Фундаментальные исследования

В этом уроке мы, наконец, переходим к теме, которая составляет ядро любого рассуждения и любой логической системы - умозаключениям. В четвёртом уроке мы говорили, что рассуждение - это совокупность суждений или высказываний. Очевидно, что такое определение не полно, ведь оно ничего не говорит о том, почему вдруг какие-то разные высказывания оказались рядом. Если дать более точное определение, то рассуждение - это процесс обоснования какого-либо высказывания с помощью его последовательного вывода из других высказываний. Этот вывод чаще всего осуществляется в форме умозаключений.

Умозаключение - это непосредственный переход от одного или нескольких высказываний А 1 , А 2 , …, А n к высказыванию В. А 1 , А 2 , …, А n называют посылками. Посылка может быть одна, их может быть две, три, четыре, в принципе - сколько угодно. В посылках содержится известная нам информация. В - это заключение. В заключении находится уже новая информация, которую мы извлекли из посылок с помощью специальных процедур. Эта новая информация уже содержалась в посылках, но в скрытом виде. Так вот задача умозаключения сделать это скрытое явным. Кроме того, иногда посылки называют аргументами, а заключение - тезисом, а само умозаключение в этом случае называют обоснованием. Разница между умозаключением и обоснованием состоит в том, что в первом случае, мы не знаем, к какому заключению мы придём, а во втором - тезис нам уже известен, мы просто хотим установить его связь с посылками-аргументами.

В качестве иллюстрации умозаключения можно взять рассуждения Эркюля Пуаро из «Убийства в восточном экспрессе» Агаты Кристи:

Но я почувствовал, что он перестроился на ходу. Предположим, он хотел сказать: «А разве ее не сожгли?» Следовательно, Маккуин знал и о записке, и о том, что ее сожгли, или, говоря другими словами, он был убийцей или пособником убийцы.

Над чертой располагаются посылки, под чертой - заключение, а сама черта обозначает отношение логического следования.

Критерии истинности умозаключений

Также как и для суждений, для умозаключений существуют определённые условия их истинности. При определении, истинное умозаключение или ложное, нужно обращать внимание на два аспекта. Первый аспект - это истинность посылок. Если хотя бы одна из посылок ложна, то и сделанное заключение тоже будет ложным. Поскольку заключение - это та информация, которая была скрыта в посылках и которую мы просто извлекли на свет, то из неверных посылок невозможно случайно получить верный вывод. Это можно сравнить с попыткой сделать бифштекс из моркови. Наверное, моркови можно придать цвет и форму бифштекса, но внутри всё равно будет морковь, а не мясо. Никакие кулинарные операции не преобразуют одно в другое.

Второй аспект - это правильность самого умозаключения с точки зрения его логической формы. Дело в том, что истинность посылок - это важное, но недостаточное условие для того, чтобы заключение было правильным. Нередки ситуации, когда посылки истинны, но заключение неверно. В качестве примера неправильного умозаключения при истинности посылок можно привести умозаключение голубки из «Алисы в стране чудес» Кэрролла. Голубка обвиняет Алису, в том, что она не змея. Вот как она приходит к этому выводу:

Змеи едят яйца.
Девочки едят яйца.
Значит, девочки - это змеи.

Хотя посылки правильные, заключение абсурдно. Умозаключение в целом сделано неверно. Чтобы избежать подобных ошибок, логики выявили такие умозаключения, логические формы которых при истинности посылок гарантируют истинность заключения. Их принято называть правильными умозаключениями. Таким образом, чтобы умозаключение было сделано верно, нужно следить за истинностью посылок и за правильностью самой формы умозаключения.

Мы рассмотрим различные формы правильных умозаключений на примере силлогистики. В этом уроке мы разберём самые простые однопосылочные заключения. В следующем уроке - более сложные заключения: силлогизмы, энтимемы, многопосылочные заключения .

Чтобы было легче запомнить, какие именно типы умозаключений возможны между категорическими атрибутивными высказываниями, логики придумали специальный логический квадрат, изображающий отношения между ними. Поэтому некоторые однопосылочные умозаключения также называют умозаключениями по логическому квадрату. Посмотрим на этот квадрат:

Начнём с отношений подчинения . Мы уже сталкивались с ними в четвёртом уроке, когда рассматривали условия истинности для частно-утвердительных и частно-отрицательных высказываний. Мы говорили, что из высказывания «Все S есть P» будет логичным вывести высказывание «Некоторые S есть P», а из высказывания «Ни один S не есть P» - «Некоторые S не есть P». Таким образом, возможны следующие типы умозаключений:

• Все S есть P
• Некоторые S есть P
• Все птицы имеют клюв. Следовательно, некоторые птицы имеют клюв.
• Ни один S не есть P
• Некоторые S не есть P
• Ни один гусь не хочет быть пойман и зажарен. Следовательно, некоторые гуси не хотят быть пойманными и зажаренными.

Кроме того, по правилу контрапозиции из отношений подчинения можно вывести ещё два правильных умозаключения. Правило контрапозиции - это логический закон, который гласит: если из высказывания А следует высказывание В, то из высказывания «неверно, что В» будет следовать высказывание «неверно, что А». Вы можете попробовать проверить этот закон с помощью таблицы истинности. Итак, будут верны и следующие умозаключения по контрапозиции:

• Неверно, что все S есть P
• Неверно, что некоторые автомобили не имеют колёс. Поэтому неверно, что все автомобили не имеют колёс.
• Неверно, что все S не есть P
• Неверно, что некоторые вина не являются спиртными напитками. Таким образом, неверно, что все вина не являются спиртными напитками.

Отношение контрарности (противоположности) означает, что высказывания типа «Все S есть P» и «Ни один S не есть P» не могут быть одновременно истинными, но они могут быть одновременно ложными. Это хорошо видно из таблицы истинности для категоричных атрибутивных высказываний, которую мы построили в прошлом уроке. Отсюда можно вывести так называемый закон контрарного противоречия: Неверно, что все S есть P и в то же время ни один S не есть P.

По закону контрарного противоречия будут истинными следующие виды умозаключений:

• Все S есть P
• Все яблоки - это фрукты. Следовательно, неверно, что ни одно яблоко не является фруктом.
• Ни один S не есть P
• Неверно, что все S есть P
• Ни один кит не умеет летать. Поэтому неверно, что все киты умеют летать.

