形式系统
形式系统就是对含义表达行为的形式化的统一,是人们能够对事情进行研究啊,交流啊、探讨的基础条件。就好比我们的语言啊,语言系统呢,其实就是一个形式系统,一个语言里的每一个单词,每一个短语以及语法,其实都代表了一个比较清晰的含义,在这个基础上,人们才能通过语言进行表达、倾听、或者讨论。现在大家理解什么叫形式系统了吧?形式系统其实就是一个含有特殊含义的符号,还有一组公理以及推导演绎规则的集合。我们打个比方好比英语,他就是一个形式系统,26个字母以及标点符号就是它的符号,它的音标系统还有每一个单词和短语所代表的含义,那是他的公理集合,dog就代表狗,我就这么规定的不证自明。英语的语法以及表达方式呢,就是它的推导和演绎规则,美国英国等很多的国家人与人之间的日常交流啊,都是使用的这个形式系统。
再比如自然数系统,他也是一个形式系统,其中有数学符号、逻辑运算符号、位词符号等一系列的符号,它也有自己的公理集合和推导演绎规则,任何一个小学里的数学考试和得分规则呀,都是基于这个形式系统实现的。
一个形式系统之中,用它的符号语言做出的表述,这个叫做命题,我们在中学学几何的时候啊,就经常见到类似的题啊,比如说让你证明直线a和直线B平行,这个就是一个命题。其中直线指代符号a和B,还有平行,这个都属于几何形式系统的语言,没有任何一道几何题啊,会让你证明直线a爱上了直线B啊,因为“爱上了”这个符号的含义啊,再几何这个形式系统里没有。
命题呢,有对的有不对的,通过公理证明了的命题,这个就是对的命题,也叫做真命题,也就是定理。比如说9>8,这个就是一个真命题,反之呢就是错误的命题,也叫假命题。
什么叫做形式证明?在一个形式系统之内,对一个命题的证明叫做形式证明。证明过程的实质呢,是一个以公理为出发点,以这个命题为结束点的这么一个由公理、定理、公理、定理组成的有限序列。注意啊,是有限序列,这么说呀,其实比较抽象啊,大家可以回忆一下自己的高中时代,做数学题考试的时候,那些特别复杂的证明题,你所使用的语言大家还记得吗?因为、所以、……,背后是某某公里或者是定理;这个等于那个,背后呢也是某某公理和定理;你做的每一步演算背后呢,都有某个公理或者是定义给你撑腰,你在试卷上写的每一个符号,其实都是那些有限的数学语言,比如说因为、所以、任意一个、大于、等于、属于、不属于啊等等等等。