Sémantique de base-extension en logique modale
Explorer une nouvelle approche pour comprendre la logique modale à travers la sémantique d'extension de base.
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Table des matières
Dans l'étude de la logique, on explore souvent comment le sens est lié à l'inférence. Une des approches à ce sujet s'appelle la sémantique théorique de la preuve. Ici, le sens des systèmes logiques est basé sur la façon dont on peut faire des déductions ou des inférences. Ça contraste avec la sémantique théorique des modèles, où le sens est déterminé par des structures abstraites connues sous le nom de modèles.
Les recherches récentes se sont concentrées sur une méthode spécifique appelée Sémantique d'extension de base. Cette méthode utilise des ensembles de règles de base, appelées bases, pour établir ce qui est valide dans la logique. Différentes formes de ces règles de base peuvent mener à différents systèmes logiques. Par exemple, l'utilisation de règles de production simples conduit à la logique classique, tandis que l'autorisation de certaines hypothèses entraîne une sémantique intuitionniste.
La Logique modale utilise souvent une structure bien connue appelée Sémantique de Kripke, où les formules sont vérifiées par rapport à des mondes possibles et les relations entre eux. Dans cet article, on va présenter une approche de la sémantique d'extension de base spécifiquement pour la logique modale. On va enquêter sur la façon dont cette approche peut définir la Validité des formules et s'assurer que certaines propriétés restent vraies.
Sémantique Théorique de la Preuve
La sémantique théorique de la preuve base son sens sur l'inférence. Elle nous donne un moyen de définir ce qui rend un argument valide. Un argument valide peut être transformé en une preuve claire sans complications inutiles. Cette méthode est étroitement liée à certaines idées philosophiques sur le sens dans la logique. En revanche, la sémantique théorique des modèles relie le sens à des structures abstraites.
Il y a deux méthodes principales actuellement étudiées dans la sémantique théorique de la preuve. La première se concentre sur la compréhension de ce qui rend une preuve valide à travers un ensemble spécifique de déductions. La deuxième méthode, la sémantique d'extension de base, utilise des bases de règles pour déterminer ce qui est valide.
La sémantique d'extension de base repose sur l'établissement de la validité à travers des règles de base qui définissent comment se comportent les énoncés. Selon la manière dont on fixe ces règles, on peut créer différents types de systèmes logiques. Alors que la logique classique peut être dérivée de règles de production simples, la logique intuitionniste offre une perspective différente en permettant certaines hypothèses sur ses prémisses.
Dans la logique modale, la sémantique de Kripke a été la norme. Ici, la vérité des énoncés est examinée en termes de mondes possibles et des relations qui les lient. Un énoncé est considéré comme valide s'il reste vrai dans tous les mondes accessibles à partir d'un point donné.
Notre Approche de la Logique Modale
Cet article cherche à appliquer les principes de la sémantique d'extension de base à la logique modale propositionnelle classique. On veut montrer que notre méthode peut établir efficacement la solidité et la complétude pour des systèmes modaux spécifiques.
Les travaux fondamentaux sur la sémantique d'extension de base se sont principalement concentrés sur la logique propositionnelle intuitionniste en raison de sa nature constructive. Cependant, il y a un lien notable entre la logique intuitionniste et la logique modale. Il existe des systèmes qui permettent la traduction entre les deux. Ce lien souligne l'importance de développer une sémantique d'extension de base pour la logique modale dans le cadre d'un cadre plus large.
En faisant des parallèles entre les bases de notre système et les mondes dans la sémantique de Kripke, on peut créer des relations entre ces éléments. Cela nous permet de définir la validité des opérateurs modaux en fonction des relations entre les bases plutôt que de se fier uniquement à des règles atomiques traditionnelles.
Au fur et à mesure que nous établissons cette approche, nous allons passer par des sections qui décrivent les règles fondamentales de la logique classique, la structure de la logique modale et la manière dont les deux s'intègrent dans ce cadre d'extension de base.
Sémantique de Base-Extension Classique
Avant de plonger dans les modalités, il est essentiel de définir un cadre clair pour la logique classique en utilisant la sémantique d'extension de base. Cette logique implique un langage formé à partir d'un ensemble de phrases de base, qui ne contiennent aucun vocabulaire logique.
Une base consiste en des règles d'inférence pour ces formules de base, nous permettant de déduire une formule d'une autre. La validité d'une formule est déterminée si elle se maintient à travers toutes les bases. Par exemple, si nous avons des déclarations de base, nous pouvons former des règles montrant comment l'une peut suivre de l'autre.
De cette façon, la validité est étroitement liée aux règles que nous mettons en place dans nos bases. Si une base est incohérente, alors aucune formule ne peut être vraie. Si elle est cohérente, nous pouvons en déduire diverses conclusions.
Le concept clé ici est que nous commençons avec des propositions atomiques et les utilisons pour construire notre logique à travers un ensemble de règles de base et leurs implications. En comprenant comment la validité fonctionne dans ce contexte, nous pouvons créer un cadre solide qui peut ensuite être élargi pour inclure des opérateurs modaux.
Sémantique de Kripke et Logique Modale
En passant de la logique classique à la logique modale, on voit que le langage s'élargit pour incorporer des opérateurs modaux. La logique modale couvre une gamme de systèmes, chacun avec ses règles et structures spécifiques. Pour notre analyse, nous allons nous concentrer sur la façon dont ces règles peuvent être représentées à travers la sémantique d'extension de base.
