Robin Stenwall Lunds universitet

Relevanta dokument
Robin Stenwall Lunds universitet

Robin Stenwall Lunds universitet

Robin Stenwall Lunds universitet

Formell logik Kapitel 10. Robin Stenwall Lunds universitet

Robin Stenwall Lunds universitet

Predikatlogik: Normalformer. Klas Markström

Normalisering av meningar inför resolution 3. Steg 1: Eliminera alla och. Steg 2: Flytta alla negationer framför atomära formler

Formell logik Kapitel 9. Robin Stenwall Lunds universitet

Filosofisk logik Kapitel 15. Robin Stenwall Lunds universitet

Grundläggande logik och modellteori (5DV102)

Innehåll. Föreläsning 7. Satslogiken är för grov. Samma sak i predikatlogik: Första ordningens predikatlogik. Logik med tillämpningar

Robin Stenwall Lunds universitet

Tommy Färnqvist, IDA, Linköpings universitet. 2 Strukturer Domäner Tolkningar... 3

Grundläggande logik och modellteori

Sanningsvärdet av ett sammansatt påstående (sats, utsaga) beror av bindeord och sanningsvärden för ingående påståenden.

Grundläggande logik och modellteori (5DV102)

Datorlingvistisk grammatik I Institutionen för lingvistik och filologi Oktober 2007 Mats Dahllöf

Logik för datavetare DVK:Log Tisdagen 28 oktober Institutionen för dataoch systemvetenskap David Sundgren

Föreläsning 8. Innehåll. Satisfierbarhet hos en formel. Logik med tillämpningar

Formell logik Kapitel 3 och 4. Robin Stenwall Lunds universitet

DD1350 Logik för dataloger

Tommy Färnqvist, IDA, Linköpings universitet. 1 Kursadministration 1. 2 Introduktion Varför logik? Satslogik... 2

Grundläggande logik och modellteori

Filosofisk Logik (FTEA21:4) föreläsningsanteckningar/kompendium. v. 2.0, den 29/ III. Metalogik 17-19

Filosofisk logik Kapitel 15 (forts.) Robin Stenwall Lunds universitet

En introduktion till predikatlogik

*UXSS YQLQJ±/RJLNPHGWLOOlPSQLQJDUYW

Semantik och pragmatik (Serie 4)

Semantik och pragmatik

Varför är logik viktig för datavetare?

Kap. 7 Logik och boolesk algebra

Filosofisk logik Kapitel 18. Robin Stenwall Lunds universitet

Grundläggande logik och modellteori

Logik och bevisteknik lite extra teori

FÖRELÄSNING 3 ANDERS MÄRAK LEFFLER IDA/HCS

FÖRELÄSNING 8 ANDERS MÄRAK LEFFLER IDA/HCS

K3 Om andra ordningens predikatlogik

Filosofisk logik Kapitel 19. Robin Stenwall Lunds universitet

Detta är ett ofärdigt utdrag ur ovanstående text. Vänligen sprid inte!

Grundläggande logik och modellteori

Grundläggande logik och modellteori

9. Predikatlogik och mängdlära

Föreläsning 3: Ekvationer och olikheter

Föreläsning 9: NP-fullständighet

F. Drewes Datavetenskapens grunder, VT02. Lite logik

ÖVN 6 - DIFFERENTIALEKVATIONER OCH TRANSFORMMETODER - SF Nyckelord och innehåll. a n (x x 0 ) n.

Relationskalkyl (RK)

Innehåll. Föreläsning 4-5. Logiska system. Alfabet. Calculus. Well-formed formulas. Vanliga termer i logik Satslogik. Första ordningens predikatlogik

Logik I. Åsa Hirvonen Helsingfors universitet. Våren 2013

Sats. Om t är en rätvinklig triangel så är summan av kvadraterna på kateterna i t lika med kvadraten på hypotenusan.

DD1350 Logik för dataloger

Filosofisk Logik (FTEA21:4) föreläsningsanteckningar I. v. 2.0, den 24/4 2013

Induktion, mängder och bevis för Introduktionskursen på I

Avslutning. Vad? Hur? Anmärkningar inför tentan 2. Vad ska kunnas?

Något om logik och logisk semantik

MATEMATIKENS SPRÅK. Syftet med denna övning är att med hjälp av logik lära oss att uttrycka matematik mer exakt,

Artificiell Intelligens

DD1350 Logik för dataloger. Fö 7 Predikatlogikens semantik

Flera kvantifierare Bevis Direkt bevis Motsägelse bevis Kontrapositivt bevis Fall bevis Induktionsprincipen. x y (x > 0) (y > 0) xy > 0 Domän D = R

Formell logik Kapitel 7 och 8. Robin Stenwall Lunds universitet

Föreläsning 7+8: NP-problem. Begreppet effektiv algoritm är alltså synonymt med går i polynomisk tid i den här kursen. Är detta en rimlig uppdelning?

