Litt om Logikk og Litt om Vår Forskning

Like dokumenter
Last ned Utvalgte tekster - Gottlob Frege. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Utvalgte tekster Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

Last ned Utvalgte tekster - Gottlob Frege. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Utvalgte tekster Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN V06, MA0301

Mengder, relasjoner og funksjoner

Matematikk for IT, høsten 2015

Hva kan overordnede læringsmål være?

Forelesning 14. Rekursjon og induksjon. Dag Normann februar Oppsummering. Oppsummering. Beregnbare funksjoner

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

MAT1030 Diskret matematikk

MAT1140: Partielle ordninger, Zorns lemma og utvalgsaksiomet

Forelesning 1 mandag den 18. august

MAT1030 Diskret Matematikk

Kapittel 5: Mengdelære

Intuisjonistisk logikk

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

MAT1030 Diskret Matematikk

MAT1030 Forelesning 10

Kapittel 5: Mengdelære

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

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

Matematikk for IT, høsten 2017

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

Kvalitative utsagn fra en logikers ståsted

Øvingsforelesning 2. Mengdelære, funksjoner, rekurrenser, osv. TMA4140 Diskret Matematikk. 10. og 12. september 2018

INF3170 Forelesning 11

Partielle ordninger, Zorns lemma og utvalgsaksiomet

Kapittel 6: Funksjoner

Kapittel 5: Relasjoner

Bevis for sunnhet (og kompletthet) av bevissystemet med hensyn på semantikken

Emne 13 Utsagnslogikk

MAT1030 Diskret Matematikk

Forelesning 29: Kompleksitetsteori

Øvingsforelesning 7. Resten av kombinatorikk, litt modulusregning, rekurrenser og induksjon og MP13 eller MP18. TMA4140 Diskret Matematikk

Valg av kontaktpersoner/tillitsvalgte. MAT1030 Diskret matematikk. Oppsummering av kapittel 2. Representasjon av hele tall

Repetisjonsforelesning - INF1080

Merk: kopieringen av hovedformelen i γ-reglene medfører at bevissøk i førsteordens logikk ikke nødvendigvis behøver å terminere!

MAT1030 Diskret matematikk

Kvantorer. MAT1030 Diskret matematikk. Kvantorer. Kvantorer. Eksempel. Eksempel (Fortsatt) Forelesning 8: Predikatlogikk, bevisføring

MAT1030 Forelesning 14

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

Før vi begynner. Kapittel 5: Relasjoner og funksjoner. MAT1030 Diskret Matematikk. Litt om obligen og studentengasjementet

Dagens plan. INF3170 Logikk. Sekventkalkyle Gerhard Gentzen ( ) Innhold. Forelesning 12: Snitteliminasjon. Herman Ruge Jervell. 8.

Gottlob Frege: matematiker, logiker, og filosof

MAT1030 Forelesning 8

(a) R n defineres som mengden av kolonnevektorer. a 1 a 2. a n. (b) R n defineres som mengden av radvektorer

I Kapittel 2 lærte vi om tall i alternative tallsystemer, i hovedsak om binære tall, oktale tall og heksadesimale tall.

Zorns lemma og utvalgsaksiomet

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

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

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

Notat om kardinalitet for MAT1140 (litt uferdig)

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

Løsningsforslag. Emnekode: Emne: Matematikk for IT ITF Eksamenstid: Dato: kl til kl desember Hjelpemidler: Faglærer:

Kapittel 4: Logikk (predikatlogikk)

Thoralf Skolem Einfacher Beweis der Unmöglichkeit eines allgemeinen Lösungsverfahren für aritmetische Probleme DKNVS Forhandlinger

Figurtall en kilde til kreativitet

MAT1030 Diskret matematikk

Forelesning 13. Funksjoner. Dag Normann februar Opphenting. Opphenting. Opphenting. Opphenting

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

MA1301 Tallteori Høsten 2014 Oversikt over pensumet for midtsemesterprøven

MAT1030 Diskret Matematikk

MAT1030 Diskret Matematikk

Kapittel 4: Mer predikatlogikk

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

Kapittel 3: Litt om representasjon av tall

Forelesning 14 torsdag den 2. oktober

MAT1030 Diskret Matematikk

MAT1030 Diskret Matematikk

Kapittel 4: Logikk (fortsettelse)

Tillegg til kapittel 11: Mer om relasjoner

Repetisjon. MAT1030 Diskret Matematikk. Oppsummering. Oppsummering. Forelesning 15: Rekursjon og induksjon. Roger Antonsen

MAT1030 Forelesning 12

Dagens plan. INF4170 Logikk. Fri-variabel sekventkalkyle. Forelesning 10: Automatisk bevissøk II fri-variabel sekventkalkyle og sunnhet.

