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浅谈数理逻辑在计算机科学中的应用

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浅谈数理逻辑在计算机科学中的应用

文章整理编辑---论文文库工作室(QQ1548927986)

摘要:数理逻辑是离散数学课程中研究推理的逻辑学科,它为确定一个给出的论证是否有效提供各种法则和技巧,在计算机科学里用来检验程序的正确性,也可以验证定理和推论,同时在计算机模型、计算机程序设计语言、计算机硬件系统等方面有着重要作用。研究数理逻辑在计算机科学领域中的应用,必须从研究数理逻辑的符号化开始讨论、加以分析、验证结论。

关键词:数理逻辑;命题逻辑;一阶逻辑;推理理论

离散数学是现代数学的重要分支,是研究离散量的结构及相互关系的学科,它在计算机理论研究及软、硬件开发的各个领域都有着广泛的应用。其内容大致包含数理逻辑、集合论、代数结构、组合数学、图论和初等数论6部分,这6部分从不同的角度出发,研究各种离散量之间数与形的关系。本文主要研究数理逻辑部分在计算机科学领域中的应用。

1.为计算机的可计算性研究提供依据

数理逻辑分为命题逻辑和一阶逻辑两部分,命题逻辑是一阶逻辑的特例。在研究某些推理问题时,一阶逻辑比命题逻辑更准确。数理逻辑中的可计算谓词和计算模型中的可计算函数是等价的,互相可以转化,计算可以用函数演算来表达,也可以用逻辑系统来表达。

某些自然语言的论证看上去很简单,直接就可以得出结论,但是通过数理逻辑中的两种符号化表达的结果却截然不同,让人们很难理解,这就为计算机的可计算性研究埋下伏笔。下面举一个简单例子加以说明。

例1 凡是偶数都能被2整除。6是偶数,所以6能被2整除。

可见,一个复杂的命题或者公式可以利用符号的形式来说明含义,来判断正确性,这使得计算机科学中的通过复杂文字验证的推理过程变得简单、明了了。

2.为计算机硬件系统的设计提供依据

数理逻辑部分在计算机硬件设计中的应用尤为突出,数字逻辑作为计算机科学的一个重要理论,在很大程度上起源于数理逻辑中的布尔运算。计算机的各种运算是通过数字逻辑技术实现的,而代数和布尔代数是数字逻辑的理论基础,布尔代数在形式演算方面虽然使用了代数的方法,但其内容的实质仍然是逻辑。范式正是基于布尔运算和真值表给出的一个典型公式。

下面以计算机科学中比较典型的开关电路的设计为实例说明数理逻辑中布尔代数和范式的应用。整个开关电路从功能上可以看做是一个开关,把电路接通的状态记为1(即结果为真),把电路断开的状态记为0(即结果为假),开关电路中的开关也要么处于接通状态,要么处于断开状态,这两种状态也可以用二值布尔代数来描述,对应的函数为布尔函数,也叫线路的布尔表达式。接通条件相同的线路称为等效线路,找等效线路的目的是化简线路,使线路中包含的节点尽可能地少。利用布尔代数可设计一些具有指定的节点线路,数学上既是按给定的真值表构造相应的布尔表达式,理论上涉及到的是范式理论,但形式上并不难构造。

例2 关于选派参赛选手,赵,钱,孙三人的意见分别是:赵:如果不选派甲,那么不选派乙。钱:如果不选派乙,那么选派甲;孙:要么选甲,要么选乙。以下诸项中,同时满足赵,钱,孙三人意见的方案是什么?

