Слайд 2
Символическая логика
она же символическая
формируется в XIX веке,
благодаря
Готлобу Фреге и Бертрану Расселу
состоит в обширном использовании символов
для привычных логических форм, которые делают логическое рассуждение более сжатым и наглядным
Слайд 5
Высказывание
мысль, выраженная повествовательным предложением, которая может быть истинной
или ложной
Слайд 6
Формальный аппарат
А, В, С…. – пропозициональные переменные (формулы),
отражающие независимый факт;
¬ – униарная связка-юнктор;
∧, ∨ ,
⊕… – бинарные связки-юнкторы;
() – технические знаки;
(А ∧ В), (¬ А)…. – формулы.
Слайд 7
Юнкторы логики высказываний
Слайд 8
Преобразование конъюнкции
в дизъюнкцию
(А ∧ В) = ¬(¬А
∨ ¬В)
в импликацию
(А ∧ В) = ¬(А → ¬В)
Слайд 9
Преобразование дизъюнкции
в конъюнкцию
(А ∨ В) = ¬(¬А
∧ ¬В)
в импликацию
(А ∨ В) = (¬А → В)
Слайд 10
Преобразование импликации
в конъюнкцию
(А → В) = ¬(А
∧ ¬В)
в дизъюнкцию
(А → В) = (¬А ∨ В)
Слайд 11
Преобразование строгой дизъюнкции
в конъюнкцию
(А ⊕ В) = (А
∨ В) ∧ (¬А ∨ ¬В)
Слайд 12
Формулы
тождественно-истинные (законы)
истинные при всех наборах истинностных значений переменных
тождественно-ложные
(противоречия)
ложные при всех наборах истинностных значений переменных
выполнимые (нейтральные)
то истинные,
то ложные при различных наборах истинностных значений входящих в них переменных
Слайд 13
Правило подстановки
любую буквенную переменную в символическом выражении можно
заменять на произвольную формулу
Например,
(p ∨ ¬p)
p = (a ↔
b)
((a ↔ b) ∨ ¬(a ↔ b))
Слайд 14
Законы символической логики
дистрибутивности
ассоциативности
коммутативности
двойственности
контрапозиции
импортации
экспортации
транспозиции
исключения
поглощения
выявления
Слайд 15
Закон ассоциативности
(А ∧ (В ∧ С)) = ((А
∧ В) ∧ С)
(А ∨ (В ∨ С))
= (А ∨ В) ∨ С)
Закон коммутативности
(А ∧ В) = (В ∧ А)
(А ∨ В) = (В ∨ А)
Слайд 16
Закон дистрибутивности
для двух переменных
(А ∧ (В ∨ С))
= (А ∧ В) ∨ (А ∧ С)
(А
∨ (В ∧ С)) = (А ∨ В) ∧ (А ∨ С)
для большего количества переменных
(А ∨ В) ∧ (С ∨ D) = (А ∧ C) (А ∧ D) ∨ (B ∧ C) ∨ (B ∧ D)
(А ∧ В) ∨ (C ∧ D) = (А ∨ C) ∧ (А ∨ D) ∧ (B ∨ C) ∧ (B ∨ D)
Слайд 17
Закон двойственности
для конъюнкции и дизъюнкции
(А ∧ В) =
¬(¬А ∨ ¬В)
(А ∨ В) = ¬(¬А ∧ ¬В)
для
эквивалентности и строгой дизъюнкции
(А ↔ В) = ¬(¬ В ⊕ ¬ А)
(А ⊕ В) = ¬(¬ В ↔ ¬ А)
Слайд 18
Закон контрапозиции
(А → В) = (¬А → ¬В)
((А
∧ В) → С) = (¬С →(¬А ∨¬В))
Закон импортации
(А
→ (В → С)) = ((А ∧ В) → С)
Закон экспортации
((А ∧ В) → С) = (А → (В → С))
Слайд 19
Закон транспозиции
((А ∧ В) → С) = ((А
∧ ¬С) → ¬В)
Закон исключения
(А ∨ В) ∧ (¬А
∨ В) = В)
Слайд 20
Закон поглощения
(А ∧ (А ∨ В)) = А
(А
∨ (А ∧ В)) = А
Закон выявления
(А ∨ С)
∧ (В ∨ ¬ С) = (А ∨ С) ∧ (В ∨ ¬ С) ∧ (А ∨ В)
(А ∧ С) ∨ (В ∧ ¬ С) = (А ∧ С) ∨ (В ∧ ¬ С) ∨ (А ∧ В)
Слайд 21
результат реконструкции естественного языка
Здесь есть точные правила построения
высказываний (формул)
и сложных имен (термов)
Этот язык предназначен для
аксиоматического построения теорий, для анализа содержания высказываний естественного языка и выявления логических отношений между ними, для описания правил рассуждения, построения выводов и доказательств
Логика предикатов
Слайд 22
Нелогические символы естественного языка
Предикатор
Предметные функторы
Имя
Слайд 23
Имена
обозначают отдельный объект, бывают простые и сложные.
