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Die Pradikatenlogiken auch Quantorenlogiken bilden eine Familie logischer Systeme die es erlauben in der Praxis und in der Theorie vieler Wissenschaften wichtige Bereiche durch Argumente zu formalisieren und sie auf ihre Gultigkeit zu uberprufen Auf Grund dieser Eigenschaft spielt die Pradikatenlogik eine grosse Rolle in der Logik sowie in Mathematik Informatik Linguistik und Philosophie Gottlob Frege und Charles Sanders Peirce 1 entwickelten unabhangig voneinander die Pradikatenlogik Frege entwickelte und formalisierte sein System in der 1879 erschienenen Begriffsschrift Altere logische Systeme zum Beispiel die traditionelle Begriffslogik sind hinsichtlich ihrer Ausdrucksstarke echte Teilmengen der Pradikatenlogik Sie lassen sich vollstandig in diese ubersetzen Inhaltsverzeichnis 1 Zentrale Begriffe 1 1 Pradikate 1 2 Eigennamen und Individuenkonstanten 1 3 Quantoren 2 Beispiele Pradikatenlogik Deutsch 3 Einige pradikatenlogische Aquivalenzen 4 Arten von Pradikatenlogik 5 Semantik der Pradikatenlogik 6 Alternativen 7 Anwendung 8 Spezielle Arten Erweiterungen und Systeme 8 1 Arten und Erweiterungen 8 2 Kalkule fur pradikatenlogische Systeme 9 Siehe auch 10 Literatur 10 1 Einfuhrungen 10 2 Zur Geschichte 11 Weblinks 12 EinzelnachweiseZentrale Begriffe BearbeitenDie Pradikatenlogik ist eine Erweiterung der Aussagenlogik In der Aussagenlogik werden zusammengesetzte Aussagen daraufhin untersucht aus welchen einfacheren Aussagen sie zusammengesetzt sind Zum Beispiel besteht die Aussage Es regnet oder die Erde ist eine Scheibe aus den beiden Aussagen Es regnet und Die Erde ist eine Scheibe Diese beiden Aussagen lassen sich ihrerseits nicht in weitere Teilaussagen zerlegen sie werden deshalb atomar oder elementar genannt In der Pradikatenlogik werden atomare Aussagen hinsichtlich ihrer inneren Struktur untersucht Ein zentrales Konzept der Pradikatenlogik ist das Pradikat In umgangssprachlicher Annaherung ist ein Pradikat eine Folge von Wortern die Leerstellen eroffnen diese Folge wird zu einer wahren oder falschen Aussage wenn in jede Leerstelle ein Eigenname eingesetzt wird Zum Beispiel ist die Wortfolge ist ein Mensch ein Pradikat weil durch Einsetzen eines Eigennamens etwa Sokrates ein Aussagesatz im Beispiel Sokrates ist ein Mensch entsteht Die Aussage Die Erde ist eine Scheibe lasst sich pradikatenlogisch in den Eigennamen die Erde und das Pradikat ist eine Scheibe zerlegen Anhand der Definition und der Beispiele wird klar dass der Begriff Pradikat in der Logik speziell in der Pradikatenlogik nicht dieselbe Bedeutung hat wie in der Grammatik auch wenn historisch und philosophisch ein Zusammenhang besteht Statt eines Eigennamens kann in das Pradikat auch eine Variable eingesetzt werden wodurch das Pradikat zu einer Satzfunktion wird f x x ist ein Mensch ist eine Funktion die in der klassischen Pradikatenlogik fur die Eigennamen derjenigen Individuen die Menschen sind den Wahrheitswert wahr ausgibt und fur alle anderen den Wahrheitswert falsch 2 Das zweite charakteristische Konzept der Pradikatenlogik ist der Quantor Quantoren geben an von wie vielen Individuen des Diskursuniversums eine Satzfunktion erfullt wird Ein Quantor bindet die Variable einer Satzfunktion so dass wieder ein Satz entsteht Der Allquantor sagt aus dass ein Pradikat auf alle Individuen zutreffen soll Der Existenzquantor besagt dass ein Pradikat auf mindestens ein Individuum zutrifft Die Quantoren ermoglichen Aussagen wie Alle Menschen sind sterblich oder Es gibt mindestens einen rosa Elefanten Gelegentlich werden zusatzlich numerische Quantoren verwendet mit denen ausgesagt werden kann dass ein Pradikat auf eine bestimmte Anzahl von Individuen zutrifft Diese sind jedoch nicht unbedingt notig denn sie lassen sich auf den All und den Existenzquantor sowie auf das Identitatspradikat zuruckfuhren Pradikate Bearbeiten Die oben gegebene Definition eines Pradikats als Folge von Wortern mit klar definierten Leerstellen die zu einer Aussage wird wenn in jede Leerstelle ein Eigenname eingesetzt wird ist eine