解答:把赵,钱,孙三个人的意见看做三条不同的线路,对三条线路化简得到接通状态

(既使公式结果为1)。

可见,这类选择问题应用数理逻辑来解决,不但思路清晰、运算结果准确,而且省时、省力。

3.为计算机程序设计语言提供主要思想

专家系统和知识工程的出现使人们认识到仅仅研究那些从真前提得出真结果的那种古典逻辑推理方法是不够的,因为人类生活在一个充满不确定信息的环境里,进行着有效的推理。因此,为了建立真正的智能系统,研究那些更接近人类思维方式的非单调推理、模糊推理等就变得越来越必要了,非经典逻辑应运而生。非经典逻辑一般指直觉逻辑、模糊逻辑、多值逻辑等。这些也可以用计算机程序设计语言来实现。计算机程序设计语言的理论基础是形式语言、自动机与形式语义学,数理逻辑的推理理论为二者提供了主要思想和方法,程序设计语言中的许多机制和方法,如子程序调用中的参数代换、赋值等都出自数理逻辑的方法。推理是人工智能研究的主要工作。逻辑的思想就是通过一些已知的前提推理出未知的结论。

例3 著名的n皇后问题是:是否可以将n(n为正整数)个皇后放在的棋盘上,使得每行每列都有且仅有一个皇后,并且每条对角线上如果有皇后且仅有一个。

通过上述几个实例的验证,会发现数理逻辑在计算机科学中的应用非常广泛,可以把计算机科学中表面上看似不相干的内容通过找出其内在的联系作为前提,利用数理逻辑中的推理理论得到结论。

参考文献:

[1] 郭远华.若干逻辑自动推理方法研究[J].华东师范大学博士学位论文.2009.

[2] 屈婉玲、耿素云、张立昂.离散数学(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2008.

最经典最简约的面向计算机科学的数理逻辑复习笔记

该笔记适用于任何版本的数理逻辑! 绪论 一、数理逻辑研究什么? ★研究前提和结论的可推导性关系,它是由命题的逻辑形式而非内容所决定的 二、数理逻辑如何研究? ★形式语言 第一章预备知识 第一节集合 一、集合 1、集合的内涵和外延(所有元素的共同性质/构成集合的所有元素) 2、有序偶和笛卡儿集 二、关系 1、概念:集合S上的n元关系R 2、特殊情况:集合S上的一元关系R(集合S上的性质R) 三、函数(映射) 1、概念:函数(集合+有序偶+性质)、定义域dom(f)、值域ran(f) 2、概念:f(x)(函数f在x处的值) 3、概念:f:S->T(函数f是由S到T的映射)、满射、一一映射 四、等价 1、概念:关系R是集合S上的等价关系(自反+对称+传递) 2、概念:元素x的R等价类 3、性质:R等价类对集合S的一个划分(两两不相交,且并为S) 五、基数 1、概念:S~T(两个集合S和T是等势的) 2、概念:集合S的基数|S|(集合中的元素个数) 3、概念:可数无限集

第二节归纳定义和归纳证明 一、归纳定义 1、集合的归纳定义 ⑴、直接生成某些元素 ⑵、给出运算,将其作用在已有元素上,以产生新的元素 ⑶、只有这样才是集合中的元素,除此之外,再也没有了 2、典例:自然数集N的两个归纳定义 二、归纳证明 1、归纳定理:设R是一个性质,如果 ⑴、R(0) ⑵、对于任何n∈N,如果R(n),则R(n’) 那么,对于任何n∈N,都有R(n) 2、概念:归纳基础、归纳步骤(包括归纳变元和归纳假设)、归纳命题、归纳证明 3、概念:串值归纳法及其变形 三、递归定义 1、递归定义(在归纳定义的集合上,定义函数) 在自然数集N上定义一个这样的函数f:g,h是N上的已知函数 f(0)=g(0) f(n’)=h(f(n)) 2、递归定义原理(这样的函数是存在而且唯一的)

计算机科学与技术-认识实习报告

认识实习报告学院:应用技术学院 专业:计算机科学与技术 姓名: 指导教师: 题目:计算机科学与技术专业的认识实习 实习时间:2017年6月26日-2017年6月30日 应用技术学院

