罗素悖论-上海交通大学
罗素悖论的简单解释
罗素悖论的简单解释引言罗素悖论是由英国哲学家伯特兰·罗素于1901年提出的一种逻辑悖论，它揭示了集合论中的一个矛盾。
罗素悖论在数学和哲学领域都有重要的影响，被视为对集合论基础的一次挑战。
本文将对罗素悖论进行简单解释，并探讨其含义和影响。
罗素悖论的表述首先，让我们来看看罗素悖论的具体表述。
罗素悖论可以通过以下方式来描述：“设想一个集合，其中包含所有不包含自身的集合。
换句话说，假设我们有一个集合A，它包含了所有不包含自身的集合。
那么问题来了：A是否包含自己？”这个问题听起来似乎很简单，但如果我们仔细思考就会发现其中存在矛盾。
矛盾之处假设A是一个满足上述条件的集合。
现在我们来思考A是否包含自己。
- 如果A 包含自己，则根据定义，A应该是那些不包含自身的集合之一。
但这与前提条件相矛盾，因为A包含自己。
- 如果A不包含自己，则根据定义，A应该是那些不包含自身的集合之一。
但这同样与前提条件相矛盾，因为A不包含自己。
无论我们如何判断，都会导致矛盾的结果。
这就是罗素悖论的核心问题所在。
罗素悖论的意义和影响罗素悖论揭示了集合论的一个重要问题：是否存在一个集合，它包含所有满足某个特定条件的集合？这个问题在数学和哲学领域引发了广泛的讨论。
在数学领域，罗素悖论迫使数学家重新思考集合论中的基本假设和公理系统。
它促使人们提出了新的公理系统（如ZF公理系统），以解决罗素悖论带来的矛盾。
在哲学领域，罗素悖论引发了对逻辑和语义基础的深入思考。
它挑战了传统逻辑中对于自我参照和集合定义的理解，并促使人们重新审视语言和符号系统中可能存在的潜在矛盾。
此外，罗素悖论还对计算机科学和人工智能领域产生了重要影响。
它揭示了自指问题的困境，即一个系统如何描述或处理自身的问题。
这对于设计具有自我学习和自适应能力的计算机系统具有重要意义。
解决罗素悖论的方法为了解决罗素悖论带来的矛盾，数学家和哲学家提出了多种方法和策略。
一种常见的方法是限制集合论中的公理系统，排除可能导致矛盾的假设。
马克思关于罗素的悖论
关于罗素悖论的讨论——12级数学与应用数学3班邹尚成要讨论罗素的悖论，我们先来了解一下什么是罗素的悖论。
把所有集合分为2类，第一类中的集合以其自身为元素，第二类中的集合不以自身为其元素，假设第一类集合所组成的集合为P，第二类所组成的集合为Q，则有：P={A∣A∈A} ，Q={A∣A∉A} 。
问题：Q∈P 还是Q∉P？若Q∈P，则根据第一类集合的定义，必有Q∈Q，而Q中的任何集合都有A∉A的性质，因为Q∈Q，所以Q∉Q，引出矛盾。
若Q∉P，根据第二类集合的定义，A∉A，而P中的任何集合都有A∈A的性质，所以Q∈P，还是矛盾。
这就是著名的“罗素悖论”（Russell's paradox）。
罗素悖论还有一些较为通俗的解释，如理发师悖论等。
“理发师悖论”：一个理发师声称他只给不为自己理发的人理发。
那么问题来了，这个理发师是否给自己理发？如果他不给自己理发，那么按照他的声称，他应该给自己理发。
如果他给自己理发，那么他便具有“不为自己理发”性质的，也就是他不为自己理发。
数学家“日用而不知”的“集合”概念居然存在矛盾，这对于当时的数学家们不啻一记晴天霹雳。
既然朴素的集合论思想是不严密的，那么数学家们就要建构更加严密的集合论，在朴素集合论的概念里加上一些限制，以防止不适当集合的出现。
如此，公理集合论就渐渐发展起来了。
其中，ZF公理集合论是比较成熟的一种。
ZF公理集合论目前还没出现矛盾，但问题是经过了“第三次数学危机”，如何叫数学家们相信“ZF公理集合论是一致的”？（所谓一致的，就是不矛盾的，或称协调的，也就是不会在一个系统里面既有公式A为真又有公式┐A 为真。
