diff --git a/goedel.tex b/goedel.tex index c301f17..cdb5631 100644 --- a/goedel.tex +++ b/goedel.tex @@ -153,8 +153,54 @@ \end{gather*} \end{example} +\begin{notation} + Für eine Sprache $\mathcal{S}$ und ein Axiomensystem $\mathcal{A}$ schreiben wir + $A \shows \varphi $, falls sich aus $A$ und $\lnot \varphi $ eine geschlossenes + Tableau herleiten lässt. +\end{notation} +\begin{definition}[Korrektheit] + Wir sagen, dass eine Kombination aus Sprache und Schlussregeln \vocab{korrekt} + ist, wenn alle Formeln, die sich herleiten lassen (die also syntaktisch folgerbar sind), + auch sematisch folgebar sind. + Kompakter geschrieben sprechen wir von Korrektheit, wenn aus $\mathcal{A} \shows \varphi $ auch stets $\mathcal{A} \models \varphi $ folgt. +\end{definition} + +\begin{remark} + Das zu beweisen ist letztendlich nicht schwer. Man muss sich \enquote{nur} davon überzeugen, dass jede einzelne der syntaktischen Schlussregeln so gestaltet ist, + dass sich auch in $S$-Strukturen die entsprechenden Schritte durchführen lassen. +\end{remark} + +\begin{definition}[Vollständigkeit] + Ähnlich sprechen wir von \vocab{Vollständigkeit}, wenn jede Formel, + die sich semantisch herleiten lässt, auch syntaktisch herleiten lässt, + d.h.~ wenn aus $A \models \varphi $ auch schon $A \shows \varphi $ folgt. +\end{definition} + +\begin{theorem}[Gödel'scher Vollständigkeitssatz] + Das Tableau-Kalkül ist korrekt und vollständig für jede Sprache $\mathcal{S}$. +\end{theorem} + +\begin{remark} + Vollständigkeit zu beweisen ist weitaus schwieriger: Wir müssen über \emph{alle} $\mathcal{S}$-Strukturen etwas aussagen, haben aber nur eine fixe Menge an syntaktischen Regeln zur Verfügung. +\end{remark} + +\begin{corollary} + Ist jede \emph{endliche} Teilmenge eines Axiomensystems konsistent, + so ist auch das Axiomensystem selbst konsistent. +\end{corollary} + +\begin{proof} + Sei $\mathcal{A}$ dieses System und nimm an, dass man $\mathcal{A}$ nicht interpretieren kann, ich also keine $\mathcal{S}$-Struktur finde, in der $\mathcal{A}$ gilt. + Dann gilt insbesondere $\mathcal{A} \models \bot$, wobei $\bot$ irgendeine falsche Aussage sei, denn in jeder $\mathcal{S}$-Struktur, in der $\mathcal{A}$ gilt (es gibt keine solchen), gilt ja auch $\bot$. + Nach dem Vollständigkeitssatz gibt es dann auch schon eine Herleitung $\mathcal{A} \shows \bot$. + Eine Herleitung besteht allerdings aus endlich vielen Schritten, + also gibt es auch schon eine endliche Teilmenge $\mathcal{B} \subset \mathcal{A}$, + sodass $\mathcal{B} \shows \bot$. + Nach Korrektheit ist dann auch $\mathcal{B} \models \bot$, + also ist $\mathcal{B}$ inkonsistent, ein Widerspruch zu unserer Annahme. +\end{proof} \end{document}