Satslogik grundläggande definitioner 3. Satslogik. Uppgift 1. Satslogikens syntax (välformade formler) Satslogikens semantik (tolkningar)

Föreläsning 8+9: NP-problem. Begreppet effektiv algoritm är alltså synonymt med går i polynomisk tid i den här kursen. Är detta en rimlig uppdelning?

Formella metoder. Loop-program som statetransformers. Betrakta följande problem. specifikationen.

I en deterministisk omgivning beror nästa tillstånd bara av agentens handling och nuvarande tillstånd.

MATEMATIKENS SPRÅK. Syftet med denna övning är att med hjälp av logik lära oss att uttrycka matematik mer exakt, lära oss

p /\ q r DD1350 Logik för dataloger Kort repetition Fö 3 Satslogikens semantik

Substitution och unifiering

Om modeller och teorier

Elementär logik och mängdlära

Lektion 8: Konstruktion av semantiska tablåer för PTL-formler

Algoritmer, datastrukturer och komplexitet

Formell logik Kapitel 1 och 2. Robin Stenwall Lunds universitet

Vad är det? Översikt. Innehåll. Vi behöver modeller!!! Kontinuerlig/diskret. Varför modeller??? Exempel. Statiska system

Kompletteringsmaterial. K2 Något om modeller, kompakthetssatsen

K2 Något om modeller, kompakthetssatsen

Grundläggande logik och modellteori

Om semantisk följd och bevis

Några saker som jag inte hann: Ur trigonometriska ettan kan vi uttrycka och i termer av. Vi delar båda led i trig. 1:an med :

Filosofisk Logik (FTEA21:4) föreläsningsanteckningar v , den 24/

Föreläsning 5. Deduktion

Kompositionell semantik och λ-kalkyl

D. x 2 + y 2 ; E. Stockholm ligger i Sverige; F. Månen är en gul ost; G. 3 2 = 6; H. x 2 + y 2 = r 2.

Logik och kontrollstrukturer

Första ordningens logik

Andragradspolynom Några vektorrum P 2

MS-A0409 Grundkurs i diskret matematik Sammanfattning, del I

Lennart Carleson. KTH och Uppsala universitet

Vectorer, spannet av vektorer, lösningsmängd av ett ekvationssystem.

TATM79: Föreläsning 1 Notation, ekvationer, polynom och olikheter

Utsagor (Propositioner) sammansatta utsagor sanningstabeller logisk ekvivalens predikat (öppna utsagor) kvantifierare Section

Lösandet av ekvationer utgör ett centralt område inom matematiken, kanske främst den tillämpade.

Enhetsvektorer. Basvektorer i två dimensioner: 1 1 Basvektorer i tre dimensioner: Enhetsvektor i riktningen v: v v

MÖNSTER OCH TALFÖLJDER

Vektorerna är parallella med planet omm de är vinkelräta mot planets normal, dvs mot

Avsnitt 1, introduktion.

Begreppen "mängd" och "element" är grundläggande begrepp i matematiken.

5 Kontinuerliga stokastiska variabler

Booleska variabler och översättning mellan programuttryck och booleska variabler

Transkript:

Robin Stenwall Lunds universitet

Avsnitt 10.3 Några nyttiga ekvivalenser Två sätt att använda tautologa ekvivalenser i första-ordningens logik (1) Satser vars sanningsfuntionella former är tautologt ekvivalenta är FOekvivalenta. Exempel: Följande satser är FO-ekvivalenta ( x Cube(x) y Dodec(y)) x Cube(x) y Dodec(y)

(2) Men vi kan även använda DeMorgans lagar och andra tautologa ekvivalenser inuti formler. Exempel: Följande satser är FO-ekvivalenta: x(cube(x) Small(x)) x( Small(x) Cube(x)) Notera att de wffs som binds av kvantifikatorerna kommer att satisfieras av exakt samma objekt i varje möjlig situation.

Avsnitt 11.7 Prenex normalform Det är ibland bekvämare att hantera formler där samtliga kvantifikatorer har flyttats till början av uttrycket. Dessa typer av formler sägs vara i prenex normalform. Definition: En formel är i prenex normalform om den antigen saknar kvantifikatorer eller samtliga kvantifikatorer står i början av formeln, dvs om den har följande form: K 1 x 1 K 2 x 2, K n x n B där K i (i = 1, n) är antingen eller och formeln B är fri från kvantifikatorer. OBS! En formel utan kvantifikatorer betraktas som ett trivialt fall av en formel i prenex normalform.

