INF1800 Forelesning 4

Like dokumenter
INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Praktisk informasjon INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET FORELESNING 5: UTSAGNSLOGIKK. Endringer i undervisningen. Spørreskjemaet.

Dagens plan INF3170 Logikk. Obliger og eksamen. Forelesning 1: Introduksjon, mengdelære og utsagnslogikk. Christian Mahesh Hansen og Roger Antonsen

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

INF1800 Forelesning 6

Litt mer mengdelære. INF3170 Logikk. Multimengder. Definisjon (Multimengde) Eksempel

INF3170 Forelesning 2

Dagens plan. INF3170 Logikk. Induktive definisjoner. Eksempel. Definisjon (Induktiv definisjon) Eksempel

Forelesning 1: Introduksjon. Utsagnslogikk og sekventkalkyle Arild Waaler januar 2008

Forelesning 2: Induktive definisjoner, utsagnslogikk og sekventkalkyle Christian Mahesh Hansen januar 2007

Dagens plan. INF3170 Logikk. Obliger og eksamen. Forelesning 1: Introduksjon. Utsagnslogikk og sekventkalkyle. Arild Waaler. 21.

Forelesning januar 2006 Introduksjon, mengdelre og utsagnslogikk. 1 Praktisk informasjon. 1.1 Forelesere og tid/sted. 1.2 Obliger og eksamen

Et utsagn (eng: proposition) er en erklærende setning som enten er sann eller usann. Vi kaller det gjerne en påstand.

MAT1030 Diskret Matematikk

Kapittel 4: Logikk (fortsettelse)

Hvis Ole følger inf3170, så liker Ole logikk. Ole følger inf3170, og Ole følger ikke inf3170. Ole følger inf3170, eller Ole følger ikke inf3170.

MAT1030 Forelesning 4

INF4170 { Logikk. Forelesning 1: Utsagnslogikk. Arild Waaler. 20. august Institutt for informatikk, Universitetet i Oslo

MAT1030 Forelesning 5

FOL: syntaks og representasjon. 15. og 16. forelesning

Dagens plan. INF3170 Logikk. Syntaks: Utsagnslogiske formler. Motivasjon

Kapittel 4: Logikk (utsagnslogikk)

MAT1030 Diskret Matematikk

MAT1030 Forelesning 6

MAT1030 Diskret Matematikk

INF3170 Logikk. Forelesning 3: Utsagnslogikk, semantikk, sekventkalkyle. Roger Antonsen. Institutt for informatikk, Universitetet i Oslo

Et utsagn (eng: proposition) er en erklærende setning som enten er sann eller usann. Vi kaller det gjerne en påstand.

INF1800 Forelesning 17

Repetisjonsforelesning

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

INF1800 Logikk og beregnbarhet Forelesningsnotater Høsten 2008

Oppsummering av Kapittel 3. MAT1030 Diskret matematikk LOGIKK. Logikk. Forelesning 5: Logikk

I Kapittel 3 så vi på hvordan data, som hele tall og reelle tall, kan representeres som bitsekvenser

MAT1030 Forelesning 5

Sekventkalkyle for utsagnslogikk

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

INF1800 Forelesning 15

Forelesning januar 2006 Induktive denisjoner og utsagnslogikk

Vi var midt i et eksempel, som vi tar opp igjen her, da tiden var ute.

Predikatlogikk Syntaks Semantikk INF3170 / INF4171. Predikatlogikk: Syntaks og semantikk. Andreas Nakkerud. 1. september 2015

Sammensatte utsagn, sannhetsverditabeller. MAT1030 Diskret matematikk. Sammensatte utsagn, sannhetsverditabeller

Det betyr igjen at det får verdien F nøyaktig når p = T, q = T og r = F.

Sekventkalkyle for utsagnslogikk

Definisjon 1.1 (Sunnhet). Sekventkalkylen LK er sunn hvis enhver LK-bevisbar sekvent er gyldig.

INF1800 Forelesning 18

Kapittel 4: Logikk. MAT1030 Diskret Matematikk. Oppsummering. En digresjon. Forelesning 6: Utsagnslogikk og predikatlogikk.

