Представления булевых алгебр
Екатеринбург 2007 Содержание: Введение 3 1. Софистика и софизмы 4 1.1 История софизма 1.2 Виды софизмов 1.3 Примеры софизмов 2. Булева алгебра 9 2.1 Джорж Буль 2.2 Булева алгебра 2.3 Некоторые свойства 2.4 Основные тождества 2.5 Примеры 2.6 Представления булевых алгебр 2.7 Аксиоматизация 3. Информатика и кибернетика 13 3.1 История кибернетики 3.2 Сфера кибернетики Заключение 15 Источники 16 Введение
Мной взяты материалы сети Интернет. Данная тема реферата выбрана не случайно, на мой взгляд, она позволит по-новому взглянуть на современную науку, связав её начала с более старшими научными и философскими течениями. Почему софистика и кибернетика, спросите Вы? Что ж отвечу, кибернетика представляется мне как перспективная молодая наука, с помощью которой можно будет ответить на многие вопросы человечества, и решить многие его проблемы, софистика же считается чуть ли не ложным философским течением, такой небольшой дурью древности, на мой взгляд, софистика - это философское течение, которое пыталось ответить на многие вопросы, используя при этом конечно нарушения законов логики, но, скорее всего всем известны какие-либо случаи из жизни, которые не поддаются логическому обоснованию. Также, на мой взгляд, существует некая связь между учениями древности и современными науками.
Объектом исследования является связь между кибернетикой и софистикой. Предметом исследования является такое философское учение как софистика, высказывания - софизмы, философы – софисты. Цель реферата: определение связей между современными научными течениями (кибернетика, информатика) с булевой алгеброй и затем с софистикой. Главные задачи: 1. Изучить эти понятия. 2. Доказать, что софисты использовали в своих высказываниях логические связки. 3. Выявить, как Дж. Буль применял понятия логики в алгебре. 4. Определить связь между софистикой и булевой алгеброй. 5. Доказать связь булевой алгебры с современными научными течениями. Кроме того, в реферате рассказывается о философах – софистах, даны наиболее интересные примеры софизмов, приводятся примеры булевой алгебры.
Софистика и софизмы Понятие «Софистика» происходит от греч. «σοφιστική» — умение хитро вести прения. Философское течение в Древней Греции, созданное софистами. Рассуждение, основанное на преднамеренном нарушении законов логики, на употреблении ложных доводов. 1. У чение представителей сложившейся в Афинах во второй половине 5 в. до н. э. школы софистов — философов-просветителей, тяготевших к релятивизму, первых профессиональных учителей по общему образованию. Термин «софистика» происходит от греческого слова «софист» (sophistes — мудрец), которым тогда называли платных учителей ораторского искусства. Софи́сты (от др.-греч. σοφιστής - «умелец, изобретатель, мудрец, знаток»), термин, которым в древнегреческой литературе обозначали: Умных, изобретательных, искусных, знающих людей, иногда людей специальной профессии; В узком смысле — учителей мудрости и красноречия, философов 2-й половины V — 1-й половины IV вв. до н. э., которые впервые в Греции стали преподавать своё искусство за деньги.
Из сочинений софистов практически ничего не сохранилось. Изучение непрямых сведений усложняется тем, что софисты не стремились создать определенную цельную систему знаний. В своей дидактической деятельности они не придавали большого значения систематическому овладению учащимися знаниями. Их целью было научить учеников использовать приобретенные знания в дискуссиях и полемике. Поэтому значительный акцент производился на риторику. В начале софисты учили правильным приемам доказательства и опровержения, открыли ряд правил логического мышления, но вскоре отошли от логических принципов его организации и все внимание сосредоточили на разработке логических уловок, основанных на внешнем сходстве явлений, на том, что событие извлекается из общей связи событий, на многозначности слов, на подмене понятий и т. д. В античной софистике отсутствуют цельные течения. Учитывая историческую последовательность, можно говорить о «старших» и «младших» софистах. Старшие софисты (Протагор, Горгий, Гиппий, Продик, Антифонт) исследовали проблемы политики, этики, государства, права, языкознания. Все прежние принципы они подвергли сомнению, все истины объявили относительными. Релятивизм, перенесенный в теорию познания, привел софистов к отрицанию объективной истины. В гносеологической концепции «старших» софистов абсолютизируются субъективный характер и относительность знания. У «младших» софистов (Фразимах, Критий, Алкидам, Ликофрон, Нолемон, Гипподам) софистика вырождается в «жонглирование» словами, в фальшивые приемы «доказательства» истины и лжи одновременно. 2. Греч. soplnsma — измышление, хитрость — преднамеренное применение в споре и в доказательствах ложных аргументов, основанных на сознательном нарушении логических правил; словесные ухищрения, вводящие в заблуждение. Наиболее значительными софистами были Протагор, Горгий, Гиппий, Продик, Антифонт, Критий. Софисты не представляли собой единой группы ни по социально-политической ориентации (например, Протагор тяготел к рабовладельческой демократии, а Критий был врагом демократии), ни по отношению к предшествующей древнегреческой философии (Протагор опирался на идеи Гераклита, Горгий и Антифонт — на идеи элейской школы и т. п.), ни по их собственным философским идеям. Можно выделить некоторые общие черты философии софистов — перемещение философских интересов из сферы натурфилософии в область этики, политики, теории познания. Софисты призывали изучать самого человека и его субъективные особенности, часто доходя при этом до релятивизма и субъективизма. Идеи софистов вошли в древнегреческую философию как её необходимый составной элемент, их влияние заметно не только у Сократа, Платона и Аристотеля, у представителей мегарской школы и киников, но и во всей философии эллинизма, включая неоплатонизм.
