2. Теореми числення предикатів

Поняття виведення (доведення) формули, поняття теореми, виведення формули з множини гiпотез означаються у численнi предикатiв аналогiчно тому, як це було зроблено у численнi висловлень. Мають мiсце також теореми, подiбнi до теорем числення висловлень.

Теорема 1. Будь-яка вивiдна формула (теорема) числення предикатiв є тотожно iстиною (логiчно загальнозначущою) формулою.

Ця теорема доводиться аналогiчно теоремi 5.5. Спочатку безпосередньо перевiряється, що всi аксiоми є лзз формулами. Вiдтак, доводиться, що усi правила виведення зберiгають властивiсть лзз.

Теорема 2. Будь-яка тотожно iстинна предикатна формула є вивiдною (теоремою) в численнi предикатiв.

Доведення цiєї теореми досить складне i тут не наводитиметься.

З останнiх теорем випливає твердження, подiбне до твердження теореми 5.1.

Теорема 3. Предикатнi формули A i B рiвносильнi тодi i тiльки тодi, коли формула ((AB)(BA)) є вивiдною в численнi предикатiв, тобто є лзз.

Як i ранiше, для скорочення виразу ((AB)(BA)) вводять операцiю ~ i записують даний вираз у виглядi (A~B). Отже, останню теорему можна переформулювати так: формули A i B рiвносильнi (A = B) тодi i тiльки тодi, коли формула (A~B) є вивiдною в численнi предикатiв.

Оскiльки, як вже зазначалось вище, встановлення рiвносильностi формул у логiцi предикатiв є задачею значно складнiшою, нiж у логiцi висловлень, то дуже важливе значення останнього твердження полягає у тому, що цю задачу можна звести до пошуку формального виведення для вiдповiдної формули.

Побудоване числення предикатiв називають численням предикатiв першого порядку, або теорiєю першого порядку. У такiй теорiї аргументами фунцiй i предикатiв, а також змiнними, що зв’язуються кванторами, можуть бути лише предметнi змiннi.

Лекція №18

Тема: Алгоритми, їх види

План

1. Поняття про алгоритм

2. Властивості алгоритмів

3. Види алгоритмів

4. Вимоги до алгоритмів

Література

Прийма С.М. Математична логіка і теорія алгоритмів: Навчальний посібник – Мелітополь: ТОВ «Видавничий будинок ММД», 2008. – 134с.

Зміст

1. Поняття про алгоритм

2. Властивості алгоритмів

Алгоритми мають ряд важливих властивостей:

Скінченність

алгоритм має завжди завершуватись після виконання скінченної кількості кроків. Процедуру, яка має решту характеристик алгоритму, без, можливо, скінченності, називають методом обчислень.

Дискретність

процес, що визначається алгоритмом, можна розчленувати (розділити) на окремі елементарні етапи (кроки), кожен з яких називається кроком алгоритмічного процесу чи алгоритму.

Визначеність

кожен крок алгоритму має бути точно визначений. Дії, які необхідно здійснити, повинні бути чітко та недвозначно визначені для кожного можливого випадку.

Вхідні дані

алгоритм має деяку кількість (можливо, нульову) вхідних даних, тобто, величин, заданих до початку його роботи або значення яких визначають під час роботи алгоритму.

Вихідні дані

алгоритм має одне або декілька вихідних даних, тобто, величин, що мають досить визначений зв'язок із вхідними даними.

Ефективність

Алгоритм вважають ефективним, якщо всі його оператори досить прості для того, аби їх можна було точно виконати за скінченний проміжок часу з допомогою олівця та аркушу паперу.

Масовість

властивість алгоритму, яка полягає в тому, що алгоритм повинен забезпечувати розв`язання будь-якої задачі з класу однотипних задач за будь-якими вхідними даними, що належать до області застосування алгоритму.