rein formale inhaltsfreie Definition Inhaltlich betrachtet konnen Pradikate ganz unterschiedliche Arten von Begriffen ausdrucken Sorten von Individuen Sortalbegriffe ist ein Mensch Eigenschaften ist rosa relationale Begriffe d h Beziehungen zwischen Individuen z B 1 ist grosser als 2 oder 1 liegt zwischen 2 und 3 Da die genaue Natur und der ontologische Status von Begriffen Eigenschaften und Relationen von unterschiedlichen philosophischen Richtungen unterschiedlich betrachtet werden und da auch die genaue Abgrenzung von Begriffen Eigenschaften und Relationen untereinander unterschiedlich gesehen wird ist die eingangs genannte formale Definition die anwendungspraktisch gunstigste weil sie es erlaubt Pradikatenlogik zu verwenden ohne bestimmte ontologische bzw metaphysische Voraussetzungen akzeptieren zu mussen Die Zahl der unterschiedlichen Leerstellen eines Pradikats wird seine Stelligkeit genannt So ist ein Pradikat mit einer Leerstelle einstellig eines mit zwei Leerstellen zweistellig usw Gelegentlich werden Aussagen als nullstellige Pradikate d h als Pradikate ohne Leerstellen betrachtet Bei der Zahlung der Leerstellen werden nur unterschiedliche Leerstellen berucksichtigt In formaler Pradikatenlogik werden Pradikate durch Pradikatbuchstaben ausgedruckt meist Grossbuchstaben vom Anfang des lateinischen Alphabets zum Beispiel F 1 2 fur ein zweistelliges Pradikat G 1 fur ein einstelliges Pradikat oder H 1 2 3 fur ein dreistelliges Pradikat Oft werden die Argumente eines Pradikats in Klammern gesetzt und durch Kommata getrennt sodass die genannten Beispiele als F 1 2 bzw G 1 und H 1 2 3 geschrieben wurden Eigennamen und Individuenkonstanten Bearbeiten In Sprachphilosophie und Sprachwissenschaft ist das Thema der Eigennamen ein durchaus komplexes Fur die Behandlung im Rahmen einer einleitenden Darstellung der Pradikatenlogik soll es ausreichen solche Sprachausdrucke als Eigennamen zu bezeichnen die genau ein Individuum bezeichnen das Wort Individuum wird hier in einem ganz allgemeinen Sinn verstanden und meint jedes Ding physikalischer Gegenstand Zahl Person das in irgendeiner erdenklichen Weise von anderen Dingen unterschieden werden kann Eigennamen im genannten Sinn werden meistens eigentliche Eigennamen z B Gottlob Frege oder Kennzeichnungen z B der gegenwartige Bundeskanzler von Osterreich sein Das Gegenstuck zu den Eigennamen der naturlichen Sprache sind die Individuenkonstanten der Pradikatenlogik meist wahlt man Kleinbuchstaben vom Anfang des lateinischen Alphabets zum Beispiel a b c Im Gegensatz zu naturlichsprachlichen Eigennamen bezeichnet jede Individuenkonstante tatsachlich genau ein Individuum Dies bedeutet keine impliziten metaphysischen Voraussetzungen sondern legt lediglich fest dass nur solche naturlichsprachlichen Eigennamen mit Individuenkonstanten ausgedruckt werden die tatsachlich genau ein Individuum benennen Mit dem Vokabular von Pradikatbuchstaben und Individuenkonstanten lassen sich aussagenlogisch atomare Satze wie Sokrates ist ein Mensch oder Gottlob Frege ist Autor der Begriffsschrift bereits in ihrer inneren Struktur analysieren Ubersetzt man den Eigennamen Sokrates mit der Individuenkonstante a den Eigennamen Gottlob Frege mit der Individuenkonstante b den Eigennamen bzw Buchtitel Begriffsschrift mit der Individuenkonstante c und die Pradikate ist ein Mensch und 1 ist der Autor von 2 mit den Pradikatbuchstaben F bzw G 1 2 dann lasst sich Sokrates ist ein Mensch als Fa und Gottlob Frege ist der Autor der Begriffsschrift mit Gbc ausdrucken Quantoren Bearbeiten Hauptartikel Quantor Mit Quantoren konnen Aussagen daruber gemacht werden ob eine Satzfunktion auf keines einige oder alle Individuen des Diskursuniversums zutrifft Im einfachsten Fall ist die Satzfunktion ein einstelliges Pradikat Setzt man in das Pradikat eine Individuenvariable ein und stellt den Existenzquantor und dieselbe Variable davor so wird damit behauptet dass es mindestens ein Individuum gibt auf das das Pradikat zutrifft Es muss also mindestens einen Satz der Form geben dass in das Pradikat eine Individuenkonstante