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Topos Uranos

要約

この課は、数学と論理を扱う本講座の第四単元の導入である。まず単元の目的を説明する。前の単元で築いた骨組みを、考えるときと同じ精密さで組まれた数式、方程式、命題、演繹で満たすことである。次に単元の五つの課と、それらをつなぐ筋道を紹介する。数式モードから演繹の木までである。さらに、それまでの単元から既知とする事柄を明らかにする。数学と論理の記法がどのように生まれ、なぜその組版が何世紀ものあいだ印刷所で最も費用のかかる仕事だったのかを振り返る。そして単元が解決する問題を述べる。テキストとして打ち込んだ数式は正しく見えても、実は正しくないという問題である。最後に、同じ記法が物理学にも経済学にも情報科学にも哲学にも役立つことを示す。

学習目標

  1. 単元の内容の順序を説明し、各課が次の課に何をもたらすかを説明する。
  2. 単元がそれまでの単元から既知とする事柄を確認し、必要なら復習する。
  3. 数式モードで組んだ数式とテキストとして打ち込んだ数式を、例を挙げて区別する。
  4. 単元が組み方を教える命題、数式、演繹を、自分の分野の中に見いだす。

開始テスト

単元に取りかかる前に、出発点を測っておくとよい。このテストは自己評価であり、採点はしない。目的はただ学習の方向づけにある。最初の二問は、単元がそれまでの単元から既知とする事柄を復習する。続く十問は、二問ずつ順に単元の五つの課に対応している。LaTeX で数式を書いたことのない人が正解できなくても当然である。正解であれ不正解であれ、どの答えもその要点を説明し、それを扱う課を示すからである。同じ技能は単元の最後のまとめの課で再び測る。

導入テスト

単元を始める前に、自分の出発点を測りましょう。短い自己評価です。採点はされず、結果はあなたのブラウザーにだけ保存されます。

  1. 問 1前の単元からある論文の第 2 節で、最初の番号付き数式の番号は 3 である。著者は \begin{equation} の前の行に \label{eq:ohm} と書いた。\eqref{eq:ohm} は何を出力するか。

  2. 問 2前の単元からベクトルを太字で書くために、プリアンブルに \newcommand{\vec}[1]{\mathbf{#1}} と書いた。何が起こるか。

  3. 問 3luatexja で日本語を組み、ほかに数を扱う設定のない文書で、$12,345$ は何を出力するか。

  4. 問 4文が別行立て数式で終わる。文末のピリオドはどこに置くか。

  5. 問 5$x^10$ は何を出力するか。

  6. 問 6スペイン語の babel と amsmath を読み込んだ文書で、$\sin x$ は何を出力するか。

  7. 問 7ある align に式が二つあり、二つめが \\ で終わっている。欄外にはどの番号が見えるか。

  8. 問 8等号で揃えた四行の導出を、一つの番号で全体として引用したい。何と書くのがよいか。

  9. 問 9ある論文が \newtheorem{thm}{定理} と \newtheorem{lem}[thm]{補題} を宣言し、本文にはこの順で補題、定理、もう一つの補題がある。最後の補題の見出しはどうなるか。

  10. 問 10証明が別行立て数式 \[…\] で終わり、末尾の四角がその下の空の行にぽつんと出る。何で直すか。

  11. 問 11論理学のテキストで、p と q の条件文を、研究対象の言語の論理式として書きたい。どのソースが適切か。

  12. 問 12bussproofs で \AxiomC{$p$}、\AxiomC{$q$}、\AxiomC{$r$}、\BinaryInfC{$s$} と書き、そのあと \DisplayProof と書いた。何が起こるか。