一、前沿技术总结 当代,发展最快而且对人类生活影响最大的学科无疑是计算机科学与信息技术了,计算机已经成为了21世纪的一种象征,当代的社会,计算机科学与信息技术的应用已经渗透到社会生活的各个方面,已经成为推动和社会进步的重要引擎,已被成为“计算机文化”和“计机思维”。计算机科学围绕信息、知识、智能等主题发展迅速。《计算机科学前沿技术》详细地介绍了计算机科学前沿热点的若干问题,并提出未来计算机科学的发展趋势。 智能化的超级计算机超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构,可以使计算机系统同时执行多条指令,或同时对多个数据进行处理,进一步提高计算机运行速度。超级计算机通常是由成百数千甚至更多的处理器构成,能完成普通计算机和服务器所不能计算的大型的复杂任务。从超级计算机获得的数据分析和模拟成果,能推动各个领域高精尖项目的研究与开发,为我们的日常生活带来更多的便利。 新型高性能计算机问世随着硅芯片技术的高速发展,硅技术越来越接近了其自身的物理发展极限。因此,迫切要求计算机从结构变革,到器件与技术的革命这一系列的技术都要产生一次质的飞跃才行。新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机和纳米计算机由此应运而生。 随着这些新型计算机的诞生我们不难发现计算机的发展趋势再从多方面发展: 第一个是向“快”的方向。速度越来越快,性能越来越高,计算机的主频越来越快。专用计算机的并行程度比通用机更高,并行计算机的关键技术是如何高效率地把大量计算机互相连接起来,即各处理机之间的高速通信,以及如何有效地管理成千上万台计算机使之协调工作,这就是并行计算机的系统软件——操作系统的功能。 第二个方向就是向“广”度方向发展,计算机发展的趋势无处不在,应用范围更加广泛。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透,即在广度上的发展开拓。国外称这种趋势为普适计算或者叫无处不在的计算。未来计算机将存在于家中的各种电器中,到那时笔记本,书籍都将电子化、数字化。所以有人预言未来计算机也将成为最常用的日用品。 第三个方向是向“深”度方向发展,即向信息的智能化发展。网络上有大量的信息,

离散数学之集合论

第二篇集合与关系 集合论是现代各科数学的基础,它是德国数学家康托(Geog Cantor, 1845~1918)于1874年创立的,1876~1883年康托一系列有关集合论的文章,对任意元的集合进行了深入的探讨,提出了关于基数、序数和良序集等理论,奠定了集合论深厚的基础,19世纪90年代后逐渐为数学家们采用,成为分析数学、代数和几何的有力工具。 随着集合论的发展,以及它与数学哲学密切联系所作的讨论,在1900年前后出现了各种悖论,使集合的发展一度陷入僵滞的局面。1904~1908年,策墨罗(Zermelo)列出了第一个集合论的公理系统,它的公理,使数学哲学中产生的一些矛盾基本上得到了统一,在此基础上以后就逐渐形成了公理化集合论和抽象集合论,使该学科成为在数学中发展最为迅速的一个分支。 现在,集合论已经成为内容充实、实用广泛的一门学科,在近代数学中占据重要地位,它的观点已渗透到古典分析、泛函、概率、函数论、信息论、排队论等现代数学各个分支,正在影响着整个数学科学。集合论在计算机科学中也具有十分广泛的应用,计算机科学领域中的大多数基本概念和理论几乎均采用集合论的有关术语来描述和论证,成为计算机科学工作者必不可少的基础知识。集合论可作为数学学科的通用语言,一切必要的数据结构都可以利用集合这个原始数据结构而构造出来,计算机科学家或许也可以利用这种方法。 本篇介绍集合论的基础知识,主要内容包括集合及其运算、性质、序偶、关系、映射、函数、基数等。 第2-1章集合及其运算 §2-1-1 集合的概念及其表示 一、集合的概念 “集合”是集合论中的一个原始的概念,因此它不能被精确地定义出来。一般地说,把具有某种共同性质的许多事物,汇集成一个整体,就形成一个集合。构成这个集合的每一个事物称为这个集合的一个成员(或一个元素),构成集合的这些成员可以是具体东西,也可以是抽象东西。例如:教室内的桌椅;图书馆的藏书;全国的高等学校;自然数的全体;程序设计语言C的基本字符的全体等均分别构成一个集合。通常用大写的英文字母表示集合的名称;用小写的英文字母表示元素。若元素a属于集合A记作

