Формальные логические теории. Исчисление предикатов

Содержание

Слайд 2

Определение исчисления предикатов Определение 2.3. Функция одной или нескольких переменных, которая

Определение исчисления предикатов

Определение 2.3. Функция одной или нескольких переменных, которая принимает

логическое значение ”истина” или ”ложь”, называется предикатом.
Переменные предиката называются предметными переменными.
Слайд 3

Алфавит

Алфавит

 

Слайд 4

Кванторы

Кванторы

 

Слайд 5

Множество аксиом исчисления предикатов Аксиомы исчисления предикатов не содержат квантора существования.

Множество аксиом исчисления предикатов

Аксиомы исчисления предикатов не содержат квантора существования.

Для того, чтобы ввести в исчисление квантор существования, свяжем его с квантором всеобщности определением:
Слайд 6

Правила вывода исчисления предикатов

Правила вывода исчисления предикатов

 

Слайд 7

Теорема о дедукции исчисления предикатов

Теорема о дедукции исчисления предикатов

 

Слайд 8

Теорема о дедукции исчисления предикатов

Теорема о дедукции исчисления предикатов

 

Слайд 9

Слайд 10

Теоремы о полноте Мы уже упоминали понятие общезначимости формул, понимая под

Теоремы о полноте

Мы уже упоминали понятие общезначимости формул, понимая под

ними такие формулы, которые принимают значение ”истина” при всех значениях входящих в эту формулу переменных высказываний. Любая математическая теория интересна не только сама по себе, но и с точки зрения ее приложения в практических целях.
Формулы исчисления высказываний могут иметь некоторый смысл и обозначать некоторые высказывания естественного языка, если существует какая–либо интерпретация математической теории. Говоря неформально, интерпретировать математическую теорию — это значит связать с ней некоторую предметную область и указать соответствие формальных объектов математической теории и объектов данной предметной области.
Определение 2.5. Формула называется общезначимой, если она истинна при любой интерпретации. Логическая формальная теория называется полной, если любая формула выводима в этой теории тогда и только тогда, когда она общезначима.
Слайд 11

Теоремы о полноте

Теоремы о полноте

 

Слайд 12

Теоремы о полноте

Теоремы о полноте

 

Слайд 13

Теоремы о полноте В отличие от исчисления высказываний для исчисления предикатов

Теоремы о полноте

В отличие от исчисления высказываний для исчисления предикатов существует

недоказуемая там формула, которую без противоречия можно присоединить к системе аксиом:
Теорема 2.8. Исчисление предикатов не полно в узком смысле.
Теорема 2.9. (Теорема о полноте исчисления предикатов – теорема Геделя.) Всякая тождественно истинная формула выводима в исчислении предикатов. Иначе говоря, исчисление предикатов полно только в широком смысле.
Слайд 14

Логическое следствие

Логическое следствие

 

Слайд 15

Логическое следствие

Логическое следствие

 

Слайд 16

Метод резолюций

Метод резолюций

 

Слайд 17

Слайд 18

Примеры применения метода резолюций Пример 1. Методом резолюций доказать теорему ├¬A→(A→

Примеры применения метода резолюций

Пример 1. Методом резолюций доказать теорему ├¬A→(A→ B)

.
Доказательство. Запишем инверсию исходной формулы:
¬(¬A→(A→ B)).
Заменим все импликации по соответствующей формуле:
¬(¬A→(A→ B)) = ¬(¬¬A∨ (¬A∨ B)).
Применим закон двойного отрицания и закон де Моргана:
¬(¬A→(A→ B)) = ¬(A∨ (¬A∨ B)) = ¬A∧¬(¬A∨ B) =
= ¬A∧¬¬A∧¬B = ¬A∧ A∧¬B .
Получаем предложения: ¬A, A, ¬B. Резольвируем их:
1. ¬A – предложение.
2. A – предложение.
3. ¬B – предложение.
4. Ø R 1, 2.