Отношения субконтрарности (подпротивоположности) означают, что высказывания типа «Некоторые S есть P» и «Некоторые S не есть P» не могут быть одновременно ложными, хотя могут быть одновременно истинными. На этом основании может быть сформулирован закон субконтрарного исключённого третьего: Некоторые S не есть P или Некоторые S есть P.

• Согласно этому закону правильными будут следующие умозаключения:
• Неверно, что некоторые S есть P
• Некоторые S не есть P
• Неверно, что некоторые продукты полезны для здоровья. Поэтому некоторые продукты не полезны для здоровья.
• Неверно, что некоторые S не есть P
• Некоторые S есть P
• Неверно, что некоторые ученики из нашего класса не являются двоечниками. Таким образом, некоторые ученики из нашего класса являются двоечниками.

Отношения противоречия (контрадикторности) говорят о том, что высказывания, находящиеся в них, не могут быть одновременно истинными или ложными. На основании этих отношений можно сформулировать два закона противоречия и два закона исключённого третьего. Первый закон противоречия: Неверно, что все S есть P и некоторые S не есть P. Второй закон противоречия: Неверно, что ни один S не есть P и некоторые S есть P. Первый закон исключённого третьего: Все S есть P или некоторые S не есть P. Второй закон исключённого третьего: Ни один S не есть P или некоторые S есть P.

На этих законах строятся умозаключения следующих видов:

• Все S есть P
• Неверно, что некоторые S не есть P
• Все дети нуждаются в заботе. Следовательно, неверно, что некоторые дети не нуждаются в заботе.
• Некоторые S не есть P
• Неверно, что все S есть P
• Некоторые книги не являются скучными. Поэтому, неверно, что все книги являются скучными.
• Неверно, что все S есть P
• Некоторые S не есть P
• Неверно, что все сотрудники нашей фирмы усердно работают. Таким образом, некоторые сотрудники нашей фирмы не работают усердно.
• Неверно, что некоторые S не есть P
• Все S есть P
• Неверно, что некоторые зебры не имеют полосок на коже. Следовательно, все зебры имеют полоски на коже.
• Ни один S не есть P
• Неверно, что некоторые S есть P
• Ни одна картина в этом зале не относится к XX веку. Поэтому неверно, что некоторые картины в этом зале относятся к XX веку.
• Некоторые S есть P
• Неверно, что ни один S не есть P
• Некоторые студенты занимаются спортом. Таким образом, неверно, что ни один студент не занимается спортом.
• Неверно, что ни один S не есть P
• Некоторые S есть P
• Неверно, что ни один учёный не интересуется искусством. Следовательно, некоторые учёные интересуются искусством.
• Неверно, что некоторые S есть P
• Ни один S не есть P
• Неверно, что некоторые коты курят сигары. Таким образом, ни один кот не курит сигары.

Как вы, скорее всего, заметили во всех этих умозаключениях, высказывания над чертой и под чертой несут одну и ту же информацию, просто поданную в разной форме. Важная деталь заключается в том, что смысл одних из этих высказываний воспринимается легко и интуитивно, в то время как смысл других тёмен, и над ними порой приходится поломать голову. Например, смысл утвердительных высказываний воспринимается легче, чем смысл отрицательных высказываний, смысл высказываний с одним отрицанием более понятен, чем смысл высказываний с двумя отрицаниями. Таким образом, основное назначение умозаключений по логическому квадрату состоит в том, чтобы привести сложные для восприятия, непонятные высказывания к наиболее простой и ясной форме.

Ещё одним видом однопосылочных умозаключений является обращение. Это такой тип умозаключений, при которых субъект посылки совпадает с предикатом заключения, а субъект заключения совпадает с предикатом посылки. Грубо говоря, в заключении S и P просто меняются местами.

Прежде чем перейти к умозаключениям через обращение, построим таблицу истинности для высказываний, в которых P встанет на место субъекта, а S - на место предиката.

Сравните её с той таблицей, которую мы строили в прошлом уроке. Обращение, как и другие умозаключения, может быть правильным, только когда посылка и заключение одновременно истинны. При сравнении двух таблиц, вы увидите, что таких комбинаций не так уж и много.

Итак, существует два вида обращения: чистое и с ограничением. Чистое обращение происходит тогда, когда количественная характеристика не изменяется, то есть если в посылке было слово «все», то и в заключении тоже будет слова «все»/«ни один», если в посылке слово «некоторые», то и в заключении «некоторые. Соответственно, при обращении с ограничением количественная характеристика меняется: были «все», а стали «некоторые». Для высказываний типа «Ни один S не есть P» и «Некоторые S есть P» правильным будет следующее чистое обращение:

• Ни один S не есть P
• Ни один P не есть S
• Ни один человек не может выжить без воздуха. Следовательно, ни одно живое существо, способное выжить без воздуха, не является человеком.
• Некоторые S есть P
• Некоторые P есть S
• Некоторые змеи ядовиты. Поэтому, некоторые ядовитые существа - это змеи.
• Для высказываний типа «Все S есть P» и «Ни один S не есть P» верно обращение с ограничением:
• Все S есть P
• Некоторые P есть S
• Все пингвины - это птицы. Таким образом, некоторые птицы - это пингвины.
• Ни один S не есть P
• Некоторый P не есть S
• Ни один крокодил не ест зефир. Следовательно, некоторые существа, едящие зефир, не являются крокодилами.
• Высказывания типа «Некоторые S не есть P» вообще не обращаются.

Хотя обращения, как и умозаключения по логическому квадрату, это однопосылочные умозаключения, и мы точно также извлекаем всю новую информацию из имеющейся посылки, посылку и заключение в них уже нельзя назвать просто разными формулировками одной и той же информации. Полученная информация относится уже к другому субъекту, а потому она уже не кажется такой тривиальной.

Итак, в этом уроке мы начали рассматривать правильные виды умозаключений. Мы поговорили о самых простейших однопосылочных умозаключениях: умозаключениях по логическому квадрату и умозаключениях через обращение. Хотя эти умозаключения довольно просты и даже где-то тривиальны, люди повсеместно совершают в них ошибки. Понятно, что сложно удержать в памяти все виды правильных умозаключений, поэтому, когда вы будете выполнять упражнения или столкнётесь с необходимостью проверить или сделать однопосылочное умозаключение в реальной жизни, не бойтесь прибегать к помощи модельных схем и таблиц истинности. Они помогут вам проверить, всегда ли при истинности посылок заключение тоже истинное, а это главное для правильного умозаключения.

