Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
16
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
444.3 Кб
Скачать

1

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛОГИКА

И ТЕОРИЯ АЛГОРИТМОВ

Бригаднов Игорь Альбертович

доктор физико-математических наук, профессор

2

Лекция 2

ЛОГИКА ПРЕДИКАТОВ

2.1. Основные определения

Определение 2.0.а. Предикат - это повествовательное предложение, содержащее

предметные переменные из заданного множества M, замена которых на фиксированные значения из M превращает рассматриваемое предложение в высказывание

– истинное или ложное.

3

Определение 2.0.б. Выражение A(x1,x2,...,xn),

содержащее предметные переменные x1 M1, x2 M2,..., xn Mn, называется n-местным предикатом, если оно выражает некоторое n-местное отношение на множестве M=M1 M2 ... Mn .

Например, предложение A(x,y)="x вращается вокруг

y" - это 2-местный предикат на множестве M={Солнце,

Земля, Луна, Марс}.

Предикат – это отображение множества M на множество {0,1}

4

Определение 2.1а. Подмножество TA M

называется множеством истинности

предиката A(x), определенного на множестве M,

если A(x)=1 для любого x TA .

Например, множество истинности предиката

A(x,y)="x вращается вокруг y" на множестве

M={Солнце, Земля, Луна, Марс} – это множество упорядоченных пар (кортежей) TA ={(Земля, Солнце), (Луна, Земля), (Марс, Солнце), (Луна, Солнце)}.

5

Определение 2.1б. Предикат A(x), определенный на множестве M, называется:

тождественно истинным, если для любых аргументов его значение есть "истина", т.е. TA M ;

тождественно ложным, если для любых аргументов его значение есть "ложь", т.е. TA ;

выполнимым, если существует, по крайней мере, одна система его n аргументов, для которой значение предиката есть "истина", т.е. TA M .

Предикат A(x,y)="x+y=y+x" является тождественно истинным, предикат B(x)="x+1=x" – тождественно ложным, предикат C(x,y)="x+y=5" – выполнимым.

6

Рассмотрим предикаты A(x1,x2,...,xn) и B(x1,x2,...,xn),

определенные на одном множестве M=M1 M2 ... Mn.

Для построения формул логики предикатов используются логические операции отрицания,

конъюнкции и дизъюнкции.

Определение 2.2. Отрицанием предиката

A(x1,x2,...,xn) называется новый n-местный предикат

A(x1,x2,... xn), множество истинности которого является дополнением множества истинности предиката A(x1,x2,...,xn), т.е. TA M \TA.

7

Определение 2.3. Конъюнкцией предикатов

A(x1,x2,...,xn) и B(x1,x2,...,xn) называется новый n-местный предикат

C(x1,x2,...,xn)=A(x1,x2,...,xn ) B(x1,x2,...,xn),

множество истинности которого есть пересечение

множеств истинности A(x1,x2,..., xn) и B(x1,x2,..., xn), т.е.

TC TA B TA TB .

8

Определение 2.4. Дизъюнкцией предикатов

A(x1,x2,...,xn) и B(x1,x2,...,xn) называется новый n-местный предикат

D(x1,x2,...,xn)=A(x1,x2,...,xn) B(x1,x2,...,xn),

множество истинности которого есть объединение

множеств истинности A(x1,x2,...,xn) и B(x1,x2,...,xn), т.е.

TD TA B TA TB.

9

В логике предикатов, как и в логике высказываний,

можно определить операции импликации и эквивалентности через операции отрицания,

конъюнкции и дизъюнкции с соответствующим преобразованием множеств истинности, используя формулы преобразования

A B = A B

и, например,

A B = A B AB .

10

Для предикатов A(x1,x2,...,xn) и B(x1,x2,...,xn),

определенных на множестве M=M1 M2 ... Mn, имеем:

Определение 2.5а. Импликацией предикатов

A(x1,x2,...,xn) и B(x1,x2,...,xn) называется новый n-местный предикат

E(x1,x2,...,xn)=A(x1,x2,...,xn) B(x1,x2,...,xn),

множество истинности которого преобразуется по

правилу TE TA B TA TB.

Соседние файлы в папке Электронные лекции 2013