Kwantyfikator ogólny

Kwantyfikator ogólny, kwantyfikator duży, kwantyfikator uniwersalny – kwantyfikator oznaczający, że dane twierdzenie (funkcja zdaniowa) jest prawdziwe dla dowolnej wartości zmiennej.

Stosuje się dwie postacie graficzne:

x : ϕ ( x ) {\displaystyle \forall x:\phi (x)} (odwrócona litera A; zapis ten jest związany z angielskim zwrotem „for all”)

oraz:

x ϕ ( x ) . {\displaystyle \bigwedge _{x}\phi (x).}

W obu przypadkach czyta się „dla każdego x {\displaystyle x} zachodzi ϕ ( x ) {\displaystyle \phi (x)} ”.

Gdy formuła wymaga ustalenia zakresu dla zmiennej, np.:

x : ( x A ϕ ( x ) ) , {\displaystyle \forall x:(x\in \mathbb {A} \implies \phi (x)),}
x ( x A ϕ ( x ) ) , {\displaystyle \bigwedge _{x}(x\in \mathbb {A} \implies \phi (x)),}

to używa się uproszczonej notacji:

x A : ϕ ( x ) , {\displaystyle \forall x\in \mathbb {A} :\phi (x),}
x A ϕ ( x ) {\displaystyle \bigwedge _{x\in \mathbb {A} }\phi (x)}

i czyta się „dla każdego x {\displaystyle x} należącego do zbioru A {\displaystyle \mathbb {A} } zachodzi ϕ ( x ) {\displaystyle \phi (x)} ”.

Jeżeli X = { x 0 , x 1 , , x n } {\displaystyle X=\{x_{0},x_{1},\dots ,x_{n}\}} jest skończonym podzbiorem (niekoniecznie właściwym) argumentów ϕ ( x ) {\displaystyle \phi (x)} to:

x X : ϕ ( x ) ϕ ( x 0 ) ϕ ( x 1 ) ϕ ( x n ) . {\displaystyle \forall x\in \mathbb {X} :\phi (x)\equiv \phi (x_{0})\land \phi (x_{1})\land \ldots \land \phi (x_{n}).}

Zanegowany kwantyfikator ogólny staje się kwantyfikatorem egzystencjalnym i na odwrót:

¬ x : ϕ ( x ) x : ¬ ϕ ( x ) , {\displaystyle \neg \forall x:\phi (x)\equiv \exists x:\neg \phi (x),}
¬ x : ϕ ( x ) x : ¬ ϕ ( x ) . {\displaystyle \neg \exists x:\phi (x)\equiv \forall x:\neg \phi (x).}

Generalnie, jeśli coś zachodzi „dla każdego x {\displaystyle x} ”, to istnieje takie x , {\displaystyle x,} że to zachodzi. Mamy więc implikację:

x : ϕ ( x ) x : ϕ ( x ) . {\displaystyle \forall x:\phi (x)\implies \exists x:\phi (x).}

Wyjątkiem są uniwersa puste, w których nie istnieje żaden obiekt. W takim wypadku dla każdego x {\displaystyle x} zachodzi cokolwiek – z fałszem włącznie – bo nie możemy przecież znaleźć żadnego x , {\displaystyle x,} dla którego można by wykazać sprzeczność. Z tego powodu zwykle z góry wyklucza się uniwersa puste i zakłada się, że „coś istnieje”. Badaniem struktur z pustymi uniwersami zajmuje się logika wolna.

Zobacz też

  • kwantyfikator egzystencjalny
  • lista symboli matematycznych
Encyklopedia internetowa (kwantyfikator):
  • Britannica: topic/universal-quantifier