）什么是哲学？在学术界里，对于哲学一词并无普遍接受的定义，也预见不到有达成一致定义的可能。
就西方学术史来说，哲学是对一些问题的研究，涉及实在、逻辑、知识、道德、美学、语言及意识等概念。
那悖论呢？悖论指在逻辑上可以推导出互相矛盾之结论，但表面上又能自圆其说的命题或理论体系。
罗素悖论用逻辑符号证明
罗素悖论用逻辑符号证明标题：深入理解罗素悖论：逻辑符号证明与哲学思考【引言】作为逻辑学和哲学的经典难题，罗素悖论一直以来都引发了学者们的广泛关注。
它揭示了命题逻辑自身的内在矛盾，挑战了我们对真理和自指的理解。
本文将以逻辑符号证明的方式，深入探讨罗素悖论，并分享一些个人的观点和理解。
【1. 罗素悖论的定义】罗素悖论最初由英国哲学家伯特兰·罗素提出，其核心思想是自指命题与自指命题的真值判断出现矛盾。
具体来说，设P为一个命题，表示“P是假的”。
若P为真，则根据定义，P为假，与前提相矛盾；若P 为假，则根据定义，P为真，同样与前提相矛盾。
这一悖论以精妙的逻辑构思揭示了命题逻辑的局限性。
【2. 逻辑符号证明】在逻辑学领域中，为了对罗素悖论进行深入研究，学者们善用逻辑符号进行证明。
我们可以运用谓词逻辑中的“属于”符号和“不属于”符号，来形成数学化的证明过程。
假设x为一个集合，使用R(x)表示“x属于自己”，则根据罗素悖论的设定，R(x)既不能为真，也不能为假。
但通过理性推导，我们可以证明R(x)在任何情况下都必须为真或必须为假，这与罗素悖论的设定相矛盾。
【3. 罗素悖论的启示】罗素悖论对哲学思考带来了深远的影响。
它揭示了命题逻辑的局限性，同时挑战了我们关于真理和自指的传统观念。
通过深入思考罗素悖论，我们不仅可以对逻辑学的发展进行反思，还能够拓宽对自我认知和哲学思辨的思路。
【4. 个人观点与理解】在我看来，罗素悖论不仅是一道逻辑上的困惑，更是对我们思维方式和认知能力的一种严峻考验。
它引发了人们对自指问题和真理本质的思考，促使我们反思人类对世界的认识是否存在根本性的局限。
虽然我们无法完全解决罗素悖论，但通过思辨和讨论，我们能够提升我们的哲学素养，并在日常生活中更加谨慎地运用逻辑思维。
【5. 总结】通过逻辑符号证明的方式，我们深入研究了罗素悖论这一命题逻辑的经典难题。
从定义上，我们了解了罗素悖论的内在矛盾，从证明上我们得到了逻辑上的严谨解释。
罗素悖论 一阶逻辑
罗素悖论一阶逻辑
罗素悖论和一阶逻辑是数学和哲学领域中的两个重要概念。
罗素悖论是由英国哲学家和数学家伯特兰·罗素提出的，它是一个经典的逻辑悖论。
罗素悖论涉及到集合的概念，其核心思想是：如果一个集合是由所有不属于自身的元素组成的，那么这个集合是否属于自身？这个问题的答案会导致逻辑上的矛盾。
一阶逻辑是逻辑学中的一种，它研究的是只涉及初等概念和初等关系的推理规律。
在一阶逻辑中，所有的推理都是基于符号语言的，符号语言的元素包括文字、符号、公式等。
一阶逻辑包括一阶命题逻辑和一阶谓词逻辑两种类型，其中一阶命题逻辑研究的是简单命题之间的推理关系，而一阶谓词逻辑研究的是个体和谓词之间的推理关系。
罗素悖论可以通过一阶逻辑来进行形式化的表达和证明。
在一阶逻辑中，罗素悖论可以表述为一个形式化的命题：如果一个集合A是由所有不属于自身的元素组成的，那么A 属于自身当且仅当A不属于自身。
这个命题是自相矛盾的，因为A属于自身和A不属于自身不能同时成立。
简评“罗素悖论”
简评“罗素悖论”罗素于1901年提出“罗素悖论”以来，引发了历史上悖论研究的第三次高潮，我们自认为已经简明地消解了“说谎者”这个悖论和“亦引亦彼”这个悖论。
但是悖论由以产生的前提存在什么问题呢？从说谎者悖论、格雷林悖论、罗素的集合论悖论等几个著名的悖论来看，它们都具有一个共同特征，即自我指涉或自我相关。