eingesetzt wird der im betreffenden Diskursuniversum wahr ist Der Allquantor sagt aus dass ein Pradikat auf alle Individuen aus dem Diskursuniversum zutrifft In der klassischen Pradikatenlogik sind daher alle atomaren allquantifizierten Aussagen wahr wenn das Diskursuniversum leer ist Der Existenzquantor wird in halbformaler Sprache als es gibt mindestens ein Ding sodass oder es gibt mindestens ein Variablenname fur das gilt ausgedruckt In formaler Sprache werden die Zeichen displaystyle exists nbsp oder displaystyle textstyle bigvee nbsp verwendet Der Allquantor wird in halbformaler Sprache als Fur alle Variablenname gilt ausgedruckt in formaler Sprache durch eines der Zeichen displaystyle forall nbsp oder displaystyle textstyle bigwedge nbsp Unmittelbar einsichtig ist die Verwendung von Quantoren bei einstelligen Pradikaten zum Beispiel ist ein Mensch Die existenzquantifizierte Aussage wurde lauten Es gibt mindestens ein Ding fur das gilt es ist ein Mensch in formaler Sprache x M x displaystyle exists x Mx nbsp Dabei ist M die Ubersetzung des einstelligen Pradikats ist ein Mensch und displaystyle exists nbsp ist der Existenzquantor Der Buchstabe x ist keine Individuenkonstante sondern erfullt dieselbe Funktion die in der halbformalen Formulierung das Wort es erfullt Beide kennzeichnen die Leerstelle auf die sich der Quantor bezieht Im gewahlten Beispiel erscheint das als redundant weil es nur einen Quantor und nur eine Leerstelle enthalt und daher keine Mehrdeutigkeit moglich ist Im allgemeinen Fall in dem ein Pradikat mehr als eine Leerstelle und ein Satz mehr als einen Quantor und mehr als ein Pradikat enthalten kann ware ohne die Verwendung geeigneter Querverweiszeichen keine eindeutige Lesart vorgegeben Zum Herstellen der Beziehung zwischen einem Quantor und der Leerstelle auf die er sich bezieht werden meist Kleinbuchstaben vom Ende des lateinischen Alphabets verwendet zum Beispiel die Buchstaben x y und z sie werden als Individuenvariablen bezeichnet Die Leerstelle auf die sich ein Quantor bezieht bzw die Variable die zum Herstellen dieser Verbindung verwendet wird bezeichnet man als durch den Quantor gebunden Bindet man in einem mehrstelligen Pradikat eine Leerstelle durch einen Quantor dann entsteht ein Pradikat von um eins niedrigerer Stelligkeit Das zweistellige Pradikat L 1 2 1 liebt 2 das die Relation des Liebens ausdruckt wird durch Binden der ersten Leerstelle durch den Allquantor zum einstelligen Pradikat x L x displaystyle forall xLx nbsp sozusagen zur Eigenschaft von jedem geliebt zu werden der Allquantor bezieht sich auf die erste Leerstelle in der das Individuum steht von dem die Liebe ausgeht Durch Binden der zweiten Leerstelle wird daraus hingegen das einstellige Pradikat x L x displaystyle forall xL x nbsp sozusagen die Eigenschaft alles und jeden zu lieben der Allquantor bindet die zweite Leerstelle also jene in der das Individuum steht das die Rolle des oder der Geliebten innehat Interessant sind Satze mit Pradikaten in denen mehr als eine Leerstelle durch einen Quantor gebunden wird Die Moglichkeit der Behandlung solcher Satze macht die grosse Leistungsfahigkeit der Pradikatenlogik aus ist aber zugleich der Punkt an dem das System fur den Neueinsteiger etwas kompliziert wird und intensiverer Auseinandersetzung und Ubung bedarf Als kleiner Einblick in die Moglichkeiten der Pradikatenlogik sollen fur das einfache zweistellige Pradikat L 1 2 das zum Beispiel wie oben gelesen werden kann als 1 liebt 2 alle Moglichkeiten aufgezahlt werden die Leerstellen durch Quantoren zu binden in den folgenden Diagrammen sind 1 die vertikalen a b c d e und 2 die horizontalen a b c d e Keine Spalte Zeile ist leer nbsp 1 x y L y x displaystyle forall x exists yLyx nbsp Jeder wird von jemandem geliebt nbsp 2 x y L x y displaystyle forall x exists yLxy nbsp Jeder liebt jemanden Die Diagonale istnichtleer voll nbsp 5 x L x x displaystyle exists xLxx nbsp Jemand liebt sich selbst nbsp 6 x L x x displaystyle forall xLxx nbsp Alle lieben sich selbst Die Matrix istnichtleer voll nbsp 7 x y L x y displaystyle exists x