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附录:习题解答

第 1 章:该推断不是演绎有效的。完全有可能前提为真,而乔塞是西班牙少数不是天主教徒的人。但是,前提一起对结论给出了很好的(尽管不是决定性的)支持理由。因此,该推断是归纳有效的。

第 2 章:令

$$k$$ 为“琼斯是个流氓”

$$f$$ 为“琼斯是个傻瓜”

则推断符号化为:

$$ \dfrac{k\lor f\quad k}{\neg f} $$

真值表检测结果为:

$$k$$ $$f$$ $$k\lor f$$ $$k$$ $$\neg f$$
$$T$$ $$T$$ $$T$$ $$T$$ $$F$$
$$T$$ $$F$$ $$T$$ $$T$$ $$T$$
$$F$$ $$T$$ $$T$$ $$F$$ $$F$$
$$F$$ $$F$$ $$F$$ $$F$$ $$T$$

第一行,两个前提都为 $$T$$,而结论为 $$F$$。因此,该推断是无效的。

第 3 章:令

$$xS$$ 为“$$x$$ 看见枪击”

$$xH$$ 为“$$x$$ 听见枪击”

令考虑中的对象为所有人。推断符号化为:

$$ \dfrac{\exists x(xS\lor xH)}{\exists x\ xS\lor \exists x\ xH} $$

该推断是有效的。因为假设前提在某个情形为真,那就有某个对象 $$x$$ 在该情形的论域中使得 $$xS\lor xH$$ 为真。据 $$\lor$$ 的真值条件,$$xS$$ 为真或 $$xH$$ 为真。在第 1 种情况下,有 $$\exists x\ xS$$;在第 2 种情况下,有 $$\exists x\ xH$$。因此无论哪种情况,$$\exists x\ xS\lor xH$$ 在该情形都为真。

第 4 章:令

$$xP$$ 为“$$x$$ 想获奖”

$$xR$$ 为“$$x$$ 赢了比赛”

令考虑中的对象为所有人。推断符号化为:

$$ \dfrac{\forall x\ xP}{(\iota x\ xR)P} $$

该推断是无效的。考虑某个情形 $$s$$,其中所有人都满足 $$P$$,但没有人满足 $$R$$。(也许比赛取消了!)那么前提在 $$s$$ 为真。但摹状词 $$\iota x\ xR$$ 不指称任何东西。因此,结论在 $$s$$ 为假。

第 5 章:令

$$m$$ 为“你做了个煎蛋”

$$b$$ 为“你打破了一个鸡蛋”

则推理符号化为:

$$ \dfrac{m\quad\neg(m\land\neg b)}{b} $$

该推断是无效的。1 考虑如下情形:

$$b$$$$F$$ 但不为 $$T$$

$$m$$$$T$$$$F$$

$$\neg b$$$$T$$(且不为 $$F$$);因此 $$m\land \neg b$$$$T$$$$F$$(两个合取项均为真,且其中一个为假);因此 $$\neg(m\land \neg b)$$$$T$$$$F$$。在该情形下,两个前提均为 $$T$$,而结论不为 $$T$$

第 6 章:令

$$f$$ 为“猪会飞”。

$$b$$ 为“猪能在水下呼吸”。

则推断符号化为

$$ \dfrac{\neg\Diamond f\land\neg\Diamond b}{\Box(\neg f\land\neg b)} $$

该推断是有效的。因为假设前提在某个情形 $$s$$ 为真,则两个合取项在该情形都为真。因此,没有关联情形 $$s'$$ 使得 $$f$$ 为真(第 1 个合取项)或 $$b$$ 为真(第 2 个合取项)。即,在每个关联情形 $$s'$$,$$\neg f\land\neg b$$ 均为真。因此,结论在 $$s$$ 为真。

第 7 章:令

$$b$$ 为“你信仰上帝”

$$c$$ 为“你去教堂”

则推断符号化为:

$$ \dfrac{b\to c\quad c}{b} $$

该推断是无效的。2 考虑某个情形 $$s$$,它有一个关联情形 $$s'$$,相关信息图示如下:

在每个 $$b$$ 为真的情形,$$c$$ 都为真。因此,$$b\to c$$ 在 $$s$$ 为真。这样,两个前提在 $$s$$ 均为真,但结论在 $$s$$ 不为真。

第 8 章:令

$$r$$ 为“现在在下雨”

则推断符号化为:

$$ \dfrac{\mathbf{H}r\land\mathbf{G}r}{r} $$

该推断是无效的。考虑如下图示的情形组合:

$$\ldots$$ $$s_{-3}$$ $$s_{-2}$$ $$s_{-1}$$ $$s_0$$ $$s_1$$ $$s_2$$ $$s_3$$ $$\ldots$$
$$r$$ $$r$$ $$r$$ $$\neg r$$ $$r$$ $$r$$ $$r$$

$$r$$$$s_0$$ 之前的所有时刻均为真,故 $$\mathbf{H}r$$$$s_0$$ 为真。$$r$$ 在 $$s_0$$ 之后的所有时刻均为真,故 $$\mathbf{G}s$$$$s_0$$ 为真。因此,$$\mathbf{H}r\land\mathbf{G}s$$ 在 $$s_0$$ 为真。但结论在 $$s_0$$ 不为真。