Вырождение софистики началось уже в IV в. до н. э. (Евтидем и др.). Софисты постепенно превращались в фокусников, берущихся с помощью софизмов и др. способов (подробно описанных Аристотелем в «Софистических опровержениях») защищать или опровергать любые мнения. Под именем «второй софистики» известно литературное течение II в. н. э., стремившееся реставрировать идеи и стиль греческой классики V—IV вв. до н. э. Оно отличалось учёностью, прекрасным знанием предшествующей греческой литературы; традиции Софистов в собственном смысле слова оно продолжило до некоторой степени только в лице Лукиана. Таким образом, нас более интересуют старшие софисты, как философы связывающие философские понятия с теорий познания, использующие в философских понятиях логические связки, что мы рассмотрим в следующей графе. История софизма Софизм (от греч. σόφισμα, «мастерство, умение, хитрая выдумка, уловка») — ложное умозаключение, которое, тем не менее, при поверхностном рассмотрении кажется правильным. Софизм, в отличие от паралогизма, основан на преднамеренном, сознательном нарушении правил логики. Аристотель называл софизмом «мнимые доказательства», в которых обоснованность заключения кажущаяся и обязана чисто субъективному впечатлению, вызванному недостаточностью логического или семантического анализа. Убедительность на первый взгляд многих софизмов, их «логичность» обычно связана с хорошо замаскированной ошибкой — семиотической: за счёт метафоричности речи, омонимии или полисемии слов, амфиболий и пр., нарушающих однозначность мысли и приводящих к смешению значений терминов, или же логической: подмена основной мысли (тезиса) доказательства, принятие ложных посылок за истинные, несоблюдение допустимых способов рассуждения (правил логического вывода), использование «неразрешённых» или даже «запрещённых» правил или действий, например деления на нуль в математических софизмах (Последнюю ошибку можно считать и семиотической, так как она связана с соглашением о «правильно построенных формулах».)
Вот один из древних софизмов («рогатый»), приписываемый Эвбулиду: «Что ты не терял, то имеешь. Рога ты не терял. Значит, у тебя рога». Здесь маскируется двусмысленность большей посылки. Если она мыслится универсальной: «Всё, что ты не терял…», то вывод логически безупречен, но неинтересен, поскольку очевидно, что большая посылка ложна; если же она мыслится частной, то заключение не следует логически. Последнее, однако, стало известно лишь после того, как Аристотель создал логику. А вот современный софизм, обосновывающий, что с возрастом «годы жизни» не только кажутся, но и на самом деле короче: «Каждый год вашей жизни — это её 1/n часть, где n — число прожитых вами лет. Но n + 1>n. Следовательно, 1/(n + 1)< 1/n». Исторически с понятием «софизм» неизменно связывают идею о намеренной фальсификации, руководствуясь признанием Протагора, что задача софиста — представить наихудший аргумент как наилучший путём хитроумных уловок в речи, в рассуждении, заботясь не об истине, а об успехе в споре или о практической выгоде. (Известно, что сам Протагор оказался жертвой «софизма Эватла».) С этой же идеей обычно связывают и «критерий основания», сформулированный Протагором: мнение человека есть мера истины. Уже Платон заметил на то, что основание не должно заключаться в субъективной воле человека, иначе придётся признать законность противоречий (что, между прочим, и утверждали софисты), а поэтому любые суждения считать обоснованными. Эта мысль Платона была развита в аристотелевском «принципе непротиворечия» (см. Логический закон) и, уже в современной логике, — в истолкованиях и требовании доказательств «абсолютной» непротиворечивости. Перенесённая из области чистой логики в область «фактических истин», она породила особый «стиль мышления», игнорирующий диалектику «интервальных ситуаций», то есть таких ситуаций, в которых критерий Протагора, понятый, однако, более широко, как относительность истины к условиям и средствам её познания, оказывается весьма существенным. Именно поэтому многие рассуждения, приводящие к парадоксам и в остальном безупречные, квалифицируются как софизмы, хотя по существу они только демонстрируют интервальный характер связанных с ними гносеологических ситуаций. Так, софизм «куча» («Одно зерно — не куча. Если n зёрен