*抽象对象的类解释 数解释和真值解释 布尔逻辑之五
布尔在他的布尔逻辑之中,给出了全与无两个类别,但其后,他又相继给出了这对同样观念的另外两种解释。这个全与无究竟是个什么东西,清楚明白地给出描述不是一件容易的事情,但在这个基础上的三种解释,却似乎比这对抽象对象更为清晰一些,虽然那个真值解释只是间接的,但却无意中为现代逻辑的诞生准备了条件。
观念决定一切照片
一、抽象对象的类别classes解释
人类心灵所构建的东西,尤其是那些超越实在之外的神奇观念,你在心灵中可以查知到它作为心灵产物的存在。但你的感觉,却全然体验不到它们这些神物实际上的存在。心智所统领的五官,似乎还没有找到办法来验证这些神物的实存。它们全都看不见,也摸不着,但却总可以借助各种符号形式,抽象的、或者具像的、或者象征的符号形式,成为人类知识中最为重要的部分。范畴、类、还有数字等等抽象对象,就是这样的东西。
一幅抽象画任你想象
布尔为逻辑代数所构建的,也是这样一类带有神奇意味的东西。这些东西因为带有某种神秘的光环,常常可以这样解释,也可以那样解释。布尔逻辑中的那对初始范畴,我们就至少可以给它三类解释。这些解释的背后还是带有神奇,但是这样解释的结果,却让我们的逻辑和算术,从古典跨入到了现当代。
在上一节,我们指出,布尔在它的逻辑系统中创建出两个类,一个是全类universe,一个是无类nothing。大千世界最大的类,不能超越的类,那就是全类。而大千世界最小的类,不可能比之再小的类,那就是无类,空无所有的一个类。
对这两个创建的类别,做如此之理解,这可以看作是对于“全无”两类的类解释。把“全与无”这两个对象看作是两个类,最大的全类和最小的无类,布尔的系统继续展开,这两个类别开始了向自然数的延伸。
这个延伸好像十分自然,包罗万象的“全”,不就具有一个整体的涵义么?1正好可以看作是这样的一个整体。而0,不就是空无所有的涵义么,这正好可以看作是自然数中的零。我们在《思维法则研究》的第三章,法则的派生(derivation of laws)那一章中,立刻就看到了这样的延伸,布尔把数字0和1看作为全与无的意义,或者说符号的逻辑值。因为有了这个想法,现代逻辑大概就有了新的起点,这还超越了莱布尼兹那个时代,他关于符号逻辑的一些梦想。
二、抽象对象的数字number解释
布尔先描述符号0,他把0看作是如同其在代数中那样的东西,满足以下形式法则,
0y=0,或者0y=0 (1)
在这个公式(1)中,无论数字变元y代表什么,0y就等同于被0所代表的类,这个类就是“无”(nothing)。因为布尔对于0和1的描述几乎完全对称,以下照录布尔对于1的描述,省略对于0的描述。因为对于0的描述,完全是同样结构的对称性描述。我们知道了1的涵义,自然就可以派生出对于0的描述。
布尔说:
符号1满足数字系统中的以下法则,那就是
1y=y,或者1y=y,(2)
无论(2)中的y可能表达什么数字。上述形式等同的存在,被假设为在本书的系统中同样有效,在本书的系统中,1和y表达的是类(classes),似乎是,符号1必须表达这样的一个类:在任意给定的类y中发现的所有那些个体,也是1y这个符号中的所有个体。也就是说,类1*y这个符号所表达的东西,它是y这个类和用1来表示的那个类共有的。这里由此就产生这样的一种考虑,用1来表达的类就必须是“全”类(universe)。因此,这是唯一的一个类,在这个类中,所有的个体都在其中,这里的个体就是指那些在任意类中存在的东西。这样,对于符号0和1在本书系统中的各自解释就是“无”和“全”(布尔《思维法则研究》英文版第三章第47-48页)
