从德摩根到布尔 布尔逻辑之二

 从德摩根到布尔 布尔逻辑之二

 

莱布尼兹在17世纪那个时候就认识到,逻辑学所考察的概念和算术中的数字有类似之处。这种类似主要表现在,这两种对象似乎都可以采用某种操作运算,来造成操作对象的变形转换。算术中的数字对象可以用加减乘除来进行运算,而所谓概念的运算,虽不是加减乘除,但我们对于概念的“或者”连接,还有对于概念的“并且”连接,却很有算术中的“加法”或者“乘法”的味道。

把莱布尼兹《普遍语言的两个片断》作为书末附录的《符号逻辑概览》一书,该书由后来的模态逻辑创始人刘易斯(C.I.LEWIS)1918年所著。刘易斯在莱布尼兹片断的导言中,这样来说明莱布尼兹的逻辑加和逻辑或:

 

“在莱布尼兹这两个片断中,A+B可以用两种方式来加以解释:1)在内涵中既是A又是B。2)在外延中,可以理解为或者A或者B。而逻辑上的刻画主要遵从上述第一种解释,但在片断二中,则是外延中的类。”(刘易斯《符号逻辑概览》第373页)

 

这似乎表明,早在17世纪晚期,莱布尼兹就已经认识到,概念的析取与合取,也就是所谓逻辑加和逻辑或,这两个逻辑上的连接词,它们和算术的加法和乘法有某种类似之处。但可惜的是,莱布尼兹感觉到这一点,却没有找到相对系统的方法,来精确表述这种相似。自然,就难以把他的设想转化为系统的逻辑演算。

而且,就现存的逻辑史文献材料看,自莱布尼兹之后,一直到布尔的杰出发现为止,这个方向上的工作也基本上没有延续。莱布尼兹到布尔出现之间的100多年,亚氏三段论逻辑有过一些数学刻画的尝试,但却不是秉承的莱布尼兹思路。

莱布尼兹的这条思路,应该是由布尔和德摩根一起继承下来的。布尔在还未进入爱尔兰科克皇后学院做教授之前,还是当时林肯郡一个私立学校的助理教员。但他作为一个数学学圈外的业余爱好者,却有幸结识了当时伦敦大学学院的数学教授,著名的数学家德摩根(De Morgan,1806-1878)。布尔的数学天赋加上他碰上德摩根这样的朋友,而且还恰是数学同好的朋友,使得逻辑学这门古老的学科,在布尔那里真正踏上了莱布尼兹设想的那条逻辑之路。幸运之处还在于,德摩根的许多工作,为布尔的逻辑创造提供了条件。以德摩根的名字命名的那个德摩根定律,不正好是现代逻辑中的析取与合取相互转换的一个准则么?

德摩根定律:

¬(A∧B) = ¬A∨¬B

¬(A∨B) = ¬A∧¬B

 

德摩根比布尔大约10岁,其父为英国一位殖民印度的上校军官,出生印度。他家境不错,但也颇为不幸。出生数月即右眼失明,留下终身残疾,不到十岁父亲又去世。

德摩根照片

德摩根和布尔所处英国的那个时代,正是英国的科学家把牛顿请下神坛,愚蠢的民族怨恨狂热,无知的民族盲目自尊,开始转向理性平和的时代。牛顿的点和流数,逐渐淡出了英国的舞台。当时的英国数学界,就如同是一伙在牛顿地盘的心脏地带,举旗反抗牛顿的起义者,把英国的数学引向了一个全新的世纪。

英国数学家巴贝奇(Charles Babbage,1791-1871),按照《信息简史》一文的说法,是打败英国这帮爱国贼的旗手。

 

“在还是一名本科生的时候,巴贝奇就树立了复兴英国数学的目标,为此他积极寻求建立一个倡导团体并准备做出改变。他与另外两位年轻有为的学生约翰.赫歇尔(John Herschel和乔治.皮考克(George Peacock)一起创立了他们称之为‘解析社’的团体,为(莱布尼兹)的‘d符号摇旗呐喊’而反对‘牛顿点的异端’,或者如巴贝奇所说‘大学的点统治’。在他们努力将微积分从点统治下解放出来的战役中,巴贝奇痛心于‘争执和民族怨恨的阴云一直以来笼罩着微积分的起源问题’。即便它看上去是法国货,这也无关紧要。”(格雷克《信息简史》第88页)

 

上面提到的巴贝奇、皮考克和赫歇尔,其实都是德摩根就读剑桥大学时的老师。英国的这一批数学家,在引领英国学界通向开放的过程中,至少在逻辑和计算机这两个领域,开创了历史的新纪元。德摩根,特别是布尔的工作,古典逻辑由此而从传统走向了现代。而巴贝奇等人的工作,则开创了人类历史上计算机的先河。德摩根还是所谓软件之母,英国著名诗人拜伦女儿艾娃的家庭指导教师,他为艾娃所作的指导,无疑为艾娃的软件程序编制提供了知识基础。

巴贝奇

艾娃

德摩根为布尔的工作准备了条件,那么,布尔为逻辑做了些什么工作呢?且看下文。2020/05/11

 


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