exists yLxy nbsp Einer liebt einen 8 x y L y x displaystyle exists x exists yLyx nbsp Einer wird von einem geliebt nbsp 9 x y L x y displaystyle forall x forall yLxy nbsp Jeder liebt jeden 10 x y L y x displaystyle forall x forall yLyx nbsp Jeder wird von jedem geliebt nbsp Hasse Diagramm der ImplikationenEine Zeile Spalte ist voll nbsp 3 x y L x y displaystyle exists x forall yLxy nbsp Jemand liebt alle nbsp 4 x y L y x displaystyle exists x forall yLyx nbsp Jemand wird von allen geliebt Die Matrizen veranschaulichen die Formeln fur den Fall dass funf Individuen als Liebende und Geliebte in Frage kommen Abgesehen von den Satzen 6 und 9 10 handelt es sich um Beispiele Die Matrix zu Satz 5 steht z B fur b liebt sich selbst die zu Satz 7 8 fur c liebt b Wichtig und instruktiv ist es zwischen den Satzen 1 x y L y x displaystyle forall x exists yLyx nbsp und 3 x y L x y displaystyle exists x forall yLxy nbsp zu unterscheiden In beiden Fallen wird jeder geliebt im ersten Fall jedoch wird jeder von irgendjemandem geliebt im zweiten Fall wird jeder von ein und demselben Individuum geliebt Zwischen einigen dieser Satze bestehen Folgerungszusammenhange so folgt etwa Satz 1 aus Satz 3 aber nicht umgekehrt Siehe Hasse Diagramm Mit dreistelligen Pradikaten konnen Formeln wie x y z P x y z displaystyle exists x forall y exists z Pxyz nbsp gebildet werden Mit dem Pradikat x will dass y z liebt bedeutet diese Formel Jemand wunscht allen jemanden zu lieben 3 In naturlicher Sprache treten Quantoren in sehr unterschiedlichen Formulierungen auf Oft werden Worter wie alle keine einige oder manche verwendet manchmal ist die Quantifizierung nur aus dem Zusammenhang erkennbar zum Beispiel meint der Satz Menschen sind sterblich in der Regel die Allaussage dass alle Menschen sterblich sind Beispiele Pradikatenlogik Deutsch BearbeitenPradikatenlogik Deutsch Erklarung x Katze x Saugetier x displaystyle forall x text Katze x Rightarrow text Saugetier x nbsp Alle Katzen sind Saugetiere Es kann auch Saugetiere geben die keine Katzen sind aber keine Katzen die keine Saugetiere sind x displaystyle forall x nbsp Katze x displaystyle text Katze x nbsp displaystyle Rightarrow nbsp Saugetier x displaystyle text Saugetier x nbsp Fur alle x Gilt x sei eine Katze dann sei x ein Saugetier x Katze x Saugetier x displaystyle forall x text Katze x land text Saugetier x nbsp Alles ist eine Katze und ein Saugetier x displaystyle forall x nbsp Katze x displaystyle text Katze x nbsp displaystyle land nbsp Saugetier x displaystyle text Saugetier x nbsp Fur alle x gilt x sei eine Katze und x sei ein Saugetier x Stadt x nordlich x Munchen displaystyle exists x text Stadt x land text nordlich x text Munchen nbsp 4 Es gibt mindestens eine Stadt nordlich von Munchen x displaystyle exists x nbsp Stadt x displaystyle text Stadt x nbsp displaystyle land nbsp nordlich x Munchen displaystyle text nordlich x text Munchen nbsp Es gibt mindestens ein x das ist eine Stadt und nordlich von Munchen liegt x Stadt x nordlich x x displaystyle neg exists x text Stadt x land text nordlich x x nbsp 5 Keine Stadt liegt nordlich ihrer selbst x displaystyle neg exists x nbsp Stadt x displaystyle text Stadt x nbsp displaystyle land nbsp nordlich x x displaystyle text nordlich x x nbsp Es gibt kein x das eine Stadt ist und nordlich von x liegt x weiblich x vater Tom x mutter Jenny x displaystyle exists x text weiblich x land text vater text Tom x land text mutter text Jenny x nbsp Es existiert mindestens eine gemeinsame Tochter von Tom und Jenny x displaystyle exists x nbsp weiblich x displaystyle text weiblich x nbsp displaystyle land nbsp vater Tom x displaystyle text vater text Tom x nbsp displaystyle land nbsp mutter Jenny x displaystyle text mutter text Jenny x nbsp Es gibt mindestens ein x das weiblich ist und Tom als Vater hat und Jenny als Mutter hat x K a t z e n Katze x displaystyle forall x mathbb Katzen text Katze x nbsp Jede Katze ist eine Katze x K a t z e n displaystyle forall x mathbb Katzen nbsp Katze x displaystyle text Katze x nbsp Fur Jedes x aus der Menge K a t z e n