一阶语言first-order logic
一阶语言 (First-Order Language)
- 定义
- 依赖深度 layer 0
- 数理逻辑
- 一阶语言与公式
def.first-order-language · 定义 · 逻辑 · 一阶语言 · 语法
又称一阶逻辑·first-order logic·FOL·形式语言
陈述
一阶语言 由一张符号表给定,符号分两类:
- 逻辑符号(所有一阶语言共用):可数多个变元 ;连接词 ;量词 ;等号 ;括号。
- 非逻辑符号(每个语言自己的):常元符号、 元函数符号、 元关系符号,每一种都带一个确定的元数 。
由符号表,用三条语法规则生成全部的项与公式:
- 变元、常元符号是项;若 是 元函数符号而 是项,则 是项;
- 若 是 元关系符号而 是项,则 是原子公式;
- 公式由原子公式出发,经 、、、、、 反复组合而成。
例:( 是一个二元关系符号)就是集合论的语言 —— ZFC 的全部公理都写在这门语言里。
说明
⭐⭐ 这是星图里唯一的「原始层」对象。 别的东西都是「由更下面的东西造出来」的,一阶语言不是 —— 它是写公理用的那门语言,比 ZFC 本身更原始。所以它跟 ZF 公理同在最底下的几层,不往上连依赖边:真要连,「公式」就得先在 ZFC 内部由集合造出来,而那要用 ZFC 的公理,可公理模式本身又需要公式 —— 直接成环。
⭐ 在 ZFC 内部也能把它形式化:把符号编码成集合、把公式编码成有限序列,「 是公式」于是成为 ZFC 里的一条性质。那是元数学的进一步工作,本图不展开。(这个方向正是 Gödel 不完备定理的入口。)
⚠ 语言与结构要分开: 只规定了有哪些符号,还没说变元往哪里跑 —— 那是满足关系要说的事。
它指向谁(出边)
定义引用 2
-
公式是某个语言的公式:先有符号表,才有那三条语法规则。
-
满足关系必须相对一门语言(决定有哪些符号)和一个结构来说。
参考
- Kunen, Set Theory, I.2
- Enderton, A Mathematical Introduction to Logic, Ch. 1
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