我对计算机科学与技术的认识

我对计算机科学与技术的认识 在我没上大学之前,我只知道计算机叫电脑。能更快更方便的处理人工不太好处理的数字,可以玩游戏,可以看电影,可以处理文字。总之,我就感觉它很神奇,不可思议。同时听了很多关于黑客的事迹,老师、朋友们说它的神奇,我就很想去了解它的神秘之处。所以我认为学计算机科学与技术只要会玩电脑就行。 但上了大学我知道了学计算机科学与技术不只是玩电脑。会玩电脑只是会玩这机器而已,并不能算一个专业人士。计算机科学与技术培养的什么样的人才呢?计算机科学与技术到底学什么呢?这需要我去探索,去了解。然后要做的是要怎样去学好这门专业?这些问题就需要我们去思考,去摸索。 计算机科学与技术学什么呢? 目前我国计算机专业主要分为三大类:计算机基础专业、与理工科交叉的计算机专业、与文科艺术类交叉的计算机专业。根据各专业开设课程不同,获得这些专业的学士学位可以相当于计算机等级三级或四级水平。本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识,接受从事研究与应用计算机的基本训练,具有研究和开发计算机系统的基本能力。 主要课程:电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、数值分析、计算机原理、微型计算机技术、计算机系统结构、计算机网络、高级语言、汇编语言、数据结构、操作系统、数据库原理、编译原理、图形学、人工智能、计算方法、离散数学、概率统计、线性代数以及算法设计与分析、人机交互、面向对象的设计方法、计算机英语等。 主要实践性教学环节:包括电子工艺实习、硬件部件设计及调试、计算机基础训练、课程设计、计算机工程实践、生产实习、毕业设计。 相近专业:微电子学、自动化、电子信息工程、地理信息系统、通信工程、电子科学与技术、生物医学工程、电气工程与自动化、信息工程、信息科学技术、软件工程、影视艺术技术、网络工程、信息显示与光电技术、集成电路设计与集成系统、光电信息工程、广播电视工程、电气信息工程、计算机软件、电力工程与管理、智能科学与技术、数字媒体艺术、探测制导与控制技术、数字媒体技术、信息与通信工程、建筑电气与智能化、电磁场与无线技术。 计算机科学与技术培养的什么样的人才呢? 培养具有良好的科学素养,系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级科学技术人才。本专业培养和造就适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高具有创新精神,系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应用基本技能,具有较强的实践能力,能在企事业单位、政府机关、行政管理部门从事计算机技术研究和应用,硬件、软件和网络技术的开发,计算机管理和维护的应用型专门技术人才。 掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能,特别是数据库,网络和多媒体技术。掌握计算机应用系统的分析和设计的基本方法。具有熟练地进行程序设计和开发计算机应用系统的基本能力和开发CAI软件的能力。具有创新意识、创新精神和良好的教师职业素养,具有从事计算机教学及教学研究的能力,熟悉教育法规,能够初步运用教育学和心理学的基本原理,具有善于与人合作共事的能力。了解计算机科学与技术的发展动态。掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有独立获取知识和信息的能力。 然后要做的是要怎样去学好这门专业? 万丈高楼平地起!基础很重要,尤其是专业基础课,只有打好基础才能学得更深。C语