Övning: vilka av följande uttryck står i prenex normalform? xp(x) xq(x) x y (P(x) Q(y)) x yr(x, y) R(x, y) xr(x,y)

En algoritm för prenex normalform Alla satser är logiskt ekvivalenta med någon sats i prenex normalform. För att omvandla en sats (vilken som helst) till prenex normalform använder vi oss av följande steg: 1. Eliminera samtliga förekomster av och från formeln ifråga. 2. Flytta alla negationstecken inåt i formeln så att de bara figurerar i literaler (alltså satser som antigen är atomära eller negerade atomära satser). 3. Om nödvändigt skriv om formeln så att inte två kvantifikatorer binder samma variabler och så att ingen variabel har både fria och bundna förekomster. 4. Vi erhåller nu en formel i prenex normalform genom att flytta samtliga kvantifikatorer till början av formeln.

Steg 1. Använd er av följande ekvivalenser när ni eliminerar förekomsterna av och : A B A B A B ( A B) (A B) A B (A B) ( A B)

Steg 2. Använd er av följande ekvivalenser när ni flyttar negationstecken inåt i en formel: DeMorgans lagar (P Q) ( P Q) (P Q) ( P Q) P P DeMorgans lagar för kvantifikatorer xp(x) x P(x) xp(x) x P(x)

Steg 3. Använd er av följande resultat när ni standardiserar isär variablerna: För vilken wff P(x) som helst och variabel y sådan att y inte figurerar i P(x) gäller följande: xp(x) yp(y) xp(x) yp(y)

Övning: standardisera isär samtliga variabler i följande formel: x(p(x) Q(x)) xq(x) zp(z) z(q(z) R(x)) Lösning: Ersätt x med y i x, x med u i x och z med w i zp(z) för att erhålla: y(p(y) Q(y)) uq(u) wp(w) z(q(z) R(x))

Steg 4. Använd er av följande ekvivalenser när ni flyttar kvantifikatorerna till början av formeln: För varje FO-formel P i vilken x inte är fri gäller: xp P xp P P xq(x) x(p Q(x)) P xq(x) x(p Q(x)) P xq(x) x(p Q(x)) P xq(x) x(p Q(x))

Kvantifiering på tomgång (eng. null quantification) När vi definierade wffs så krävde vi inte att den variabel som vi kvantifierade över är fri (eller förekommer överhuvudtaget) i den formel som kvantifikatorn appliceras på. Exempelvis är xcube(b) en wff även om Cube(b) inte innehåller den fria variabeln x. Betrakta då xcube(b). Denna sats kommer ut som sann i en värld om och endast om all objekt inom domänen satisfierar formeln Cube(b). Men vad betyder detta? Om du ersätter varje förekomst av x i Cube(b) med namnet n 1, så kommer resultatet att vara Cube(b). Så frågan om något objekt satisfierar Cube(b) är samma sak som att fråga om Cube(b) är sann. Därmed kommer xcube(b) och Cube(b) att vara sanna i exakt samma världar de är m.a.o. logiskt ekvivalenta.

Några andra nyttiga ekvivalenser i steg 4. xp(x) xb(x) x(p(x) Q(x)) xp(x) xq(x) x(p(x) Q(x)) OBS! xp(x) xb(x) är inte logiskt ekvivalent med x(p(x) Q(x)) och xp(x) xq(x) är inte ekvivalent med x(p(x) Q(x)). x yp(x, y) y xp(x, y) x yp(x, y) y xp(x, y) K 1 xp(x) K 2 yq(y) K 1 xk 2 y(p(x) Q(y)) K 1 xp(x) K 2 yq(y) K 1 xk 2 y(p(x) Q(y)), där K 1 och K 2 är antigen eller. Exempelvis om K 1 = och K 2 =, så är xp(x) yq(y) x y(p(x) Q(y)).

Ett exempel Hitta prenex normalformen för: x(( yr(x, y) y S(x, y)) ( yr(x, y) P)) Enligt steg 1. måste vi eliminera x( ( yr(x, y) y S(x, y)) ( yr(x, y) P)) Enligt steg 2. måste vi flytta negationstecknet inåt x( y R(x, y) ys(x, y) y R(x, y) P) I steg 3. standardiserar vi isär variablerna x( y 1 R(x, y 1 ) y 2 S(x, y 2 ) y 3 R(x, y 3 ) P) I steg 4. flyttar vi samtliga kvantifikatorer till början av formeln x y 1 y 2 y 3 ( R(x, y 1 ) S(x, y 2 ) R(x, y 3 ) P)

Övningar Ändra följander satser till prenex normalform: xp(x) yq(y) ( xp(x) R(b)) x(p(x) xq(x)) x[(c(x) y(t(y) L(x, y))) y(d(y) B(x, y))] Kom ihåg att varje steg i serien måste vara logiskt ekvivalent