Szczypta matematyki

Najważniejsze wyniki Alfreda Tarskiego

Publikacja: 04.04.2009 01:13

[srodtytul]Pojęcie prawdy [/srodtytul]

Do początków XX wieku klasyczne pojęcie prawdy rozumiane było raczej intuicyjnie, zgodnie ze sformułowaniem Arystotelesa: Jest fałszem powiedzieć o tym, co jest, że nie jest, lub o tym, co nie jest, że jest; jest prawdą powiedzieć o tym, co jest, że jest lub o tym, co nie jest, że nie jest. (Przekład. A. Tarskiego.) Tarski jako pierwszy – w sposób niezwykle elegancki i matematycznie precyzyjny – sformułował definicję pojęcia prawdy i cały aparat pojęciowy dotyczący języka i interpretacji wyrażeń.

Według Tarskiego język naturalny (np. polski czy angielski) jest zbyt obszerny, zbyt skomplikowany, by w języku tym możliwe było zdefiniowanie prawdziwości zdań tego języka – w przeciwnym razie stajemy przed problemem znanego paradoksu kłamcy. Tarski skoncentrował więc swoje badania na pojęciu prawdy dla języków sformalizowanych nauk dedukcyjnych (np. matematyki czy podstaw fizyki).

Punktem wyjścia w teorii Tarskiego jest rygorystyczne oddzielenie języka, którego zdania badamy – nazywanego językiem przedmiotowym – od metajęzyka, w którym badany język opisujemy. W metajęzyku analizujemy wyrażenia języka przedmiotowego, ich interpretacje, prawdziwość czy fałszywość.

By uzyskać definicję prawdy, Tarski wprowadził relację spełniania pomiędzy wyrażanymi w języku formułami a ciągami obiektów i interpretacjami. Relacja spełniania zdefiniowana jest przez indukcję – to znaczy warunki definiujące relację spełniania sformułowane są najpierw dla formuł najprostszych po coraz bardziej skomplikowane. W językach sformalizowanych jest to możliwe, ponieważ każde zdanie zbudowane jest z formuł coraz prostszych, aż do nierozkładalnych, wyrażających już tylko zwykłą równość obiektów, albo inną ustaloną z góry relację pomiędzy obiektami z dziedziny interpretacji. Mając pojęcie spełniania Tarski zdefiniował pojęcie prawdy tak: zdanie jest prawdziwe przy danej interpretacji, o ile spełnione jest przy tej interpretacji przez wszystkie ciągi obiektów z dziedziny tej interpretacji.

Konstrukcja Tarskiego daje coś więcej. To nie tylko jedno pojęcie, to raczej cała teoria prawdy – teoria, która rozsławiła Tarskiego jako „człowieka, który zdefiniował prawdę”, czego anegdotycznym świadectwem jest list w Archiwum Tarskiego w Berkeley o takiej oto treści: „Szanowny Profesorze Tarski, Pan zdefiniował prawdę. Zastanawiam się, jak Pan do tego doszedł. Założyłam się z koleżanką z klasy, że Pan mi odpisze. Poważaniem, Patti Rossi”. Na górze Tarski napisał ołówkiem: „Patti przegrała zakład.”

[srodtytul]Semantyka języków naturalnych [/srodtytul]

W latach siedemdziesiątych uczeń Tarskiego, Richard Montague, wykorzystując pojęcie relacji spełniania, zaproponował formalizację semantyki obszernych fragmentów języka naturalnego, w której nazwom własnym przyporządkowane są elementy dziedziny interpretacji, zdaniom wartości logiczne, frazom rzeczownikowym rodziny podzbiorów dziedziny interpretacji, itd. Metody zaproponowane przez Montague są dziś intensywnie badane w dziedzinie komputerowego przetwarzania języków naturalnych.

[srodtytul]Semantyka i poprawność programów komputerowych[/srodtytul]

Teoria Tarskiego była punktem wyjścia dla semantyki języków programowania w tzw. dziedzinach Scotta. Semantyka ta jest dziś szeroko stosowana w metodologii weryfikacji poprawności oprogramowania, to znaczy sprawdzaniu, czy napisany przez programistę program faktycznie robi to, „co poeta miał na myśli”.

