סיכום נקודות בלוגיקה
Transcription
סיכום נקודות בלוגיקה
סיכום נקודות בלוגיקה תזכורות ממתמטיקה בדידה מיו ࣆ – קשר )ܣ (ߤ݊.שמשמעותו ה n-הטבעי הראשון שמקיים את .A איוטה ࣃ – קשר )ܣ .ݔߡ( שמשמעותו ה x-היחיד המקיים את .A ) ઢההפרש הסימטרי( – כל האיברים שנמצאים בדיוק באחת מהקבוצות Aו.B- ניתן להתייחס לפונקציה כיחס המקיים תנאי החד-ערכיות.∀ܽ∀ܾଵ ∀ܾଶ . < ܽ, ܾଵ >∈ ݂ ∧< ܽ, ܾଶ >∈ ݂ → ܾଵ = ܾଶ : פונקציה חלקית מ A-ל B-היא יחס מ A-ל B-המקיים את תנאי החד-ערכיות הנ"ל. Rיחס סדר על .Aההגדרות יחסית ל.A- פונקציה מ A-ל B-היא פונקציה חלקית fמ A-ל B-המקיימת: רפלקסיבי ܴܽܽ .ܣ ∈ ܽ∀ ି ݂ ∈> ܾ . < ܽ,ܤ ∈ ܾ∃ܣ ∈ ܽ∀. אי רפלקסיבי )ܴܽܽ( .ܣ ∈ ܽ∀ אם Rהוא יחס ,אז היחס ההפוך ܴ ିଵמוגדר ע"י }ܴ ∈> ܾ .ܴ ିଵ = {< ܾ, ܽ > | < ܽ, ܵ ∘ ܴ הרכבה של יחסים המוגדרת }ܴ ∈> ܿ . < ܽ, ܾ >∈ ܵ ∧< ܾ,ܤ ∈ ܾ∃|ܥݔܣ ∈> ܿ .ܴ ∘ ܵ = {< ܽ, יחס Rעל קבוצה Aנקרא רפלקסיבי אם ݔܴݔ .ܣ ∈ ݔ∀. יחס Rנקרא אי רפלקסיבי אם )ݔܴݔ( ି.ݔ∀. אם מתקיים )ݔܴݔ( ି.ܣ ∈ ݔ∀ ,היחס נקרא אי רפלקסיבי על .A יחס Rנקרא טרנסיטיבי אם ݖܴݔ → ݖܴݕ ∧ ݕܴݔ .ݖ∀ݕ∀ݔ∀. יחס Rנקרא סימטרי אם ݔܴݕ → ݕܴݔ .ݕ∀ݔ∀, אנטי סימטרי חזק אם )ݔܴݕ( ି→ ݕܴݔ .ݕ∀ݔ∀ ואנטי סימטרי )חלש( אם ݕ = ݔ → ݔܴݕ ∧ ݕܴݔ .ݕ∀ݔ∀. יחס Rיקרא יחס סדר חלקי על Aאם הוא רפלקסיבי ,אנטי סימטרי וטרנזיטיבי. יחס סדר חלקי יקרא מלא על Aאם מתקיים גם כי ݔܴݕ ∨ ݕܴݔ .ܣ ∈ ݕ∀ܣ ∈ ݔ∀. סימטרי ∀ אנטי סימטרי ∀ אנטי סימטרי חזק ∀ טרנסיטיבי ∀ יחס סדר חלקי Rרפלקסיבי ,אנטי סימטרי וטרנזיטיבי יחס סדר מלא Rיחס סדר חלקי ובנוסף מתקיים ∀ יחס סדר חלקי חזק Rאי רפלקסיבי וטרנסיטיבי יחס סדר מלא חזק יחס Rיקרא יחס סדר חלקי חזק על Aאם הוא טרנסיטיבי ואי רפלקסיבי על .A Rיחס סדר חלקי חזק ובנוסף מתקיים יחס כזה יקרא מלא על Aאם מתקיים ݕ = ݔ ∨ ݔܴݕ ∨ ݕܴݔ .ܣ ∈ ݕ∀ܣ ∈ ݔ∀. ∀ יחס שקילות יחס Rיקרא שקילות על Aאם הוא רפלקסיבי על ,Aסימטרי וטרנזיטיבי. Rרפלקסיבי ,סימטרי וטרנסיטיבי אם Rהוא יחס שקילות ,מחלקת השקילות של xלפי Rהיא }ݕܴݔ|ܣ ∈ ݕ{ = ሿோݔ.ሾ מחלקת שקילות &|ܣ ∈ ݕ{ = ሿோݔ.