把“全与无”归于自然数的“1与0”,一下子就把自然数的算术运算法则,归结到一个新的领域。一个关于“类”演算的逻辑系统,借助于数字1和0这两个逻辑值,就把原先的算术运算六法则全都借用过来。我们在此基础上,再加上一个指数法则(index law),原先仅在数学领域运用的算术就跨入到一个新境界,一个可以实现类演算的世界。
于是,我们算术原先运算的数字对象,因为我们仅仅只借用其中的1和0,数字运算的范围小了。但精简了数字的范围,却把我们的运算对象扩充到更为广阔的领域,原先语言中的语词或者概念等等不属于数学运算的对象,它们原先都不在算术运算的范围之内。如今,这个界限给抹掉了,算术运算也可以用到数字之外的其它地方,特别是语言或者逻辑之中了,这真是很有点奇妙。
这个跨界过程还在继续,19世纪布尔所在的那个年代,是人类智慧不断突破思维界限的一个时代。布尔类演算的类范围,可以说恰好对应自然语言的语词,更对应康托集合论中的集合。但布尔很快就发现,这个类和数字的解释还可能延伸。我们对这个神秘对象的解释,不仅仅是数字,也不仅仅是自然语言当中的语词,还可能是对自然语言中的语句或者命题的真值判定。
三、抽象对象的真值解释
布尔逻辑中的演算对象是类,类与类如果以主谓组合的形式来构成语言单位,这种语言单位就是语句,逻辑上称为命题。布尔认为,一个命题就摆在那里,如果你对这个命题未作判定,这时候,这个命题对于你而言就只是一级命题(primary proposition)。如果你对这个命题做出了判断,断定了这个命题是真的还是假的?这个带有真假判定的命题则不是一级,而是二级命题(secondary proposition)。布尔发现,那个可做类解释和数字解释的东西,它还有新用场,它可以用来表达二级命题。
为了表达二级命题“命题X是真的。”
我们这里将其表达为,在和我们的话语时间相关的限度之内,这个命题X是真的。现在这个在某个时间限度之内的命题X为真,我们用小写的x来表示,我们说出这个命题的时间跨度用1来表达。由此我们就有
x = 1
如该表达式所要求的。
而为了表达二级命题“命题X是假的。”
我们这里将其表达为,在和我们的话语时间相关的限度之内,这个命题X是假的。或者说,没有任何一个时间片断中命题X为真,现在我们用小写的x来表示这个无时为真的X,我们说出这个命题的时间跨度用1来表达。由此我们就有
x = 0
(见《思维法则研究》第11章第169页)
布尔在这里并没有直接把这个神奇对象归之于真值,他把1和0解释为时间,但显然已经非常接近真值这种解释,这就为现代逻辑的诞生奠定了基础。
后来,美国的C.I.刘易斯在他1918年的《符号逻辑概览》一书中认为,把布尔逻辑说成所谓的“经典”,好像不大合适,因为它还不够古老。但刘易斯同时也认为,布尔奠定了逻辑代数的基础是毫无疑问的。而在《逻辑学的发展》一书中,著者高度赞扬布尔对于命题真值的那个解释,该解释距离真值表的解释方法仅只有一步之遥。而在一本通俗的《极简算法史》中,布尔则是古代逻辑和古代数学这两条知识之河在现代的交汇点,布尔成了交汇点的起端。
数学和逻辑之河流照片
布尔奠定的基本框架,后来被美国的皮尔斯,英国的耶方斯从两个方向做了改进。进一步的贡献则是另外一个德国人做的,德国数学家施罗德(Friedrich Wilhelm Karl Ernst Schroder)(1842-1902)德国巴登人,他的逻辑代数论完美概括了布尔的工作。据称,今天的所谓数理逻辑,就是由施罗德最先命名的。所以,CI刘易斯的《符号逻辑概览》,把这个经典逻辑代数,不只是称为布尔逻辑代数,而是称作“布尔-施罗德逻辑代数“。布尔逻辑的最后一篇,将简要说明这个逻辑的概况。
施罗德照片