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

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

INF3170 Forelesning 1

Dagens plan. INF3170 Logikk

Forelesning 1: Introduksjon og mengdelære Christian Mahesh Hansen januar Praktisk informasjon. 1.1 Forelesere og tid/sted

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

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

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

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

INF3170 Forelesning 2

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

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Mengdelære INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET FORELESNING 2: MENGDELÆRE. Læreboken. Mengder. Definisjon (Mengde) Roger Antonsen

Dagens plan. INF3170 Logikk. Mengder. Definisjon. Notasjon. Forelesning 0: Mengdelære, Induksjon. Martin Giese. 23. januar 2008.

INF1800 Forelesning 2

To mengder S og T er like, S = T, hvis de inneholder de samme elementene. Notasjon. Mengden med elementene a, b, c og d skrives ofte {a, b, c, d}.

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

INF1800 Forelesning 4

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Repetisjon INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET FORELESNING 3: MENGDELÆRE, RELASJONER, FUNKSJONER. Mengder. Multimengder og tupler.

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

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

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

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

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

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

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Sekventkalkyle for utsagnslogikk

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Repetisjonsforelesning - INF1080

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

INF1800 Forelesning 6

MAT1030 Diskret matematikk

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

INF1800 Forelesning 17

INF1800 Forelesning 15

INF1080 Logiske metoder for informatikk. 1 Små oppgaver [70 poeng] 1.1 Grunnleggende mengdelære [3 poeng] 1.2 Utsagnslogikk [3 poeng]

MAT1030 Diskret matematikk

Kapittel 4: Logikk (utsagnslogikk)

MAT1030 Diskret Matematikk

INF1800 Logikk og beregnbarhet Forelesningsnotater Høsten 2008

Dagens plan. INF3170 Logikk. Semantikk for sekventer. Definisjon (Motmodell/falsifiserbar sekvent) Definisjon (Gyldig sekvent) Eksempel.

Forelesning 3-6. februar 2006 Utsagnslogikk sekventkalkyle og sunnhet. 1 Mengdelære III. 2 Utsagnslogikk. 1.1 Multimengder. 2.

Dagens plan. INF3170 Logikk. Kompletthet følger fra modelleksistens. Kompletthet. Definisjon (Kompletthet) Teorem (Modelleksistens)

MAT1030 Diskret Matematikk

Kapittel 5: Relasjoner

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

INF1080 Logiske metoder for informatikk. 1 Små oppgaver [70 poeng] 1.1 Grunnleggende mengdelære [3 poeng] 1.2 Utsagnslogikk [3 poeng]

UNIVERSITETET I OSLO

Intuisjonistisk logikk

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

Repetisjonsforelesning

UNIVERSITETET I OSLO

MAT1030 Diskret Matematikk

MAT1030 Forelesning 6

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

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

Definisjon 1.1 (Kompletthet). Sekventkalkylen LK er komplett hvis enhver gyldig sekvent er LK-bevisbar.

MAT1030 Forelesning 11

Førsteordens sekventkalkyle

Kapittel 5: Mengdelære

Kapittel 5: Mengdelære

INF3170 Forelesning 11

INF3170 Forelesning 4

UNIVERSITETET I OSLO

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Repetisjon og noen løse tråder

MAT1030 Forelesning 10

Dagens plan. INF3170 Logikk. Resolusjon: regel og utledninger. Overblikk. Definisjon. Forelesning 14: Avanserte emner. Christian Mahesh Hansen

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Førsteordens sekventkalkyle

Løsningsforslag oblig. innlevering 1

UNIVERSITETET I OSLO

MAT1030 Diskret matematikk

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. INF1080 Logiske metoder for informatikk

Oppsummering. MAT1030 Diskret matematikk. Relasjoner. Relasjoner. Forelesning 11: Relasjoner

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

Forelesning januar 2006 Induktive denisjoner og utsagnslogikk

Forelesning 11. Relasjoner. Dag Normann februar Oppsummering. Relasjoner. Relasjoner. Relasjoner

UNIVERSITETET I OSLO

Dagens plan. INF3170 Logikk. Introduksjon. Forelesning 7: Førsteordens logikk sekventkalkyle og sunnhet. Christian Mahesh Hansen. 5.

INF1800 Forelesning 18

UNIVERSITETET I OSLO

LØSNINGSFORSLAG UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Oppgave 1 Mengdelære (10 poeng)

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

Kapittel 5: Mengdelære

MAT1030 Diskret Matematikk

Repetisjon: Førsteordens syntaks og semantikk. 2 Førsteordens sekventkalkyle. 3 Sunnhet av førsteordens sekventkalkyle. 1 Mengden T av termer i L:

Forelesning 3: Utsagnslogikk sekventkalkyle, sunnhet og kompletthet Christian Mahesh Hansen - 5. februar 2007

UNIVERSITETET I OSLO

Velkommen til MAT1030!

MAT1030 Diskret Matematikk

UNIVERSITETET I OSLO

MAT1030 Diskret matematikk. Mengder. Mengder. Forelesning 9: Mengdelære. Dag Normann OVER TIL KAPITTEL februar 2008

Forelesning 9. Mengdelære. Dag Normann februar Mengder. Mengder. Mengder. Mengder OVER TIL KAPITTEL 5

UNIVERSITETET I OSLO

Kapittel 5: Relasjoner

Transkript:

Dagens plan INF3170 Logikk Forelesning 1: Introduksjon, mengdelære og utsagnslogikk Christian Mahesh Hansen og Roger Antonsen Institutt for informatikk, Universitetet i Oslo 1 Praktisk informasjon 2 23. januar 2006 3 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 2 / 29 Praktisk informasjon Forelesere og tid/sted Praktisk informasjon Obliger og eksamen Obliger og eksamen Forelesere: Christian Mahesh Hansen (chrisha@ifi.uio.no) Roger Antonsen (rantonse@ifi.uio.no) Kontor 2403, 2. etasje, Ifi Nettside: http://www.ifi.uio.no/inf3170 Forelesning: mandag 14:15 16:00 Lille auditorium Gruppeundervisning: onsdag 12:15-14:00 grupperom 3A, Ifi gruppelærer Martin G. Skjæveland (martige@ifi.uio.no) Obliger Planlagt ca. 4 små (?) obliger. Se hjemmesiden for tidsfrister. Bedømmes til bestått/ikke bestått. Alle obligene må bestås for å kunne gå opp til eksamen. Eksamen Ingen midttermineksamen. Avsluttende eksamen: muntlig eller skriftlig. Bokstavkarakterer avsluttende eksamen teller 100% Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 3 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 4 / 29

Praktisk informasjon Pensum Praktisk informasjon Støttelitteratur Pensum Støttelitteratur Ikke pensum i seg selv, frivillig ekstralesing! Definert av det som gjennomgås på forelesning og gruppeundervisning. Foiler deles ut på forelesning og legges ut på nettsiden. Ingen lærebok, men... J. Gallier. Logic for Computer Science - Foundations of Automated Theorem Proving Ligger tett opptil forelest pensum i kurset. Oppdatert versjon fra 2003 tilgjengelig for gratis nedlasting. Kun kapitlene 3, 4, 5 og 8 er aktuelle. Detaljerte henvisninger legges ut på nettsiden. M. C. Fitting. First-Order Logic and Automated Theorem Proving Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 5 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 6 / 29 Mengder Mengder Definisjon En mengde er en endelig eller uendelig samling objekter der innbyrdes rekkefølge og antall forekomster av hvert objekt ignoreres. Objektene i en mengde kalles elementer. Hvis a er element i mengden S, skriver vi a S. Hvis a ikke er element i S, skriver vi a S. To mengder S og T er like, S = T, hvis de inneholder de samme elementene. a {a, b, c} d {a, b, c} 1 {a, 1, γ, Φ} 2 {a, 1, γ, Φ} {a, b} = {b, a} {a, a, b} = {a, b} {a, b} {b, c} (mengdene er ulike) Notasjon Mengden med elementene a, b, c og d skrives ofte {a, b, c, d}. Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 7 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 8 / 29

Mengder Union Union slå sammen mengder Definisjon (Den tomme mengden) Den tomme mengden er mengden som ikke inneholder noen elementer. Skrives ofte {} eller. Definisjon (Singletonmengde) En singletonmengde er en mengde som har nøyaktig ett element. Både {a}, {b} og {b, b} er singletonmengder. Definisjon (Union) Hvis S og T er mengder, så er unionen av S og T mengden som inneholder alle objekter som er element i S eller T. Unionen av S og T skrives ofte S T. {a, b} {c, d} = {a, b, c, d} {a, b} {b, c} = {a, b, c} {1, 2, 3} = {1, 2, 3} Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 9 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 10 / 29 Snitt Differanse Snitt finne felles elementer Mengdedifferanse Definisjon (Snitt) Hvis S og T er mengder, så er snittet mellom S og T, eller S snittet med T, mengden som inneholder alle objekter som er element i både S og T. S snittet med T skrives ofte S T. {a, b} {c, d} = {a, b} {b, c} = {b} {1, 2, 3} = Definisjon (Mengdedifferanse) Hvis S og T er mengder, så er mengdedifferansen mellom S og T, eller S minus T, mengden som inneholder alle objekter som er element i S men ikke element i T. S minus T skrives ofte S \ T. {a, b} \ {c, d} = {a, b} {a, b} \ {b, c} = {a} {1, 2, 3} \ = {1, 2, 3} \ {a, b, c} = Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 11 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 12 / 29

Delmengder Kryssprodukt Delmengde Kryssprodukt Definisjon (Delmengde) En mengde S er en delmengde av en mengde T hvis alle elementer i S også er elementer i T. Skrives ofte S T. {a, b} {a, b, c} {a, b} {a, b} (enhver mengde er en delmengde av seg selv) {a, b, c} {a, b} {a, b} (den tomme mengden er en delmengde av alle mengder) {a, b} Definisjon (Kryssprodukt) Hvis S og T er mengder, så er kryssproduktet av S og T mengden av alle par s, t slik at s S og t T. Kryssproduktet av S og T skrives ofte S T. {a, b} {c, d} = { a, c, a, d, b, c, b, d } {a, b} {b, c} = { a, b, a, c, b, b, b, c } {a} {1, 2} = { a, 1, a, 2 } Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 13 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 14 / 29 Kryssprodukt Mengdebygger Mengdebygger Notasjon En mengde kan krysses med seg selv: S S {a, b} {a, b} = { a, a, a, b, b, a, b, b } S S S skrives ofte S 3. Generalisert: } S S {{... S } skrives S n. n Notasjon En definisjon på formen mengden av alle elementer x S slik at... kan skrives på formen {x x S og betingelse på x}. En slik konstruksjon kalles en mengdebygger. Definisjonen av kryssprodukt av S og T kunne vært skrevet slik: S T = { s, t s S og t T } {n n N og n er partall } definerer mengden av alle partall. {n n N og n er oddetall } definerer mengden av alle oddetall. Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 15 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 16 / 29

Relasjoner Relasjoner Relasjoner Relasjoner over én mengde Definisjon (Relasjon) En unær relasjon over S er en delmengde av S. En n-ær relasjon over mengdene S 1, S 2,..., S n er en delmengde av kryssproduktet S 1 S 2... S n. Hvis n = 2 sier vi at relasjonen er binær. Hvis S = {a, b, c}, så er {a, b} en unær relasjon over S. Hvis S = {a, b} og T = {1, 2}, så er { a, 1, b, 2 } en binær relasjon over S og T. Definisjon En n-ær relasjon over mengden S er en delmengde av S n. La S = {1, 2, 3}. { 1, 1, 2, 2, 3, 3 } er en binær relasjon over S. { 1, 2, 1, 3, 2, 3 } er også en binær relasjon over S. Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 17 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 18 / 29 Egenskaper ved binære relasjoner Egenskaper ved binære relasjoner Definisjon (Refleksiv) En binær relasjon R over mengden S er refleksiv hvis x, x R for alle x S. La S = {1, 2, 3}. Er R 1 = { 1, 1, 1, 2, 1, 3 } refleksiv? Hva med R 2 = { 1, 1, 2, 2, 3, 3 }? Definisjon (Symmetrisk) En binær relasjon R er symmetrisk hvis x, y R impliserer at y, x R. La S = {1, 2, 3}. Er R 1 = { 1, 2, 2, 1, 3, 2, 2, 3 } symmetrisk? Hva med R 2 = { 1, 2, 2, 1, 1, 3 }? Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 19 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 20 / 29