displaystyle mathbb Katzen nbsp gilt x ist eine Katze x A u t o s grun x displaystyle neg forall x mathbb Autos text grun x nbsp Nicht alle Autos sind grun Es gibt mindestens ein Auto das nicht grun ist Das heisst auch dass es mindestens ein Auto im Diskursuniversum gibt Falls es uberhaupt keine Autos gabe dann ware die All Aussage Alle Autos sind grun wahr die vorliegende Verneinung dieser Aussage somit falsch Es folgt also wiederum dass es ein Auto geben muss displaystyle neg nbsp x A u t o s displaystyle forall x mathbb Autos nbsp grun x displaystyle text grun x nbsp Nicht fur jedes Auto gilt es sei grun Einige pradikatenlogische Aquivalenzen BearbeitenDie Logische Aquivalenz zwischen zwei pradikatenlogischen Aussagen ergibt sich durch den schematischen Austausch von Allquantor und Existenzquantor Im Folgenden exemplarisch einige haufiger gebrauchte pradikatenlogische Aquivalenzen x P x x P x displaystyle neg forall xPx leftrightarrow exists x neg Px nbsp Die Verneinung der Aussage Alles ist grun lasst sich wahlweise als Nicht alles ist grun und als Es gibt etwas das nicht grun ist formulieren x P x x P x displaystyle neg exists xPx leftrightarrow forall x neg Px nbsp Wenn die Aussage Es gibt etwas das grun ist verneint wird so sind Es gibt nicht ein Ding im Diskursuniversum das grun ist oder Alles im Diskursuniversum ist nicht grun wahr und umgekehrt x P x Q x x P x x Q x displaystyle exists x Px lor Qx leftrightarrow exists xPx lor exists xQx nbsp Distributivitat des Existenzquantors uber ODER x P x Q x x P x x Q x displaystyle forall x Px wedge Qx leftrightarrow forall xPx wedge forall xQx nbsp Distributivitat des Allquantors uber UND x P Q x P x Q x displaystyle forall x P land Qx leftrightarrow P land forall xQx nbsp x P Q x P x Q x displaystyle exists x P wedge Qx leftrightarrow P wedge exists xQx nbsp x P x Q x P x Q displaystyle exists xPx rightarrow Q leftrightarrow forall x Px rightarrow Q nbsp Wenn es ein Beispiel gibt das einen Satz impliziert so wurde jedes Beispiel diesen Satz implizieren P x Q x x P Q x displaystyle P rightarrow forall xQx leftrightarrow forall x P rightarrow Qx nbsp Wenn ein Satz eine Allaussage impliziert so gilt die Implikation fur jedes einzelne Beispiel Wenn ausgeschlossen wird dass das Diskursuniversum leer ist gelten zudem x P x Q x P x Q displaystyle forall xPx rightarrow Q leftrightarrow exists x Px rightarrow Q nbsp P x Q x x P Q x displaystyle P rightarrow exists xQx leftrightarrow exists x P rightarrow Qx nbsp Arten von Pradikatenlogik BearbeitenWenn wie bisher skizziert Quantoren die Leerstellen von Pradikaten binden dann spricht man von Pradikatenlogik erster Stufe oder Ordnung englisch first order logic abgekurzt FOL sie ist sozusagen das Standardsystem der Pradikatenlogik Eine naheliegende Variation der Pradikatenlogik besteht darin nicht nur die Leerstellen von Pradikaten zu binden also nicht nur uber Individuen zu quantifizieren sondern auch Existenz und Allaussagen uber Pradikate zu machen Auf diese Weise kann man Aussagen wie Es gibt ein Pradikat fur das gilt es trifft auf Sokrates zu und Fur jedes Pradikat gilt es trifft auf Sokrates zu oder es trifft nicht auf Sokrates zu formalisieren Zusatzlich zu den individuellen Leerstellen der Pradikate erster Stufe hatte man auf diese Weise Pradikatsleerstellen eingefuhrt die zu Pradikaten zweiter Stufe fuhren zum Beispiel eben zu trifft auf Sokrates zu Von hier ist es nur ein kleiner Schritt zu Pradikaten dritter Stufe in deren Leerstellen Pradikate zweiter Stufe eingesetzt werden konnen und allgemein zu Pradikaten hoherer Stufe Man spricht in diesem Fall daher von Pradikatenlogik hoherer Stufe englisch higher order logic abgekurzt HOL Die formal einfachste Erweiterung der Pradikatenlogik erster Stufe besteht jedoch in der Erganzung um Mittel zur Behandlung von Identitat Das entstehende System heisst Pradikatenlogik der ersten Stufe mit Identitat Zwar lasst sich Identitat in der Pradikatenlogik hoherer Stufe definieren d h ohne Spracherweiterung behandeln doch ist man bestrebt moglichst lange und moglichst viel auf der ersten