Ü2-3: Mengenabstraktion

Durch das Verfahren der Mengenabstraktion wird eine Menge verschiedener Objekte, Sachverhalte oder Ereignisse sprachlich und gedanklich zusammengefasst. Genauer steht eine Personen vor vielen verschiedenen Objekten, Sachverhalten oder Ereignissen. Einige davon haben eine bestimmte Eigenschaft, die die restlichen Entitäten nicht haben. Genau diese Entitäten werden zu einer Einheit zusammengefasst. Ein Name für diese Gesamtheit wird eingeführt. Damit wurde eine neue Menge «erzeugt».
Die Beschreibung der fraglichen Eigenschaft wird in natürlicher Sprache normalerweise durch ein Adjektiv ausgedrückt. Zum Beispiel können alle Objekte, welche die Farbe «Rot» haben, zur Menge der roten Objekte zusammengefasst werden.
In normaler Sprache lassen sich auch speziellere Eigenschaften formulieren, wobei ein Substantiv mit einem Teilsatz verbunden wird. Zum Beispiel «Peter, der viel isst, schwer ist und normale Körpergröße hat, geht nach Hause» drückt eine «vielschichtige» Eigenschaft durch den Teilsatz «der viel isst, schwer ist und normale Körpergröße hat» aus.
Durch die Mengenlehre lässt sich dieses Verfahren ohne Grenzen weiter führen. In der Mengenlehre kann eine Eigenschaft durch viele Sätze konjunktiv zusammengefügt und beschrieben werden. Dabei muss nur sicher gestellt sein, dass in allen diesen Sätzen ein und dieselbe freie Variable zu finden ist. Genauer, sind diese Sätze eigentliche keine richtigen Sätze, sondern Formeln, die aus Sätzen entstanden, in dem ein Name – eventuell an mehreren Stellen – durch dieselbe Variable ersetzt wurde. Diese Formeln werden zusammengefasst und abgekürzt durch E ( x ). Mit dieser Formel wird nun die zugehörige Menge gebildet, die in folgender Form geschrieben wird:

{ x / E ( x ) }.

Wenn die Menge einen Namen \cal N bekommen hat, wird geschrieben:

\cal N = { x / E ( x ) }.

Es wird gesagt, dass \cal N die Menge alle x ist, welche die Eigenschaft E hat.
Zum Beispiel kann der Satz E ( a ) folgendes besagen. a ist ein Name für ein ganz bestimmtes Netz. Jeder weiß, dass es viele verschiedene Netze gibt. Daher kann man sich eine Eigenschaft zurecht legen, welche für all diese Netze zutrifft. Durch Abstraktion wird der Name a durch eine Variable x ersetzt, eine Formel E ( x ) wird gedanklich gebildet oder auch explizit beschrieben. Diese Formel E ( x ) kann im Beispiel zur Definition einer Menge \cal N von Netzen verwendet werden:

\cal N = { x / E ( x ) }.

a) Abstrahieren Sie aus dem Bereich alle größeren, materiellen Objekte die Menge der Planeten. Formulieren Sie dazu eine Eigenschaft, die ein Planet hat, aber ein anderes Objekt nicht.

b) Jeder kennt Paare von Personen, die verheiratet sind. Abstrahieren Sie aus allen Personenpaaren genau die Paare, die verheiratet sind. Formulieren Sie eine Eigenschaft, welche die fragliche Beziehung mit normaler Sprache ausdrückt. Versuchen Sie, diese Beziehung auch mengentheoretisch zu formulieren.

c) Abstrahieren Sie aus dem Bereich der natürlichen Zahlen alle Zahlen, die durch 2 teilbar sind und bilden Sie ein neue Menge, welche gerade diese Zahlen enthält. Die Bezeichnung für diese Menge sollte jeder Leser kennen.