Dans la sémantique modale, les formules sont interprétées par rapport à des "mondes possibles", qui sont liés par des structures relationnelles. Chaque formule est évaluée par ce qui est vrai à travers ces mondes. Différentes logiques modales naissent de la façon dont nous restreignons ces relations entre les mondes.
Notre objectif est de montrer que la sémantique que nous développons pour la logique modale en utilisant des méthodes d'extension de base peut capturer les mêmes propriétés que la sémantique de Kripke. Pour y parvenir, nous allons étendre le langage, incorporer des opérateurs modaux et définir les conditions nécessaires pour les formes de bases.
Sémantique Théorique de la Preuve pour la Logique Modale
Pour établir une base solide pour la logique modale dans notre cadre, nous allons modifier nos règles de base pour englober des opérations modales. En faisant cela, nous pouvons créer un langage qui reflète les relations entre les bases en lien avec la logique modale.
Nous définissons une relation sur l'ensemble des bases, modifiant la façon dont nous évaluons les formules. Au lieu d'évaluer les énoncés à une seule base, nous considérons comment ils fonctionnent par rapport à d'autres bases.
Dans ce cadre, nous devons garantir que la structure relationnelle que nous construisons nous permet de tirer des conclusions logiques de manière cohérente. Ces relations entre les bases refléteront des relations modales similaires à ce que nous voyons dans la sémantique de Kripke.
Les conditions pour nos relations modales seront établies de manière à refléter les propriétés nécessaires pour nos bases, assurant que des déductions valides puissent être faites de manière cohérente. Chaque logique modale correspondra à des lignes directrices spécifiques décrivant comment fonctionnent les structures relationnelles entre les bases.
Solidité et Complétude
Une fois que nous avons établi notre approche de la logique modale, nous devons prouver qu'elle est correcte en termes de solidité et de complétude. Cela signifie que notre sémantique d'extension de base reflète fidèlement les propriétés que nous attendons en fonction des règles logiques que nous avons établies.
Pour atteindre la solidité, nous montrons que si une formule est valide dans notre sémantique d'extension de base, elle le sera aussi dans la sémantique de Kripke associée. Pour la complétude, nous devons démontrer que chaque théorème dérivé de notre logique modale peut être représenté dans la sémantique d'extension de base.
En examinant ces aspects, nous pouvons réaffirmer l'intégrité de notre structure logique. Nous définirons les conditions de validité nécessaires pour notre sémantique, nous permettant de justifier nos affirmations concernant la solidité et la complétude.
Défis avec les Logiques Modales Euclidiennes
Bien que nous ayons établi la solidité et la complétude pour de nombreux systèmes modaux, nous avons rencontré des difficultés avec les logiques modales euclidiennes. Ces systèmes posent un ensemble unique de défis en raison de leurs structures relationnelles plus complexes.
Une relation euclidienne nécessite que si une certaine base a une relation avec deux autres, alors ces deux doivent aussi être liées d'une manière spécifique. En développant notre sémantique, nous avons découvert que les conditions existantes ne soutiennent pas les besoins structurels qui se posent dans ces cas.
L'exploration de ces logiques euclidiennes est laissée comme une tâche pour des recherches futures. Nous croyons qu'avec de nouveaux ajustements à nos définitions, nous pouvons créer un cadre qui accueille ces complexités tout en maintenant la solidité et la complétude.
Conclusion
Dans cet article, nous avons présenté une exploration détaillée de la sémantique d'extension de base pour les systèmes modaux propositionnels classiques. En établissant les théorèmes de solidité et de complétude nécessaires, nous avons créé un cadre cohérent pour comprendre la logique modale.
Nous avons montré comment notre approche peut efficacement combler les lacunes entre différents systèmes logiques, favorisant une compréhension plus profonde dans l'ensemble. Les recherches futures peuvent continuer à affiner ces idées, notamment en ce qui concerne les logiques modales euclidiennes et d'autres systèmes appliqués.
À travers ce travail, nous contribuons au discours en cours dans le domaine de la logique, offrant de nouvelles voies pour la compréhension et l'application. Les efforts pour aligner la sémantique théorique de la preuve avec des concepts théoriques de modèles établis posent les bases pour des développements passionnants à venir.
Titre: Base-extension Semantics for Modal Logic
Résumé: In proof-theoretic semantics, meaning is based on inference. It may seen as the mathematical expression of the inferentialist interpretation of logic. Much recent work has focused on base-extension semantics, in which the validity of formulas is given by an inductive definition generated by provability in a `base' of atomic rules. Base-extension semantics for classical and intuitionistic propositional logic have been explored by several authors. In this paper, we develop base-extension semantics for the classical propositional modal systems K, KT , K4, and S4, with $\square$ as the primary modal operator. We establish appropriate soundness and completeness theorems and establish the duality between $\square$ and a natural presentation of $\lozenge$. We also show that our semantics is in its current form not complete with respect to euclidean modal logics. Our formulation makes essential use of relational structures on bases.
Auteurs: Timo Eckhardt, David J. Pym
Dernière mise à jour: 2024-02-12 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2401.13597
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.13597
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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