
- •§8.1. Основные логические операции и их свойства.
- •§ 8.2. Предикаты и операции над ними.
- •Рассмотрим 3-местный предикат
- •Предложение
- •Аналогично
- •§9.1 Общее понятие о логическом исчислении.
- •§9.2. Формулы алгебры предикатов.
- •§ 9.3. Равносильность формул. Основные отношения равносильности.
- •§ 9.4. Использование равносильностей для упрощения формул.
- •§9.5. Построение исчисления предикатов.
- •2.Аксиомы и правила вывода исчисления предикатов.
- •§ 9.6. Выводимость и доказуемость формул.
- •§9.7. Семантика исчисления предикатов.
- •Лекция № 10. Понятие о теории моделей.
- •Добавление к ним формулы
Рассмотрим 3-местный предикат
P(x, y, z) = и, если z = x + y,
л, если z x + y,
на множестве N. Заменив х на 2 получим новый 2-местный предикат P(2,y,z)
P(2, y, z) = и, если z = 2 + y,
л, если z 2 + y,
который можно записать, например, в виде «Число z на две единицы больше числа y».
2. Пусть Р(x1, …, xn) - произвольный предикат на множестве М и n 2. Заменим х1 на х2 (или, как говорят, отождествим переменные х1, х2). В результате получим (n-1)-местный предикат
Р(x1, х2, х3, …, xn).
Аналогично можно получить из предиката Р(x1, …, xn) новые предикаты, отождествляя какие-либо другие переменные.
Пример 8.2.8.
Отождествляя переменные х и у в предикате из примера 8.2.7, получим 2-местный предикат
P(у, y, z) = и, если z = 2y,
л, если z 2y,
на множестве N. Этот новый предикат можно записать, например, в виде предложения «Число z в два раза больше числа у».
3. Учитывая связь понятия предиката с понятием высказывания, можно определить логические операции для предикатов. Если Р – n-местный предикат, а q – m-местный предикат, и переменные, входящие в Р, не входят в q, то через Pq обозначим (m+n)-местный предикат, значение которого при конкретных значениях переменных равно дизъюнкции соответствующих значений предикатов P и q.
Аналогично определяются конъюнкция и импликация предикатов, а также отрицания предиката.
4. Кроме операций , , ->, для предикатов на множестве можно определить еще логические операции навешивания кванторов всеобщности и существования.
Рассмотрим n-местный предикат Р(x1, …, xn) на множестве М. Добавив к нему фразу «Для всех х1» или «Для всякого х1», получим новое предложение, которое обозначим в виде
x1 Р(x1, …, xn). (8.2.9)
Из построения этого предложения видно, что при замене в нем переменных х2,…,хn соответственно элементами а2, …, аn получится высказывание
x1 Р(x1,а2, …, аn),
которое истинно в том и только том случае, когда высказывание Р(а, а2, …, аn) истинно при любом а М. Таким образом, (8.2.9) является (n-1)-местным предикатом. При этом говорят, что предикат (8.2.9) получен из предиката Р навешиванием квантора всеобщности по переменной х1. Отметим, что квантор всеобщности можно навешивать и по другим переменным.
Добавляя перед предикатом Р(x1, …, xn) фразу «Существует х1, такое что», получим новое предложение, которое обозначается в виде
x1 Р(x1, …, xn) (8.2.10)
Подставив в него элементы а2, …, аn вместо x2, …, xn, получим высказывание
x1 Р(x1,а2, …, аn),
которое истинно в том и только том случае, когда высказывание Р(а, а2, …, аn) истинно хотя бы при одном а из М. Следовательно, предложение (8.2.10) есть (n-1)-местный предикат на М.
Символ называется квантором существования, а о предложении (8.2.10) говорят, что оно получено из предиката Р(x1, …, xn) навешиванием квантора существования по переменной х1. Квантор существования можно навешивать и по другим переменным.
Пример 8.2.11.
Пусть Р(х, у) есть предикат на N
P(x, y) = и, если x делит y,
л, если x не делит y,
тогда предложение
у Р(х, у)
зависит только от переменной х.
При х = 1 оно принимает значение «и», т.к. 1 делит любое натуральное число. При любом другом значении х из N оно принимает значение «л», т.е.
у P(x, y) и, если x = 1,
л, если x 1,