式系統中結論帶有「p蘊涵q",非形式系統中結論帶有「如果...,那麼...」,此時形式系統的有效性與非形式系統的有效性不一致,形式系統的「蘊涵"不能表述非形式系統的「如果...,那麼...」。
(三)在非形式系統中,僅僅知道p、q的真假情況,得不出「如果p,那麼q」的真假情況,但是在形式系統中,由於定義了蘊涵是「僅當p真,q假時,"p蘊涵q"為假」,以及形式系統內有效是語形有效和語義有效,所以通過真值表,僅僅知道p、q的真假情況,得出「p蘊涵q"的真假情況。
五、如何使自然語言「如果...,那麼..."形式化
在形式系統中把蘊涵定義為「僅當p真,q假時,"p蘊涵q"為假」,導致了在僅僅知道p、q真假情況下,就可以得出「p蘊涵q"的真假,但在非形式系統中,僅僅知道p、q真假情況,是得不出「如果p,那麼q」的真假情況。
事實上,當我們說「如果p,那麼q」的時候,我們不僅僅需要知道p,q的真假情況,還需要p、q之間的關係,p、q的真假情況是否為必然的關係(即從p的真假情況必然得出q的真假情況)。也就是說:
1、p、q之間有內容聯繫
2、p、q之間有因果聯繫
對1做工作定義了嚴格蘊涵,對2做工作定義了相關蘊涵,但依舊不能把自然語言「如果...,那麼...」形式化。由於邏輯知識有限,不詳細地說。
六、回到樓主所問的問題和例子
例如,事實為昨天我們吃過一塊從未加熱過的黃油。一個反事實條件句為:如果那塊黃油曾被加熱到150華氏度,它就會融化。所有反事實條件句都為真,因為他們的前件為假,因此:如果那塊黃油曾被加熱到150華氏度,它就不會融化。也為真。
1、在非形式系統里:
前提:「昨天我們吃過一塊從未加熱過的黃油。」
結論:「如果那塊黃油曾被加熱到150華氏度,它就會融化。」不能得出
「如果那塊黃油曾被加熱到150華氏度,它就不會融化。」不能得出
2、在形式系統里,
前提:「昨天我們吃過一塊從未加熱過的黃油。」
結論:「『那塊黃油曾被加熱到150華氏度』蘊涵『它就會融化』」
希望對大家理解有所幫助,其實工作熊邏輯學底子很薄,請見諒!
如果p為真時q為假,p就不蘊含q。
原因是我們定義了空集是任何集合的子集。
分三步說明。
第一步,證明 p-&>q 是 非 ( p且非q ) 的充分必要條件,這個其實就是教科書上的一個等式,在這裡重複證明一下。
1.反證法證明 「p-&>q 是 非 ( p且非q ) 的充分條件。」
若 p-&>q 成立且 ( p且非q ) 也成立,則有 ( q且非q )成立。顯然這是錯誤的。命題得證。
2.證明 「非 ( p且非q ) 是 p-&>q 的充分條件。」
若 p且非q 不成立,那麼p成立時,非q一定不成立,換言之,q一定為真,於是p是q的充分條件,p-&>q成立。故「非 ( p且非q ) 是 p-&>q 的充分條件。」
3.由1,2,可得「p-&>q 是 非 ( p且非q ) 的充分必要條件。」
第二步,證明 「p為假,q為真,命題p→q為真」
由第一步,可知
p-&>q = 非 ( p且非q )
= 非p或q (打開括弧)
= ( 非p且q ) 或 ( p且q ) 或 ( 非p且非q ) (非p或q的具體情況)
換言之,當 p且q,非p且q,非p且非q 中至少一個為真時,p-&>q就是成立的。因此,「p為假,q為真,命題p→q為真」命題得證。
第三步,理解該命題含義
從集合的角度講,非 ( p且非q ) 為真時,不存在元素屬於p而不屬於q,此時p包含於q,那麼若p為真,則q為真,就有了 p-&>q。(用歐拉圖比較好理解,兩個非空集合只有5種關係,而p與非q的交集為空時只有兩種可能,一種p是q的真子集,一種p等於q。)
然而,此時有兩個特殊情況,p為空集而q不為空,與p,q皆為空,對應 p假q 真和 p假q假。由於「空集是任何集合的子集」,所以此時 非p或q 仍然成立(此時非p就是全集,自然全集和任何集合的並集恆為真,p仍然包含於q,也就是 p-&>q 仍成立。
因此,命題「p為假,q為真,命題p→q為真」 「p為假,q為假,命題p→q為真」
在集合方面的含義就是,當p是空集時,p屬於任何集合q,無論q是不是空集(q是真還是假)。在這種情況下,p-&>q恆為真。
最後,我也是邏輯初學,對集合與p-&>q關係並不十分確定,如有錯誤,歡迎指正。
「p蘊含q,當且僅當p真q假時語句p→q才為假」有點問題吧, 應該是:p蘊含q,當且僅當p→q為永真式,即p為真時,q必不為假,不存在p真q假的情況。p蘊含q意味著p為真,q必為真,對p為假,漠不關心,q可為真,可為假。 對於例子,可以這麼理解。它是關於命題p→q的,該命題表示對p、q兩個原子命題的一種判斷,即p成立可以推出q成立,當p不成立時,q成立或不成立對改判斷沒有任何影響,該判斷都應為真。舉個例子,命題所有人都會死,表達了對人和死亡之間的關係的判斷,而鳥會死,石頭不會死(兩者都是對p的否定,使p不成立)都不會影響該判斷,因為鳥和石頭都不是人,它們對判斷沒有任何影響。
人(P)蘊含壞人(Q)。有人(P真)不是壞人(Q假),iff 所有人都是壞人(P—&>Q)為假。
iff:當且僅當。
要證明命題為假,就舉反例。只有當你得出p成立時,q不成立,才能打p蘊含q的臉。
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