Emnebeskrivelse og emneinnhold

OPPGAVESETT MAT111-H16 UKE 36. Oppgaver til seminaret 9/9. Husk at seminaret finnes i to varianter, begge fredag :

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

MAT1030 Diskret Matematikk

Kapittel 4: Mer predikatlogikk

Oppgave 1. ( xφ) φ x t, hvis t er substituerbar for x i φ.

Kapittel 6: Funksjoner

LO118D Forelesning 2 (DM)

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

Dagens plan. INF4170 Logikk. Modelleksistens for grunn LK repetisjon. Kompletthet av fri-variabel LK. Teorem (Kompletthet) Lemma (Modelleksistens)

Plenumsregning 1. MAT1030 Diskret Matematikk. Repetisjon: Algoritmer og pseudokode. Velkommen til plenumsregning for MAT1030

MAT1030 Forelesning 14

MAT1030 Diskret Matematikk

EKSAMEN. Emnekode: Emne: Matematikk for IT ITF Eksamenstid: Dato: kl til kl desember Hjelpemidler: Faglærer:

Det utsagnslogiske spraket: konnektiver og formler. Semantikk: Denisjon av sannhet og gyldighet

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

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

SANNSYNLIGHETSREGNING

Sekventkalkyle for utsagnslogikk

Eksamensoppgave i MA0301 Elementær diskret matematikk løsningsforslag

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

True False. Q(0, 1, 2) yq(0, y, y) x yq(x, y, 10) x yq(x, y, x + x) y xq(x, y, x + x) x y Q(x, y, x + x) y x Q(x, y, x + x) x y zq(x, y, z)

Førsteordens sekventkalkyle

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

Disposisjon for faget

Transkript:

og Litt om Vår Forskning February 2, 2009

Hva vi skal snakke om? 1 Hva er? 2 Hva er? 3 Hva driver to tilfeldig valget matematiske logikere (vi) med?

Noen definisjoner av er (det formelle) studiet av gyldige resonnementer. Logic is the art/science of non-contradictory identification. (Ayn Rand) Logic is the anatomy of thought (John Locke) Logic takes care of itself; all we have to do is to look and see how it does it. (Ludwig Wittgenstein)

Aristoteles Veldig kort Historie en som displin oppstod med Aritoteles, da nært knyttet til læren om retorikk. Aristoteles huskes særlig for sine studier av syllogismene: et argument der én konklusjon følger fra to premisser. Den mest berømte er kanskje modus ponens som har formen: A medfører B, og A, dermed B. Dette skriver vi med symboler som: (A B A) B Aristoteles forfatterskap regnes fremdeles som meget relevant faktisk er betydelige deler av logikk-delen i ExPhil nesten direkte oversatt fra de originale tekstene.

Etter Aristoteles Veldig kort Historie Aristoteles blir gjenoppdaget i den tidlige middelalderen i de Mauriske bibliotekene i Spania. Siden har filosofer bygget videre på Aristoteles verker. Filosofer som f.eks. Francis Bacon, John Locke, David Hume, Immanuel Kant, Friedrich Hegel og Ludwig Wittgenstein studerer mere eller mindre formellt grunnlaget for menneskelig viten og tenkning. Filosofer (og matematikere) som f.eks. Leibniz, Boole, Peirce utvikler en abstrakt, symbolsk beskrivelse av Aristotelsk (og nyere) logikk.

Hva er? Hva er? To definisjoner: er studiet av med matematiske metoder. er studiet av Matematikk med logiske metoder. På en side: regne med argumenter med en matematisk presisjon og formalisme, f.eks. symbolsk logikk. På en annen side: studere hvordan matematikere jobber fra et filosofisk perspektiv, f.eks. Hva er et matematisk bevis?.

Noen Viktige Navn Hva er? G. Frege og G. Cantor: Matematikere og filosofer på slutten av 1800-tallet, som inspirert av bl.a. Leibniz og Boole begynnte å beskrive matematikken ved hjelp av logiske formalismer. Principia Mathematica: Et trebindsverk om matematikkens grunnlag, skrevet av Alfred North Whitehead og Bertrand Russell, utgitt i årene 1910 1913. Et forsøk på å utlede hele den moderne matematikken fra en veldefinert menge aksiomer og slutningsregler (tenk: syllogismer). Navn: Hilbert, Gödel, Kleene,... Blant norske logikere er Thoralf Skolem en bauta. Litt mer om ham siden.

idag Hva er? Modellteori Hvilke Strukturer/Universer oppfyller gitte Aksiomer? Bevisteori Slutningsregler og Teoremer, hvor vanskelige er der? Mengdelære Abstrakt modell for hele matematikken(?: Derom strides de lærde). Rekursjonsteori Grunnlaget for regneprosedyrer (algoritmer). Teoretisk Informatikk Anvendt rekursjonsteori++. Matematisk Filosofi det var f.eks. den striden da...