Упражнение «Подберите ключ»

В этой игре вам нужно создать ключ правильной формы. Для этого установите засечки нужной длины (от 1 до 3, 0 – быть не может), а затем нажмите кнопку «Попробовать». Вам будут даны 2 суждения, сколько засечек выбранной длины присутствуют в ключе (для простоты значение «наличие»), и сколько из выбранных находятся на своём месте (для простоты значение «на месте»). Скорректируйте своё решение и пробуйте, пока не подберёте ключ.

Упражнения

Сделайте все возможные умозаключения из следующих высказываний по логическому квадрату:

• Все медведи на зиму залегают в спячку.
• Неверно, что все люди завистливы.
• Ни один гном не достигает роста в два метра.
• Неверно, что ни один человек не был на Северном полюсе.
• Некоторые люди никогда не видели снега.
• Некоторые автобусы ходят по расписанию.
• Неверно, что некоторые слоны летали на луну.
• Неверно, что некоторые птицы не имеют крыльев.

Сделайте обращения с теми, высказываниями, с которыми это возможно:

• Никто ещё не построил машину времени.
• Некоторые официанты очень назойливы.
• Все профессионалы опытны в своём деле.
• Некоторые книги не имеют твёрдой обложки.

Проверьте, правильно ли сделаны следующие умозаключения:

• Некоторые кролики не носят белые перчатки. Следовательно, некоторые кролики носят белые перчатки.
• Неверно, что никто не был на Луне. Таким образом, некоторые люди были на Луне.
• Все люди смертны. Поэтому все смертные - это люди.
• Некоторые птицы не умеют летать. Следовательно, некоторые существа, не умеющие летать, это птицы.
• Ни один ягнёнок не имеет пристрастия к виски. Следовательно, ни одно существо, имеющее пристрастие к виски, не является ягнёнком.
• Некоторые морские животные млекопитающие. Таким образом, неверно, что ни одно морское животное не является млекопитающим.

Проверьте свои знания

Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.

Логический вывод в Прологе

Логика предикатов и понятие логического вывода были разработаны в первой половине нашего века, но только в конце 60-х были поняты огромные возможности логического вывода для построения непроцедурных алгоритмов, тогда же и были разработаны методы резолюции, алгоритм унификации, и в конце концов язык логического программирования ПРОЛОГ. Основной вклад в логическое программирование был сделан Аланом Робинсоном (Alan Robinson), Алайном Колмерауером (Alain Colmeraurer) и Робертом Ковальски (Robert Kowalski), причем он был сделан сравнительно недавно. В этом языке исходное множество формул, для которого ищется пустая резольвента, представляется в виде так называемых “дизъюнктов Хорна ”. Хорновские дизъюнкты - это формулы одного из трех типов:

отрицание: Ø(В1,...,Вn)

импликация (правило): АÜ(В1,...,Вm),

где А, В 1 , ... - литеры - атомные высказывания или предикаты с отрицаниями или без них в нормальной предваренной форме только с (подразумеваемыми) кванторами всеобщности для всех переменных. Как мы видели из предыдущих разделов, любую логическую формулу можно привести к такому виду. Факты можно рассматривать как импликации, не имеющие посылок (антецедентов). Отрицания - как импликации, не имеющие следствий (консеквентов). Поэтому все дизъюнкты Хорна - это формулы вида АÜ(В 1 ,...,В m), которые просто являются другой записью импликации В 1 &...&В m ÞА, и знак Ü здесь может читаться как "при условии, что ". Все эти формулы представляются в виде дизъюнктов: ØВ 1 Ú...ÚØВ m ÚА, или просто множеством литер {А,ØВ 1 ,...,ØВ m }, поскольку знак дизъюнкции подразумевается. Именно к этим дизъюнктам и применяются последовательные шаги метода резолюции.

Таким образом, все задачи логического вывода можно формулировать, пользуясь только дизъюнктами Хорна, и все те задачи, которые являются в принципе разрешимыми, можно решить с помощью метода резолюции. Рассмотрим несколько примеров из .

Пусть в нотации, близкой языку ПРОЛОГ, записана программа:

Программа_1::

1: птица(Х) Ü откладывает_яйца(Х), имеет_крылья(Х)

2: рептилия(Х) Ü откладывает_яйца(Х), имеет_чешую(Х)

3: откладывает_яйца(ворона )

4: откладывает_яйца(питон )

5: имеет_чешую(питон )

6: имеет_крылья(ворона )

7:?птица(ворона )

В первой строке стоит правило, которое можно понять так: любое животное является птицей при условии, что оно откладывает яйца и имеет крылья . Очевидно, что это просто предикат в предваренной нормальной форме с опущенным квантором всеобщности (потому здусь и следует читать: любое животное ). Этот предикат задан здесь одним дизъюнктом (птица(Х), Øотладывает_яйца(Х), Øимеет_крылья(Х)), где атомные предикаты дизъюнкта просто перечисляются через запятую вместо того, чтобы перечисляться через знак дизъюнкции. Вторая строка - это правило, аналогично определяющее класс рептилий. Третья строка - “откладывает_яйца(ворона )” - это, факт, который мы считаем истинным. Часто подобные факты присоединяются к программе из базы данных. Последняя строка - это утверждение-вопрос, истинность которого процессор языка ПРОЛОГ пытается проверить с помощью метода резолюции, пользуясь фактами и правилами.

Стратегии

В любом не «игрушечном» логическом выводе мы сталкиваемся с «комбинаторным взрывом» числа возможных резолюций, поскольку обычно база данных может содержать огромное множество фактов, не обязательно относящихся к данному конкретному вопросу, и построение всех возможных резольвент в этой базе данных бессмысленно. Поэтому при автоматизации логического вывода важнейшей проблемой является проблема выбора родительских дизъюнктов и их членов для унификации. Этот выбор должен выполняться так, чтобы пустая резольвента находилась скорейшим образом. Разработано несколько стратегий такого выбора, хотя общего метода, дающего оптимальное число шагов вывода для любой задачи, не существует. Например, в качестве одной из стратегий может применяться метод выбора на каждом шаге в качестве одного из родительских дизъюнктов такого дизъюнкта, который содержит только один дизъюнктивный член.

