MLTA_dlya_vsekh (1) / Электронные лекции 2013 / лекция 2
.pdf21
Кn-местному предикату можно применить n
кванторов. Каждый квантор связывает
соответствующую предметную переменную. Таким образом, применение одного квантора к n-местному предикату дает (n-1)-местный предикат.
n-местный предикат, к которому применены n
кванторов всеобщности или существования,
становится 0-местным предикатом или высказыванием.
22
Пример 2.2. Рассмотрим двуместный предикат
A(x,y) на множестве M=M1 M2. Применим к нему квантор всеобщности, например, по предметной переменной x. В результате получим одноместный
предикат B(y)= xA(x,y), множество истинности
которого TB M2 состоит из элементов, |
на которых |
одноместный предикат E(x) A x, y0 |
является |
тождественно истинным для любого y0 TB.
23
Применим к предикату A(x,y) квантор существования, например, по переменной y. В
результате получим одноместный предикат
C(x)= yA(x,y), множество истинности которого TC M1
состоит из элементов, на которых одноместный
предикат F(y) A x0, y является выполнимым для любого x0 TC .
24
Пример 2.3. Рассмотрим предложение “Если y
является планетой и x вращается вокруг y, то x
спутник y”.
Введём следующие предикаты:
одноместный предикат B(y)=”y является планетой”,
двуместный предикат C(x,y)=”x вращается вокруг y”,
двуместный предикат D(x,y)=”x спутник y”.
Тогда исходное предложение можно описать
истинным универсальным высказыванием x yA(x,y),
где двуместный предикат A(x,y)=B(y)C(x,y) D(x,y) .
25
2.2. Исчисление предикатов
Формальной теорией для логики предикатов является исчисление предикатов, которое строится на основе исчисления высказываний. Вводятся символы двух видов: предметные переменные (x,y,z,x1,x2...) и
предикатные буквы (P,Q,R,P1,P2,...). Из предикатных букв, предметных переменных, логических символов и скобок можно сформировать различные выражения,
некоторые из которых называются формулами.
26
Определение 2.8. |
Формулами |
исчисления |
||||
предикатов являются: |
|
|
|
|
||
а) предикатные буквы |
со |
следующими |
в |
|||
скобках |
предметными |
переменными; |
|
|||
б) выражения Ф, |
Ф1Ф2, |
Ф1 Ф2, Ф1 Ф2, |
||||
Ф1 Ф2, |
xФ(x) и |
xФ(x), где |
Ф, |
Ф1, Ф2 |
– |
некоторые формулы, x – некоторая индивидная
переменная.
27
Определение 2.9. Предметная переменная называется свободной, если она не следует непосредственно за квантором и не входит в область действия квантора по этой переменной, все другие переменные, входящие в формулу, называются
связанными.
Предикатная формула является высказыванием, тогда и только тогда, когда она не содержит ни одной свободной предметной переменной.
28
Аксиомы и правила вывода исчисления
предикатов можно получить расширением состава
аксиом и правил вывода исчисления высказываний.
1.Аксиомы исчисления высказываний дополняются двумя аксиомами исчисления предикатов:
xФ(x) Ф(x) и Ф(x) xФ(x).
29
2.Правила вывода исчисления высказываний дополняются двумя правилами вывода исчисления предикатов:
B Ф(x) |
, |
Ф(x) B |
|
( xФ(x)) B |
|
B ( xФ(x)) |
где B не содержит x.
30
Интерпретацией формулы исчисления предикатов называется конкретизация множеств, на которых принимают значения предметные переменные и конкретизация множеств истинности для каждой предикатной буквы.
Истинность предикатных формул может
зависеть от интерпретации.