Hvem vi er Hva er? Philipp er ansatt som Post doktor. Mathias er anstatt som PhD student. En forsker-lærling.

Thoralf Skolem (1887 1963) Hva er? Thoralf Skolem er en berømt logiker innen matematisk logikk er hans navn like kjent som Abel! Hans arbeider omfatter de fleste logiske underdisiplinene. Han virket 1916 1957 ved UiO (som het Det Kongelige Fredriks Universitet frem til 1939). Vi skal se litt på en artikkel publisert i 1956, og et problem han antydet kunne være interessant å kikke på. Artikkelen heter An ordered set of arithmetic functions representing the least ɛ-number, og vi skal først raskt forklare tittelen.

Ordninger Hva er? Intuitivt er en ordning av en mengde elementer en måte å sammenligne (to og to) elementer på. Man har f.eks. sin egen subjektive ordning av matretter. Det finnes mange ulike typer ordninger: Partielle ordninger: Matrettene: Ikke total, men antisymmetrisk og transitiv. Totale ordninger: Den vanlige ordningen av Q, eller av N. En partiell ordning der alle elementer kan sammenlignes. Vellordninger: En total ordning som opfyller følgende tilleggskriterium: Ingen uendelige nedadstigende kjeder! (N, ) er en vellordning, (Q) er det ikke: 1 1 1 2 1 3.

Ordinaler Hva er? En ordinal er en kanonisk vellordning. Vi kan tenke på dem som en spesiell type tall (Tenk ordenstall 1. 2. etc.). Eksempler: Tallene 0,1,2,3,.... F.eks. representerer tallet 3. = ({0, 1, 2}, ) en vellordning av tre objekter, der 0 1 2 kan representere tre objekter med en total ordning. Tallet ω. Dette tallet som er et uendelig tall representerer alle ordninger av typen (N, ). ω + 1 ω + 2 ω 2 ω 2 ω ω. ɛ 0. Tilfredsstiller ω α = α.

Majorisering Hva er? La f og g være to funksjoner N N. Vi sier at: Spørsmål f g hvis f (n) g(n) for alle n N. g majoriserer f hvis Vi skriver f g. M n M (f (n) g(n)). Gitt en mengde funksjoner A N N, er (A, ) en vellordning? Hvis den er det, hva er dens ordinal?

Eksempler Hva er? Alle funksjoner: Nei! Usammnelignbare funksjoner, samt uendelige nedadstigende kjeder av funksjoner. Heltalls-polynomer (N[x]): Ja! (Tenk asymptotisk vekst).

Genererte mengder Hva er? Se på funksjonene som kan genereres ved at vi starter med x og 1, og kan legge sammen funksjoner (f + g) eller multiplisere (f g). Da får vi nøyaktig N[x]! x 2 + 2x + 3 = (x x) + [(x + x) + ((1 + 1) + 1)] Mange ulike måter å gjøre dette på, f.eks.: 2x = x + x = x (1 + 1) = (x 1) + (x 1) =

Eksponentiering og Tetrering Hva er? Vi vet godt hva x y betyr: x y = x x }{{} y Tetrering er for eksponensiering det eksponensiering er for mulitiplikasjon. x y = x x} Eksempel: 4 3 = 4 (44) = 4 256 = 2 512 (som er mye større en antall elementærpartikler i universet!) Tetrering er altså en ekstremt raskt voksende funksjon. y

Skolems Resultat Hva er? Skolem definerte S som den mengden generert av 1, x og f + g, f g og x f. x x2 +2, x (xx ), men ikke f.eks. (x + 2) (x+3). (S, ) er en vellordning, og dens ordinal er ɛ 0. ɛ 0 kan illustreres ved ω ω. Merk at alle funksjoner i S har endelig tårnhøyde x c N. Funksjonen x x derimot... x} c for en

Skolems Problem Hva er? Skolem antydet også en mengde S som den mengden generert av 1, x og f + g, f g, x f og x f. Spørsmål Er (S, ) en vellordning? Spørsmål Hvis den er det: Hva er dens ordinal? Dette har vi arbeidet med det siste året, og svaret er JA! og større enn τ 0 (som er diger.)

What is it good for? Hva er? Vellordnede mengder finnes overalt i matematikken. Transfinitt induksjon baseres på vellordninger av vilkårlig type, og har mange viktige anvendelser. (Zorn s Lemma). Også nyttig i analyse av kompleksitet og terminering av algoritmer. Utallige anvendelser i. Det å forstå ordinalene når de begynner å bli store, kan være utfordrende. Spesiellt når man kun kjenner ordinalen som en abstrakt, og ikke som ordningstypen til en mer konkret struktur. Vår vellordning (S, ) representerer en ordinal som vi ikke så vidt vi vet har noe slik konkret eksempel på fra før.

Takk for Oss! Hva er? Takk for Oss! Spørsmål?