형식언어의 연산(?)이 순수하게 구문론적일 수있다(?)라는 개념이 이해가 안가요 (그니까 그냥 턴스틸의 의미가 이해가 안가요)
그러니까 의미론적인 작업이라는 귀결(이중 턴스틸)은 대체로 이해가 가는 거같거든요?
어떤 문장집합이 특정 해석 아래에서 참이 될 때, 같은 해석아래에서 참이되는 임의의 문장집합 밖의 문장을 논리적 귀결이라고 할 수 있는 거죠?
그리고 서로가 서로의 논리적 귀결이면 논리적 동치가 되는거고요, 논리적 동치가 되면 쌍조건문(if and only if)의 양변에 각 문장을 집어넣으면 참이 나오는 거고요
반면 구문론적 증명 혹은 derivation이란 건 해석이 없이도 할 수 있다고 하는데
막상 그래놓고 증명에 필요한 추론규칙이라는 것들을 보면 논리 연산자로 구성되어있잖아요?
근데 결국 논리 연산자라는 것은 진리치를 받아서 진리치를 리턴하는 함수인것이고
이 진리치라는 것은 결국 해석을 통해서 결정되는거잖아요? 모든 해석아래 항상 참이되거나 거짓이 되는 문장이 더러 있지만, 어쨌든 원칙적으로는 해석을 다르게 하면 진리값이 달라질 수 있는 것이고요
결국 추론규칙이라는 게 성립한다는 것도 이런 추론 규칙을 정의하는데 사용한 문장에 하나하나 해석을 넣어보고 경험적으로 알아낸 거 아닌가요?
그렇게 해서 모든 해석 아래에서 턴스틸 왼쪽에 있는 문장들의 진리값이랑 오른쪽에 있는 문장의 진리값이 일치하는 걸 보고
아 "이 녀석들은 논리적 귀결 관계에 놓여있구나" 하고 이렇게 알아낸 거 아닌가요?
그럼 이렇게 알아낸 추론규칙들이란 건 뭐가 해석이랑 무관한 '구문론적 작업'인건가요?
+ 논리학 초보니까 좀 용어가 부정확해도 이해해주세요오
(1) ⊨ 가 모형론적 개념이라는 건, Γ ⊨ φ 가 ‘Γ가 성립하는 모든 모델에서 φ가 참’이라는 것으로 이해됨을 뜻합니다. 즉, Γ의 각 원소들과 φ가 어떤 해석을 갖는지에 의존한다는 말.
(2) 반면 ⊢는 그러한 해석을 요구하지 않죠. 가령 명제논리의 공리들(공리의 가짓수는 교과서마다 다르지만)은, 가령 임의의 명제 φ, ψ에 대해 ⌜φ → (ψ → φ)⌝을 언제나 추론 과정에서 추가할 수 있다는 것을 보여줍니다. 여기에는 해석이 필요 없죠.
(3) 한편 이제 어떤 임의의 공리체계가, 아주 건전하지 못하다고 해 봅시다. 가령 임의의 명제 φ, ψ에 대해 φ → ψ를 공리라고 한다는 식으로요. 그렇다면 이 체계에서, p=‘철수는 사람이다’가 전제되었을 때, 아무 명제, 가령 q=‘바둑이가 고양이다’가 증명 가능해지고, q가 거짓이라고 하자면, p ⊢ q이지만 p ⊨ q나 p →q는 아니게 되겠죠.
(4) 여기에서 이런 생각이 들 것 같습니다. ‘그렇게 치면 ⊨ 또한, 임의의 모든 모델에 대한 해석을 상정하니까 ⊢랑 같은 거 아닌가?’
(5) 그렇지는 않은데, 여전히 ⊨는 그 모델들이 어떻게 이루어져 있는지를(도메인의 크기, 집합의 구성, 모델의 구조…) 관심갖는 한편 ⊢는 그렇지 않아서 그렇습니다.
(6) 물론 우리는 ⊨랑 ⊢가 꼭 같은 관계인 양 상호 교체 가능한 체계를 원하죠. 그걸 보고 ‘건전하고 완전한 체계’라고 하구요. 하지만 슬프게도 괴델이 증명했듯 PA+1차 논리, 그리고 표준 모델에서 고차 논리는 완전하지 않고, 이 점을 통해서도 ⊨와 ⊢가 결정적으로 다르다는 것을 알 수 있겠습니다.
(7) 이제 글에서 언급한, ‘ 그것은 그냥 해석을 부여했을 때 진리치가 일치하는지 아닌지 잘 살펴봤다가’라는 것은, 적어도 건전성이나마 지키기 위해 최대한 ⊨를 함축할 수 있는 그런 증명 체계를 만들려는 노력인 것으로 이해할 수 있겠고, 이는 ⊢가 ⊨와 매우 유사하게 기능하는 듯 보이는 게 인공적인 노력의 산물임을 시사하는 것도 같습니다.
길고 상세한 답변 감사합니다 1 결국 건전하지 못한 공리체계의 경우 논리적 귀결과 증명이라는 것이 일치하지 않을 수 있기 때문에 이 둘이 다르다 2 귀결은 모델의 특성을 고려하기 때문에 증명과 다르다 라는 얘기인가보군요?!
이제 좀 이해가 되는거같네요 어거지로 아무렇게나 만드는 공리체계도 있을 수 있다면 거기서는 해석과 증명과정이 일치하지 않는 것이겠군요
완전하지 못한 경우에는 실제로는 타당한데 구문론적으로는 그걸 증명할 수 없는 정리가 존재할 겁니다
211.47 // 그렇죠. 모형론적 귀결과 증명론적 귀결이 유사해보이는 건 우리가 교과서에서 배우는 증명체계들이 전부 건전한 것이어서 그런 것인 셈이죠!
고급 논리학 교재들을 읽어보면, ⊨와 ⊢를 각각 따로 설명한 뒤, 건전성과 완전성을 추가로 증명하는 식으로 내용이 전개되고 있어요. 그런 교재들을 접하게 되면 상당 부분 의문이 해소될 겁니다.
입문용 교재들이 이해하기는 쉬워도 이런 맹점이 있네요 덕분에 오개념을 잘 해소하고 갑니다 감사합니다