Galleria mappe mentale Matematica Discreta Capitolo 4 Logica dei predicati
Questa è una mappa mentale sulla logica dei predicati nel capitolo 4 di Matematica Discreta, inclusi individui, predicati, quantificatori e funzioni, simbolizzazione di formule e proposizioni di predicati, paradigmi di predicati di formule di predicati, ecc.
Modificato alle 2023-11-18 10:36:19Microbiologia medica, Infezioni batteriche e immunità riassume e organizza i punti di conoscenza per aiutare gli studenti a comprendere e ricordare. Studia in modo più efficiente!
La teoria cinetica dei gas rivela la natura microscopica dei fenomeni termici macroscopici e le leggi dei gas trovando la relazione tra quantità macroscopiche e quantità microscopiche. Dal punto di vista del movimento molecolare, vengono utilizzati metodi statistici per studiare le proprietà macroscopiche e modificare i modelli di movimento termico delle molecole di gas.
Este é um mapa mental sobre uma breve história do tempo. "Uma Breve História do Tempo" é um trabalho científico popular com influência de longo alcance. Ele não apenas introduz os conceitos básicos da cosmologia e da relatividade, mas também discute os buracos negros e a expansão. Do universo. questões científicas de ponta, como inflação e teoria das cordas.
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logica predicativa
Individui, predicati, quantificatori e funzioni
individuale
L'oggetto considerato dalla proposizione si chiama individuo
Un individuo è qualcosa che esiste in modo indipendente. Gli individui possono essere specifici, come 5, 3, 2 e Zhang San può anche essere astratto, come le persone.
Individui specifici e specifici sono chiamati costanti individuali
Gli individui incerti sono chiamati variabili individuali
Quando si parla di individui, di solito è necessario specificare l'ambito della discussione individuale, che è chiamato dominio individuale, rappresentato da D. Si presume generalmente che D non è vuoto
Prendiamo tutti gli oggetti immaginabili nel mondo, come tutti gli animali, tutte le piante L'insieme composto da oggetti, tutte le lettere, tutti i numeri, ecc. è chiamato semplicemente dominio individuale totale Chiamato dominio globale, è il dominio individuale più grande.
predicato
Le parole che esprimono proprietà individuali e relazioni tra individui sono chiamate predicati. il predicato è una relazione
Il predicato che esprime le proprietà di un individuo è detto predicato a 1 elemento, che esprime le proprietà di n individui. Il predicato della relazione tra è chiamato predicato n-ario.
Per ogni predicato n-ario, per esprimere allo stesso tempo il predicato e la sua arità, Come per una funzione n-aria, viene espressa nella forma P(x1, x2, · · · , xn).
E G(x, y): x > y, è una funzione relativa a proposizioni, chiamate funzioni proposizionali
La scelta del predicato è legata al singolo dominio
Se considerati nell'universo, sono necessari due predicati
P(x) è chiamato predicato caratteristico,
quantificatore
Un altro modo per rendere P(x) una proposizione è quantificare le singole variabili x
quantificazione universale
La quantificazione esiste.
Le parole che esprimono caratteristiche quantitative individuali sono chiamate quantificatori
quantificatore universale ∀
quantificatore esistenziale ∃
L'attuale quantificazione viene effettuata solo sugli individui e non sui predicati, per questo si parla di predicati del primo ordine. logica delle parole
Il quantificatore deve essere seguito da Variabili di volume, come ∀x, ∀y, · · · , ∀δ, ∃x, ∃y, · · · , ∃δ. Pertanto, ∀x, ∃x è a complessivamente. Le singole variabili che seguono il quantificatore sono chiamate variabili guida.
Se tutte le variabili individuali nella funzione proposizionale vengono quantificate, otteniamo una proposizione domanda
Il ruolo o giurisdizione del quantificatore ∀x o ∃x è chiamato ambito o ambito di ∀x o ∃x, e la variabile individuale x all'interno dell'ambito è chiamata variabile vincolo.
Se ci sono parentesi dopo il quantificatore, la parte all'interno delle parentesi è il suo ambito, come ∀x(P(x)→D(x));
Se non ci sono parentesi, la parte adiacente al quantificatore è l'ambito, ad esempio ∃xP(x).
Le variabili che non sono vincolate da alcun quantificatore sono chiamate variabili libere
lettere
Per esprimere "il padre di Zhang San", "la somma dei quadrati di due numeri", ecc., dobbiamo utilizzare le funzioni I numeri sono comunemente chiamati funzioni nella logica dei predicati.
Simbolizzazione di formule predicative e proposizioni
formula predicativa
La formula del predicato (formula del predicato) viene definita formula, che equivale alla comprensione della formula della proposizione. In questo modo, purché si tratti di una stringa di simboli o di un'espressione scritta correttamente con un significato chiaro (compresi i predicati) è la formula del predicato
Corrisponde a qualsiasi numero naturale n, predicato n-ario P e n individui arbitrari t1,t2, · · · ,tn, P(t1,t2, · · · ,tn) è una formula predicativa.
A è una formula predicativa, quindi ¬A è una formula predicativa.
Se A e B sono formule di predicato, allora A ⋆ B è una formula di predicato, dove ⋆ è una formula binaria Connettivi logici.
Se A è una formula predicativa, allora ∀xA, ∃xA sono formule predicative.
La stringa di simboli ottenuta utilizzando (1)(2)(3)(4) sopra un numero finito di volte è l'unico predicato formula.
Se A e B sono formule di predicato, allora A ⋆ B è una formula di predicato, dove ⋆ è una formula binaria Connettivi logici.
Simbolizzazione delle proposizioni
I passaggi per simbolizzare le proposizioni nella logica dei predicati sono i seguenti
(1) Trovare tutte le costanti individuali nella proposizione ed esprimerle con a, b, c, · · · , ai, bi, · · ·;
(2) Identificare tutti i predicati che dovrebbero essere selezionati in un dato dominio individuale, prestando particolare attenzione alle proprietà Selezione del predicato;
(3) Determinazione del quantificatore;
(4) Determinare la formulazione;
(5) Trovare i connettivi per simboleggiare la proposizione data.
Spiegazione e tipi di formule predicative
Spiegazione della formula predicativa
Esistono infinite interpretazioni della formula del predicato e ciascuna interpretazione (interpretazione) I è composta da 5 Composto da parti,
Specificare il dominio individuale D.
Assegnazione di valori di verità ad argomenti proposizionali nelle formule dei predicati
Interpretare le costanti individuali e le loro variabili libere nella formula del predicato come se specificassero il dominio individuale D elementi dentro
Interpretare le funzioni nelle formule predicative come funzioni su D
Interpretare i predicati nelle formule dei predicati come predicati su D
Equivalenza logica di due quantificatori eliminanti
Tipo di formula predicativa
Una formula predicativa che è vera sotto qualsiasi interpretazione è chiamata formula permanente vera o valida
(Teorema di sostituzione della formula eternamente vera) Per qualsiasi formula eternamente vera nella logica proposizionale, come ad esempio (p → q) ∧ p → q, sostituisci tutte le variabili proposizionali con qualsiasi formula predicativa A, B rispettivamente La formula del predicato (A → B) ∧ A → B ottenuta da p, q è la formula eterna vera
Esiste sia un'interpretazione di 1 che un predicato che ha un'interpretazione di 0 La formula si chiama neutra o accidentale
La formula del predicato neutro non può essere determinata entro un numero finito di passaggi; è possibile determinare la formula del predicato sempre vero (o sempre falso). Determinazione in passaggi limitati.
Ragionamento in logica predicativa
implicazione logica
Supponiamo che H1, H2, · · · , Hn e C siano formule proposizionali. Se H1, H2, · · · , Hn sono tutte vere, Si può concludere che C è necessariamente vero, allora si dice che l'inferenza di C deriva da H1, H2, · · · ,Hn La forma è valida (forma di argomento valido), indicata come H1, H2, · · · ,Hn ⇒ C.
Supponiamo che H1, H2, · · · ,Hn e C siano formule proposizionali, allora il riempimento di H1,H2, · · · ,Hn ⇒ C La condizione necessaria è che H1 ∧ H2 ∧ · · · ∧ Hn → C sia una formula permanente, Cioè H1 ∧ H2 ∧ · · · ∧ Hn ⇒ C
regole di inferenza di base
Vale la seguente implicazione logica: (1) ∀xA(x) ∨ ∀xB(x) ⇒ ∀x(A(x) ∨ B(x)). (2) ∃x(A(x) ∧ B(x)) ⇒ ∃xA(x) ∧ ∃xB(x).
Forma normale del predicato della formula del predicato
Definizione di forma normale del predicato della formula del predicato
Supponiamo che A sia una formula predicativa, se A = Q1x1Q2x2 · · · Qnxn(· · · B · · ·)(n ≥ 0), Dove Qi è ∀ o ∃, e non c'è alcun componente in B, viene chiamato A = Q1x1Q2x2 · · · Qnxn(· · · B · · ·) è la forma normale diretta di A
Calcolo della forma normale della formula del predicato
1. Ridurre i connettivi logici a formule predicative contenenti solo ¬, ∧, ∨.
2. Utilizza le seguenti due espressioni equivalenti per spostare il connettivo negativo verso l'interno. (1) ¬∀xA(x) = ∃x¬A(x) (2) ¬∃xA(x) = ∀x¬A(x)
3. Utilizzare espressioni equivalenti per spostare tutti i quantificatori in primo piano, utilizzando tecniche di ridenominazione se necessario.
Formule predicative logicamente equivalenti
Definizione di formula predicativa equivalente
Supponiamo che A e B siano formule predicative. Se A e B hanno lo stesso valore sotto qualsiasi interpretazione, Allora A e B si dicono logicamente equivalenti, indicati come A = B.
La condizione necessaria e sufficiente per A = B è che la formula del predicato A ↔ B sia sempre vera.
equivalenza di base
¬∀xA(x) = ∃x¬A(x).
¬∃xA(x) = ∀x¬A(x).
∀x(A(x) ∧ B) = ∀xA(x) ∧ B
∀x(A(x) ∨ B) = ∀xA(x) ∨ B
∃x(A(x) ∧ B) = ∃xA(x) ∧ B
∃x(A(x) ∨ B) = ∃xA(x) ∨ B.
∀x(A(x) ∧ B(x)) = ∀xA(x) ∧ ∀xB(x)
∀ è assegnabile a ∧, ma ∀x(A(x) ∨ B(x)) ̸= ∀xA(x) ∨ ∀xB(x). Per esempio, Data l'interpretazione I, D = Z, A(x) : x è pari, B(x) : x è dispari.
∃x(A(x) ∨ B(x)) = ∃xA(x) ∨ ∃xB(x)
∃ è assegnabile a ∨, ma ∃x(A(x) ∧ B(x) ̸= ∃xA(x) ∧ ∃xB(x).
parola dal doppio peso
∀x∀yA(x, y) = ∀y∀xA(x, y).
∃x∃yA(x, y) = ∃y∃xA(x, y)
Il teorema di sostituzione equivalente vale ancora nella logica dei predicati.