第 9 章:令

$$p$$ 为“帕特”

$$c$$ 为“那个擦窗户的人”

$$w$$ 为“是个女人”

则推断符号化为:

$$ \dfrac{pW\land\neg cW}{\neg p=c} $$

该推断是有效的。考虑任何前提为真的情形,则在该情形下,$$p$$ 指称的任何对象都具有 $$W$$ 表达的性质,而 $$c$$ 指称的任何对象都不具有该性质。因此,据莱布尼茨律,$$p$$ 和 $$c$$ 指称不同的对象(假定没有什么可以既真又假!)。即,$$\neg p=c$$ 为真。

第 10 章:令

$$c$$ 为“珍妮聪明”

$$b$$ 为“珍妮漂亮”

则推断形式化为:

$$ \dfrac{c\quad \neg c\lor b}{b} $$

该推断是无效的。3 考虑某个 $$c$$$$b$$ 具有如下真值的情形:

$$c$$:0.5

$$b$$:0.2

$$\neg c$$ 的真值为 $$0.5$$($$1-0.5$$),因而 $$\neg c\lor b$$ 的真值也为 $$0.5$$($$\max(0.5,0.2)$$)。这样两个前提都是可接受的($$\geq 0.5$$),但结论不是可接受的。

第 11 章:令

$$t$$ 为“$$r$$ 高”

$$w$$ 为“$$r$$ 富有”

$$h$$ 为“$$r$$ 快乐”

推断是有效的。因为有 3 个高且富有的人,其中 2 个是快乐的,故 $$pr(h|t\land w)=2/3$$;其中 1 个是不快乐的,故 $$pr(\neg h|t\land w)=1/3$$。因此,$$pr(h|t\land w) > pr(\neg h|t\land w)$$。

第 12 章:第 1 问:考虑一个 100 人的具有该症状的典型样本,则 90 人得 $$A$$ 病,10 人得 $$B$$ 病。由于检查的正确率是 9/10,检查结果会告诉我们 90 个得 $$A$$ 病的人中有 81 个得 $$A$$ 病、9 人得 $$B$$ 病;10 个得 $$B$$ 病的人中有 $$9$$ 人得 $$B$$ 病、1 人得 $$A$$ 病。因此,总共有 18 人检查结果为 $$B$$ 病,因此一个随机抽中的人检查结果为 $$B$$ 病的概率为 18/100。

第 2 问:令 $$r$$ 为随机抽中的具有该症状的人,且令

$$b$$ 为“$$r$$ 得 $$B$$ 病” $$t$$ 为“$$r$$ 的检查结果为 $$B$$ 病”

则:

  • $$pr(t|b)=9/10$$,因为检查的正确率为 90%;
  • $$pr(b)=1/10$$,因为 10 人中有 1 人得 $$B$$ 病;
  • $$pr(t)=18/100$$,据第 1 问。

据互逆概率之间的关系可得,

$$ pr(b|t)=pr(t|b)\times pr(b)/pr(t)=\frac{9}{10}\times \frac{1}{10}\div\frac{18}{100}=1/2 $$

第 13 章:将相关信息用表格表示如下:

出事故 不出事故
买保险 $$0.05\backslash -390$$ $$0.95\backslash -90$$
不买保险 $$0.05\backslash -1500$$ $$0.95\backslash 0$$

计算期望值可得:

$$ \begin{aligned} E(t) &= 0.05\times(-390)+0.95\times(-90)=-105 \\ E(\neg t) & = 0.05\times(-1500)+0.95\times 0=-75 \end{aligned} $$

由于 $$E(\neg t) > E(t)$$,因此你应该不买保险。

第 14 章:我们当然可以对给定的输入运行程序。如果它确实终止,则或早或晚它会终止,那时我们就知道它终止(尽管我们可能无法提前知道要多久它才会终止)。但是,如果它不终止,我们将永远无法知道这一点。无论计算持续了多长时间,如果它没停,这可能是因为它永远不会终止,但也可能只是它还没到终止的时候。我们没办法知道究竟处于哪种情形。

第 15 章:没有。如果 $$n$$ 是语句 $$\neg\exists xProv(x,n)$$ 的编码,则由于逻辑具有排中律,该理论能证明 $$\exists xProve(x,n)\lor\neg\exists xProv(x,n)$$。但哥德尔定理表明 $$\neg\exists xProv(x,n)$$ 无法被证明,尽管它是真的。


Footnotes

  1. 译者注:在经典逻辑中,该推断是有效的。因本章讨论的是有 4 个真值的逻辑,所以这里给出的答案是相反的。

  2. 译者注:事实上,该推断不仅在条件句逻辑中是无效的,在经典逻辑中也是无效的。

  3. 译者注:同样,该推断在经典逻辑中是有效的。因本章讨论的是模糊逻辑,所以这里给出的答案是相反的。