概念-完全性
完全性(Completeness)是与概念-一致性互补的概念,是评价一个概念-形式系统能否精确捕捉其意图描述的现实领域的关键标准。如果说一致性是要求系统“只说真话”,那么完全性就是要求系统“说出全部真话”。
完全性的定义
一个形式系统(加上一个解释)是完全的,意指每一个能由该系统中的概念表示出来的、在其解释领域内为真的陈述,都是该系统的一条定理。
一致性是说:“系统产生的每个东西都是真的”,完全性是倒过来:“每个真陈述都是由系统产生的”。
完全性:所有真的(在某个想象的世界里)且可表示成系统中的良构符号串的陈述都是定理。
完全性、一致性与意义
完全性可以被视为对符号解释的最高确认。如果一个系统是一致的但却不完全,这说明系统的能力与其解释之间存在错配。例如,pq系统在解释为“加法”时是完全的,因为它能生成所有关于两个正整数相加的真命题。但如果修改了系统或解释,就可能破坏其完全性。
如果概念-一致性是符号获得被动意义的最低条件,那么与之互补的概念,完全性,是那些被动意义的最高确认。
有人可能会争辩说这个系统是不完全的,根据是三个正整数的加法式子(如2+3+4=9)没有被pq系统的定理所体现……然而,这个符号串不是良构的……三个数的加式用系统中的概念根本不可表示——所以系统还是有完全性的。
哥德尔不完全性定理
本书的核心思想之一,概念-哥德尔不完全性定理,正是关于完全性的一个深刻结论。该定理指出,任何“足够强有力”(即能表达初等数论)的一致的形式系统,本质上都是不完全的。
这意味着,在任何这样的系统中,都必然存在一些为真但无法在系统内部被证明的命题。这些命题是良构的,并且其概念-意义在数论领域中是真实的,但它们却不是系统的定理。
哥德尔不完全性定理说的是任何“足够强有力”的系统,由于其能力较强,因而是不完全的。即:存在良构的符号串,表示了数论中的真陈述,但不是定理(有属于数论的真陈述在系统内不可证)。
pq系统这样的系统是完全的,但能力不强。它们更像是低保真的唱机:太贫乏了,很明显做不了我们想要它们做的——即告诉我们数论中的每件事实。