数理逻辑心得

数理逻辑的心得 数理逻辑:是计算机科学的基础,应熟练掌握将现实生活中的条件化成逻辑公式,并能做适当的推理,这对程序设计等课程是极有用处的。是大四接触到的,现简单介绍一下数理逻辑的发展史,算是一点感悟吧 1数理逻辑的发展前期 ·前史时期——古典形式逻辑时期:亚里斯多德的直言三段论理论 ·初创时期——逻辑代数时期(17世纪末) ·资本主义生产力大发展,自然科学取得了长足的进步,数学在认识自然、发展技术方面起到了相当重要的作用。 ·人们希望使用数学的方法来研究思维,把思维过程转换为数学的计算。 ·莱布尼兹(Leibniz, 1646~1716)完善三段论,提出了建立数理逻辑或者说理性演算的思想: ·提出将推理的正确性化归于计算,这种演算能使人们的推理不依赖于对推理过程中的命题的含义内容的思考,将推理的规则变为演算的规则。 ·使用一种符号语言来代替自然语言对演算进行描述,将符号的形式和其含义分开。使得演算从很大程度上取决与符号的组合规律,而与其含义无关。 ·布尔(G. Boole, 1815~1864)代数:将有关数学运算的研究的代数系统推广到逻辑领域,布尔代数既是一种代数系统,也是一种逻辑演算。 数理逻辑的奠基时期 ·弗雷格(G. Frege, 1848~1925):《概念语言——一种按算术的公式语言构成的纯思维公式语言》(1879)的出版标志着数理逻辑的基础部分——命题演算和谓词演算的正式建立。 ·皮亚诺(Giuseppe Peano, 1858~1932):《用一种新的方法陈述的算术原理》(1889)提出了自然数算术的一个公理系统。 ·罗素(Bertrand Russell, 1872~1970):《数学原理》(与怀特黑合著,1910, 1912, 1913)从命题演算和谓词演算开始,然后通过一元和二元命题函项定义了类和关系的概念,建立了抽象的类演算和关系演算。由此出发,在类型论的基础上用连续定义和证明的方式引出了数学(主要是算术)中的主要概念和定理。 ·逻辑演算的发展:甘岑(G. Gentzen)的自然推理系统(Natural Deduction System),逻辑演算的元理论:公理的独立性、一致性、完全性等。 ·各种各样的非经典逻辑的发展:路易斯(Lewis, 1883~1964)的模态逻辑,实质蕴涵怪论和严格蕴涵、相干逻辑等,卢卡西维茨的多值逻辑等。 集合论的悖论使得人们觉得数学产生了第三次危机,提出了数学的基础到底是什么这样的问题。 ·罗素等的逻辑主义:数学的基础是逻辑,倡导一切数学可从逻辑符号推出,《数学原理》一书是他们这一思想的体现。为解决悖论产生了逻辑类型论。 ·布劳维尔(Brouwer, 1881~1966)的直觉主义:数学是心灵的构造,只承认可构造的数学,强调构造的能行性,与计算机科学有重要的联系。坚持潜无穷,强调排中律不能用于无穷集合。海丁(Heyting)的直觉主义逻辑。 ·希尔伯特(D. Hilbert)的形式主义:公理化方法与形式化方法,元数学和证明论,提倡将逻辑演算和数学证明本身形式化,把用普通的语言传达的内容上的数学科学变为用数学符号和逻辑符号按一定法则排列的一堆公式。为了消除悖论,要数学建立在公理化基础上,将

计算机科学与技术专业方向介绍

计算机科学与技术专业方向课程介绍 方向1:高性能计算 1、《数值计算方法》: ?课程介绍:数值计算方法重点讲述科学计算与工程出现的数学问题的数值解法。课程主要内容包括非线性方程解法、线性方程组的数值解法、插值法与曲线拟合、数值微分与数值积分、常微分方程的数值解法等。 ?课程目的:通过本课程的学习,使学生了解与掌握这门课程所涉及的各种常用的数值计算公式、数值方法的构造原理及适用范围,掌握数值计算的基本概念与基本理论,深入理解方法的设计原理与处理问题的技巧,重视误差分析与收敛性、数值稳定性,注重利用计算机进行科学计算能力的培养;使学生在学完高等数学、线性代数之后可以继续提高运用数学知识,为今后用计算机去有效地解决数值计算问题打下基础。 2、《并行计算机体系结构》: ?课程介绍:并行计算机体系结构就是当今计算机系统的研究热点。本课程从硬件与软件的角度,着重讨论对称多处理机系统、大规模并行处理机系统、机群系统与分布共享存储系统的组成原理、结构特性、关键技术、性能分析、设计方法及相应的系统实例等。 ?课程目的:并行计算的性能与并行算法的并行性与计算机系统的并行处理能力有很大关系。通过该课程的学习,使学生掌握如何开发计算机系统软、硬件的并行性, 以适应并行计算的性能需求与规模需求。 3、《高性能计算》: ?课程介绍:主要介绍高性能计算的历史沿革与发展,及其与科学计算与应用的相互关系、介绍高性能计算的基本支撑平台的常识与使用方法,包括linux操作系统,高性能数值软件库,工具链的基本使用、基于消息传递接口(MPI)的程序设计方法、计算加速器(GPU)的基本原理,程序设计与性能调优、典型并行算法与基本计算方法介绍。使学生对高性能计算的内涵与设计的计算机软硬件环境建立基本的概念,初步掌握在科研过程中所需使用的高性能计算工具与编程技术,通过具体实例介绍高性能计算问题的基本算法基础。 ?课程目的:本课程针对计算机学科的学生进行高性能计算的专业素质培养,介绍运用高性能并行计算机、深入解决科学计算问题所必须掌握的高性能计算原理、并行程序设计与性能优化等方