Stufe zu arbeiten weil es fur diese einfachere und vor allem vollstandige Kalkule gibt d h Kalkule in denen alle in diesem System gultigen Formeln und Argumente hergeleitet werden konnen Fur die Pradikatenlogik hoherer Stufe gilt das nicht mehr d h es ist fur die hohere Stufe nicht moglich mit einem einzigen Kalkul alle gultigen Argumente herzuleiten Umgekehrt kann man Pradikatenlogik der ersten Stufe einschranken indem man sich zum Beispiel auf einstellige Pradikate beschrankt Das aus dieser Einschrankung entstehende logische System die monadische Pradikatenlogik hat den Vorteil entscheidbar zu sein das bedeutet dass es mechanische Verfahren Algorithmen gibt die fur jede Formel bzw fur jedes Argument der monadischen Pradikatenlogik in endlicher Zeit feststellen konnen ob sie bzw ob es gultig ist oder nicht Fur einige Anwendungszwecke ist monadische Pradikatenlogik ausreichend zudem lasst sich die gesamte traditionelle Begriffslogik namentlich die Syllogistik in monadischer Pradikatenlogik ausdrucken Parallel zur bereits thematisierten Unterscheidung pradikatenlogischer Systeme nach ihrer Stufe bzw Ordnung gibt es klassische und nichtklassische Auspragungen Von klassischer Pradikatenlogik bzw allgemein von klassischer Logik spricht man genau dann wenn die beiden folgenden Bedingungen erfullt sind das behandelte System ist zweiwertig d h jede Aussage nimmt genau einen von genau zwei Wahrheitswerten meist wahr und falsch an Prinzip der Zweiwertigkeit und der Wahrheitswert von Aussagen die durch aussagenlogische Junktoren zusammengesetzt sind ist durch die Wahrheitswerte der zusammengesetzten Aussagen eindeutig bestimmt Extensionalitatsprinzip Weicht man von mindestens einem dieser Prinzipien ab dann entsteht nichtklassische Pradikatenlogik Selbstverstandlich ist es auch innerhalb der nichtklassischen Pradikatenlogik moglich sich auf einstellige Pradikate zu beschranken nichtklassische monadische Pradikatenlogik uber Individuen zu quantifizieren nichtklassische Pradikatenlogik der ersten Stufe das System um Identitat zu erweitern nichtklassische Pradikatenlogik der ersten Stufe mit Identitat oder die Quantifikation auf Pradikate auszudehnen nichtklassische Pradikatenlogik hoherer Stufe Ein haufig verwendetes nichtklassisches pradikatenlogisches System ist die modale Pradikatenlogik siehe Modallogik Semantik der Pradikatenlogik Bearbeiten Hauptartikel Interpretation Logik Fur jedes pradikatenlogische System kann eine formale Semantik aufgestellt werden Dazu wird eine Interpretationsfunktion definiert eine Funktion im mathematischen Sinn die den Pradikaten der formalen pradikatenlogischen Sprache einen Umfang und den atomaren Satzen einen Wahrheitswert zuordnet Zunachst wird ein Diskursuniversum festgelegt das ist die Gesamtheit der unterscheidbaren Gegenstande Individuen auf die sich die zu interpretierenden pradikatenlogischen Aussagen beziehen sollen Fur die klassische Pradikatenlogik werden dann die einzelnen Sprachelemente folgendermassen interpretiert Individuenkonstanten Jeder Individuenkonstante wird genau ein Element aus dem Diskursuniversum zugeordnet das heisst jede Individuenkonstante benennt genau ein Individuum Einstellige Pradikate Jedem einstelligen Pradikat wird eine Menge von Individuen aus dem Diskursuniversum zugeordnet Auf diese Weise wird festgelegt auf welche Individuen das betroffene Pradikat zutrifft Wird zum Beispiel dem einstelligen Pradikat F displaystyle F nbsp die Menge a b c displaystyle a b c nbsp zugeordnet dann ist damit festgelegt dass F displaystyle F nbsp auf a displaystyle a nbsp auf b displaystyle b nbsp und auf c displaystyle c nbsp zutrifft Mehrstellige Pradikate Jedem n displaystyle n nbsp stelligen Pradikat wird eine Menge von n displaystyle n nbsp Tupeln von Individuen aus dem Diskursuniversum zugeordnet Aussagen Um den Wahrheitswert von Aussagen bestimmen zu konnen muss die Bewertungsfunktion die Menge aller wohlgeformten Aussagen in die Menge der Wahrheitswerte abbilden also fur jede Aussage der pradikatenlogischen Sprache festlegen ob sie wahr oder falsch ist Dies geschieht