In the Light of Intuitionism: Two Investigations in Proof Theory

Abstract

Vo svetle intuicionizmu: dve štúdie v teórii dôkazov Táto práca pojednáva o dvoch špecifických aspektoch vzt'ahu medzi klasickou a intuicionistickou teóriou dôkazov. V prvej časti zavedieme, s použitím odvodení v klasickej aritmetike, formalizáciu pre Gödelov neformálny výklad BHK interpretácie. Gödelova interpretácia dokazatel'nosti pre intuicionistic- kú výrokovú logiku bola prvý raz publikovaná v [1]. Definoval tu modálny systém S4 ako formalizáciu pre intuitívny koncept dokazatel'nosti, a po- tom preložil IPC na S4 pri zachovaní korektnosti a úplnosti. Gödelova práca navrhuje hl'adat' interpretáciu dokazatel'nosti pre modálnu logiku S4 s použitím aritmetických dôkazov, ktorá samotná vedie k takejto interpretácii dokazatel'nosti pre intuicionistickú logiku. V prvej kapitole sa pokúsime vyriešit' tento problém. Zovšeobecníme Solovayovu interpretáciu dokazatel'- nosti pre modálnu logiku GL, aby sme zachytili iné modálne logiky, konkrétne K4, KD4 a S4. S použitím už spomínaného Gödelovho prekladu navrhneme formalizáciu BHK interpretácie pomocou dôkazov v klasickej logike. Ako dôsledok ukážeme, že BHK interpretácia je dostatočne silná a umožňuje viacero rôznych formalizácií, ktoré prekvapivo zachytávajú rôzne výrokové logiky...

In the Light of Intuitionism: Two Investigations in Proof Theory This dissertation focuses on two specific interconnections between the clas- sical and the intuitionistic proof theory. In the first part, we will propose a formalization for Gödel's informal reading of the BHK interpretation, using the usual classical arithmetical proofs. His provability interpretation of the propositional intuitionistic logic, first appeared in [1], in which he introduced the modal system, S4, as a formalization of the intuitive concept of prov- ability and then translated IPC to S4 in a sound and complete manner. His work suggested the search for a concrete provability interpretation for the modal logic S4 which itself leads to a concrete provability interpretation for the intutionistic logic. In the first chapter of this work, we will try to solve this problem. For this purpose, we will generalize Solovay's provabil- ity interpretation of the modal logic GL to capture other modal logics such as K4, KD4 and S4. Then, using the mentioned Gödel's translation, we will propose a formalization for the BHK interpretation via classical proofs. As a consequence, it will be shown that the BHK interpretation is powerful enough to admit many different formalizations that surprisingly capture dif- ferent propositional logics, including...