ሾ אם Rיחס שקילות על ,Aקבוצת המנה של Rעל Aהיא }ܣ ∈ ݔ| ሿோݔ/ܴ = {ሾܣ. קבוצת מנה ∈ | ./ = {)*+ לוגיקה יחס נביעה ⊢ היא יחס בין קבוצות של נוסחאות לנוסחאות המקיים "רפלקסיביות" )ܣ ⊢ ܶ → ܶ ∈ ܣ(, מונוטוניות )אם ܣ ⊢ ܶ וגם ܵ ⊆ ܶ אז ܣ ⊢ ܵ( ו"טרנסיטיביות" )אם ߮ ⊢ ܶ ו ܶ, ߮ ⊢ ߰-אז ߰ ⊢ ܶ(. תחשיב הפסוקים הקלאסי )(CPL מוגדר מעל הא"ב :פסוקים אטומיים )… ,(p1,p2,p3קשרים → −,∨,∧,וסוגריים .הקטגוריה הסינטקטית היא נוסחה )או פסוק( כאשר .1כל פסוק אטומי הוא נוסחה. .2אם ߰ ߮,נוסחאות אז )߰ → ߮( – ߮, (߮ ∧ ߰), (߮ ∨ ߰),נוסחאות. טענות על נוסחאות ב) CPL-להוכחה שמשהו אינו נוסחה( :מספר הסוגרים הימיניים והשמאליים שווה ,בין כל 2פסוקים אטומים מופיע קשר ,קשר "וגם" אינו יכול להופיע בצמוד לסוגר ,מספר הסוגיים השמאליים שווה למספר הקשרים הבינאריים ,מילה ב CPL-אינה מתחילה בסוגר ימיני. הגדרה סמנטית לנביעה– ב CPL-ה"מבנה" נקרא "השמה" )פונקציה vמקבוצת הנוסחאות אל } {t,fהמקיימת: }→ (߰)൯, ⋄= {∨,∧,ݒ (߮),ݒ(߮ ⋄ ߰) =⋄∗ ൫ݒ (߮)൯,ݒ(−߮) = −∗ ൫ݒ כאשר ∗ ܺ היא פונקצית האמת המתאימה ל.(X- u.multinet.co.il u.multinet.co.il נוסחה תקרא טאוטולוגיה )סימון (⊢;<= 0אם כל השמה היא מודל שלה. למה) ∅ ⊢?@A B ↔⊢DEF G :כי כל השמה היא מודל של הקבוצה הריקה(. תורה ספיקה אם יש לה מודל .בהתאם ,תורה אי ספיקה היא תורה שאין לה מודל .פסוק ללא מודל נקרא סתירה. פסוקים A, Bשקולים לוגית אם לכל השמה vמתקיים v[A]=tאמ"ם .v[B]=t נשים לב שטאוטולוגיה נובעת מכל תורה ושכל נוסחה נובעת מנוסחה שהיא סתירה. טענה :פסוקים A, Bשקולים לוגית אמ"ם .⊢;<= $ → % ∧ $ → % טענה :יהי Aפסוק ו v, v'-השמות כלשהן .אם לכל *) H ∈ Iמתקיים ] v'[p]=v[pאז ]) v[A]=v'[Aאינדוקציה מבנית(. קבוצת הנוסחאות האטומיות של 0מוגדרת כך: • • • .I)H* = {H *.I)−0* = I)0 * I)$0 ⋄ 1%* = I)0*⋃I)1עבור → .⋄= {∨,∧, קבוצת תת הנוסחאות של Aמוגדרת כך: • • • .!)H* = {H { ∪ *)! = *.!)− !)$ ⋄ %* = !)*⋃!)* ∪ {$ ⋄ %עבור → .⋄= {∨,∧, M הצבה :אם 0,Aנוסחאות ו p-פסוק אטומי ,אז 0 LNOהינו הפסוק המתקבל מ 0-ע"י הצבת Aבמקום pומוגדר כך: • Q אם 0 = Hאז .φ LR O = A Q .