не куча, то n + 1 зерно — тоже не куча. Следовательно, любое число зёрен — не куча») — это лишь один из «парадоксов транзитивности», возникающих в ситуации «неразличимости». Последняя служит типичным примером интервальной ситуации, в которой свойство транзитивности равенства при переходе от одного «интервала неразличимости» к другому, вообще говоря, не сохраняется, и поэтому принцип математической индукции в таких ситуациях неприменим. Стремление усматривать в этом свойственное опыту «нетерпимое противоречие», которое математическая мысль «преодолевает» в абстрактном понятии числового континуума (А. Пуанкаре), не обосновывается, однако, общим доказательством устранимости подобного рода ситуаций в сфере математического мышления и опыта. Достаточно сказать, что описание и практика применения столь важных в этой сфере «законов тождества» (равенства) так же, вообще говоря, как и в эмпирических науках, зависит от того, какой смысл вкладывают в выражение «один и тот же объект», какими средствами или критериями отождествления при этом пользуются. Другими словами, идёт ли речь о математических объектах или, к примеру, об объектах квантовой механики, ответы на вопрос о тождестве неустранимым образом связаны с интервальными ситуациями. При этом далеко не всегда тому или иному решению этого вопроса «внутри» интервала неразличимости можно противопоставить решение «над этим интервалом», то есть заменить абстракцию неразличимости абстракцией отождествления. А только в этом последнем случае и можно говорить о «преодолении» противоречия.
По-видимому, первыми, кто понял важность семиотического анализа софизмов, были сами софисты. Учение о речи, о правильном употреблении имён Продик считал важнейшим. Анализ и примеры софизмов часто встречаются в диалогах Платона. Аристотель написал специальную книгу «О софистических опровержениях», а математик Евклид — «Псевдарий» — своеобразный каталог софизмов в геометрических доказательствах. Небольшое отступление: из данного текста видно, что софизмы являются определёнными логическими связками, а софисты используют в них не само понимание каких-либо предметов а логические понятия.
1.2 Виды софизмов: а) софизм «учетверение термина» — силлогическое умозаключение, в котором нарушено правило простого категорического силлогизма: в каждом силлогизме должно быть только три термина. Умышленно ошибочное рассуждение строится с использованием нетождественных, но внешне сходных понятий: например, «Вор не желает приобрести ничего дурного. Приобретение хорошего есть дело хорошее. Следовательно, вор желает хорошего», б) софизм недозволенного процесса — силлогистическое умозаключение, в котором нарушено правило простого категорического силлогизма: термин, не распределенный (не взятый во всем объеме) в одной из посылок, не может быть распределен (взят во всем объеме) в заключении: «все птицы имеют крылья — некоторые яйцекладущие имеют крылья»; в) софизм собирательного среднего термина — силлогистическое умозаключение, в котором нарушено правило простого категорического силлогизма: средний термин должен быть распределен (взят во всем объеме) по крайней мере в одной из посылок: «некоторые люди умеют играть на скрипке — все дипломаты-люди — все дипломаты умеют играть на скрипке».
Примеры софизмов Полупустое и полуполное: Полупустое есть то же, что и полуполное. Если равны половины, значит равны и целые. Следовательно, пустое есть то же, что и полное. Чётное и нечётное: 5 есть 2+3 («два и три»). Два — число чётное, три — нечётное, выходит, что пять — число и чётное и нечётное. Не знаешь то, что знаешь: «Знаешь ли ты, о чём я хочу тебя спросить?» — «Нет». — «Знаешь ли ты, что добродетель есть добро?» — «Знаю». — «Об этом я и хотел тебя спросить. А ты, выходит, не знаешь то, что знаешь». Лекарства: «Лекарство, принимаемое больным, есть добро. Чем больше делать добра, тем лучше. Значит, лекарств нужно принимать как можно больше». Вор: «Вор не желает приобрести ничего дурного. Приобретение хорошего есть дело хорошее. Следовательно, вор желает хорошего» Отец — собака: «Эта собака имеет детей, значит, она — отец. Но это твоя собака. Значит, она твой отец. Ты её бьёшь, значит, ты бьёшь своего отца и ты — брат щенят». Рогатый: «Что ты не терял, то имеешь. Рога ты не терял. Значит, у тебя рога».
