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本帖最后由 captivated 于 2012-10-21 22:50 编辑
首先感谢starwing83的工作
接下来是madao(LZ自取外号, 即ma ru de da me na o ssan, 以后就用这个了, 嗯, 嗯)在starwing83原翻译上整理的中英文对照版.
第二小节是 Informal description, 亦即关于lambda calculus的非形式化描述. 一般来说, 介绍某个稍微比较复杂的东西和系统的时候, 都会先给出非形式化的描述, 然后给出形式化的描述. 因此有必要稍微澄清一下, 究竟什么是形式化的, 什么是非形式化的.
一般来说, 建立一个系统的方式, 是先有定义和公理, 然后根据定义和公理, 推导各种引理和定理, 然后 -- 一个系统就建立起来了. 比如欧氏几何, 通过有限的公理和公设, 去证明《几何原本》中的所有"真命题". 这估计是人类史上最早的形式化地建立系统的例子, 这个系统的基础是有限的公理和公设, 然后整个系统就是 -- 欧几里得几何, 也即几何原本. 那么欧氏几何就是形式化的.
由于近代符号逻辑的发展, 形式化(formal methods)一般被纳入符号逻辑/命题逻辑/数理逻辑的数学分支中去了. 不过要注意, 形式化只是一种思考方式, 也就是说形式化方法的本质就像前述说欧氏几何的建立一样. 只不过, 由于数学家们认为, 将这种思考方式符号化从某种程度上有助于思考本身(布尔代数奠基人, 其有一本书的名字就是《The Laws of Thought》). 于是, 在数学上看来, 形式化地建立一个系统需要:
Formal systems in mathematics consist of the following elements:
A finite set of symbols (i.e. the alphabet), that can be used for constructing formulas (i.e. finite strings of symbols).
A grammar, which tells how well-formed formulas (abbreviated wff) are constructed out of the symbols in the alphabet. It is usually required that there be a decision procedure for deciding whether a formula is well formed or not.
A set of axioms or axiom schemata: each axiom must be a wff.
A set of inference rules.
即:
1. 一组有限的符号集合, 集合中的符号用来构建公式. [比如, 令命题p表示"3 + 2 = 5", p就是一个符号, 代表一个命题. 比如, 对两个命题的合取一般表示为 p ^ q, 即, p成立而且q也成立, 就像C语言中, &&对两个表达式取逻辑乘一样. 对两个命题的析取一般表示为p v q, 即p成立, 或者q成立, 或者二者皆成立]
2. 语法规则, 就是根据符号集合(亦称字母表)构建合式公式(原文中的well-formed formulas, 一般数理逻辑中译为合式公式)的规则. [合式公式是由命题常项、命题变项、联结词、括号等组成的符号串, 但不是由这些符号任意组成的符号串都是合式公式]. 语法规则用于判断一个公式是不是合式公式.
3. 一组公理或者公设. 公理和公设必须是合式公式.
4. 一组推理规则.[三段论神马的].
即, 形式化方法的本质仍然是: 根据基本的公理和公设, 加上一组推理规则, 然后... 建立整个系统. 就是这个意思. 形式化的方式和别的方式的本质区别在于, 是不是具有有限的基本模型抽象, 然后根据这些基本模型抽象推导出/建立整个系统模型. 对于形式化的方式来说, 由于这种形式化的方式保证了逻辑上的严格性, 在系统日益复杂的情况下, 有可能思考需要回到某个定义本身开始. 因此这种方式被广泛地应用.
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那么非形式化的方式就是直观地描述. 一上来就给人一套数学形式化描述的东西, 然后让人根据这个东西去推导什么的, 谁都会发疯的. 于是一般在介绍一个形式化的定义/概念之前, 都会先给一大段非形式化的描述, 让人建立起直观的理解, 最后将其形式化地定义下来, 最终就是一个形式化了的系统.
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