[srodtytul]Relacyjne bazy danych [/srodtytul]

Tarski, wspólnie ze współpracownikami, zainicjował badania podstaw matematyki opartych na pojęciu relacji (zamiast pojęcia zbioru). W ten sposób powstała teoria relacji, która miała zastąpić teorię zbiorów. Podobne metody doprowadziły do tzw. relacyjnych baz danych, które niezależnie rozwijał E. F. Codd w latach 60.i 70. Relacyjne bazy danych przyniosły ogromną fortunę wielkiej amerykańskiej firmie komputerowej Oracle.

[srodtytul]Paradoksalny podział kuli [/srodtytul]

Jednym z najbardziej znanych twierdzeń matematycznych jest paradoks Banacha-Tarskiego. Tarski i Banach udowodnili, że dowolnej wielkości kulę (obiekt matematyczny) można rozłożyć na kilka rozłącznych podzbiorów, z których – przy pomocy prostych operacji przesunięć równoległych i obrotów – można następnie utworzyć 2 kule o średnicy (i objętości) takiej samej, jak kula wyjściowa. Dowód polegał na skonstruowaniu takich zbiorów punktów w przestrzeni trójwymiarowej, które w ogóle nie mają objętości. Istota tego paradoksu jest żywo dyskutowana do dziś.

[srodtytul]Rozstrzygalność arytmetyki liczb rzeczywistych [/srodtytul]

Tarski wprowadził szereg pojęć dotyczących rozstrzygalności teorii sformalizowanych. Między innymi udowodnił rozstrzygalność teorii liczb rzeczywistych, to znaczy wskazał algorytm (metodę krok-po-kroku) sprawdzania w sposób mechaniczny i w skończenie wielu krokach, czy dane zdanie sformułowane w języku tej teorii jest prawdziwe. Metoda Tarskiego, znana dziś jako twierdzenie Tarskiego-Seidenberga, jest jednym z fundamentów, na których rozwinęła się dziedzina nazywana obliczeniową geometrią algebraiczną. Pojęcia dotyczące rozstrzygalności są dziś eksploatowane niezwykle intensywnie, przede wszystkim w związku z wielkimi problemami granic możliwości obliczeniowych komputerów, superkomputerów i sieci komputerowych. Dziś ważne jest nie tylko to, czy istnieje metoda rozstrzygania prawdziwości zdań, ale też – o ile taka metoda istnieje – jak wielu kroków obliczeniowych wymaga. Od tego zależy bowiem, jak mocny komputer jest potrzebny do sprawdzania zdań i ile czasu to wymaga. Ogólnie mówiąc, im dłuższe zdanie, tym więcej operacji pomocniczych wymaga sprawdzenie jego prawdziwości, a co za tym idzie więcej czasu na to potrzeba. Od lat 70. zajmuje się tym teoria złożoności obliczeniowej, zupełnie nowa dziedzina usytuowana na pograniczu matematyki i informatyki.

[srodtytul]Bibliografia Tarskiego [/srodtytul]

Tarski zajmował sie wieloma dziedzinami podstaw matematyki. Wszystkie opublikowane przez Tarskiego prace znaleźć można w czterotomowym wydaniu „Alfred Tarski: Collected Papers”, pod redakcją S. R. Givanta i R. N. McKenziego, opublikowanym przez wydawnictwo Birkhauser w 1987 roku. Po polsku prace Tarskiego dotyczące pojęcia prawdy i metalogiki opublikowało pod redakcją J. Zygmunta Wydawnictwo Naukowe PWN w dwóch tomach w 1995 i 2001 roku.

[srodtytul]Pojęcie prawdy [/srodtytul]

Do początków XX wieku klasyczne pojęcie prawdy rozumiane było raczej intuicyjnie, zgodnie ze sformułowaniem Arystotelesa: Jest fałszem powiedzieć o tym, co jest, że nie jest, lub o tym, co nie jest, że jest; jest prawdą powiedzieć o tym, co jest, że jest lub o tym, co nie jest, że nie jest. (Przekład. A. Tarskiego.) Tarski jako pierwszy – w sposób niezwykle elegancki i matematycznie precyzyjny – sformułował definicję pojęcia prawdy i cały aparat pojęciowy dotyczący języka i interpretacji wyrażeń.

Pozostało 90% artykułu
Nauka
W organizmach delfinów znaleziono uzależniający fentanyl
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację