Galeria de mapas mentais Matemática Discreta Capítulo 4 Lógica de Predicados
Este é um mapa mental sobre lógica de predicados no Capítulo 4 de Matemática Discreta, incluindo indivíduos, predicados, quantificadores e funções, simbolização de fórmulas e proposições de predicados, paradigmas de predicados de fórmulas de predicados, etc.
Editado em 2023-11-18 10:36:19Il s'agit d'une carte mentale sur les anévrismes intracrâniens, avec le contenu principal, notamment: le congé, l'évaluation d'admission, les mesures infirmières, les mesures de traitement, les examens auxiliaires, les manifestations cliniques et les définitions.
Il s'agit d'une carte mentale sur l'entretien de comptabilité des coûts, le principal contenu comprend: 5. Liste des questions d'entrevue recommandées, 4. Compétences de base pour améliorer le taux de réussite, 3. Questions professionnelles, 2. Questions et réponses de simulation de scénarios, 1. Questions et réponses de capacité professionnelle.
Il s'agit d'une carte mentale sur les méthodes de recherche de la littérature, et son contenu principal comprend: 5. Méthode complète, 4. Méthode de traçabilité, 3. Méthode de vérification des points, 2. Méthode de recherche inversée, 1. Méthode de recherche durable.
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Lógica de predicado
Indivíduos, predicados, quantificadores e funções
Individual
O objeto considerado pela proposição é chamado de indivíduo
Um indivíduo é algo que existe de forma independente. Os indivíduos podem ser específicos, como 5, 3, 2 e Zhang San também pode ser abstrato, como pessoas.
Indivíduos específicos e específicos são chamados de constantes individuais
Indivíduos incertos são chamados de variáveis individuais
Ao discutir indivíduos, geralmente é necessário especificar o escopo da discussão individual, que é chamado de domínio individual, representado por D. Geralmente assume-se que D não está vazio
Pegamos todos os objetos imagináveis do mundo, como todos os animais, todas as plantas O conjunto composto por objetos, todas as letras, todos os números, etc. é chamado de domínio individual total, simplesmente Chamado de domínio global, é o maior domínio individual.
predicado
Palavras que expressam propriedades individuais e relacionamentos entre indivíduos são chamadas de predicados. predicado é relação
O predicado que expressa as propriedades de um indivíduo é chamado de predicado de 1 elemento, que expressa as propriedades de n indivíduos. O predicado do relacionamento entre é chamado de predicado n-ário.
Para qualquer predicado n-ário, a fim de expressar o predicado e sua aridade ao mesmo tempo, Assim como expressar uma função n-ária, ela é expressa na forma de P(x1, x2, · · · , xn).
E G(x, y): x > y, é uma função sobre proposições, chamada de funções proposicionais
A seleção do predicado está relacionada ao domínio individual
Se considerado no universo, são necessários dois predicados
P(x) é chamado de predicado característico,
quantificador
Outra maneira de fazer de P(x) uma proposição é quantificar as variáveis individuais x
quantificação universal
A quantificação existe.
Palavras que expressam características quantitativas individuais são chamadas de quantificadores
quantificador universal ∀
quantificador existencial ∃
A quantificação atual é realizada apenas em indivíduos e não em predicados, por isso é chamada de predicados de primeira ordem. lógica da palavra
O quantificador deve ser seguido por Variáveis de volume, como ∀x, ∀y, · · · , ∀δ, ∃x, ∃y, · · · , ∃δ. Portanto, ∀x, ∃x é um geral. As variáveis individuais que seguem o quantificador são chamadas de variáveis guia.
Se todas as variáveis individuais na função proposicional forem quantificadas, obteremos uma proposição pergunta
A função ou jurisdição do quantificador ∀x ou ∃x é chamada de escopo ou escopo de ∀x ou ∃x, e a variável individual x dentro do escopo é chamada de variável de restrição.
Se houver colchetes após o quantificador, a parte entre colchetes é seu escopo, como ∀x(P(x)→D(x));
Se não houver colchetes, a parte adjacente ao quantificador é o escopo, como ∃xP(x).
Variáveis que não estão vinculadas a nenhum quantificador são chamadas de variáveis livres
cartas
Para expressar “o pai de Zhang San”, “a soma dos quadrados de dois números”, etc., precisamos usar funções Os números são comumente chamados de funções na lógica de predicados.
Simbolização de fórmulas e proposições predicadas
fórmula de predicado
A fórmula de predicado (fórmula de predicado) é chamada de fórmula, que é o mesmo que a compreensão da fórmula de proposição. Desta forma, desde que seja uma sequência de símbolos ou expressão escrita corretamente com significado claro (incluindo predicados) é a fórmula do predicado
Corresponde a qualquer número natural n, predicado n-ário P e n indivíduos arbitrários t1,t2, · · · ,tn, P(t1,t2, · · · ,tn) é uma fórmula de predicado.
A é uma fórmula de predicado, então ¬A é uma fórmula de predicado.
Se A e B são fórmulas de predicado, então A ⋆ B é uma fórmula de predicado, onde ⋆ é um binário Conectivos lógicos.
Se A é uma fórmula de predicado, então ∀xA, ∃xA são fórmulas de predicado.
A sequência de símbolos obtida usando (1)(2)(3)(4) acima de um número finito de vezes é o único predicado Fórmula.