Булева алгебра Джордж Буль Решающий вклад в алгебраизацию логики сделал английский ученный Джордж Буль (1815-1864). В 1847 году вышла его работа с характерным названием – “математический анализ логики, являющийся опытом исчисления дедуктивного рассуждения”. Применяя алгебру (в дальнейшем она стала называться булевой алгеброй), можно было закодировать высказывание, истинность и ложность которых требовалось доказать, а потом оперировать ими, как в математики оперируют с числами. Буль ввел три основные операции: И, ИЛИ, НЕ, хотя алгебра допускает и другие операции - логические действия. Эти действия бинарны по своей сути, т. е. они оперируют с двумя состояниями: ”истина” - “ложь”. Данное обстоятельство позволило в дальнейшем использовать булеву алгебру для описания переключательных схем.Необходимо отметить, что окончательное оформление и завершение булева алгебра получила в работах последователей Дж. Буля: У C. Джевонса и Дж. Венна (Англия), Э. Шредера (Германия), П. С. Порецкого (Россия). Итак, булева алгебра использует логические связки, но и софистика также использует логические связки, их связь очевидна, попробуем определить связь булевой алгебры с современными науками.
Булева алгебра Булевой алгеброй называется непустое множество A с двумя бинарными операциями (аналог конъюнкции), (аналог дизъюнкции), унарной операцией (аналог отрицания) и двумя выделенными элементами: 0 (или Ложь) и 1 (или Истина) такими, что для всех a, b и c из множества A верны следующие аксиомы:
Первые три аксиомы означают, что (A, , ) является решёткой. Таким образом, булева алгебра может быть определена как дистрибутивная решётка, в которой выполнены две последние аксиомы. Структура, в которой выполняются все аксиомы, кроме предпоследней, называется псевдобулевой алгеброй. Заметим, что булева алгебра использует бинарную систему как и информатика, что ж связь одного с другим очевидна, идем далее.
Некоторые свойства Из аксиом видно, что наименьшим элементом является 0, наибольшим является 1, а дополнение a любого элемента a однозначно определено. Для всех a и b из A верны также следующие равенства:
Основные тождества В данном разделе повторяются свойства и аксиомы, описанные выше с добавлением еще нескольких. Сводная таблица свойств и аксиом, описанных выше:
Примеры Самая простая нетривиальная булева алгебра содержит всего два элемента, 0 и 1, а действия в ней определяются следующей таблицей:
Эта булева алгебра наиболее часто используется в логике, так как является точной моделью классического исчисления высказываний. В этом случае 0 называют ложью, 1 — истиной. Выражения, содержащие булевы операции и переменные, представляют собой высказывательные формы. Алгебра Линденбаума — Тарского (фактормножество всех утверждений по отношению равносильности в данном исчислении с соответствующими операциями) какого-либо исчисления высказываний является булевой алгеброй. В этом случае истинностная оценка формул исчисления является гомоморфизмом алгебры Линденбаума — Тарского в двухэлементную булеву алгебру. Множество всех подмножеств данного множества S образует булеву алгебру относительно операций ∨:= ∪ (объединение), ∧:= ∩ (пересечение) и унарной операции дополнения. Наименьший элемент здесь — пустое множество, а наибольший — всё S. Если R — произвольное кольцо, то на нём можно определить множество центральных идемпотентов так: Принцип двойственности В булевых алгебрах существуют двойственные утверждения, они либо одновременно верны, либо одновременно неверны. Именно, если в формуле, которая верна в некоторой булевой алгебре, поменять все конъюнкции на дизъюнкции, 0 на 1, ≤ на ≥ и наоборот, то получится формула, также истинная в этой булевой алгебре. Это следует из симметричности аксиом относительно таких замен. Что в свою очередь также указывает на связь булевой алгебры с софистикой, так как в софизмах также используется принцип двойственности. Представления булевых алгебр Можно доказать, что любая конечная булева алгебра изоморфна булевой алгебре всех подмножеств какого-то множества. Отсюда следует, что количество элементов в любой конечной булевой алгебре будет степенью двойки. Знаменитая теорема Стоуна утверждает, что любая булева алгебра изоморфна булевой алгебре всех открыто-замкнутых множеств какого-то компактного вполне несвязного хаусдорфова топологического пространства.
