様相論理とは?
ようそうろんり
様相論理とは、「必然的に真である」「可能的に真である」といった命題の様相(モード)を扱う論理体系のことです。
様相論理(modal logic)とは、古典論理に「必然性」と「可能性」という概念を加えた論理体系の総称です。古典論理が命題の真偽のみを扱うのに対し、様相論理は「それが必然的に真か」「それが可能的に真か」という命題の様相(モード)まで表現できます。
様相論理では主に二つの様相演算子が使われます。
- □(必然性演算子):「□P」は「Pは必然的に真である(どの可能世界でも真である)」を意味します
- ◇(可能性演算子):「◇P」は「Pは可能的に真である(少なくとも一つの可能世界で真である)」を意味します
様相論理の意味論は、クリプキ意味論(可能世界意味論)によって定式化されます。この枠組みでは、可能世界の集合と世界間の「到達可能性関係」を用いて様相の意味を解釈します。到達可能性関係に課す条件によって、K、T、S4、S5などさまざまな様相論理の体系が生まれます。
様相論理は哲学(形而上学・認識論・義務論理)、コンピュータ科学(プログラム検証・時相論理)、言語学(言語の意味論)など幅広い分野で応用されています。
使い方・例文
「水が100度で沸騰することは必然的に真である(□P)」と「明日雨が降ることは可能的に真である(◇Q)」のような命題を形式的に扱う際に様相論理が用いられます。プログラムの安全性検証でも「いかなる入力に対しても(□)プログラムが停止する」といった性質の記述に使います。
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