Выполнение программы на ПРОЛОГЕ следует другой стратегии: отрицание вопроса программы принимается за цель. Далее вычисляются резольвенты, порождаемые целью и каким-либо правилом или фактом , которые просматриваются последовательно сверху вниз. Если резольвента существует при наиболее общей унификации, она вычисляется. Если пустая резольвента с помощью такой стратегии не найдена, то ответ на вопрос отрицателен. В нашем примере резольвентой утверждений: Øптица(ворона ) и птица(Х)Üоткладывает_яйца(Х),имеет_крылья(Х) является дизъюнкт, включающий отрицания двух утверждений: отладывает_яйца(Х) и имеет_крылья(Х). Эта пара становится новой целью, для которой снова ищется резольвента. Очевидно, что если в процессе вычислений найдена пустая резольвента, ответ на заданный вопрос утвердительный. Результатом программы на ПРЛОГЕ являются также и значения переменных, конкретизированные алгоритмом унификации в процессе вычислений - т.е. те значения параметров. при которых справедливо заключение. В примерах далее будем использовать прописные буквы для обозначения переменных, а строчные буквы - для имен конкретных объектов универсума.

Рассмотрим вычисление Программы 1:

Получение пустой резольвенты означает успех вычисления. Фактически, стоящий перед атомным предикатом знак вопроса означает вхождение этого предиката в дизъюнкт со знаком отрицания, и каждый такой дизъюнкт представляет собой очередную цель, которую нужно достичь (как бы проверить ее истинность).

Рассмотрим вычисление этой же программы с другой целью: 7:?птица(Х ), что означает "Существует ли (произвольная ) птица ?". Пользователя обычно интересует не только сам факт успешного вычисления программы, но и конкретное значение переменной Х, при котором это возможно:

Заметим, что здесь цель вычисления была достигнута при нахождении единственного примера, который ему удовлетворяет. В общем случае может быть необходимо найти все такие конкретизации, удовлетворяющие цели, т.е. процессор Пролога должен пытаться найти все возможные резольвенты-продолжения. Рассмотрим следующий пример.

Программа_2::

1: Grandparent(X,Y) Ü Parent(X,Z), Parent(Z,Y)

2: Parent(elizabeth, charles)

3: Parent(charles, william)

4: Parent(charles, henry)

5-а: ?Grandparent(elizabeth, henry);

5-b: ?Grandparent(elizabeth, V);

5-c: ?Grandparent(U, henry);

5-d: ?Grandparent(U, V).

Рассмотрим все возможные вычисления программы 2 при цели 5-d:

В качестве последнего примера из рассмотрим логическую программу сортировки списка. Будем считать, что если у списка L выделены начальный элемент (голова) H и весь остальной список Т (хвост), то список L будем записывать как L=H:T.

Первый оператор логической программы сортировки списка определим как утверждение, которое определяет сортировку списка как результат подходящей вставки головы списка в отсортированный хвост списка:

1. Sort(H:T,S)ÜSort(T,L),Insert(H,L,S)

Смысл этого утверждения следующий: "список S является результатом сортировки списка H:T, если L является результатом сортировки списка T и S есть результат вставки элемента H в подходящее место списка L ". Это определение справедливо для всех списков, кроме пустых; этот частный случай можно учесть указанием конкретного факта: пустой список уже отсортирован:

Теперь мы должны определить, что означает операция Insert(Х,L,S)вставки элемента Х в отсортированный список L с получением отсортированного списка S. В случае, если этот элемент Х предшествует первому элементу списка L, то список S строится добавлением Х в качестве новой головы L:

Это утверждение имеет следующий смысл: "Если элемент X предшествует по порядку элементу Н, то результатом вставки X в отсортированный список H:T является отсортированный список X:H:T" .

Если элемент H предшествует элементу X в списке H:T, то этот случай можно описать так:

что можно интерпретировать так: "Результатом вставки X в отсортированный список H:T является список H:T1, если H предшествует X и T1 является отсортированным списком, получаемым после вставки X в отсортированный список T".

Кроме того, следует определить вставку элемента в пустой список:

5. Insert(X,,[X]).

Таким образом, полная программа сортировки списка имеет пять операторов - утверждений:

Программа_3::

1. Sort(H:T,S) Ü Sort(T,L), Insert(H,L,S)

3. Insert(X,H:T,X:H:T) Ü Precedes(X,H)

4. Insert(X,H:T,H:T1) Ü Precedes(X,H), Insert(X,T,T1)

5. Insert(X,,[X]).

Эту программу мы можем использовать многими различными способами, задавая различные цели. Например, "?Sort(, )". При этой цели вычисление проверит, действительно ли список является отсортированной версией списка . При цели: "?Sort(, S)" вычислитель Пролога поместит в переменную S отсортированный список . При цели: "?Sort(S, )" в переменную типа список S будут подставляться все перестановки элементов отсортированного списка .

Логическое и психологическое

Прагматизм и логика. Индуктивные и дедуктивные рассуждения

Линейное упорядочение.

Линейные схемы. Различие между истинностью и валидностью

Условные суждения

Древовидные диаграммы. Отрицание. Тенденция к подтверждению. Разрешающие и обязывающие фигуры силлогизма

Комбинаторное рассуждение

Силлогистическое рассуждение

Круговые диаграммы для проверки валидности рассуждений. Вербальные правила проверки валидности заключения. Силлогизмы в повседневной жизни Распространенные ошибки в силлогистических рассуждениях. Дизъюнктивные (разделительные) суждения

Вероятностные рассуждения

Рассуждение в повседневной жизни Рассуждение с помощью схем

Использование алгоритма

Краткий итог главы

Термины для запоминания

Дискуссия склонялась не в пользу оппонента Джоан. По кивкам слушателей и их одобрительному «поддакиванию» можно было понять, что Джоан укрепляет свои позиции и постепенно убеждает аудиторию, в то время как ее оппонент с каждой своей репликой, казалось, терял поддержку. И это неудивительно: его предупредили, что Джоан изучала логику и знала, как заставить людей поверить во что угодно. Скоро она убедит всех, что война была оправданной и что все ложное оказалось истинным. Если так и дальше пойдет, ей, пожалуй, удастся заставить всех поверить, что день - это ночь. Конечно, это было несправедливо, но чего еще можно ожидать от человека, который учился искусству логических рассуждений?