语言与逻辑浅谈

语言与逻辑浅谈 语言与逻辑是一个很大的题目,足以写一本书。本文目的只是想谈谈人们在日常生活所说的「逻辑」究竟是指甚么,以及逻辑与语言的关系。 甚么是逻辑? 在日常语言中,「逻辑」有时被用作「定律」或「常理」的同义词。例如,在语句「你说张三昨天死了,但这不合逻辑,因为他今早还有上学」中,所谓「不合逻辑」是指违反常理。另外又如在语句「这本科幻小说说某星球的温度比绝对零度还低,这是不合逻辑的」中,所谓「不合逻辑」是指违反物理定律。以上两例中所指的逻辑究竟是否等同于逻辑学中所指的逻辑呢? 要回答上述问题,首先要了解逻辑学究竟是研究甚么的?一般而言,逻辑学就是研究正确思维方式的学科。由于推理是人类思维中极重要的一部分,因此逻辑学中很大一部分的内容是研究正确的推理方式。推理的一般格式是给定某些前提(Premises),然后根据这些前提推导出某些结论(Conclusion)。所谓「正确的推理方式」就是运用一些已被证实为正确的推理规则从前提一步一步推出结论。例如,根据前提「如果张三掉下海,他会淹死」和「张三掉下海」可以推出「张三会淹死」,可是却不能从「如果张三掉下海,他会淹死」和「张三淹死」推出「张三掉下海」,因为张三可能是在河中或泳池中淹死的。

逻辑学所研究的不是个别的推理,而是一般的「推理模式」,而这些推理模式可以用符号表示。例如上段的「张三淹死」正确推理便可以表示为:给定前提「如果p,则q」和「p」,可以推出「q」(注1),此推理称为「肯定前件式」(Modus Ponens)。反之,从「如果p,则q」和「q」却不可以推出「p」。在上述正确推理模式中的p和q可以代表任何「命题」(Proposition)(亦作Statement,相当于语言学中的「陈述句」),即如果把p和q 换为任何命题,该推理仍是正确的,而不管p和q这两个命题是否真实或是否有意义。例如,假设p代表「太阳从东边升起」,q代表「一加一等于三」,那么以下推理虽然看似荒谬,但从逻辑上看去却是正确的:根据前提「如果太阳从东边升起,则一加一等于三」和「太阳从东边升起」,可以推出「一加一等于三」。 请注意上段的推理之所以会推出「一加一等于三」这个错误结论,乃在于它的其中一个前提-「如果太阳从东边升起,则一加一等于三」是错误的,而不是整个推理模式有错误。因此逻辑学所关心的是整个推理模式的正确性,而不是个别前提的正确性。逻辑学只能保证从正确的前提出发可以推出正确的结论,至于前提正确与否,并不属于逻辑学的研究范围,而须根据其它学科或常识作出判断。 由此可见,逻辑学所指的正确推理方式是纯粹从形式方面考虑的,而不考虑其实质内容,实质内容是其它学科的研究范围。这一点有点跟

