พัฒนาการของวิชาตรรกศาสตร์

อริสโตเติ้ล (Aristotle, 384 – 322 ก่อนคริสตศักราช)

           ตรรกศาสตร์ (หรือตรรกวิทยา) (Logic) คือวิชาที่ศึกษาเพื่อแยกการให้เหตุผลที่สมเหตุสมผลออกจากการให้เหตุผลที่ไม่สมเหตุสมผล นักปราชญ์ซึ่งเรายอมรับว่าเป็นบิดาของวิชาตรรกศาสตร์ คือ อริสโตเติ้ล โดยอริสโตเติ้ล เชื่อว่ามนุษย์เท่านั้นที่สามารถคิดเกี่ยวกับเหตุและผลได้ ท่านได้เขียนตำราชื่อ Organum ซึ่งเกี่ยวกับการให้เหตุผลที่ถูกต้อง หลักการของหนังสือเล่มนี้กลายมาเป็นหลักการของตรรกศาสตร์เชิงอนุมาน (Deductive Logic) ปัจจุบัน

เบอร์ทรันด์ รัสเซลล์ (Bertrand Russell, ค.ศ.1872 – 1970)

อัลเฟรด นอร์ท ไวท์เฮด (Alfred North Whitehead, ค.ศ.1861 – 1947)

           ตรรกศาสตร์เชิงอนุมานได้รับการพัฒนาต่อมา โดยนักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาชาวอังกฤษสองท่าน คือ เบอร์ทรันด์ รัสเซลล์ และอัลเฟรด นอร์ท ไวท์เฮด ได้ร่วมกันเขียนหนังสือชื่อ Principia Mathematica ตรรกวิทยาตามแนวของนักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาทั้งสองท่านนี้ ปัจจุบันเรียกว่าตรรกศาสตร์สัญลักษณ์ (Symbolic Logic) หรือตรรกศาสตร์เชิงคณิตศาสตร์ (Mathematical Logic) หรือคณิตศาสตร์ตรรกนิยมรัสเซลล์ – ไวท์เฮด (Russell – Whitehead’s Logicism Mathematics) ซึ่งนักตรรกศาสตร์ในรุ่นต่อมาได้พัฒนาออกไปอีกเพื่อให้เป็นประโยชน์ในการวิเคราะห์ทางปรัชญาและทางคณิตศาสตร์

จอร์จ บูล (George Boole, ค.ศ.1815 – 1864)

           หนึ่งในนักคณิตศาสตร์ที่มีส่วนในการพัฒนาวิชาตรรกศาสตร์เป็นอย่างมาก ได้แก่ จอร์จ บูล นักพีชคณิตและนักตรรกศาสตร์ชาวอังกฤษได้ค้นพบว่าสัญลักษณ์นิยมของพีชคณิต ไม่เพียงจะสามารถสร้างประโยคที่เกี่ยวของกับจำนวนได้เท่านั้น หากแต่ยังสามารถใช้ได้กับตรรกศาสตร์เชิงคณิตศาสตร์ด้วย ในหนังสือของเขาชื่อ The Mathematical Analysis of Logic บูลได้พัฒนาความคิดเกี่ยวกับตรรกศาสตร์ ในปัจจุบันพีชคณิตแบบบูล (Boolean Algebra) มีความสำคัญมากไม่เพียงแต่ในสาขาตรรกศาสตร์เท่านั้น แต่ยังมีความสำคัญทางเรขาคณิตของเซต ทฤษฎีของความน่าจะเป็น ตลอดจนสาขาอื่นๆ ของคณิตศาสตร์ด้วย

คณิตศาสตร์น่ารู้

         0 (ศูนย์) เป็นทั้งจำนวนและเลขโดดที่ใช้สำหรับนำเสนอจำนวนต่างๆ ในระบบเลข เลขศูนย์มีบทบาทเป็นตัวกลางในทางคณิตศาสตร์ คือ เป็นเอกลักษณ์การบวกของจำนวนเต็ม จำนวนจริง และโครงสร้างพีชคณิตอื่นๆ ศูนย์ในฐานะเลขโดดใช้เป็นตัววางหลักในระบบเลขประจำหลัก อีกด้วย

       0 คือ จำนวนเต็มที่อยู่ก่อนหน้า 1 ในระบบส่วนใหญ่ การใช้ 0 เริ่มขึ้นมาก่อนที่จะมีการยอมรับแนวคิดเกี่ยวกับจำนวนติดลบ 0 เป็นจำนวนคู่ 0 ไม่เป็นทั้งจำนวนบวกหรือจำนวนลบ นิยามบางอย่างกำหนดว่า 0 ก็เป็นจำนวนธรรมชาติเช่นกัน ซึ่งทำให้จำนวนธรรมชาติไม่จำเป็นว่าจะต้องเป็นจำนวนบวก

      0 คือ จำนวนที่บ่งบอกปริมาณของสิ่งที่นับได้ในเซตว่าง อาจหมายถึงไม่มีสมาชิกอยู่ในเซต ตัวอย่างเช่น ถ้ามีจำนวนคนเท่ากับศูนย์ ก็เทียบเท่ากับว่าไม่มีคนอยู่เลย หรือสิ่งของที่มีน้ำหนักเท่ากับศูนย์ ซึ่งก็แปลว่าไม่มีน้ำหนัก ถ้าความแตกต่างของจำนวนสิ่งของสองกองเป็นศูนย์ หมายความว่าสิ่งของสองกองนี้มีจำนวนเท่ากันหรือไม่แตกต่าง เป็นต้น ก่อนที่จะนับสิ่งใดๆ ผลของการนับจะถูกสมมติให้เป็นศูนย์ในตอนเริ่มต้น นั่นหมายความว่ายังไม่ได้นับ และเมื่อนับสิ่งของชิ้นแรกไปแล้ว ผลของการนับจึงจะเป็นหนึ่ง

แม้ว่าโดยทั่วไปจะถือว่าศูนย์ไม่มีค่าในเชิงปริมาณ แต่มีคุณสมบัติในเชิงคำนวณหลายประการด้วยกัน หากไม่มีเลขศูนย์ การคำนวณจะทำได้ยาก คุณสมบัติโดยทั่วไปของศูนย์ มีดังนี้ เมื่อ a เป็นจำนวนใดๆ

a (0) = 0

a + 0 = a

a - 0 = a

a ยกกำลัง 0 = 1

0 = a + (-a)

0 มีค่ามากกว่าจำนวนลบทุกจำนวน

0 มีค่าน้อยกว่าจำนวนบวกทุกจำนวน

0 ไม่สามารถหาตัวประกอบได้

0 บอกดีกรีแน่นอนไม่ได้