Этот выдуманный сюжет основан на реальном случае из жизни. Я присутствовала на дискуссии, во время которой один из споривших обвинял второго в жульничестве, которое якобы заключалось в применении логических рассуждений. В тот момент эти обвинения показались мне довольно смешными, потому что я привыкла считать логические рассуждения важным навыком критического мышления - навыком, необходимым для того, чтобы делать правильные выводы, имея дело со сложной информацией, особенно если она воздействует на эмоции. Проигравший спор (158:) оппонент считал логические рассуждения чем-то вроде фокуса. Чем бы мы ни считали логические рассуждения - трюком, навыком или стратегией - они остаются лучшим способом решить, кому и чему следует верить.

Логическое и психологическое

Весь фокус в том, чтобы правильно рассуждать. Это не так-то просто и не получается само собой.

Каэйн (Kahane, 1980, р. 3)

Способность рассуждать часто считают отличительным признаком человека как вида. Проще говоря, рассуждения объясняют нам, «что из чего следует». Рассуждая, мы обращаемся к нашим знаниям об одном или нескольких взаимосвязанных утверждениях, которые мы считаем истинными, и с их помощью определяем, истинно ли другое утверждение, называемое заключением. Заключение - это убеждение, которое выводится путем рассуждений из других утверждений. Способность умело рассуждать - это навык критического мышления, который является неотъемлемой частью таких наук, как математика, юриспруденция, а также при прогнозировании, диагностике и почти во всех прочих сферах жизнедеятельности человека, которые только можно себе представить. Практически невозможно представить ни одной научной или житейской ситуации, в которой способность умело рассуждать не имела бы огромного значения.

Во многих определениях термина критическое мышление логические рассуждения принимаются в качестве центрального понятия. Это видно из определения, которое приняли за основное директора школ США, оценивавшие различные определения на конкурсе, состоявшем из трех этапов. Процедура, которой они воспользовались для выбора определения критического мышления, называется дельфийским методом - с помощью этого метода достигается согласие между экспертами в какой-либо области. Директора согласились, что «критическое мышление - это... связанные между собой паттерны логических рассуждений» (Stahl & Stahl, 1991, p. 84).

Прагматизм и логика

Рассуждая логически, мы следуем ряду правил, которые указывают, как «положено» выводить заключения. Логика - это раздел философии, в котором в явном виде сформулированы правила вывода валидных (т. е. обоснованных) заключений. Законы логики устанавливают нормы, по которым мы оцениваем качество чьих-либо рассуждений (Garnham & Oakhill, 1994). Согласно логике, заключение является валидным, если оно неизбежно следует из других утверждений, которые считаются признанными фактами. Фактические суждения называются посылками. Заключения, которые не согласуются с законами логики, называются алогичными. Хотя

мы придерживаемся мнения, что способность к разумному, логическому мышлению является уникальной и присуща только людям, мы слишком часто приходим к неправильным, или алогичным, заключениям. Это привело к тому, что М. Хант (Hunt, 1982) оценил логические способности «единственного на свете логически мыслящего животного» как «неудовлетворительные» (р. 121).

Психологов, изучающих рассуждения, интересует вопрос о том, как люди обрабатывают информацию при решении логических задач. Дело в том, что психологические процессы, происходящие при обыденном мышлении, довольно часто не являются логическими. В классической статье о связи между логикой и мышлением Хенле (Henle, 1962) заметила, что при повседневном мышлении люди обычно не следуют формальным правилам логики, они используют свои собственные несовершенные правила. Если бы мы хотя бы время от времени не придерживались логики, мы бы не смогли понимать друг друга, «следить за чужими мыслями, приходить к общим решениям и работать вместе» (Henle, 1962, р. 374). Для доказательства этого попытайтесь решить задачу, предложенную Хенле на одном из ее занятий:

Группа женщин обсуждала проблемы домашнего хозяйства Миссис Шивере разбила лед отчуждения, заявив: «Я так рада, что мы обсуждаем эти проблемы. Очень важно говорить о том, что у тебя на уме. Мы столько времени проводим на кухне, что, конечно же, домашние проблемы все время вертятся у нас в голове. Поэтому очень важно говорить о них». (Следует ли из сказанного, что важно говорить о домашних проблемах? Приведите свои рассуждения.) (р. 370)

Прежде чем продолжить чтение, ответьте: верным ли будет заключение, что миссис Шивере права, когда говорит о важности обсуждения проблем домашнего хозяйства? Объясните, пожалуйста, свой ответ.

Когда Хенле (Henle, 1962) предложила эту задачу аспирантам, она обнаружила, что некоторые из них пришли к ошибочному (с точки зрения законов логики) ответу, в то время как другие пришли к верному выводу, но неправильно его обосновали. Рассмотрим ответ, данный одним из участников ее эксперимента: «Нет. Важно говорить только о тех мыслях, которые тебя беспокоят, а это не тот случай» (р. 370). В чем же ошибка этого участника? Вместо того чтобы решить, следует ли данное заключение логически из сказанного ранее, он добавил свое собственное мнение о том, какие вещи важно обсуждать. Таким образом, ответ, неправильный с точки зрения стандартных законов формальной логики, правилен с точки зрения законов, установленных этим аспирантом для себя. Рассмотрим теперь другой ответ: «Да. Это имеет значение непосредственно для говорящего и, возможно, для кого-то из слушающих, потому что людям важно излить свою душу. Но только по этой причине, за исключением тех случаев, когда собеседники узнают что-то новое и ценное для себя» (р. 370). Этот участник дал правильный ответ, но рассуждения его были ошибочны. Он, так же как и первый, добавил свое собственное мнение о проблеме вместо того, чтобы выводить заключение исключительно на основе полученной информации. Хенле назвала такую ситуацию неумением подойти к решению логической задачи.

Создается впечатление, что при повседневном использовании рассуждений мы не определяем истинность заключения исключительно на основе предоставленной нам информации. Вместо этого мы изменяем данные нам утверждения согласно собственным убеждениям, а затем проверяем, следует ли заключение из изменен-

ных нами суждений. Мы действуем согласно некоторой субъективной логике, в которой пользуемся своими личными представлениями о мире для формулирования заключений по интересующему нас вопросу.