φ LR O • אם 0 = Tכאשר T ≠ Hאז = q • אם 0 = −1אז .φ LR O = −ψ LR O • Q Q Q Q Q אם 0 = $ψ ⋄ ψ %אז φ L O = $ψ L O ⋄ ψ L O%עבור → .⋄= {∨,∧, R R R M X הערה 0 LN , Y , … O :מציין הצבה סימולטנית. משפט ההצבה :יהיו 0נוסחה v ,השמה T , … , T[ ,נוסחאות אטומיות שונות זו מזו ו A1,…,An-נוסחאות )לא בהכרח שונות( .תהי ' vהשמה כך שאם p=qiאז ) .v'(p)=v(Aiאחרת v'(p)=v(p) ,אזי .4 \ $0% = 4$0{ /H , … , [ /H[ % טענה :אם ' v, vהשמות כך ש v'(p)=v(p)-לכל * H ∈ I)0אז )) v'(0)=v(0הוכחה באינדוקציה מבנית(. טענה :אם =<;⊢ .ו ]-הצבה אז .]$.% ⊢ ]$% משפט ההחלפה :נניח vהשמה A ,נוסחה ו p-פסוק אטומי ,נגדיר השמה ' vכך שאם q=pאז ] ,v'[q]=v[Aאחרת ] q) v'[q]=v[qפסוק אטומי( .אז לכל פסוק Bמתקיים ]}.v'[B]=v[B{A/p רדוקציות לשאלת נביעה • • . ⊢;<= 0אמ"ם . ∪ {−0אינה ספיקה. לתורות סופיות – {1 , 1 , … , 1[ ⊢;<= 0אמ"ם הפסוק $1 ∧ 1 ∧ … ∧ 1[ % → 0הוא טאוטולוגיה. משפט הקומפקטיות T .1ספיקה אמ"ם כל קבוצה סופית חלקית שלה היא ספיקה. . ⊢;<= 0 .2אמ"ם יש Γ ⊆ .סופית כך ש.Γ ⊢;<= 0- הגדרה סינטקטית לנביעה– . ⊢_<; 0אם ל φ-יש הוכחה מ.T- הוכחה של פסוק φמתורה Tב HPC-היא סדרה סופית של פסוקים כך שהפסוק האחרון בסדרה הוא .φכל איבר בסדרה הוא אקסיומה של ,HPCאיבר של Tאו פסוק שמתקבל משני פסוקים קודמים בסדרה בעזרת היסק .MP טענה . ⊢_<; 0 :אמ"ם יש Γ ⊆ .סופית כך ש.Γ ⊢_<; 0- u.multinet.co.il u.multinet.co.il משפט הנאותות והשלמות .⊢`ab =⊢ca` -הוכחת נאותות ) (⊢ca` →⊢`abמוכיחים באמצעות אינדוקציה על אורך ההוכחה .הוכחת שלמות ) ` (⊢`ab →⊢caהיא ארוכה ומציקה. טענה :אם לכל פסוק Aב T1-מתקיים ;<_⊢ .אז לכל פסוק ,Bאם ;<_⊢ .אז ;<_⊢ .. משפט הדדוקציה הסמנטי . ∪ { ⊢;<= -אמ"ם → =<;⊢ .. משפט הדדוקציה הסינטקטי . ∪ { ⊢_<; -אמ"ם → ;<_⊢ ) .אינדוקציה על ההוכחה( .המשפט נכון עבור כל מערכת נוסח הילברט בה קיימות האקסיומות I1ו I2-ו MP-הוא כלל ההיסק היחיד עבור שפה עם קשר הגרירה. בנק דוגמאות " .1אם ו → -ספיקות אז Bספיקה" – דוגמה נגדית A=p :ו. = $T ∧ −T%- .2 u.multinet.co.il u.multinet.co.il