Простые
не содержат никакой информации об обозначаемых индивидах (имена собственные).
Сложные имена не только обозначают предмет, но и указывают на какие-либо его свойства
Слайд 24
Предметные функторы
знаки так называемых предметных функций (функциональная константа)
Наряду
с математическими функциями «синус», «логарифм», «умножение» и т.п. сюда
относятся такие особые характеристики предметов, как скорость, плотность, возраст, пол, профессия, агрегатное состояние, место жительства и др.
Слайд 25
Предикатор
(предикатная константа)
- выражение языка (слова и словосочетания), предметными
значениями которого являются свойства
(одноместные предикаторы)
или отношения
(многоместные
предикаторы)
Слайд 27
Определение терма
1
любая предметная переменная и предметная константа –
термы
2
если F – предметный функтор, а t1, t2, …,
tn –термы, то Fn (t1, t2, …, tn) – это термы
3
термами являются только выражения, которые построены по пунктам 1 и 2
Слайд 28
Пример
а – «Аполлон»
в – «Венера»
f1 –
«красавец»
g2 – «молодой»
f1(a) – Аполлон – красавец.
g2(a,в)
– Аполлон и Венера – молоды.
g2(f1(a),в) – Красавец Аполлон и Венера – молоды.
f1(g2(a,в)) – Красавцы, молодые Аполлон и Венера.
Слайд 29
Определение формулы
1
если Pn – n-местный предикатор, а t1,
..., tn – термы, то выражение Pn(t1, ..., tn)
– формула
2
если А и В – формулы, то ¬А, (А ∧ В),
(А ∨ В) (А → В), (А ↔ В) – формулы
3
если А формула, х – переменная,
то ∀х(А) и ∃x(А) – формулы
4
формулы - только такие выражения, которые построены по пунктам 1 – 3
Слайд 30
Область действия квантора
Если формула А имеет вид ∀хВ
или ∃хВ, то областью действия квантора ∀ или ∃
по переменной х является формула В
Слайд 31
Пример
«Если целое число больше 13, то его квадрат
делится без остатка на 4 или на 5»
∀х((Рх ∧
Q2(х, 13)) → (R(g(х, х), 4) ∨ R (g(х, х), 5)),
где
Р - «быть целым числом»,
Q2 - «больше чем»,
R - «делится на»
Слайд 32
Некоторые законы логики предикатов
1. Взаимовыразимость кванторов
∀хА ↔ ¬∃х¬А,
∃хА
↔ ¬∀х¬А.
2. Отрицание кванторов
¬∀хА ↔ ∃х¬А,
¬∃хА ↔ ∀х¬А.
3. Перестановка
кванторов
∀x∀yА ↔ ∀y∀xА,
∃x∃yА ↔ ∃y∃xА,
∃x∀yА → ∀y∃xА.
Слайд 33
Некоторые законы логики предикатов
4. Законы пронесения и вынесения
кванторов
а) конъюнкция
∀a(А ∧ В) ↔ (∀aА ∧ ∀aВ);,
∃a(А ∧
В) → (∃aА ∧ ∃aВ),
б) дизъюнкция
∃a(А ∨ В) ↔ (∃aА ∨ ∃aВ),
(∀aА ∨ ∀aВ) → ∀a(А ∨ В),
в) импликация
∀a(А → В) → (∀aА → ∀aВ),
(∃aА → ∃aВ) → ∃a(А → В).
Слайд 34
Примеры
«Все люди интересуются строением космоса»,
∀х(Р1(х) → Q1(х, f(a))
где
Р1 – «быть человеком», Q1 – «интересоваться»,
f –
«строение …», a – «космос»
«Некоторые звёзды не видны невооружённым глазом, но видны в телескоп»
∃х(Р2(х) ∧ ∀у∀z((Р3(у) ∧ Р4(z)) → (¬Q2(х, y) ∧ Q2(х, z))))
где Р2 – «быть звездой», Р3 – «быть невооружённым органом зрения», Р4 – «быть телескопом»,
Q2 – «виден с помощью»
Слайд 35
Исчисление естественного вывода
порождение одних формул из других
Здесь нет
аксиом. Знание не истинное,
а доказуемое.
Слайд 38
Пример
«Семён сидит дома или разговаривает по телефону. Если
он сидит дома, то он скучает. Он не разговаривает
по телефону. Стало быть, он скучает».