Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЗАДАЧНИК по исчислению высказываний.doc
Скачиваний:
136
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
443.9 Кб
Скачать

7. Установление доказуемости формул

Как показывают примеры 6 и 7, применение метода преобразования вывода Г,АB в вывод ГАB, описанного в доказательстве МТ3, приводит к «разбуханию» результирующего вывода: если данный вывод содержит k формул, то результирующий вывод – 3k +2 формул. Существуют более «экономные методы». Например, неважно иметь содержащее 161 формулу доказательство формулы С))С)), которое получается трехкратным применением описанного алгоритма к выводу А С), В, АС (см. пример 6), важно только знать, что эта формула доказуема.

Пример 8.

Установить существование доказательства формулы С))С)).

  1. АС)

1. посылка

  1. В

2. посылка

  1. А

3. посылка

  1. ВС

4. МР(F1,F3)

  1. С

5. МР(F2,F4)

  1. АС), В, А├С

8. ОФВ (1-5)

  1. АС, В├АС

9. ТД(6)

  1. АС├(ВС)ВС)

10. ТД(7)

  1. С)((ВС)ВС))

11. ТД(8)

Пример 9.

Установить существование доказательства формулы С)((ВС)ВС)).

  1. АС

1. посылка

  1. ВС

2. посылка

  1. АВ

3. посылка

  1. С)((ВС)ВС))

4. АС8

  1. С)ВС)

5. МР(F1,F4)

  1. АВС

6. МР(F2,F5)

  1. С

7. МР(F3,F6)

  1. АС, ВС, АВ├С

8. ОФВ (1-7)

  1. АС, ВС├АВС

9. МТ2(8)

  1. АС├(ВС)ВС)

10. МТ2(9)

  1. С)((ВС)ВС))

11. МТ2(10)

8. Правила введения и удаления логических операторов

Метатеорема 5 (МТ5).

Для любого конечного множества формул Г и для любых формул А, В, С справедливы правила (введения и удаления), приведенные ниже:

Введение

Удаление

1

Если Г, АВ, то ГАВ

ТД, ВИ

2

А, АВВ

МР, УИ

3

А, ВАВ

ВК

4,5

АВА, АВВ

УК1,УК2

6,7

ААВ, ВАВ

ВД1, ВД2

8

Г, АС и Г, ВС, то Г, АВС

УД

9

Г, АВ и Г,АВ, то

ГА

RA,

ВО

10,

11

АА

А, АВ

УДО

СУО

12

АВ, ВА АВ

ВЭ

13

АВАВ

АВВА

УЭ1

УЭ2

9. Использование правил введения и удаления и мт1 при установлении существования доказательств и выводов в теории l.

Правила введения и удаления логических операций и МТ1 позволяют значительно упрощать и укорачивать метадоказательства существования доказательств и выводов в теории L по сравнению с непосредственным построением этих доказательств и выводов. И хотя, применяя эти правила и МТ1, мы устанавливаем только существование доказательств и выводов, но не располагаем ими, этого в большинстве случаев оказывается достаточно.

Методы установления выводимости:

  1. построение формального вывода;

  2. доказательство существования формального вывода;

  3. замена вопроса о выводимости вопросом о следовании в алгебре высказываний.

Методы установления доказуемости:

  1. построение формального доказательства;

  2. установление существования формального доказательства;

  3. замена вопроса о доказуемости вопросом об общезначимости в алгебре высказываний.

Пример 10.

Установить выводимость формулы АВ, ВА

  1. Построение формального вывода.

    1. АВ

    1. посылка

    1. В

    2. посылка

    1. В)В)

    3. АС12

    1. АВ

    4. МР(F1,F3)

    1. (АВ)(В)А)

    5. АС9

    1. В)А

    6. МР(F4,F5)

    1. В(АВ)

    7.

    1. АВ

    8. МР(F2,F7)

    1. А

    9. МР(F6,F8)

  2. Доказательство существования формального вывода.

    1. АВ, В, А В

    1. МТ1а

    1. АВ, В, А А

    2. МТ1а

    1. АВ, В, А АВ

    3. МТ1а

    1. АВ АВ

    4. УЭ1

    1. А, АВВ

    5. МР

    1. АВ, В, А АВ

    6. МТ1б(3, 4)

    1. АВ, В, АВ

    7. МТ1б(2, 5, 6)

    1. АВ, В А

    8. ВО(1, 7)

  3. Замена вопроса о выводимости вопросом о следовании в алгебре высказываний.

АВ, В╞ А

Установим верность данного следования методом от противного. Предполагаем, что следование не верно, т.е. при истинных посылках заключение является ложным. Получается следующая система уравнений:

противоречие.

Значит, следование является верным. Таким образом, установили данную выводимость.

Пример 11.

Установить доказуемость формулы АВ)А

  1. Построение формального доказательства.

    1. В) А)((А АВ))В)А))

    1.

    1. АВ) А

    2.

    1. АВ))В)А)

    3. МР(F1,F2)

    1. АВ)((АВАВ)))АВ)))

    4.

    1. ААВ

    5. АС6

    1. ВАВ)))АВ))

    6. МР(F4,F5)

    1. АВАВ))

    7.

    1. ААВ)

    8. МР(F6,F7)

    1. АВ)А

    9. МР(F3,F6)

  2. Установление существования формального доказательства.

    1. А├А

    1. МТ1а

    1. ААВ

    2. ВД1

    1. А, АВАВ)

    3. ВК

    1. ААВ)

    4.МТ1б(1, 2, 3)

    1. ААВ)

    5. ТД(4)

    1. АВ)А

    6. УК1

    1. АВ)А

    7. ТД(6)

    1. ААВ), АВ)А АВ)А

    8. ВЭ

    1. АВ)А

    9. МТ1б(5, 6, 7)

  3. Замена вопроса о доказуемости вопросом об общезначимости в алгебре высказываний.

АВ)А

Докажем общезначимость формулы методом равносильных преобразований.

Будем также учитывать, что АÚИºИ, обозначим данное соотношение (*).

АВ)АВ)А)АВ))(В))А)(ААВ))(ААВ))(ААВ))В))(ААААВ)В))АВ)И ИИ.