人们于是认定，悖论产生与自我指涉密切相关，一种是直接循环式；另一种间接循环式，“表面上没有循环，但在兜了一个或大或小的圈子之后又回到了原处，最后依然是自我指称或自我相关”。
人们通过考察范围的扩大，认识到现有的悖论都具有一个共同特征——自我指涉。
这似乎进一步确证，悖论产生的祸根就是自我指涉。
因此消解悖论必须从自我指涉入手的观点，在悖论研究中一度颇为流行，至今仍有不少学者持这种观点。
“自涉”为解悖方案由来以久。
两千多年前，斯多葛学派的逻辑学家克吕亚波就曾经说过：“谁要是说出了‘说谎者悖论’的那一句话，”那就完全丧失了语言的意义，说那句话的人只是发出一些声音罢了，什么也没有表示。
中世纪威尼斯的保罗列举了15种解除悖论的方法，其中第5种就是：“当苏格拉底说他自己说谎时，他并没有说什么？”20世纪初，罗素对集合论悖论的研究，进一步阐述了“禁止自我指涉”的观点，罗素明确指出，所有悖论都来自同一种错误，即恶性循环，罗素主张，要避免悖论就必须禁止任何形式的恶性循环，也就是要禁止任何形式的自我相关或自我指称——“凡包含一个汇集的总体的事物，必不是这个汇集的分子。
”而当一个命题自我指涉时，罗素就视之为“无意义命题”——“关于其分子的总体的那个陈述是无意义的”，罗素提出的消解悖论的两种方案，简单类型论和分支类型论就是用限制和区别的方法避免命题的自我指涉。
罗素的研究使得悖论源于自我指涉的观点，进一步在学术界得到了确立和巩固。
班格特·汉生也认为，一切悖论都和“循环性命题”有关，“人们常说，悖论根源在于‘涉及自身’，总的说来，我也持这种观点”，但与罗素不同的是，汉生并不主张驱逐所有的自指命题，因为有的“涉及自身”的命题是无害的，不可论者要么全盘接受“自涉”，要么全盘拒斥“自涉”，犯“轻率概括”或“极代思考”谬误，相比之下，汉生也算是进了一大步。
罗素悖论
论罗素悖论在数学中，通过对命题函项的分层以及对类型的限制，许多悖论就都可以避免，因为类型论的限制很强，罗素又引入还原公理使数学成为可能。
在现实中，类型论可以解决日常语言与传统哲学中的许多问题，一个重要例子就是对“说谎者悖论”的解决，还原公理则使日常语言成为可能。
但是，类型论面临现实中的复杂情况所带来的困难，还原公理则面临自身存在的合法性的困难，而罗素没有完全解决这些困难。
尽管如此，类型论与还原公理仍是一种重要的超越的方法，虽然这种方法面临只能用信念来保证的困难。
尽管不应该因为数学中的符号和日常语言中的词具有类型的模糊性就抛弃它们，但也不等于说对它们就不假思索地接受，应具备“分析的精神”。
类型论与还原公理正是这种精神的集中体现。
罗素的这条悖论使集合理论产生了危机。
它非常浅显易懂，而且所涉及的只是集合论中最基本的东西。
所以，罗素悖论一提出就在当时的数学界与逻辑学界内引起了极大震动。
德国的著名逻辑学家弗雷格在他的关于集合的《算数的基本法则》完稿付印时，收到了罗素关于这一悖论的信。
他立刻发现，自己忙了很久得出的一系列结果却被这条悖论搅得一团糟。
他只能在自己著作的末尾写道：“一个科学家所碰到的最倒霉的事，莫过于是在他的工作即将完成时却发现所干的工作的基础崩溃了。
”从哲学上看，人们在解决悖论的努力使自己的认识不断深化，从而对相对静止思维形式和结构，以及它们之间错综复杂的层次和关系做了更进一步的剖析。
此外，上述努力对于反对诡辩和相对主义也有一定的意义。
悖论的存在价值自然科学发展中的大量实例充分表明，悖论的出现虽然可以暂时引起人们的思想混乱，对科学研究正常开展形成一定的冲击，但更重要的是，它对于揭露原有理论体系中的逻辑矛盾，对于揭露原有理论与概念的缺陷或局限性，对于进一步深入理解，认识和评价原有科学理论，对于原有科学概念或理论的进一步充实和完善。
