En introduktion till predikatlogik

Relevanta dokument
FÖRELÄSNING 3 ANDERS MÄRAK LEFFLER IDA/HCS

Semantik och pragmatik

DD1350 Logik för dataloger. Fö 7 Predikatlogikens semantik

Semantik och pragmatik (Serie 4)

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

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

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

DD1350 Logik för dataloger

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

Sanning och lögnare. Rasmus Blanck VT2017. FT1200, LC1510 och LGFI52

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

Formell logik Kapitel 9. Robin Stenwall Lunds universitet

En introduktion till logik

Grundläggande logik och modellteori

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

Logisk semantik I. 1 Lite om satslogik. 1.1 Konjunktioner i grammatisk bemärkelse. 1.2 Sant och falskt. 1.3 Satssymboler. 1.

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

Logik: sanning, konsekvens, bevis

Viktiga frågor att ställa när ett argument ska analyseras och sedan värderas:

Formell logik Kapitel 1 och 2. Robin Stenwall Lunds universitet

FTEA12:2 Filosofisk Metod. Grundläggande argumentationsanalys II

Logik och bevisteknik lite extra teori

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

FÖRELÄSNING 8 ANDERS MÄRAK LEFFLER IDA/HCS

Första ordningens logik

Lite om bevis i matematiken

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

9. Predikatlogik och mängdlära

Om semantisk följd och bevis

Primitivt rekursiva funktioner och den aritmetiska hierarkin

Grundläggande logik och modellteori (5DV102)

Något om logik och logisk semantik

Logik I. Åsa Hirvonen Helsingfors universitet. Våren 2013

Predikatlogik: Normalformer. Klas Markström

Övningshäfte 1: Logik och matematikens språk

DD1350 Logik för dataloger

DD1350 Logik för dataloger. Fö 2 Satslogik och Naturlig deduktion

8. Naturlig härledning och predikatlogik

Grundläggande logik och modellteori (5DV102)

Föreläsning 5. Deduktion

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

Kap. 7 Logik och boolesk algebra

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

Om modeller och teorier

Tentamen i logik 729G06 Programmering och logik

Formell logik Kapitel 10. Robin Stenwall Lunds universitet

FTEA12:2 Filosofisk metod. Att värdera argumentation I

K3 Om andra ordningens predikatlogik

Kompletteringsmaterial. K2 Något om modeller, kompakthetssatsen

Robin Stenwall Lunds universitet

729G06 Logik FÖRELÄSNING 1 ANDERS MÄRAK LEFFLER IDA/HCS

Filosofisk logik Kapitel 19. Robin Stenwall Lunds universitet

Robin Stenwall Lunds universitet

7, Diskreta strukturer

Grundläggande logik och modellteori

K2 Något om modeller, kompakthetssatsen

4 Något om logik och semantik

Anteckningar om logik och semantik

Varför är logik viktig för datavetare?

10. Mängder och språk

Filosofisk logik Kapitel 15. Robin Stenwall Lunds universitet

Robin Stenwall Lunds universitet

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

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet TER1

Generellt kan vi säga att för att vi ska värdera ett argument som bra bör det uppfylla åtminstone följande kriterier:

Formell logik Föreläsning 1. Robin Stenwall

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.

Övningshäfte 2: Induktion och rekursion

Kompositionell semantik och λ-kalkyl

F. Drewes Datavetenskapens grunder, VT02. Lite logik

Induktion, mängder och bevis för Introduktionskursen på I

Filosofisk logik Kapitel 18. Robin Stenwall Lunds universitet

Semantik och pragmatik (serie 5)

*UXSS YQLQJ±/RJLNPHGWLOOlPSQLQJDUYW

Avslutning. Vad? Hur? Anmärkningar inför tentan 2. Vad ska ni kunna?

Logik en introduktion. Christian Bennet Björn Haglund Dag Westerståhl

LMA033/LMA515. Fredrik Lindgren. 4 september 2013

7, Diskreta strukturer

MATEMATIKENS SPRÅK. Avsnitt 1

DD1361 Programmeringsparadigm HT15

Probabilistisk logik 1

Semantik och pragmatik (Serie 3)

DD1361 Programmeringsparadigm HT17

Logik och modaliteter

3 Relationer och funktioner

Malmö högskola 2012/2013 Teknik och samhälle

MA2047 Algebra och diskret matematik

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

Föreläsning 9: Turingmaskiner och oavgörbarhet. Turingmaskinen. Den maximalt förenklade modell för beräkning vi kommer använda är turingmaskinen.