Egenskaper ved binære relasjoner Funksjoner Funksjoner Definisjon (Transitiv) En binær relasjon R er transitiv hvis x, y R og y, z R impliserer at x, z R. Definisjon (Ekvivalensrelasjon) En binær relasjon over mengden S er en ekvivalensrelasjon hvis den er refleksiv, symmetrisk og transitiv. Definisjon (Funksjon) En funksjon fra en mengde S til en mengde T er en relasjon f over S og T slik at for alle x S så finnes en unik y T slik at x, y f. Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 21 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 22 / 29 Operatorer Introduksjon Operator Definisjon (Operator) La S være en mengde. En unær operator på S er en funksjon fra S til S. En binær operator på S er en funksjon fra S S til S. Suksessorfunksjonen (n + 1) er en unær operator på N. Addisjonsfunksjonen (+) er en binær operator på N. Subtraksjonsfunksjonen ( ) er en binær operator på Z. Studie av de utsagnslogiske konnektivene. Vi starter med en mengde atomære utsagn, f.eks. parkeringsplassen er stengt IFI2 bygges Den interne strukturen til atomære utsagn blir ikke analysert. Atomære utsagn er enten sanne eller usanne. Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 23 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 24 / 29

Introduksjon Introduksjon Sammensatte utsagn bygges opp fra de atomære utsagnene ved hjelp av de logiske konnektivene: og, eller, ikke, hvis... så... : IFI2 bygges og parkeringsplassen er stengt 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. : IFI2 bygges eller IFI2 bygges ikke Syntaks: et presist definert symbolspråk for å representere utsagnslogiske utsagn. Semantikk: en presist definert tolkning av uttrykk i symbolspråket til sannhetsverdiene sann og usann. Kalkyle: syntaktisk manipulasjon av uttrykk i symbolspråket for å finne bevisbare uttrykk. Sunnhet: alle bevisbare uttrykk er tautologier korrekthet av kalkylen. Kompletthet: alle tautologier er bevisbare kalkylen sterk nok til å fange inn alle interessante uttrykk. Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 25 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 26 / 29 Syntaks Syntaks Syntaks Definisjon (Utsagnsvariable) Mengden av utsagnsvariable er en tellbart uendelig mengde V u = {P 1, P 2, P 3,...}. Notasjon Utsagnsvariable representerer atomære utsagn, f.eks. IFI2 bygges Forskningsparken er yngre enn IFI1 logikk er gøy Vi skriver ofte utsagnsvariable som P, Q, R,... For å fange inn sammensatte utsagn, f.eks. hvis IFI2 bygges, så er parkeringsplassen stengt, trengs flere symboler i språket: Definisjon (Utsagnslogisk alfabet) Det utsagnslogiske alfabet består av: Utsagnsvariablene i V u. De logiske konnektivene,, og. Hjelpesymbolene ( og ). Intuisjon: skal bety ikke skal bety og skal bety eller skal bety impliserer Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 27 / 29 Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 28 / 29

Syntaks Utsagnslogiske formler Definisjon (Atomær formel) Enhver utsagnsvariabel er en atomær formel. Definisjon (Utsagnslogisk formel) Mengden av utsagnslogiske formler er den minste mengden F u slik at: 1 F u inneholder alle atomære formler. 2 Hvis A F u, så er A F u. 3 Hvis A, B F u, så er (A B), (A B) og (A B) med i F u. Institutt for informatikk (UiO) INF3170 Logikk 23.01.2006 29 / 29