对于促进科学理论产生突破性发展都具有重要意义.一个悖论或佯谬的发现，就为有关科学研究提供了重要的研究课题。
罗素悖论 1
罗素悖论由英国哲学家罗素针对（集A合A论）所提出来的一条逻辑悖论，描述为：某些（集A合）是以自身做为元素的，例如所有概念的（集A合）F，其（集A合）自身F也是一个概念，所以该（集A合）F是自身中的一个元素；某些（集A合）是不以自身做为元素的，例如所有苹果的（集A合）G，其（集A合）自身不是苹果，所以该（集A合）G不是自身中的一个元素。
由此可知，任何一个（集A合），要么就是属于自身的，要么就是不属于自身的。
现构造出一个（集A合）R，R以所有自身不属于自身的（集A合）作为元素，问：R是属于自身的？还是不属于自身的？如果R是属于自身的，则根据R的定义，R不能做为R中的元素，所以R是不属于自身的；而如果R是不属于自身的，则根据R的定义，R一定是R中的元素，则R是属于自身的，由此构成悖论。
罗素悖论之所以称为是悖论，是因为它违反了形式逻辑中的矛盾律：矛盾律又称不矛盾律。
它通常被表述为A不是非A，或A不能既是B 又不是B。
要求在同一思维过程中，对同一对象不能同时作出两个矛盾的判断，即不能既肯定它，又否定它。
在传统逻辑里，矛盾律首先是作为事物规律提出来的，意为任一事物不能同时既具有某属性又不具有某属性。
它作为思维规律，则是任一命题不能既真又不真。
在罗素悖论中，罗素集R既属于自身又不属于自身，便是违反了矛盾律。
在形式逻辑中，同一律，矛盾律，排中律是形式逻辑的三大基本规律，罗素悖论违反了矛盾律而又得不到解决，所以对形式逻辑造成了巨大的冲击，被称为是第三次数学危机然尔人们只知道罗素悖论是违反了矛盾律，却不知道，这个悖论首先是违反了同一律，才会导致悖论，如果不违反同一律，则没有任何悖论可言。
说明如下：罗素悖论利用概括原则断言了存在这样的（集A合）：自身属于自身的（集A合），即（集A合）Z的自身是（集A合）Z中的一个元素。
在ZF公理系统中，是用正则公理排除掉了这种（集A合），而实际上，不用任何的限制公理，仅用逻辑方法便可以说明：这一类（集A 合）（自身属于自身的集A合）是无法构造出来的，如果这类（集A 合）被构造出来，必然会违反逻辑同一律。
罗素悖论的解决
罗素悖论的解决罗素悖论1901年,罗素提出了“不包含自己在内的集合的集合”这一悖论(策梅罗也同时独立地发现了这个悖论)。
“罗素悖论”大家比较熟悉,但为了它的重要性,这儿不妨再说明几句。
有的集合不包括自己在内,例如“人”这个集合,包括所有的人在内,却不能包括抽象的人这个总的概念在内,因为这是个概念,本身并不是一个具体的人。
大多数集合属于这一类,罗素称之为“平常集”,即“不包括自身在内的集合刀。
另一类集合却包括了集合本身,例如“概念”这个集合,本身也是一个概念。
这一类集合,就叫做“非常集”。
现拿“平常集”来说,它也有一个总的集合,那就是“所有不包括自身在内的集合的集合”,这就造成了一个悖论,因为既然定义了“不包括自身在内”,这个总集合当然不能包括自身在内,但如果不包括它自己在内,定义却是“所有不包括自身”的集合,因此又只能理解为包括它自身在内。
至于所谓“非常集”,即“包括自己在内的集合”,例如“概念”这个“集合”，其中包含的元素同作为集合总体的“概念”相对言之,自然都是比较具体的概念,其实也是自相矛盾的。
人们至今对于罗素悖论相当重视,这不仅在于它指出了康托“不包括自己在内的合的集合刀的致命弱点,而且也由于这个悖论在形式逻辑概念问题上有重大意义,反映了逻辑学上的一些概念为什么必然自相矛盾这个问题。
例如“否定刀这个概念是形式逻辑中不可少的,但“否定刀往往会转化为“肯定”。
从辩证逻辑的观点看来,否定就包含着肯定,肯定也包含着否定,“包含自己刀和“不包含自己刀也是一种否定和肯定的关系,因为“包含”这个概念本身就包含着“不包含力。
