Большая Советская Энциклопедия (МН) - [9]
Исторически первыми моделями М. л. явились двузначная логика Дж. Буля (называемая также алгеброй логики), трёхзначная логика Я. Лукасевича (1920) и m -значная логика Э. Поста (1921). Изучение этих моделей составило важный этап в создании теории М. л. М. л. обладает определённой спецификой, состоящей в рассмотрении задач и подходов, возникающих при исследовании М. л. с позиций математической логики, теоретической кибернетики и алгебры . Так, с позиций теоретической кибернетики, модели М. л. рассматриваются как языки, описывающие функционирование сложных управляющих систем, компоненты которых могут находиться в некотором числе различных состояний; а с точки зрения алгебры, модели М. л. представляют собой алгебраические системы, имеющие наряду с прикладным и чисто теоретический интерес.
Построение моделей М. л. осуществляется по аналогии с построением двузначной логики. Так, индивид, высказывания логики, разбитые на классы с одним и тем же значением истинности, приводят к понятию множества Е — констант модели, которые фактически отождествляют все индивидуальные высказывания, заменяя их соответствующими значениями истинности; переменные высказывания — к переменным величинам x>1, x>2 , ..., которые в качестве значений принимают элементы из множества Е ; логической связки — к множеству М элементарных функций (операций), которые, как и их аргументы, принимают значения из Е . Сложные высказывания, построенные из индивидуальных и переменных высказываний, а также логических связок, приводят к множеству <М > формул над М . Значение истинности из Е сложного высказывания является функцией от соответствующих значений истинности высказываний, входящих в данное сложное высказывание. В модели эта функция приписывается формуле, соответствующей данному сложному высказыванию; говорят также, что формула реализуют эту функцию. Множество формул <М > приводит к множеству [М ] функций, реализуемых формулами из <М > и называемых суперпозициями над М . Множество [М ] называется замыканием множества М . Задание конкретной модели М. л. считается эквивалентным указанию множеств Е, М , <М > и [М ]; при этом говорят, что модель порождается множеством М . Эта модель называется формульной моделью, а также m -значной логикой, где m обозначает мощность множества Е .
Своеобразие подхода математической кибернетики к М. л. состоит в рассмотрении моделей М. л. как управляющих систем. Элементарные функции при этом являются элементами, производящими определённые операции, а формулы интерпретируются как схемы, построенные из элементов и также осуществляющие переработку входной информации в выходную. Такого рода управляющие системы, известные в кибернетике как схемы из функциональных элементов, широко используются в теоретических и практических вопросах кибернетики. Вместе с тем существует ряд задач логики и кибернетики, который связан с изучением соответствий между множествами М и [М ] и при котором роль множества <М > несколько затушёвывается, сводясь к способу определения второго множества по первому. В этом случае приходят к другой модели М. л., которая представляет собой алгебру, элементами которой являются функции, принимающие в качестве значений, как и их аргументы, элементы из Е . В качестве операций в этих алгебрах обычно используется специальный набор операций, эквивалентный в смысле соответствий М и [М ] множеству формул, построенных из функций множества М , т. е. получению сложных функций из заданных путём подстановки одних функций вместо аргументов других.
К числу задач, характерных для формульной модели М. л., относится задача «об описании», т. е. вопрос об указании для заданного множества М>2 Í [M>1 ] всех формул из <M>1 >, реализующих функции из М>2 . Частным случаем такой задачи является важный вопрос математической логики об указании всех формул, реализующих заданную константу, что, например, для исчисления высказываний эквивалентно построению всех тождественно истинных высказываний. Пограничным вопросом между математической логикой и алгеброй, примыкающим к задаче об описании, является задача о тождественных преобразованиях. В ней при заданном множестве М требуется выделить в некотором смысле простейшее подмножество пар равных (т. е. реализующих одну и ту же функцию) формул из <М >, позволяющее путём подстановки выделенных равных формул одной вместо другой получить из любой формулы все формулы, равные ей. Аналогичное место занимает один из важнейших вопросов для М. л. — т. н. проблема полноты, состоящая в указании всех таких подмножеств M>1 заданного замкнутого, т. е. совпадающего со своим замыканием, множества М , для которых выполнено равенство [M>1 ] = М , т. е. имеет место свойство полноты M>1 в М . Глобальной задачей для М. л. является описание структуры замкнутых классов данной модели М. л.
