Реферат: Формули Рiвносильнiсть формул Тотожно iстиннi формули

Подiбним методом можна довести дистрибутивнiсть квантора $x вiдносно диз’юнкцiї:

$x (A (xB (x )) = $xA (x )Ú$xB (x ).

У той же час аналогiчнi простi мiркування дозволяють переконатись, що квантори "x i $x є, взагалi кажучи, недистрибутивними вiдносно диз’юнкцiї i кон’юнкцiї вiдповiдно. Насправдi, iстинними є лише такi iмплiкацiї:

"xA (x )Ú"xB (x )®"x (A (xB (x )),

$x (A (xB (x ))®$xA (x )Ù$xB (x ).

Якщо один з предикатiв A (x ) чи B (x ) є тотожно iстинним, то лiва i права частини першої iмплiкацiї одночасно будуть iстинними. Якщо ж iснуватимуть такi значення a ,b ÎM , що A (a ) i B (b ) є хибними, то лiва частина буде хибною, а права - може бути хибною або iстинною. Для її iстинностi достатньо, щоб для кожного a ÎM iстинним був принаймнi один з предикатiв. Це означає, що знак iмплiкацiї ® не можна замiнити на знак еквiвалентностi ~, отже, лiва i права частини першої iмплiкацiї не є рiвносильними.

Пропонуємо самостiйно проаналiзувати другу iмплiкацiю i довести її iстиннiсть.

Доведемо ще одне корисне i популярне в логiцi i математицi рiвносильне спiввiдношення: Ø($xP (x )) = "xP (x )).

Нехай для деякого предиката P i предметної областi M лiва частина iстинна. Тодi не iснує a ÎM , для якого P (a ) iстинно. Отже, для всiх a ÎM P (a ) хибне, тобто ØP (a ) iстинно. Таким чином, права частина є iстинною. Якщо ж лiва частина хибна, то iснує b ÎM , для якого P (b ) iстинно, тобто ØP (b ) - хибне. Отже, права частина буде також хибною.

Аналогiчно доводиться рiвносильнiсть

Ø("xP (x )) = $xP (x )).

Наведемо без доведень ще декiлька важливих рiвносильних спiввiдношень. Нехай B предикатна формула, що не мiстить вiльних входжень змiнної x , тодi справедливi такi рiвносильностi:

"x (A (xB ) = "xA (xB , B ®"xA (x ) = "x (B ®A (x )),

$x (A (xB ) = $xA (xB , B ®$xA (x ) = $x (B ®A (x )),

"x (A (xB ) = "xA (xB , "xA (xB = $x (A (xB ),

$x (A (xB ) = $xA (xB , $x A (xB = "x (A (xB ).

Цi спiввiдношення означають, що формулу, яка не мiстить вiльних входжень x , можна виносити за межi областi дiї квантора, що зв’язує x . З iншого боку цi ж рiвносильностi дозволяють включати або вносити вiдповiдну формулу B до областi дiї квантора за змiнною x , вiд якої B не залежить.

Можливiсть проведення зазначених рiвносильних перетворень для предикатних формул дозволяє означити в логiцi предикатiв поняття певної канонiчної або нормальної форми.

Формула, що має вигляд Q 1 x 1 Q 2 x 2 ...Qn xn F , де Q 1 ,Q 2 ,...,Qn - квантори, а F формула, яка не мiстить кванторiв i є областю дiї всiх n кванторiв, називається випередженою (пренексною ) нормальною формулою , або формулою у випередженiй формi .

Формула, яка знаходиться в пренекснiй формi i рiвносильна формулi P , називається випередженою (пренексною ) формою P .

Використовуючи останнi вісім рiвносильних спiввiдношеннь та деякi iншi, iндукцiєю за числом логiчних операцiй можна довести, що для кожної формули P логiки предикатiв iснує випереджена нормальна форма P .

К-во Просмотров: 125
Бесплатно скачать Реферат: Формули Рiвносильнiсть формул Тотожно iстиннi формули