“谎话”可以是“真话”。
但这一类辩证逻辑的判断,在形式逻辑领域中是不能允许其存在的。
悖论的解决为了使康托集合论避免悖论的危害,本世纪初,策梅罗拟出了一套公理化系统,这一个系统后来经过法兰凯尔的补充,就是现在数学界最为通行的ZF系统。
简略地说,策梅罗的系统就是限制了康托集合论中产生悖论的所谓“概括公理”(comprehensionaxiom),因为这条公理允许构成包括一切集合的集合。
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这一时期是20世纪30十年代，主要工作体现为 哥德尔(Godel)的几项重大成果－完全性定理、 理、不完全性定理和连续统假设的一致性等
这一时期从20世纪40年代开始。主要内容是各 种非经典逻辑和四论－模型论、集合论、递归论 和证明论的突飞猛进的发展
数理逻辑
四论 两演算
集合论 模型论 递归论 证明论
第一部分 数理逻辑
逻辑学 研究人的思维形式和规律的科学．由于研究的对象 和方法各有侧重而又分为形式逻辑、辩证逻辑和数 理逻辑
数理逻辑 用数学方法研究推理，是研究推理中前题和结论之 间的形式关系的科学
所谓推理就是由一个或几个判断推出一个新判断的思维 形式
这里所说的数学方法就是建立一套表意符号体系，对具 体事物进行抽象的形式研究的方法. 因此, 数理逻辑又称 符号逻辑
离散数学
事实上，从计算机产生到其发展每一步都离不开数学 1936年，英国数学家图灵(A.M.Turing)发表了著名论文 “理想计算机”，从而给出了计算机的理论模型 1946年在著名数学家冯·诺依曼(J.Von Neumann)的领 导下，制造了世界上第一台现代意义的通用计算机EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) ．．．
为什么离散数学对计算机科学来说如此重要？ 数字电子计算机是一个离散结构，它只能处理离散的或离散 化了的数量关系 无论计算机科学本身，还是与计算机科学及其应用密切相关 的现代科学研究领域，都面临着如何对离散结构建立相应的 数学模型；又如何将已用连续数量关系建立起来的数学模型 离散化，从而可由计算机加以处理
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希望
掌握离散数学的各个分支的基本概念、基本理 论和基本方法 提高概括抽象能力、逻辑思维能力、归纳构造 能力 培养严谨、完整、规范的科学态度
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教材和辅导书
参考教材： 数理逻辑与集合论（第二版）：石纯一，清华大学出版社 图论与代数结构：戴一奇，清华大学出版社 辅导书： 1. 数理逻辑：莫绍揆，科学文献出版社 2. 数理逻辑教程：莫绍揆，华中工学院出版社 3. 集论与逻辑：沈恩绍，科学出版社 4. A Mathematical Introduction to Logic, 2nd. Ed, H.Enderton,
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离散数学与计算机科学的关系
数理逻辑：人工智能、程序正确性证明、 程序验证等
集合论： 关系数据库模型等
图论：
数据结构、数据库模型、 网络模型等
代数结构：软件规范、形式语义、编译系统、
编码理论、密码学、数据仓库等
组合数学：算法分析与设计、编码理论、容错等
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离散数学课程说明