浅谈数理逻辑在计算机科学中的应用

浅谈数理逻辑在计算机科学中的应用 文章整理编辑---论文文库工作室(QQ1548927986) 摘要:数理逻辑是离散数学课程中研究推理的逻辑学科,它为确定一个给出的论证是否有效提供各种法则和技巧,在计算机科学里用来检验程序的正确性,也可以验证定理和推论,同时在计算机模型、计算机程序设计语言、计算机硬件系统等方面有着重要作用。研究数理逻辑在计算机科学领域中的应用,必须从研究数理逻辑的符号化开始讨论、加以分析、验证结论。 关键词:数理逻辑;命题逻辑;一阶逻辑;推理理论 离散数学是现代数学的重要分支,是研究离散量的结构及相互关系的学科,它在计算机理论研究及软、硬件开发的各个领域都有着广泛的应用。其内容大致包含数理逻辑、集合论、代数结构、组合数学、图论和初等数论6部分,这6部分从不同的角度出发,研究各种离散量之间数与形的关系。本文主要研究数理逻辑部分在计算机科学领域中的应用。 1.为计算机的可计算性研究提供依据 数理逻辑分为命题逻辑和一阶逻辑两部分,命题逻辑是一阶逻辑的特例。在研究某些推理问题时,一阶逻辑比命题逻辑更准确。数理逻辑中的可计算谓词和计算模型中的可计算函数是等价的,互相可以转化,计算可以用函数演算来表达,也可以用逻辑系统来表达。 某些自然语言的论证看上去很简单,直接就可以得出结论,但是通过数理逻辑中的两种符号化表达的结果却截然不同,让人们很难理解,这就为计算机的可计算性研究埋下伏笔。下面举一个简单例子加以说明。 例1 凡是偶数都能被2整除。6是偶数,所以6能被2整除。 可见,一个复杂的命题或者公式可以利用符号的形式来说明含义,来判断正确性,这使得计算机科学中的通过复杂文字验证的推理过程变得简单、明了了。 2.为计算机硬件系统的设计提供依据 数理逻辑部分在计算机硬件设计中的应用尤为突出,数字逻辑作为计算机科学的一个重要理论,在很大程度上起源于数理逻辑中的布尔运算。计算机的各种运算是通过数字逻辑技术实现的,而代数和布尔代数是数字逻辑的理论基础,布尔代数在形式演算方面虽然使用了代数的方法,但其内容的实质仍然是逻辑。范式正是基于布尔运算和真值表给出的一个典型公式。 下面以计算机科学中比较典型的开关电路的设计为实例说明数理逻辑中布尔代数和范式的应用。整个开关电路从功能上可以看做是一个开关,把电路接通的状态记为1(即结果为真),把电路断开的状态记为0(即结果为假),开关电路中的开关也要么处于接通状态,要么处于断开状态,这两种状态也可以用二值布尔代数来描述,对应的函数为布尔函数,也叫线路的布尔表达式。接通条件相同的线路称为等效线路,找等效线路的目的是化简线路,使线路中包含的节点尽可能地少。利用布尔代数可设计一些具有指定的节点线路,数学上既是按给定的真值表构造相应的布尔表达式,理论上涉及到的是范式理论,但形式上并不难构造。 例2 关于选派参赛选手,赵,钱,孙三人的意见分别是:赵:如果不选派甲,那么不选派乙。钱:如果不选派乙,那么选派甲;孙:要么选甲,要么选乙。以下诸项中,同时满足赵,钱,孙三人意见的方案是什么? 解答:把赵,钱,孙三个人的意见看做三条不同的线路,对三条线路化简得到接通状态