Аксиоматизация В 1933 г. американский математик Хантингтон предложил следующую аксиоматизацию для булевых алгебр: Аксиома коммутативности: x + y = y + x. Аксиома ассоциативности: (x + y) + z = x + (y + z). Уравнение Хантингтона: n(n(x) + y) + n(n(x) + n(y)) = x. Здесь использованы обозначения Хантингтона: + означает дизъюнкцию, n — отрицание. Герберт Роббинс поставил следующий вопрос: можно ли сократить последнюю аксиому так, как написано ниже, то есть будет ли определённая выписанными ниже аксиомами структура булевой алгеброй? Аксиоматизация алгебры Роббинса: Аксиома коммутативности: x + y = y + x. Аксиома ассоциативности: (x + y) + z = x + (y + z). Уравнение Роббинса: n(n(x + y') + n(x + n(y))) = x. Этот вопрос оставался открытым с 30-х годов и был любимым вопросом Тарского и его учеников. В 1996 г. Вильям МакКьюн, используя некоторые полученные до него результаты, дал утвердительный ответ на этот вопрос. Таким образом, любая алгебра Роббинса является булевой алгеброй.
Информатика и кибернетика Информатика также как и Булева алгебра использует бинарную систему. Информатика – научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Генетически информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, так как именно компьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным. Каждая из составных частей информатики может рассматриваться как относительно самостоятельная научная дисциплина; взаимоотношения между ними примерно такие же, как между алгеброй геометрией и математическим анализом в классической математике – все они хоть и самостоятельные дисциплины, но, несомненно, части одной науки. Теоретическая информатика – часть информатики, включающая ряд математических разделов. Она опирается на математическую логику и включает такие разделы, как теория алгоритмов и автоматов, теория информации и теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций и другие. Этот раздел информатики использует математические методы для общего изучения процессов обработки информации. Информатика изучает методы, связанные с переработкой, хранением и другое информации, а кибернетика что позволяет осуществить эти методы. История кибернетики Впервые термин кибернетика предположительно был употреблён Платоном в смысле искусства управления кораблём или колесницей. Термин в современном его значении ввёл Норберт Винер, считающийся отцом-основателем кибернетики как отдельной самостоятельной науки. Само слово использовалось и ранее Некоторые задачи кибернетики были поставлены А.А. Богдановым в его организационной науке «тектология», впоследствии забытой современниками. В СССР в философский словарь 1954-го года издания попала характеристика кибернетики как "реакционной лженауки". В 1960-е и 1970-е гг. на кибернетику делалсь большая ставка, как на техническую, так и на экономическую. Кибернетика (от греч. kybernetike - "искусство управления", от греч. kybernao - "правлю рулём, управляю", от греч. Κυβερνήτης - "кормчий") — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе. Стаффорд Бир назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил определение, включив потоки информации "во все медиа", начиная со звёзд и заканчивая мозгом. Она включает изучение обратной связи, чёрных ящиков и производных концептов, таких как управление и коммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи. Более философское определение кибернетики, предложенное в 1956 Луисом Коуффигнал (Louis Couffignal), одним из пионеров кибернетики, описывает кибернетику как "искусство обеспечения эффективности действия". Сфера кибернетики Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем - автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики - ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. 20 в. этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах - с прогрессом электронной вычислительной техники. Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие: 1. Теория передачи сигналов 2. Теория информации 3. Теория систем 4. Теория управления 5. Теория автоматов 6. Теория принятия решений 7. Синергетика 8. Теория алгоритмов 9. Исследование операций 10. Теория оптимального управления 11. Теория распознавания образов
Заключение
Рассмотрев данный материал, я узнала то, что софистика основывалась на понятиях логики, её законах, которые основывались на ложных предположениях. Софисты оказались представителями этого учения. А вот допустим, софизм основан на преднамеренном ложном умозаключении, но если смотреть его поверхностно, то оно кажется истинным. Я выяснила, что оказывается, Джордж Буль тоже основывался на понятии логики в своей алгебре. Он оперировал понятиями ложно и истинно. А ведь современная вычислительная техника точно так же оперирует понятиями ложно и истинно. Кибернетика как наука, этим и занимается. Получается, что учения софистов мы используем в современной жизни, особенно цифровой технике, ЭВМ.
Источники
Вся информация была взята Интернет энциклопедии www.wikipedia.org. Реферат создан самостоятельно, опираясь на некоторые статьи в Интернете.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|