研究对象----离散个体及其结构 研究思想----以集合和映射为工具、体现公理化和结构的思想 研究内容----包含不同的数学分支，模块化结构
Academic Press 5. Logic for Applications, 2nd ed., A. Nerode, Springer 6. 离散数学（第4版），Richard Johnsonbaugh，电子工业出版社
PPT下载地址
/~xiaoju/dm/
算机数学
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离散数学离我们很远吗？
数理逻辑
电灯开关 两个开关A、B同时控制一盏灯C,
(1)只要有一个开关处于开启状态灯就会亮 (2)只有两个开关之一处于开启状态灯才亮
请具体列出灯C在开关A和B处于什么情况下 会亮
集合
自然数集合 实数集合 集合的运算பைடு நூலகம் 幻方、数独问题(Magic Square、Sudoku)
谓词演算 命题演算
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第一章 命题逻辑的基本概念
命题逻辑(Logic)
研究命题的推理演算 命题逻辑的应用
数学上定理的推导 在计算机科学上，验证程序的正确性
主要内容
命题的基本概念 命题联结词 命题合式公式、重言式 自然语句的形式化
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命题逻辑应用实例
在举重比赛中，有一名主裁判，两名副裁判。 当两名以上裁判（必须包括主裁判在内）认为 运动员举杠铃合格，按电钮，才裁决合格。试 用与非门设计该电路
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数理逻辑的发展历程
数理逻辑前史时期－古典形式逻辑时期
这一时期主要工作有亚里士多德的 三段论，斯多阿学派的命题逻辑和中世纪形
式逻辑的形成与发展。
数理逻辑初创时期－逻辑代数时期
数理逻辑创建于17世纪末，创始人是德国 哲学家和数学家莱布尼茨。这一时期的主要成 就有莱布尼茨的数理逻辑的伟大思想的形成， 逻辑代数和关系逻辑的建立和发展。
数理逻辑：推理、形式化方法 集合论：离散结构的表示、描述工具 图论：离散结构的关系模型 代数结构：离散结构的代数模型 组合数学：离散结构的存在性、计数、枚举、优化、设计 离散概率（概率统计课程）
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课程内容
数理逻辑 图论
考核
平时成绩30%: 作业+点名+课堂练习 期末考试70%
数理逻辑的奠定时期
这一时期从1879年弗雷格G. Frege《概念语言》 的出版到希尔伯特的元数学纲领的提出，主要工 作有逻辑演算的建立，朴素集合论、公理集合论 以及第三次数学危机。为解决第三次数学危机所 取得的结果：逻辑类型论，直觉主义数学基础和 逻辑，形式公理学和证明论。
数理逻辑发展初期 数理逻辑现代发展时期
离散数学
董笑菊
BASICS,计算机科学与工程系 上海交通大学 xjdong@ 电院3-327 Tel:34205060 EXT 602 /~xiaoju/dm
离散数学
离散数学是：
现代数学的一个重要分支 计算机科学与技术的理论基础 是计算机应用必不可少的工具，所以又称为计
816 357 492
图论
人狼羊菜过河
有一个人带着一只狼，一只羊，一筐菜过河， 当这个人在狼和羊身边时，狼不敢吃羊，羊 也不敢吃菜，但是当人不在它们身边时，羊 就可能把羊吃掉，羊也可能把菜吃掉，现在， 渡船时只有一只船，能承载一个人及一件东 西或物品，问怎样渡才能使人.狼.羊.菜安全 过河？
离散数学就在我们身边！