Психологи и философы были озадачены, обнаружив, что при решении одних формальных или неформальных задач большинство людей рассуждает, как будто пользуясь законами логики, но при решении других задач мало что указывает на использование этих законов. Другими словами, логичность или алогичность наших рассуждений зависит от типа решаемой задачи. Саймон и Каплан (Simon & Caplan, 1989) не нашли в этом ничего удивительного. Они утверждают, что «разумное поведение адаптивно (отличается приспособляемостью) и, следовательно, должно принимать поразительно разнообразные формы в различных условиях» (р. 38).

Слово прагматический описывает нечто, имеющее практическое значение. В реальной жизни у людей есть причины рассуждать логически, но иногда законы логики противоречат ситуации, последствиям и общепринятым причинам и правилам вывода заключений. Как продемонстрировали в приведенном выше примере участники эксперимента Хенле (Henle, 1962), в реальной жизни, определяя, вытекает ли заключение из посылок, мы добавляем к предлагаемым нам фактам собственные мнения и знания. Это прагматический или практический подход к задачам логического мышления, который применяется в большинстве повседневных ситуаций. Эту мысль я поясню в дальнейших разделах этой главы.

Вывод на знаниях

Экспертная система (ЭС) – это компьютерная система, которая эмулирует способность эксперта к принятию решений. ЭС включает два основных компонента – базу знаний (БЗ) и машину логического вывода.

Базы знаний. Знания – это выявленные закономерности предметной области (ПрО) (принципы, связи, законы), позволяющие решать задачи в этой области.

Знание, которое существует в виде заранее известных фактов, называют экстенсивным знанием (экстенсионалом), а базу данных – экстенсиональной базой.

Знание, выводимое из экстенсивного знания при помощи правил, называют интенсивным знанием (интенсионалом), а базу данных – интенсиональной. Интенсивная форма позволяет выразить данные в компактной форме, избежать избыточности данных.

База знаний (knowledge base) – это особого рода база данных, разработанная для управления знаниями (их сбором, хранением, поиском и выдачей). Система базы знаний – это компьютерная система, составляющими которой являются:

1. База данных, содержащая основные факты.

2. База данных, содержащая правила, которые позволяют делать выводы из базы данных фактов.

3. Система управления – программное обеспечение, которое поддерживает основные функции СУБД, а также управление процессом вывода в базе данных правил, оперирующих с базой данных фактов.

Можно утверждать, что представлению информации в базе данных присущ пассивный аспект: таблица, заполненная данными память. В базе знаний подчѐркивается активный аспект представления. Операция знать становится активной операцией, позволяющей не только запоминать, но и посредством логического вывода получать новые знания. Эта возможность увеличивает приносимую базой данных пользу при определении, контроле и интерпретации поддерживаемых ею данных.

Для хранения данных используются базы данных, для хранения знаний – базы знаний. Для баз данных характерны большой объѐм и относительно небольшая удельная стоимость информации. Для баз знаний – небольшой объѐм, но исключительно дорогие информационные массивы. Наиболее важный параметр баз знаний – качество содержащихся знаний. Лучшие базы знаний включают самую актуальную и достоверную информацию, имеют совершенные системы поиска, а также тщательно продуманную структуру и формат знаний.

В языке Пролог базы знаний описываются в форме конкретных фактов, а также правил и процедур логического вывода. Достоверность обобщѐнных сведений зависит от наличия необходимых фактов и достоверности данных в базах знаний.

Базы знаний могут использоваться для создания экспертных систем. Главная цель этих систем – помочь менее опытным людям найти существующее описание способа решения какой-либо проблемы из предметной области.

Модели представления знаний . Существует множество всевозможных моделей представления знаний для разных предметных областей. Большинство из них может быть сведено к следующим классам:

1. Формальные логические модели.

2. Продукционные модели.

3. Семантические сети.

4. Фреймы.

Формальные логические модели. Формирование логических выводов - это формальный термин, используемый для обозначения рассуждений, которые не опираются на семантику (в них не учитывается смысл слов). Самая ранняя система формальной логики – Аристотелева логика основана на понятии силлогизма. Силлогизмы имеют две посылки и одно заключение ,которое вытекает из посылок. Пример силлогизма : посылка 1 – все люди смертны; посылка 2 – Сократ – человек. Заключение – Сократ смертен.

Более общим способом логического вывода является логика предикатов; этот способ может потребовать многих правил вывода, имеющих ограниченное применение (модус поненс, модус толленс, правило слияния, цепное правило и т.д.). В программах искусственного интеллекта (ИИ), предназначенных для доказательства теорем применяется правило - резолюция (см. язык PROLOG), однако при решении некоторых задач оно может оказаться неэффективным, поэтому наиболее распространенным способом логического вывода является применение правил продукций.

Механизм вывода осуществляет дедуктивный перебор фактов, относящихся к правилу по принципу сверху – вниз слева – направо или обратный вывод методом поиска в глубину.

Для логической модели характерна строгость формального аппарата получения решения. Однако полный последовательный перебор всех возможных решений может приводить к комбинаторным взрывам, в результате чего поставленные задачи могут решаться недопустимо большое время. Модель применима в небольших исследовательских системах, так как предъявляет высокие требования и ограничения к предметной области.

Продукционные модели. Определение . Модель представления знаний правилами вида “ЕСЛИ (условие) – ТО (действие)” называется продукционной. Под условием (антецедентом ) понимается некоторое предложение, по которому осуществляется поиск в базе знаний, а под действием (консеквентом ) – действие, выполняемое при успешном исходе поиска. Продукционная модель является наиболее распространенной в системах, основанных на знаниях. Отличительные особенности продукционных систем:

– простота добавления, модификации и аннулирования знаний;

– простота и точность механизма использования знаний ввиду однородности последних и использования единого синтаксиса описания знаний.

Прямой и обратный логический вывод.

Определение. Способ получения логического вывода в продукционной системе, при котором предварительно записанные в РП данные дополняются путем применения правил из БП, называется прямым выводом (ещё одно определение – проведение рассуждений от фактов к заключениям, которые следуют из этих фактов).