KTH Matematik Jan Kristoferson Problemsamling. till repetitionskurs i LOGIK (5B1928) för D och IT

13. CHURCH S OCH GÖDELS SATSER. KORT ORIENTERING OM BERÄKNINGSBARHET, EFFEKTIV UPPRÄKNELIGHET OCH AVGÖRBARHET.

Algoritmer, datastrukturer och komplexitet

DD1350 Logik för dataloger. Vad är logik?

Vad är semantik? LITE OM SEMANTIK I DATORLINGVISTIKEN. Språkteknologi semantik. Frågesbesvarande

Föreläsning 6. pseudokod problemlösning logik algoritmer

Kritiskt tänkande HTXF04:3 FTEB05. Rekonstruktion av argument

Formell logik Föreläsning 1. Robin Stenwall

Föreläsning 5: Summor (forts) och induktionsbevis

Den Gyllene Regeln och Substitutionsfunktioner

MS-A0409 Grundkurs i diskret matematik I

Transkript:

rasmus.blanck@gu.se FT1200, LC1510 och LGFI52 VT2017

(Premiss 1) (Premiss 2) (Slutsats) Alla människor är dödliga Sokrates är en människa Sokrates är dödlig Detta argument är intuitivt giltigt: Det finns ingen situation i vilken premisserna är sanna och slutsatsen falsk. Är argumentet satslogiskt giltigt?

Formalisera i satslogik: P : Alla människor är dödliga Q : Sokrates är en människa R : Sokrates är dödlig Intuitionen är att argumentet inte är satslogiskt giltigt: det verkar inte finnas någon koppling mellan premisser och slutsats.

Vi bevisar detta med hjälp av en sanningsvärdestabell: P Q R S S S S S F S F S S F F F S S F S F F F S F F F Det finns en rad i tabellen är P är sann, Q är sann och R falsk. Alltså: P, Q R.

Vi bevisar detta med hjälp av en sanningsvärdestabell: P Q R S S S S S F S F S S F F F S S F S F F F S F F F Det finns en rad i tabellen är P är sann, Q är sann och R falsk. Alltså: P, Q R.

Sokrates-argumentet är intuitivt giltigt, och verkar vara giltigt i kraft av sin form. Jämför med detta giltiga argument: (Premiss 1) (Premiss 2) (Slutsats) Alla katter är djur Sokrates är en katt Sokrates är ett djur Om premisserna är sanna, så är slutsatsen också sann. Det verkar alltså finnas en logisk form hos detta argument som satslogiken inte är lämpad att uttrycka. Vi behöver ett mer detaljerat språk för att uttrycka den inre strukturen hos satserna ovan.

Predikatuttryck Jag introducerar nu predikatlogik genom ett antal exempel. De enklast tänkbara satserna är sådana som uttrycker att ett visst objekt har en viss egenskap. Exempel: Solen lyser Eiffeltornet är högt Sokrates är en katt Björnen sover Dessa satser är uppbyggda av uttryck som betecknar individer eller objekt (designators i Halbach), i kombination med uttryck som betecknar egenskaper (predicates i Halbach). Individer/konstanter: Solen, Sokrates, Eiffeltornet, Björnen Predikat:... lyser,... är en katt,... är högt,... sover

Predikatuttryck Något mer komplicerade satser kan uttrycka relationer mellan objekt: Leon ser Eiffeltornet Lisa är starkare än Pelle Mölndal ligger mellan Göteborg och Kungsbacka De uttryck som betecknar relationer kallas också predikat:... ser...... är starkare än...... ligger mellan... och...

Kvantifikatoruttryck Alla människor är dödliga Det är aldrig kallt Någon katt är glad Vissa hundar skäller Vad har dessa uttryck för logisk form? Uttryck som alla, någon, aldrig, varje, vissa kallas kvantifikatoruttryck eller kvantifikatorer. (Det finns väldigt många fler kvantifikatoruttryck...) Predikatlogiken har tillgång till två kvantifikatorer: Allkvantifikatorn: för alla, varje Existenskvantifikatorn: det finns minst en, någon

Variabler Variabler används ofta i samband med kvantifikatoruttryck. Alla människor är dödliga kan formuleras om till För alla x gäller att om x är människa så är x dödlig Någon katt är glad kan formuleras som Det finns ett x sådant att x är en katt och x är glad Exemplen ger en idé om den (predikat)logiska formen hos dessa uttryck.

