Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
л_одм_5.doc
Скачиваний:
34
Добавлен:
28.03.2016
Размер:
279.55 Кб
Скачать

2.11 Для любых формул f1,...,Fn (n і 1) и любой интерпретации I

(F1 & ··· & Fn)I = и тогда и только тогда, когда FI1 = ··· = FIn = и.

2.12 Сформулируйте и докажите подобный факт для дизъюнкции f1 ъ ··· ъ Fn.

В двух следующих задачах мы предполагаем, что рассматриваемая сигнатура конечна: s = { p1, ..., pn}.

2.13 Для любой интерпретации I существует формула f такая, что I – единственная интерпретация, при которой f истинна.

2.14 Для любой функции a из интерпретаций в истинные значения существует формула F такая, что для всех интерпретаций I: FI = a(I).

Другими словами, любая таблица истинности может быть представлена пропозициональной формулой. В этом смысле множество пропозициональных связок, которое мы ввели ``полно''.

Нормальные формы

Определение 11 (Эквивалентность). Формула F эквивалентна формуле G, если FI = GI для любой интерпретации I.

В задачах 2.16, 2.18 и 2.20 мы вводим несколько ``нормальных форм'' таких, что любая пропозициональная формула может быть эквивалентно трансформирована в любую из этих форм.

2.15 Покажите, что для атомов p и q

  • каждая из формул p & q, p Й q эквивалентна формуле, не содержащей связок, кроме Ъ и ¬,

  • каждая из формул p Ъ q, p Й q эквивалентна формуле, не содержащей связок, кроме & и ¬,

  • каждая из формул p & q, p Ъ q эквивалентна формуле, не содержащей связок, кроме Й и ¬.

2.16 Любая формула эквивалентна

  • формуле, не содержащей связок, кроме Ъ и ¬,

  • формуле, не содержащей связок, кроме & и ¬,

  • формуле, не содержащей связок, кроме Й и ¬.

В сочетании с результатом задачи 2.14 этот факт показывает, что множества { Ъ, ¬ }, { &, ¬ } и { Й, ¬ } – ``полные'' множества связок – они достаточны для выражения любой таблицы истинности. С другой стороны, множество { Ъ, &, Й } не ``полное'':

2.17 Предполагая, что p – атом, покажите что любая формула, эквивалентная ¬p, содержит по крайней мере одно отрицание.

Литерал – это атом или отрицание атома. Элементарная конъюнкция – это формула вида L1& ··· & Ln (n і 1), где L1,...,Ln – литералы. Будем говорить, что формула находится в дизъюнктивной нормальной форме, если она имеет вид C1 Ъ ··· Ъ Cm (m і 1), где C1, ..., Cm – элементарные конъюнкции.

2.18 Любая формула эквивалентна некоторой формуле в дизъюнктивной нормальной форме.

Элементарная дизъюнкция – это формула вида L1 Ъ ··· Ъ Ln (n і 1), где L1,...,Ln – литералы. Будем говорить. что формула находится в конъюнктивной нормальной форме, если она имеет вид D1 & ··· & Dm (m і 1), где D1, ..., Dm – элементарные дизъюнкции.

2.19 Пусть F – формула в дизъюнктивной нормальной форме. Покажите, что ¬F эквивалентно некоторой формуле в конъюнктивной нормальной форме.

2.20 Любая формула эквивалентна некоторой формуле в конъюнктивной нормальной форме.

Выполнимость

Определение 12 (Выполнимость). Если существует интерпретация, при которой формула F истинна, мы говорим, что F выполнима.

Эта терминология применима также к множествам формул: множество G формул выполнимо, если существует интерпретация, при которой истинны все формулы G.

2.21 Пусть G – множество литералов. Покажем, что G выполнимо тогда и только тогда, когда не существует атома A, для которого и A и ¬A принадлежат G.

Для любого атома A литералы A, ¬A называются дополнительными друг к другу. Так, утверждение последней задачи может быть выражено следующим образом: множество литералов выполнимо тогда и только тогда, когда оно не содержит дополнительных пар.

Логическое следование

Мы сейчас определим в контексте логики высказываний, когда формула F ``следует'' из множества формул G. Идея следования центральна в логике: в любой формальной аксиоматической теории ``теорема'' – это формула, которая следует из аксиом.

Определение 13 (Логическое следование). Формула F (логически) следует из множества формул G (или множество формул G влечёт формулу F, символически, G |= F ), если для каждой интерпретации, при которой все формулы G истинны, формула F также истинна. Про формулы, которые логически следуют из G будем говорить ``логическое следствие G''.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]