in der Regel rekursiv nach folgendem Muster die Bewertungsfunktion wird hier mit B bezeichnet B f displaystyle neg varphi nbsp wahr f displaystyle varphi nbsp ist hier eine pradikatenlogische Aussage wenn B f displaystyle varphi nbsp falsch andernfalls ist B f displaystyle neg varphi nbsp falsch Mit anderen Worten Die Verneinung einer falschen Aussage ist wahr die Verneinung einer wahren Aussage ist falsch B f ps displaystyle varphi land psi nbsp wahr f ps displaystyle varphi psi nbsp sind hier pradikatenlogische Aussagen wenn B f displaystyle varphi nbsp B ps displaystyle psi nbsp wahr andernfalls ist B f ps displaystyle varphi land psi nbsp falsch Mit anderen Worten Eine Konjunktion ist genau dann wahr wenn beide Konjunkte wahr sind andernfalls ist sie falsch Analoge Definitionen werden fur alle anderen Junktoren aufgestellt B f a displaystyle varphi alpha nbsp wobei f displaystyle varphi nbsp ein einstelliger Pradikatbuchstabe und a displaystyle alpha nbsp eine Individuenkonstante ist liefert den Wahrheitswert wahr wenn die Interpretation von a displaystyle alpha nbsp ein Element der Interpretation von f displaystyle varphi nbsp ist mit anderen Worten wenn das von a displaystyle alpha nbsp benannte Individuum unter das Pradikat f displaystyle varphi nbsp fallt Andernfalls liefert B f a displaystyle varphi alpha nbsp den Wahrheitswert falsch B f a 1 a n displaystyle varphi alpha 1 dotsc alpha n nbsp wobei f displaystyle varphi nbsp ein n displaystyle n nbsp stelliger Pradikatbuchstabe ist und a 1 displaystyle alpha 1 nbsp bis a n displaystyle alpha n nbsp Individuenkonstanten sind liefert den Wahrheitswert wahr wenn das n displaystyle n nbsp Tupel a 1 a n displaystyle langle alpha 1 dotsc alpha n rangle nbsp Element der Interpretation des Pradikatbuchstaben f displaystyle varphi nbsp ist Andernfalls liefert B f a 1 a n displaystyle varphi alpha 1 dotsc alpha n nbsp den Wahrheitswert falsch B x f x displaystyle forall chi varphi chi nbsp wobei x displaystyle chi nbsp eine Individuenvariable ist und f x displaystyle varphi chi nbsp ein einstelliges Pradikat in dessen ein oder mehrfach vorkommender Leerstelle x displaystyle chi nbsp eingetragen ist liefert den Wahrheitswert wahr wenn B f b x displaystyle varphi left beta over chi right nbsp den Wahrheitswert wahr liefert unabhangig davon fur welches Individuum b displaystyle beta nbsp steht Dabei ist b displaystyle beta nbsp eine Individuenkonstante die nicht in f x displaystyle varphi chi nbsp vorkommt und f b x displaystyle varphi left beta over chi right nbsp ist der Ausdruck der entsteht wenn man in f x displaystyle varphi chi nbsp jedes Vorkommnis der Individuenvariable x displaystyle chi nbsp durch die Individuenkonstante b displaystyle beta nbsp ersetzt Andernfalls ist B x f x displaystyle forall chi varphi chi nbsp falsch Mit anderen Worten B x f x displaystyle forall chi varphi chi nbsp ist genau dann wahr wenn f displaystyle varphi nbsp tatsachlich auf alle Individuen des Diskursuniversums zutrifft B x f x displaystyle exists chi varphi chi nbsp wobei x displaystyle chi nbsp eine Individuenvariable ist und f x displaystyle varphi chi nbsp ein einstelliges Pradikat in dessen ein oder mehrfach vorkommender Leerstelle x displaystyle chi nbsp eingetragen ist liefert den Wahrheitswert wahr wenn f displaystyle varphi nbsp auf mindestens ein Individuum aus dem Diskursuniversum zutrifft das heisst wenn es moglich ist einer in f displaystyle varphi nbsp nicht vorkommenden Individuenkonstante b displaystyle beta nbsp ein Individuum aus dem Diskursuniversum derart zuzuordnen dass B f b x displaystyle varphi left beta over chi right nbsp den Wahrheitswert wahr liefert Alternativen BearbeitenVor dem Aufbluhen von Aussagenlogik und Pradikatenlogik dominierte die Begriffslogik in Gestalt der von Aristoteles entwickelten Syllogistik und darauf aufbauender relativ moderater Erweiterungen Zwei in den 1960er Jahren in der Tradition der Begriffslogik entwickelte Systeme werden von ihren Vertretern als der Pradikatenlogik gleichmachtig Freytag bzw sogar uberlegen Sommers