Språket L 2 Definition (Predikatsymboler) P k, Q k, R k, P1 k, Qk 1, Rk 1, Pk 2,... är predikatsymboler, där k är någon av sifforna 0, 1, 2, 3,... Om k = 0 så kan denna siffra utelämnas. En sådan symbol fungerar precis som en satssymbol i L 1. Exempel: P R 1 P 1 P 2 1 Q 3 P 2 3

Språket L 2 Definition (Ställighet) Det övre indexet på en predikatsymbol uttrycker hur många platser predikatet har. Detta kallas predikatets ställighet (arity på engelska). Exempel: P 2 har ställighet 2 och kan därför uttrycka relationer som... är längre än.... R3 1 har ställighet 1 och kan därför uttrycka egenskaper som... är glad. P har ställighet 0 och kan uttrycka påståenden som Lisa vet att det regnar.

Språket L 2 Definition (Konstanter) a, b, c, a 1, b 1, c 1, a 2,... är konstanter. Definition (Variabler) x, y, z, x 1, y 1, z 1, x 2,... är variabler. Definition (Termer) Varje variabel och varje konstant är en term.

L 2 Definition (Atomära L 2 -formler) Om Z är en n-ställig predikatsymbol och t 1,..., t n är termer, så är Zt 1... t n en atomär L 2 -formel. Exempel: P 1 a R 1 3 x Q2 xc 1 P är atomära L 2 -formler. P 1 ab Q 2 x är ej atomära L 2 -formler: i båda fallen är ställigheten fel.

Språket L 2 Definition (L 2 -formler) 1 Varje atomär L 2 -formel är en L 2 -formel. 2 Om ϕ och ψ är L 2 -formler så är ϕ, (ϕ ψ), (ϕ ψ), (ϕ ψ) och (ϕ ψ) också L 2 -formler. 3 Om ϕ är en L 2 -formel och v är en variabel så är vϕ och vϕ också L 2 -formler. Exempel: P ( xq 1 x Q 2 ab) y(p 1 y P 1 y) x zr 2 7 zx

Exempel Hur konstrueras formeln ( xq 1 x Q 2 ab)? Q 1 är en 1-ställig predikatsymbol och x är en term. Då är Q 1 x en atomär formel, och därmed en formel. Eftersom x är en variabel så är xq 1 x en formel. Q 2 är en 2-ställig predikatsymbol och a och b är termer. Då är Q 2 ab en formel. Men eftersom xq 1 x och Q 2 ab är formler, så är ( xq 1 x Q 2 ab) en formel.

Exempel Hur konstrueras formeln y(p 1 y P 1 y)? P 1 är en 1-ställig predikatsymbol och y är en term. Då är P 1 y en formel. Eftersom P 1 y är en formel så är P 1 y en formel. Så då är (P 1 y P 1 y) en formel. Eftersom y är en variabel så är y(p 1 y P 1 y) en formel.

Definition (Fria och bundna variabler) 1 Varje variabel i en atomär formel är fri. 2 Om en variabel är fri i ϕ och ψ så är den också fri i ϕ, (ϕ ψ), (ϕ ψ), (ϕ ψ) och (ϕ ψ). 3 I formlerna vϕ och vϕ är v bunden (dvs inte fri). Om någon annan variabel är fri i ϕ så är den också fri i vϕ och vϕ. Exempel: x är fri i P 1 x. x och y är fria i Q 1 x P 2 1 ya. x är bunden i xp 1 x. x är bunden, men y fri, i xq 2 1 xy.

Definition En L 2 -formel är en L 2 -sats omm ingen variabel förekommer fritt i formeln. Exempel: xp 1 x P 1 a y 1 xr 2 xy 1 yr 2 yc 2 är satser. P 1 x xr 2 xy R 2 yc 2 är formler, men inte satser.

Språket L = Definition (Atomära L = -formler) 1 Varje atomär L 2 -formel är en atomär L = -formel. 2 Om t och s är termer så är t = s en atomär L = -formel. Exempel: a = b x = c 2 z = y P 1 x Klassen av L = -formler kan nu definieras från atomära L = -formler på samma sätt som L 2 -formler definieras från atomära L 2 -formler.

Övningsuppgifter Vilka av följande uttryck är atomära formler? Vilka är (komplexa) formler? Ange deras huvudtecken. Är det några av uttrycken som är satser? 1 R 2 xyz 2 P 2 xy P 2 yx 3 (Q 1 a xp 2 ax) 4 x 2 (P 1 2 x 2 R 1 3 x 2) 5 R 2 xx 6 xr 2 1 xy (P1 y P 1 y) 7 x yr 2 xy P 8 xr 1 x P 1 xc 3 9 y 3 z(r (Q 2 xy 3 P 1 y 3 )) 10 y 3 zr x(q 2 xy 3 P 1 y 3 )