Определение. Способ получения логического вывода в продукционной системе, при котором на основании фактов, требующих подтверждения на предмет использования в качестве заключения, исследуется возможность применения правила, пригодного для подтверждения, называется обратным выводом.

Чтобы визуально представить ход прямого и обратного вывода через пространство задач, в котором промежуточные состояния соответствуют промежуточным гипотезам при обратном логическом выводе или промежуточным заключениям при прямом выводе в табл. приведены сведения об их характерных особенностях

Энциклопедия эпистемологии и философии науки

вывод логический

ВЫВОД ЛОГИЧЕСКИЙ -рассуждение, в котором по определенным правилам осуществляется переход от высказываний или системы высказываний к высказыванию или системе высказываний. К В. л. обычно предъявляются (разом или по отдельности) следующие требования: 1) правила перехода должны воспроизводить отношение логического следования (ту или иную его разновидность), 2) переходы в В. л. должны осуществляться на основе учета только синтаксических характеристик высказываний или систем высказываний.

В современной логике В. л. определяется для формальных систем, в которых высказывания представлены формулами. Обычно выделяют три основных типа формальных систем: аксиоматические исчисления, исчисления натурального вывода, исчисления секвенций.

Стандартное определение В. л. (из множества формул Г) для аксиоматического исчисления S таково: В. л. в S из множества формул Г есть такая последовательность А г..А п формул языка исчисления S, что для каждой А. (1 < i < п) выполняется, по крайней мере, одно из следующих трех условий: 1) А. есть формула из Г; 2) А. есть аксиома исчисления S; 3) А. есть формула, получающаяся из предшествующей ей в последовательности А,... А формулы или из предшествующих ей в этой последовательности формул по правилу вывода исчисления S. Если а есть В. л. в S из множества формул Г, то формулы из Г называются посылками а, а сам вывод называется В. л. в S из посылок Г; если при этом А есть последняя формула а, то а называется В. л. в S формулы А из посылок Г. Запись «Г |- А» означает, что существует В. л. в S формулы А из посылок Г. В. л. в S из пустого множества формул называется доказательством в S. Запись «|- А» означает, что существует доказательство в S формулы А. Формула А называется доказуемой в S, если ч А. В качестве примера рассмотрим аксиоматическое исчисление S со стандартным определением вывода, являющееся вариантом аксиоматизации классической логики высказываний. Алфавит языка L этого исчисления содержит только пропозициональные переменные р, р 2 ,..., Р п > - - - > логические связки з, -> и круглые скобки. Определение L-формулы (формулы в языке L) обычное:

1) пропозициональная переменная есть L-формула,

2) если А и В есть L-формулы, то (А з В), (- > А) есть L-формулы,

3) ничто другое не есть L-формула. Аксиомы Sj - это все L-формулы следующих шести

видов (и только этих видов):

II ((ADB)D((BDC)3(ADC))),

III ((AD(BDQ)D(BD(ADC))),

IV ((ADhB))D(BDhA))),

VI (((A s > В) з A) з A). Единственное правило исчисления Sj есть правило

модус поненс в L: А, (А о В) / В (где А и В есть L-формулы).

Определение В. л. для S является очевидной конкретизацией стандартного определения В. л., которое дано выше.

Последовательность ((р 1 з р 2) з (р, з р 2)), (((р, з р 2) з

(Р, => Р 2 » 3 (Р, => ((Р, э Р 2) э Р 2)))> (P i 3 ((Р, 3 Р 2) 3 Р 2)) > Pi" ((р, з р 2) з р 2) L-формул является В. л. в S, L-формулы ((р; з р 2) з р 2) из pj. Действительно, первый член этой последовательности есть аксиома вида I, второй член этой последовательности есть аксиома вида III, третий член этой последовательности получается из первого и второго членов этой последовательности по правилу модус поненс в L, четвертый член этой последовательности есть L-формула из, пятый член этой последовательности получается из четвертого и третьего членов этой последовательности по правилу модус поненс в L. Итак, р, (- 51 ((р,зр 2)зр 2).

В ряде случаев В. л. определяется так, что использование в нем некоторых правил ограничивается. Напр., для некоторых аксиоматических исчислений, являющихся вариантами аксиоматизации классической логики предикатов первого порядка и содержащих среди правил вывода правило обобщения, В. л. иногда определяется так, что на использование правила обобщения накладывается ограничение, запрещающее применение в В. л. правила обобщения по переменной, входящей хотя бы в одну посылку данного В. л.

Известны В. л. (как для аксиоматических исчислений, так и для исчислений других типов) не только из множеств формул, но и из других систем формул (напр., из последовательностей формул, из списков формул). Исследуются В. л., не имеющие линейной структуры (любой В. л., удовлетворяющий стандартному определению В. л., имеет линейную структуру, ибо является последовательностью формул), а имеющие, напр., древовидную структуру. Рассматриваются В. л., содержащие формализацию зависимостей между входящими в них формулами, и многие другие В. л. Наличие большого числа разновидностей В. л. обусловлено как множественностью логик, так и многообразием задач, решаемых при их формализации.

• - логический - формальный вывод в исчислении, содержащем логические правила и имеющем в качестве основных выводимых объектов формулы...

  Математическая энциклопедия

• - формальный вывод, по возмвжности приближенный к содержательному рассуждению, привычному для математика и логика...

  Математическая энциклопедия

• - в древнерусском зодчестве крепостное сооружение, выступающее перед основным. * * * 1. Форт. 2. Печная труба...

  Архитектурный словарь

• - в логике - рассуждение, в ходе которого из некоторых исходных высказываний, называемых посылками, с помощью логических правил получают новое высказывание, называемое заключением...

  Философская энциклопедия

• - ВЫВОД ЛОГИЧЕСКИЙ -рассуждение, в котором по определенным правилам осуществляется переход от высказываний или системы высказываний к высказыванию или системе высказываний...

  Энциклопедия эпистемологии и философии науки

• - рассуждение, в ходе которого из к.-л. исходных суждений - посылок - с помощью логических правил получают заключение - новое суждение...

  Словарь логики

• - англ. conclusion/deduction; нем. Schlussfolgerung. Умозаключение, в ходе к-рого из к.-л. исходных суждений получается логически вытекающее суждение. см. АБДУКЦИЯ, ДЕДУКЦИЯ, ИНДУКЦИЯ...