MAT1030 Diskret matematikk

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Repetisjon og noen løse tråder

MAT1030 Diskret matematikk

Oppsummering. MAT1030 Diskret matematikk. Oppsummering. Oppsummering. Eksempel ((p q) r) Eksempel (p (q r))

MAT1030 Diskret matematikk

Velkommen! Utsagnslogikk. Andreas Nakkerud. 20. august 2015 INF3170 / INF4171. Andreas Nakkerud. Syntaks og semantikk. Utsagnslogikk.

MAT1030 Diskret Matematikk

Forelesning 27. MAT1030 Diskret Matematikk. Bevistrær. Bevistrær. Forelesning 27: Trær. Roger Antonsen. 6. mai 2009 (Sist oppdatert: :28)

MAT1030 Diskret matematikk

MAT1030 Diskret matematikk

MAT1030 Diskret Matematikk

INF3170 Logikk. Ukeoppgaver oppgavesett 6

INF3170 Forelesning 1

TMA 4140 Diskret Matematikk, 1. forelesning

MAT1030 Diskret matematikk

Oppgaver fra forelesningene. MAT1030 Diskret matematikk. Oppgave (fra forelesningen 10/3) Definisjon. Plenumsregning 9: Diverse ukeoppgaver

INF3170 Forelesning 11

MAT1030 Forelesning 19

Førsteordens logikk - syntaks

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Intuisjonistisk logikk

INF3170 Logikk. Forelesning 11: Intuisjonistisk logikk. Roger Antonsen. 27. april Institutt for informatikk, Universitetet i Oslo

Kapittel 4: Logikk (predikatlogikk)

Vi startet forelesningen med litt repetisjon fra forrige uke: Det omvendte, kontrapositive og inverse utsagnet. La p og q være to utsagn, og p -> q

Generell induksjon og rekursjon. MAT1030 Diskret matematikk. Generell induksjon og rekursjon. Generell induksjon og rekursjon.

MAT1030 Diskret matematikk

Innledning. MAT1030 Diskret matematikk. Kapittel 11. Kapittel 11. Forelesning 33: Repetisjon

Kapittel 4: Logikk (predikatlogikk)

Plenumsregning 9. Diverse ukeoppgaver. Roger Antonsen april Oppgaver fra forelesningene. Oppgave (fra forelesningen 10/3).

INF3170 Forelesning 4

Forelesning 5: Førsteordens logikk syntaks og semantikk Christian Mahesh Hansen februar 2007

MAT1030 Forelesning 10

Dagens plan. INF3170 Logikk. Negasjon som bakgrunn for intuisjonistisk logikk. Til nå i kurset. Forelesning 9: Intuisjonistisk logikk.

MAT1030 Diskret Matematikk

Kapittel 5: Mengdelære

Forelesning 33. Repetisjon. Dag Normann mai Innledning. Kapittel 11

Emne 13 Utsagnslogikk

MAT1030 Diskret Matematikk

Kapittel 5: Relasjoner

Kapittel 5: Mengdelære

Forelesning 6: Frste-ordens logikk: syntaks og semantikk Roger Antonsen februar 2006

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Kapittel 5: Mengdelære

MAT1030 Diskret Matematikk

Obligatorisk oppgave 2 i MAT1140, Høst Løsninger og kommentarer

INF1800. Logikk og Beregnbarhet

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

MAT1030 Forelesning 11

Kompletthet av LK. INF3170 Logikk. Overblikk. Forelesning 9: Mer sekventkalkyle og kompletthet. Roger Antonsen

MAT1030 Diskret matematikk

Chapter 1 - Discrete Mathematics and Its Applications

Transkript:

INF1800 Forelesning 4 Utsagnslogikk Roger Antonsen - 27. august 2008 (Sist oppdatert: 2008-09-03 12:39) Før vi begynner Praktiske opplysninger Kursets hjemmeside blir stadig oppdatert: http://www.uio.no/studier/emner/matnat/ifi/inf1800/ h08/ Undervisningsplanen og forelesningsnotatene: /undervisningsplan.xml Oppgaver til gruppetimene: /oppgaver.html Ressurser: /ressurser.html Beskjeder: /beskjeder.xml Spørreskjema kommer! Obligatorisk oppgave 1 innlevering to uker fra fredag. Forelesningene og læreboken I denne delen legger vi mest vekt på forelesningsnotatene. Forelesningsnotatene kan leses helt uavhengig av boken. Noen steder vil vi være mer presis enn boken, og andre steder vil boken si mer enn det vi gjør her. Følgende avsnitt i boken regnes som pensum. Kapittel 1.1.1, side 2 5: Logical Statements Kapittel 6.1, side 345 348: How Do We Reason? Kapittel 6.2, side 348 369: Propositional Calculus Kapittel 6.5, side 394 395: Chapter Summary Utsagnslogikk Utsagnslogikk handler om utsagn Temaet for de neste ukene er utsagnslogikk. Hva er et utsagn? La oss definere det! Definisjon (Utsagn). Et utsagn (eng: proposition) er noe som enten er sant eller usant. 1

Dette noe kan være en setning, ytring eller meningsinnholdet til slike. Vi skal ikke gå nærmere inn på den filosofiske analysen av hva et utsagn er. Vi skal være ganske liberale i hva vi anser som utsagn. Sånt som ikke er utsagn Følgende er setninger/ytringer som ikke er utsagn. Når er eksamen? Hipp, hipp, hurra! Kom hit! Måtte nysgjerrigheten blant studentene blomstre. Et nyttig prinsipp for å forstå noe er å også forstå det motsatte, i dette tillfellet hva et utsagn ikke er! Det viktige når vi betrakter noe som et utsagn, er at vi ser bort fra alt annet enn egenskapen at den vil være sann eller usann. Atomære utsagn Vi starter med en mengde atomære (eng: atomic) utsagn, f.eks. Matematikk er spennende. Uten mat og drikker, duger helten ikke. Foreleseren kan sjonglere. Det fins mengder som ikke er tellbare. Studenter drikker for mye. 5 + 6 = 4 Den interne strukturen til atomære utsagn blir ikke analysert. Etter hvert skal vi lære første-ordens logikk, og da skal vi analysere utsagn i større detalj. Syntaks for atomære utsagn: Utsagnsvariable Definisjon (Utsagnsvariable). Mengden av utsagnsvariable (eng: propositional variables) er en tellbart uendelig mengde {P, Q, R,...} av symboler. Utsagnsvariable representerer atomære utsagn. Nøyaktig hva som er i mengden av utsagnsvariable er ikke så nøye. Det som er viktig er at vi har nok utsagnsvariable til å uttrykke det vi ønsker. Mengden av utsagnsvariable er en del av syntaksen til utsagnslogikk. I utgangspunktet kan symbolene bety hva som helst. 2

Sammensatte utsagn Fra atomære utsagn kan vi bygge opp sammensatte utsagn ved hjelp av logiske bindeord, som f.eks.: Eksempler: Studenter drikker for mye og 5 + 6 = 4 og eller ikke hvis... så... Hvis matematikk er spennende, så er fysikk spennende. Jeg er glad eller jeg er ikke glad. Vi skal bl.a. se på følgende spørsmål: Hvordan avhenger sannhetsverdien til et sammensatt utsagn av sannhetsverdiene til de atomære utsagnene det er bygget opp av? Hvilke utsagn er sanne uavhengig av sannhetsverdiene til de atomære utsagnene? (Slike utsagn kalles tautologier.) Syntaks for sammensatte utsagn For å fange slike inn sammensatte utsagn, f.eks. Hvis man trener, så blir man sterk. trenger vi altså flere symboler i språket. I dette tilfellet har vi to naturlige atomære utsagn: man trener man blir sterk Disse utsagnene kan representeres ved hjelp av utsagnsvariablene T og S, henholdsvis. Det sammensatte utsagnet kan representeres ved hjelp av den utsagnslogiske formelen (T S). Dette skal vi se nærmere på nå. Konnektiver Definisjon (Konnektiv). De logiske konnektivene (eng: connective) er,, og. Intuisjonen bak disse er følgende: skal bety ikke skal bety og skal bety eller skal bety impliserer eller hvis-så Konnektivene er en del av syntaksen; de er symboler vi skal bruke for å sette mindre formler (fra utsagnsvariable) sammen til større. Vi skal også bruke parenteser som hjelpesymboler. 3

Utsagnslogiske formler Vi skal nå definere mengden av utsagnslogiske formler. Denne mengden kaller vi Prop, for propositional. Husk: vi er fortsatt kun opptatt av syntaksen. Snart skal vi se hvordan disse formlene kan tolkes. Den enkleste utsagnslogiske formelen er utsagnsvariabelen. Det er vanlig å kalle en utsagnsvariabel for en atomær formel, så vi fanger opp det i en definisjon. Definisjon (Atomær formel). Enhver utsagnsvariabel er en atomær formel (eng: atomic formula). Definisjon (Utsagnslogisk formel). Mengden av utsagnslogiske formler (eng: propositional formula/well-formed formula) er den minste mengden Prop slik at: 1. Prop inneholder alle atomære formler. 2. Hvis F Prop, så er F Prop. 3. Hvis F, G Prop, så er (F G), (F G) og (F G) med i Prop. Det er den minste mengden som oppfyller 1-3 vi er ute etter. Forsøk å se for dere dette som en løk. Det innerste skallet består av atomære formler. Det neste skallet av formler med ett konnektiv, og så videre. Vi definerte nå helt presist en mengde Prop. Når vi snakker om utsagnslogiske formler, så mener vi altså denne mengden. Denne mengden er en mengde av syntaktiske objekter. (Foreløpig har vi ikke definert semantikken til utsagnslogiske formler.) Boka kaller en utsagnslogisk formel for en well-formed formula (wff), en velformet formel. Hvis det går klart frem hva vi mener, så sier vi bare formler. Eksempel (Utsagnslogiske formler). P, Q, R, S, T P, (Q R), (S T) ( P (Q R)), (S T) ( P (Q R)), (S T) 4

Notasjon. Vi dropper ofte unødvendige parenteser: (P Q) skrives P Q ((P Q) (P R)) skrives (P Q) (P R) Eksempel. Ikke alle strenger over det utsagnslogiske alfabet er utsagnslogiske formler: P ((Q P) Semantikk Semantikk Vi skal tolke utsagnslogiske formler som sanne eller usanne. Semantikken skal fortelle oss hva formler betyr. Matematisk sett er dette en helt presis disiplin; alt blir definert fra bunnen av. Vi skal holde et skarpt skille mellom syntaks (formler, symboler, tegn) og semantikk (meningen til symbolene, sannhetsverdiene, modellene), for å unngå forvirring. Sannhetsverdier Definisjon (Sannhetsverdi). La Bool = {0, 1}. Dette er mengden av sannhetsverdier (eng: truth values). Det finnes mange andre bokstaver eller symboler man kan anvende for å betegne sannhetsverdiene. true og false (som i læreboken) T og F og True og False sann og usann (ordet gal anbefales ikke) S og U Jeg anbefaler å bruke 0 og 1 i dette kurset. 5

Negasjon (ikke) Hvis F er et utsagn, så er negasjonen (eng: negation) til F utsagnet ikke F. Hvis F Prop, så er F Prop. Sannhetsverdien til F avhenger av sannhetsverdien til F på følgende måte. F F 1 0 0 1 Konjunksjon (og) Hvis F og G er utsagn, så er konjunksjonen (eng: conjuction) av F og G utsagnet F og G. Hvis F, G Prop, så er (F G) Prop. F og G kalles ofte konjunktene (eng: conjunct). Sannhetsverdien til (F G) avhenger av sannhetsverdiene til F og G på følgende måte. F G (F G) 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 Disjunksjon (eller) Hvis F og G er utsagn, så er disjunksjonen (eng: disjunction) av F og G utsagnet F eller G. Hvis F, G Prop, så er (F G) Prop. F og G kalles ofte disjunktene (eng: disjunct). Sannhetsverdien til (F G) avhenger av sannhetsverdiene til F og G på følgende måte. F G (F G) 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 Implikasjon (hvis, så) Hvis F og G er utsagn, så er implikasjonen (eng: implication) mellom F og G utsagnet hvis F, så G. Hvis F, G Prop, så er (F G) Prop. 6

Sannhetsverdien til (F G) avhenger av sannhetsverdiene til F og G på følgende måte. F G (F G) 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 7