bezeichnet haben aber in der Fachwelt wenig Resonanz gefunden Die Gesetze der Pradikatenlogik gelten nur dann wenn der Bereich der untersuchten Individuen nicht leer ist d h wenn es uberhaupt mindestens ein Individuum welcher Art auch immer gibt Eine Modifikation der Pradikatenlogik die dieser Existenzvoraussetzung nicht unterliegt ist die Freie Logik 6 Anwendung BearbeitenPradikatenlogiken sind von zentraler Bedeutung fur verschiedene Grundlegungen der Mathematik Daneben gibt es einige konkrete Anwendungen in der Informatik Sie spielt in der Konzeption und Programmierung von Expertensystemen und in der kunstlichen Intelligenz eine Rolle Logische Programmiersprachen basieren zu Teilen auf oft eingeschrankten Formen der Pradikatenlogik Eine Form der Wissensreprasentation kann mit einer Sammlung von Ausdrucken in Pradikatenlogik erfolgen Der Relationenkalkul eine der theoretischen Grundlagen von Datenbankabfragesprachen wie etwa SQL bedient sich ebenfalls der Pradikatenlogik als Ausdrucksmittel In der Linguistik speziell der formalen Semantik werden Formen der Pradikatenlogik zur Reprasentation von Bedeutung angewendet Spezielle Arten Erweiterungen und Systeme BearbeitenArten und Erweiterungen Bearbeiten Arten und Erweiterungen der Pradikatenlogik sind in folgenden vertiefenden Einzelartikeln beschrieben Klassische Pradikatenlogik und ihre Erweiterungen Pradikatenlogik erster Stufe Pradikatenlogik zweiter Stufe Pradikatenlogik hoherer StufeNichtklassische Erweiterungen der Pradikatenlogik Modallogik modale Pradikatenlogik Temporale Logik Aktionslogik FixpunktlogikKalkule fur pradikatenlogische Systeme Bearbeiten Kalkule fur pradikatenlogische Systeme werden in folgenden weiterfuhrenden Einzelartikeln angegeben Hilbertkalkule axiomatischer Kalkul Systeme naturlichen Schliessens zum Beispiel der Fitch Kalkul Sequenzenkalkule Baumkalkule Resolution Logik Existential Graphs Dialogische LogikSiehe auch BearbeitenKonjunktive AnfrageLiteratur BearbeitenEinfuhrungen Bearbeiten Jon Barwise John Etchemendy Sprache Beweis und Logik Band 1 Aussagen und Pradikatenlogik Mentis Paderborn 2005 ISBN 3 89785 440 6 Jon Barwise John Etchemendy Sprache Beweis und Logik Band 2 Anwendungen und Metatheorie Mentis Paderborn 2006 ISBN 3 89785 441 4 Benson Mates Elementare Logik Pradikatenlogik der ersten Stufe Vandenhoeck amp Ruprecht Gottingen 1997 ISBN 3 525 40541 3 Wesley C Salmon Logik Reclam Universal Bibliothek Stuttgart 1983 ISBN 3 15 007996 9 Zur Geschichte Bearbeiten Karel Berka Lothar Kreiser Logik Texte Kommentierte Auswahl zur Geschichte der modernen Logik 4 Auflage Akademie Verlag Berlin 1986 William Kneale Martha Kneale The Development of Logic Clarendon Press 1962 ISBN 0 19 824773 7 Standardwerk zur Geschichte der Logik englisch Weblinks Bearbeiten nbsp Wiktionary Pradikatenlogik Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen Uschi Robers Formale Darstellung der Pradikatenlogik Technische Universitat Dortmund Klaus Dethloff Christian Gottschall Einfuhrung in die Pradikatenlogik Universitat Wien Video Pradikatenlogik Padagogische Hochschule Heidelberg PHHD 2012 zur Verfugung gestellt von der Technischen Informationsbibliothek TIB doi 10 5446 19823 Einzelnachweise Bearbeiten Eric M Hammer Semantics for Existential Graphs In Journal of Philosophical Logic Volume 27 Issue 5 Oktober 1998 S 489 Development of first order logic independently of Frege anticipating prenex and Skolem normal forms Es gibt Erweiterungen der klassischen Pradikatenlogik die Definitionslucken fur Satzfunktionen vorsehen oder zusatzliche Wahrheitswerte um beispielsweise vagen Begriffen der naturlichen Sprache gerecht zu werden Liste aller Formeln mit dreistelligen Pradikaten auf Wikiversity S 4 in http www2 informatik uni hamburg de wsv teaching vorlesungen FGI1SoSe14 PL Syntax Semantik pdf S 4 in http www2 informatik uni hamburg de wsv teaching vorlesungen FGI1SoSe14 PL Syntax Semantik pdf free logic in der englischsprachigen WikipediaNormdaten Sachbegriff GND 4046974 8 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Pradikatenlogik amp oldid 237231094