  Энциклопедия социологии

• - English: Terminal Часть электротехнического изделия, предназначенная для электрического соединения его с другими изделиями Источник: Термины и определения в электроэнергетике...

  Строительный словарь

• - 1. Термин, связанный с переводом информации, содержащейся в основном запоминающем устройстве компьютера, в поддерживающее запоминающее устройство...

  Словарь бизнес терминов

• - или умозаключение - процесс мысли, которым мы убеждаемся в истинности известного суждения при посредстве других суждений...

  Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

• - в логике, рассуждение, в ходе которого из каких-либо исходных суждений), посылок или предпосылок В., получается суждение, логически вытекающее из посылок. См. Дедукция, Индукция...

  Большая Советская энциклопедия

• - переход от посылок к следствиям по правилам логики...

  Большой энциклопедический словарь

• - ВЫ́ВОД, -а, муж. 1. см. вывести 1. 2. Умозаключение, то, что выведено. Важный в. Сделать необходимые выводы. 3. Провод, устройство, выходящее или выводящее что-н. наружу. | прил. выводной, -ая, -ое...

  Толковый словарь Ожегова

• - вы́вод сущ., м., употр. часто Морфология: чего? вы́вода, чему? вы́воду, что? вы́вод, чем? вы́водом, о чём? о вы́воде; мн. что? вы́воды, чего? вы́водов, чему? вы́водам, что? вы́воды, чем? вы́водами, о чём? о вы́водах 1...

  Толковый словарь Дмитриева

• - см....

  Сводная энциклопедия афоризмов

• - Дать вывод. Сиб. Ответить кому-л. ФСС, 53; СРНГ 7, 257. Сделать вывод. Кар. . Обменяться подарками. СРГК 1, 254...

  Большой словарь русских поговорок

"вывод логический" в книгах

5.4. Логический анализ

Из книги Восстановление бухгалтерского учета, или Как «реанимировать» фирму автора Уткина Светлана Анатольевна

5.4. Логический анализ Во избежание ошибок и неточностей при составлении формы № 1 «Бухгалтерский баланс» целесообразно проанализировать по Главной книге обороты и остатки по счетам. Сделать это довольно просто. Рассмотрим на примере. К примеру, вы составляете

Логический позитивизм

Из книги Тень и реальность автора Свами Сухотра

Логический позитивизм Течение, возникшее в XX в. как развитие эмпиризма и позитивизма. Его сутью является теория верификации, утверждающая, что единственно валидной истиной является то, что подтверждено современными научными методами. Чтобы выразить эту истину, язык

2.9. Логический квадрат

Из книги Логика. Учебное пособие автора Гусев Дмитрий Алексеевич

2.9. Логический квадрат Отношения между простыми сравнимыми суждениями изображаются схематически с помощью логического квадрата, который был разработан еще средневековыми логиками. Как видим, вершины квадрата обозначают четыре вида простых суждений, а его стороны и

2. Логический позитивизм

Из книги Введение в философию автора Фролов Иван

2. Логический позитивизм В 1922 году на кафедре натуральной философии Венского университета, которую после смерти Э. Маха возглавил профессор М. Шлик, собралась группа молодых ученых, поставивших перед собой смелую цель - реформировать науку и философию. Эта группа вошла

2. Логический обвал

Из книги Философия. Книга третья. Метафизика автора Ясперс Карл Теодор

2. Логический обвал - То, что может быть продемонстрировано или что требуется доказать, есть конечное познание чего-то особенного. Экзистенция и трансценденция, в смысле этого бытия, не существуют. Если мы мыслим о них, то мысль принимает логические формы, которые

Логический позитивизм

Из книги История философии автора Скирбекк Гуннар

Логический позитивизм В период между первой и второй мировыми войнами были выдвинуты новые философские идеи. Многие из них были стимулированы развитием неклассической физики и стали предметом серьезного эпистемологического анализа со стороны логического позитивизма.

Логический крючок

Из книги Виктор Суворов врет! [Потопить «Ледокол»] автора Верхотуров Дмитрий Николаевич

Логический крючок В использовании этой «концепции» у Виктора Суворова есть занятный момент. Подробно и многословно «доказывается» только второй тезис, тогда как остальные тезисы только упоминаются, очень кратко и без обоснования. Все внимание сосредоточивается на его

1.1. Наш логический вывод и свидетельство Ливия

Из книги автора

1.1. Наш логический вывод и свидетельство Ливия Прежде чем обратиться к первоисточникам, вспомним эмпирико-статистические и астрономические результаты, отождествляющие Царский Рим со Второй и Третьей Римскими империями, а также с Великой = «Монгольской» Империей XIII–XVI

Логический закон

БСЭ

Логический позитивизм

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЛО) автора БСЭ

Логический элемент

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЛО) автора БСЭ

Логический контекст

Из книги Firebird РУКОВОДСТВО РАЗРАБОТЧИКА БАЗ ДАННЫХ автора Борри Хелен

Логический контекст Простой способ рассматривать транзакцию между START TRANSACTION и COMMIT или ROLLBACK - это смотреть на нее как на серию клиентских операций и взаимодействий клиента и сервера, которые точно отображают задачу. Это очень полезная модель для понимания того, как

Логический тип

Из книги Описание языка PascalABC.NET автора Коллектив РуБоард

Логический тип Значения логического типа boolean занимают 1 байт и принимают одно из двух значений, задаваемых предопределенными константами True (истина) и False (ложь).Для логического типа определены статические методы: boolean.Parse(s) - функция, конвертирующая строковое

26. Логический анализ

Из книги Упражнения в стиле автора Кено Раймон

26. Логический анализ Автобус.Площадка.Площадка автобуса. Это место.Полдень.Приблизительно.Приблизительно полдень. Это время.Пассажиры.Ссора.Ссора пассажиров. Это действие.Молодой человек.Шляпа. Длинная тощая шея.Молодой человек в шляпе с плетенной тесьмой вокруг. Это

Логический способ

Из книги Активные продажи 3.1: Начало автора Рысев Николай Юрьевич

Логический способ Каждое возражение можно логически отразить – представить аргументы, достойные интеллекта клиента, и перевернуть его воззрения.К: У вас слишком молодая аудитория.П: Молодость – это стремительность, желание, деньги, решительность. Как вы смотрите на

Напечатать