- •§ 3. Элементы исчисления высказываний Язык логики высказываний
- •Классификация высказываний по истинностным значениям
- •Конъюнктивная нормальная форма формулы f
- •Семантические таблицы Бета
- •Помеченные формулы и атомарные семантические таблицы
- •Построение семантической таблицы высказывания к
- •Аксиоматическая система вывода
Конъюнктивная нормальная форма формулы f
КНФ(F): ,
Таблицы истинности (Использование таблиц истинности для приведения высказывания к ДНФ или КНФ)
Пример. Привести к ДНФ (КНФ) следующее высказывание (AB)A
|
A |
B |
(AB) |
(AB)A |
1 |
t |
t |
t |
t |
2 |
t |
f |
f |
t |
3 |
f |
t |
t |
f |
4 |
f |
f |
t |
f |
ДНФ(F) t1 t2 (A B) (A B)
КНФ(F) f3 f4 (A B) (A B)
Задание 2. Привести к ДНФ и КНФ следующие высказывания
(BC)((AB)(AC))
(AB)((BC)(AC))
(AB) (A B)
Семантические таблицы Бета
Методы доказательства — это алгоритмические процедуры, следуя которым мы можем устанавливать, является ли высказывание тавтологией, и выполнимо ли множество высказываний. Эти методы разрабатываются в теории автоматического доказательства теорем и составляют основу логического программирования.
Первый из описанных методов алгоритмического доказательства использует семантические таблицы. Генцен в 1934 г. впервые доказал, что существует некоторая алгоритмическая процедура проверки тавтологичности формул. Бет и Хинтикка в 1955 г. построили алгоритм, устанавливающий, является высказывание тавтологией или нет.
При помощи семантических таблиц Бета можно исследовать возможность того, что данное высказывание принимает значение t или значение f.
Помеченные формулы и атомарные семантические таблицы
Пусть - высказывание. Обозначим через f утверждение « ложно», а через t — утверждение « истинно». При этом f и t будем называть помеченными формулами.
Пусть А, 1, 2 – высказывания. Атомарными будем называть следующие семантические таблицы
tA |
fA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В семантических таблицах ветвление обозначает дизъюнкцию, а последовательное соединение — конъюнкцию утверждений.
Построение семантической таблицы составного высказывания К начинается с того, что в корень семантической таблицы записывается помеченная формула tK или fK. Затем выполняется разворачивание семантической таблицы высказывания К с использованием атомарных формул.
Пример. Пусть К (AA)(B(CD)). Здесь A, B, C, D – атомы. Построим семантическую таблицу с корнем tK.
Вывод: Высказывание К выполнимо.
К является истинным (или гипотеза tK верна), если верна гипотеза tB или верны гипотезы tC и tD.
Основные понятия, необходимые для построения семантических таблиц
Вершинами семантической таблицы называются все помеченные формулы, встречающиеся в этой таблице.
Особые и обычные вершины. Вершина семантической таблицы называется особой, если она встречается как корень некоторой атомарной семантической таблицы. В противном случае, вершина называется обычной.
Противоречивая ветвь. Ветвь семантической таблицы называется противоречивой, если для некоторого высказывания помеченные формулы t и f являются вершинами этой ветви.
Замкнутость таблицы. Семантическая таблица называется замкнутой, если каждая непротиворечивая ее ветвь не содержит обычных вершин. В противном случае, семантическая таблица называется незамкнутой.
Семантическая таблица противоречива, если каждая ее ветвь противоречива.