본문 바로가기
Topos Uranos

요약

이 수업은 강좌의 넷째이자 마지막 내용 단원을 연다. 이 단원은 메타이론에 바쳐진다. 이 수업은 단원의 세 수업과 그것들을 잇는 실을 소개한다. 앞의 두 단원은 같은 언어 위에, 전제로부터 무엇이 따라 나오는지에 관한 두 개념, 곧 연역 Γ⊢φ\Gamma \vdash \varphi와 의미론적 귀결 Γ⊨φ\Gamma \models \varphi를 세웠다. 이 단원은 둘이 일치함을, 먼저 유한한 전제에 대해(건전성, 칼마르 보조정리, 완전성), 다음으로 임의의 전제에 대해(콤팩트성 정리와 강한 완전성) 증명하고, 끝으로 귀결을 결정하는 셋째 방법인 분해 방법을 제시하여 그것 역시 건전하고 완전함을 증명한다. 이 수업은 왜 콤팩트성이 강한 완전성보다 먼저 증명되고 그 반대가 아닌지를 설명하고, 연역의 탐색도 진리표도 혼자서는 답할 수 없는 물음을 두 예로 보이며, 앞의 세 단원에서 무엇을 가져오는지를 밝히고, 단원의 공부 방법에 관해 조언한다.

학습 목표

  1. 단원의 세 수업의 순서를 기술하고, 각 수업이 앞 수업의 어떤 결과를 쓰는지 설명하며, 왜 콤팩트성이 의미론적 논증으로 강한 완전성보다 먼저 증명되는지 근거를 댄다.
  2. 강좌의 두 얼굴, 곧 존재적이고 유한한 연역 가능성 Γ⊢φ\Gamma \vdash \varphi와, 무한히 많은 진리값 할당에 걸친 전칭적인 의미론적 귀결 Γ⊨φ\Gamma \models \varphi를 구별하고, 건전성과 세 단계의 완전성을 진술한다.
  3. 두 관계의 일치가 왜 사례별로 확인될 수 없고 메타정리로만 확립될 수 있는지 설명하고, 각 증명이 앞 단원의 어떤 도구(귀납법, 경우에 따른 증명, 두 연역 정리, 일치 보조정리, 연언형)를 쓰는지 알아본다.
  4. 단원의 연역에 관한 연역과 의미론적 논증을, 각 단계에서 어느 관계가 문제인지 구별하면서 읽고, 입문 평가에서 출발하여 공부를 조직한다.

입문 평가

단원을 둘러보기 전에 출발점을 재어 두는 것이 좋다. 이 평가는 자기 평가이다. 점수를 매기지 않으며, 유일한 목적은 공부의 방향을 잡는 것이다. 열다섯 문항은 두 종류로 나뉜다. 처음 여섯 문항은 단원이 앞 단원들에서 이미 알려진 것으로 여기는 것, 곧 의미론적 귀결의 정의와 그것의 충족 불가능성으로의 환원, 부정논리합의 값, 일치 보조정리, 연역의 유한성, 경우에 따른 증명을 다룬다. 그 가운데 하나라도 틀린 사람은 계속하기 전에 문항이 이름을 드는 수업을 복습해야 한다. 나머지 아홉 문항은 차례로 이 단원의 세 수업을 수업마다 세 문항씩 다룬다. 논리 체계의 메타이론을 공부한 적이 없는 사람은 정답을 맞히리라 기대하지 않아도 되며, 그래도 상관없다. 모든 답은 맞든 틀리든 요점을 설명하고 그것을 다루는 수업의 이름을 든다. 같은 기능은 끝의 종합 수업에서 다시 잰다.

입문 평가

단원을 시작하기 전에 출발점을 확인해 보세요. 짧은 자기 평가입니다. 점수가 매겨지지 않으며 결과는 브라우저에만 저장됩니다.

  1. 문제 1이전 단원에서Γ⊨φ\Gamma \models \varphi의 뜻은 무엇인가?

  2. 문제 2이전 단원에서다음 주장 가운데 Γ⊨φ\Gamma \models \varphi와 동치인 것은 무엇인가?

  3. 문제 3이전 단원에서할당 vv가 α\alpha에 값 11을 준다면, (α↓β)(\alpha \downarrow \beta)에는 어떤 값을 주는가?

  4. 문제 4이전 단원에서φ\varphi의 변항은 v2v_{2}와 v7v_{7}이다. 두 할당 vv와 ww는 v2v_{2}와 v7v_{7}에 같은 값을 주고, 나머지 모든 변항에는 반대 값을 준다. v(φ)=1v(\varphi) = 1이라면, w(φ)w(\varphi)에 관해 무엇을 주장할 수 있는가?

  5. 문제 5이전 단원에서Γ\Gamma를 Γ⊢φ\Gamma \vdash \varphi인 논리식의 무한 집합이라 하자. 무엇을 주장할 수 있는가?

  6. 문제 6이전 단원에서Γ∪{p}⊢χ\Gamma \cup \{p\} \vdash \chi이고 Γ∪{¬p}⊢χ\Gamma \cup \{\neg p\} \vdash \chi임을 안다. 경우에 따른 증명으로 무엇을 결론지을 수 있는가?

  7. 문제 7이 강좌의 체계는 건전하다. 이 성질은 무엇을 주장하는가?

  8. 문제 8vv를, 11을 pp에, 00을 qq에 주는 할당이라 하자. 칼마르 보조정리는 변항 pp와 qq를 써서, 논리식 (p↔q)(p \leftrightarrow q)에 대해 무엇을 주장하는가?

  9. 문제 9연역 체계가 완전하지 않으면서 건전할 수 있는가?

  10. 문제 10콤팩트성 정리는 무엇을 주장하는가?

  11. 문제 11Γ\Gamma를 Γ⊨φ\Gamma \models \varphi인 논리식의 무한 집합이라 하자. 콤팩트성은 무엇을 보장하는가?

  12. 문제 12첫 수업은 유한 전제 집합에 대해 완전성을 증명한다. 그것을 무한 집합 Γ\Gamma로 확장하는 데 왜 연역의 유한성으로는 부족한가?

  13. 문제 13절 {p,¬q,r}\{p, \neg q, r\}과 {q,s}\{q, s\}의 분해식은 무엇인가?

  14. 문제 14분해로 {(p∨q),¬p}⊨q\{(p \vee q), \neg p\} \models q인지 결정하려면, 어떤 절 집합을 반박하려고 하는가?

  15. 문제 15빈 절 □\Box를 집합 {{p,q},{¬p,¬q}}\{\{p, q\}, \{\neg p, \neg q\}\}로부터 분해로 도출할 수 있는가?