Se A e B são fórmulas de predicado, então A ⋆ B é uma fórmula de predicado, onde ⋆ é um binário Conectivos lógicos.
Simbolização de proposições
As etapas para simbolizar proposições na lógica de predicados são as seguintes
(1) Encontre todas as constantes individuais na proposição e expresse-as com a, b, c, · · · , ai, bi, · · ·;
(2) Identificar todos os predicados que devem ser selecionados em um determinado domínio individual, prestando especial atenção às propriedades Seleção de predicados;
(3) Determinação do quantificador;
(4) Determinar a redação;
(5) Encontre os conectivos que simbolizam a proposição dada.
Explicação e tipos de fórmulas de predicados
Explicação da fórmula do predicado
Existem infinitas interpretações da fórmula do predicado, e cada interpretação (interpretação) I consiste em 5 Composto por peças,
Especifique o domínio individual D.
Atribuindo valores de verdade a argumentos proposicionais em fórmulas de predicados
Interprete as constantes individuais e suas variáveis livres na fórmula do predicado como especificando o domínio individual D elementos em
Interprete funções em fórmulas de predicados como funções em D
Interpretar predicados em fórmulas de predicados como predicados em D
Equivalência lógica de dois quantificadores eliminadores
Tipo de fórmula de predicado
Uma fórmula de predicado que é verdadeira sob qualquer interpretação é chamada de fórmula permanente verdadeira ou válida
(Teorema de substituição de fórmula eternamente verdadeira) Para qualquer fórmula eternamente verdadeira em lógica proposicional, como (p → q) ∧ p → q, substitua todas as variáveis proposicionais por qualquer fórmula predicada A, B respectivamente A fórmula do predicado (A → B) ∧ A → B obtida por p, q é a fórmula eterna verdadeira
Existe uma interpretação de 1 e um predicado que tem uma interpretação de 0 A fórmula é chamada neutra ou acidental
A fórmula do predicado neutro não pode ser determinada dentro de um número finito de etapas; a fórmula do predicado sempre verdadeiro (ou sempre falso) pode ser determinada em Determinação em etapas limitadas.
Raciocínio em lógica de predicados
implicação lógica
Suponha que H1, H2, · · · , Hn e C sejam fórmulas proposicionais Se H1, H2, · · · , Hn são todas verdadeiras, Pode-se concluir que C é necessariamente verdadeiro, então diz-se que a inferência de C é derivada de H1, H2, · · · ,Hn A forma é válida (forma de argumento válida), denotada como H1, H2, · · · ,Hn ⇒ C.
Suponha que H1, H2, · · · ,Hn e C sejam fórmulas proposicionais, então o preenchimento de H1,H2, · · · ,Hn ⇒ C A condição necessária é que H1 ∧ H2 ∧ · · · ∧ Hn → C seja uma fórmula permanente, Ou seja, H1 ∧ H2 ∧ · · · ∧ Hn ⇒ C
regras básicas de inferência
A seguinte implicação lógica é válida: (1) ∀xA(x) ∨ ∀xB(x) ⇒ ∀x(A(x) ∨ B(x)). (2) ∃x(A(x) ∧ B(x)) ⇒ ∃xA(x) ∧ ∃xB(x).
Forma normal predicada da fórmula predicada
Definição da forma normal do predicado da fórmula do predicado
Suponha que A seja uma fórmula de predicado, se A = Q1x1Q2x2 · · · Qnxn(· · · B · · ·)(n ≥ 0), Onde Qi é ∀ ou ∃, e não há componente em B, é chamado A = Q1x1Q2x2 · · · Qnxn(· · · B · · ·) é a forma normal direta de A
Cálculo da forma normal da fórmula do predicado
1. Reduza os conectivos lógicos a fórmulas de predicados contendo apenas ¬, ∧, ∨.
2. Use as duas expressões equivalentes a seguir para mover o conectivo negativo para dentro. (1) ¬∀xA(x) = ∃x¬A(x) (2) ¬∃xA(x) = ∀x¬A(x)
3. Utilize expressões equivalentes para mover todos os quantificadores para a frente, utilizando técnicas de renomeação, se necessário.
Fórmulas de predicados logicamente equivalentes
Definição de fórmula de predicado equivalente
Suponha que A e B sejam fórmulas de predicados. Se A e B têm o mesmo valor sob qualquer interpretação, Então A e B são considerados logicamente equivalentes, denotados como A = B.
A condição necessária e suficiente para A = B é que a fórmula do predicado A ↔ B seja sempre verdadeira.
equivalência básica
¬∀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)
∀ é atribuível a ∧, mas ∀x(A(x) ∨ B(x)) ̸= ∀xA(x) ∨ ∀xB(x). Por exemplo, Dada a interpretação I, D = Z, A(x) : x é par, B(x) : x é ímpar.
∃x(A(x) ∨ B(x)) = ∃xA(x) ∨ ∃xB(x)
∃ é atribuível a ∨, mas ∃x(A(x) ∧ B(x) ̸= ∃xA(x) ∧ ∃xB(x).
palavra de peso duplo
∀x∀yA(x, y) = ∀y∀xA(x, y).
∃x∃yA(x, y) = ∃y∃xA(x, y)
O teorema da substituição equivalente ainda é válido na lógica de predicados.