第3章非经典逻辑简介课件

第3章非经典逻辑简介第3章非经典逻辑简介本章内容提要

1.非经典逻辑的含义

2.模态逻辑

3.多值逻辑

4.非单调逻辑本章内容提要3.1引言

经典逻辑：传统的命题逻辑、谓词逻辑非经典逻辑：突破经典逻辑范畴的其他逻辑

经典逻辑自古以来早就有之，而现代非经典逻辑的研究则始于1910年。由于近年来计算机科学与人工智能的发展，使得非经典逻辑的理论与应用都十分活跃。最早提出和创立的非经典逻辑系统，是美国逻辑学家刘易斯（C.I.Lewis）建立了模态命题逻辑；波兰的J.卢卡西维茨和美国的E.L.波斯特分别于1920和1921年建立了多值逻辑。

3.1引言经典逻辑：传统的命题逻辑、谓词逻辑3.1引言

非经典逻辑，一般泛指与经典命题逻辑和经典谓词逻辑不同的那些逻辑。非经典逻辑系统所使用形式语言与经典逻辑的语言基本相同，它们的差别在于经典逻辑系统中的某些定理，在这类逻辑中不再成立（即不再是定理）。非经典逻辑大体上可以划分为两类：一类是与经典逻辑平行的逻辑，如直觉主义逻辑、多值逻辑和模糊逻辑。另一类是对经典逻辑进行扩充的逻辑，如模态逻辑、时态逻辑与动态逻辑。

3.1引言非经典逻辑，一般泛指与3.2模态逻辑

模态逻辑（ModalLogic）是逻辑学中最引人注目的一种非经典逻辑，也是大部分非经典逻辑的基础。它不仅是程序语义描述的有力工具、时态逻辑和动态逻辑的理论基础，而且在知识的形式表示方面表现出极大的优越性。

模态逻辑主要是研究“必然”、“可能”、“不可能”和“偶然”等所谓“模态”概念的逻辑学说。3.2模态逻辑模态逻辑（Modal3.2模态逻辑

模态逻辑和经典二值逻辑一样，也分为命题逻辑与谓词逻辑两个层次：即模态命题逻辑和模态谓词逻辑两层次。模态逻辑研究主要有三个方面的内容：语法的研究逻辑语义的研究代数语义学的研究。

3.2模态逻辑模态逻辑和经典二值3.2模态逻辑

模态逻辑和经典二值逻辑一样，也分为命题逻辑与谓词逻辑两个层次：即模态命题逻辑和模态谓词逻辑两层次。模态逻辑研究主要有三个方面的内容：语法的研究逻辑语义的研究代数语义学的研究。

3.2模态逻辑模态逻辑和经典二值3.3多值逻辑

前面所讨论的经典逻辑、模态逻辑等属于二值逻辑，即每一个命题皆取真假二值之一为值，每一命题或者真或者假。如果更一般地来考查一个命题；使其不限于只取“真”、“假”二值，而是可以取三值、四值、任意有限个值，乃至可数无穷多个值，那么，这种多值命题间的逻辑关系的研究就称之为多值逻辑。

3.3多值逻辑前面所讨论的经典逻辑3.3多值逻辑

三值逻辑是最简单的多值逻辑，也是最重要的逻辑系统，以三值逻辑系统为背景可以更深入地了解多值逻辑系统的理论与应用。

克利恩（Kleene）三值逻辑系统K3

卢卡西维茨（Luckasiewicz）三值逻辑系统L3

波兹瓦（Bochvar）三值逻辑系统B

3.3多值逻辑三值逻辑是最简单的3.4非单调逻辑

人工智能研究的发展，迫使人们研究人的常识的形式化问题，研究人的常识性推理的形式化问题，因为没有这两个方面的突破，用机器模拟人的智能活动将不可能取得本质性的进展。常识具有不确定性，一个常识可能具有众多的例外，一个常识可能是尚无理论根据或缺乏充分验证的经验，并且常识对环境往往有极强的依存性。3.4非单调逻辑人工智能研究的发展3.4非单调逻辑

例如“鸟是会飞的”。但有许多例外，如鸵鸟、死鸟就不会飞。由于常识的这种不确定，决定了常识推理的所谓非单调性，即依据常识进行通常的逻辑推理，但保留对常识的不确定性及环境的变迁造成的推理失误的修正权。

3.4非单调逻辑例如“鸟是会飞的”3.4非单调逻辑

建立在谓词逻辑基础上的传统逻辑是单调的，其单调含义是指如果有一个无矛盾的公理系统，推理得出的结论相对于公理而言，其正确与否仅取决于推理时使用的规则是否正确。这时若加入新的事实，有可能推出新的结论，而且至少保证原来能推出的结论依然能推出。在单调逻辑中，新的命题可以加入系统，新的定理可被证明，并且这种加入和证明决不会导致前面已知命题或已证明命题的无效。3.4非单调逻辑建立在谓词逻辑基础3.4非单调逻辑

这种推理称为是单调的，相应的逻辑系统称单调性逻辑系统。然而单调逻辑不能完整地反应人类的思维过程和推理方式。因为人类认识世界的过程是个否定之否定的辩证发展过程。由于人们对客观世界的认识不仅是不确定的，而且往往是不完全的，新知识的出现往往在一定程度上否定、完善、或补充了旧的知识。所以人类的思维及推理行为本质上是非单调的。例如根据某些前提推出的某一结论，但当人们又获得另外一些事实后，却又取消这一结论。显然，结论并不随着条件的增加而增加，这种推理称为非单调的，相应的逻辑系统称为非单调逻辑系统。3.4非单调逻辑这种推理称为是单3.4非单调逻辑

例如，公安人员进行刑事侦察时的推理就是非单调的。

例

设某单位金库被盗，公安人员根据对现场的调查，推测嫌疑犯是A，可后来得知案发当天，A恰好在C市出差，于是排除了A作案的可能。但后来又进一步了解到案发当晚A并没有在C市宾馆，而是骑着摩托车出了宾馆，则公安人员又一次推测A是连夜返回本市作案。最后公安人员在A的家中取得了失盗的现款，才完成了整个推理，从而知道A到C市出差不过是掩人耳目。

3.4非单调逻辑例如，公安人员进行3.4非单调逻辑

非单调逻辑已成为计算机科学领域中非常活跃的研究领域。目前有代表性的研究包括：R.Reiter的缺