计算机科学与技术介绍

计算机科学与技术专业培养方案(09) Computer Science and Technology (门类:工学;二级类:电气信息类;专业代码:080605) 一、培养目标 本专业培养德智体全面发展的,掌握计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法的,具备研究和开发计算机系统的基本能力的,能在科研、教育、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级专门科学人才。 二、培养要求 本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识,接受从事研究与应用计算机的基本训练,具有研究和开发计算机系统的基本能力。 毕业生获得以下几个方面的知识和能力: 1.掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识; 2.掌握计算机系统的分析和设计的基本方法; 3.具有研究开发计算机软、硬件的基本能力; 4.了解与计算机有关的法规; 5.了解计算机科学与技术的发展动态; 6.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有获取信息的能力; 7.掌握一门外语,能够阅读本专业外文书刊,并具有初步的听、说、写能力。要求学生独立用外文撰写400字(中文字)左右的毕业论文摘要。 三、主干学科 计算机科学与技术 四、主要课程 工科数学分析、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、物理实验、大学英语、程序设计基础、面向对象程序设计、离散数学、数据结构、算法设计与分析、电子技术基础、计算机组成原理与系统结构、汇编语言与微机接口技术、计算机网络、操作系统、编译原理、数据库系统、软件工程、计算机图形学、人工智能。 五、主要实践性教学环节 包括军训,“思政课”实践,专业课程实验包括:程序设计实验、面向对象

数理逻辑的特征、发展和应用

数理逻辑的特征、发展和应用 摘要:本文从数理退辑与传统逻挥的比较研究中,论述了数理逻裤是传统逻辑在现代的发展,数理退辑优越于传统逻辑的基本特征,以及数理逻辑与传统逻辑在命题内部成分、推理理论及其判定方法、元逻样研究等方面的区别,进而论述数理逻裤在逻杯理论与方法上的新发展。关键词:公理方法命题演算数理哲学 数理逻辑(或称数学逻辑,符号逻辑,逻辑斯諦)在科学研究中是一个新兴的重要部门。到现在,它已经是一门内容十分丰富,与其他科学部门联系很多的学科。它有着十分宽广的发展前途。它在科学研究中的重要性已经日益显示出来,而在它的发展中将更加广泛地显示出它的重要性。数理逻辑在一定的意义上是一门数学科学,然而,它不止就只是一门数学科学而已。从数理逻辑研究的对象及对象的性质看,从它所处理的部问题及问题的性质看,它是一门边缘科学。不少门边缘科学是处于两门科学之间的,如物理化学,如生物化学等。数理逻辑是处于多门科学之间的中间性的,边缘性的科学。 逻辑教学与科研的现代化是我们的目标。但是,当前我国逻辑教学在不少地方还是以传统逻辑内容为主,这又是我们的国情。为此,数理逻辑与传统逻辑的关系是我国逻辑界讨论的热点,其中关于数理逻辑是不是现代形式逻辑,在逻辑教材改革中如何处理传统逻辑与数理逻辑的关系的讨论尤为热烈。正确认识和处理这些问题,并从理论上加以说明,将关系到我国逻辑学现代化的进程。 第一,数理逻辑使用的人工语言,亦叫形式语言,它是一套特制的表意符号,一个符号只表达一个概念,每个符号的意义是完全确定的,符号和表达的意义完全对应。因而,这样的形式语言是单义的、精确的,不会产生歧义,适应缩短公式和形式化的需要,它是优越于传统逻辑的一个方面。第二,数理逻辑是形式化的。波兰逻辑学家卢卡西维茨在谈到形式化问题时指出:“每一个科学真理,为了能被了解和确证,必须赋予人人知晓的外形。……现代形式逻辑对语言的精确性给以最大的注意。所谓形式化就是这个倾向的结果。”④形式的与形式化的是两个不同的概念。传统逻辑是形式的,但不是形式化的,而数理逻辑是完全形式化的。词项、命题通过一定的符号公式表示,联结词也有相应的形式概念,如二(否定)、V(析取)、一,(蕴涵)等,而且整个的推理、证明都是形式化的,即形式化的公理系统。第三,数理逻辑使用数学方法。近代数学的发展使数学家逐步看到,数学的计算和推导与逻辑推理有着某些相似之处,这样就有可能把数学方法推广到思维领域,因而着手用数学方法研究和处理形式逻辑。在现代科学中,运用数学的程度,是衡量一门科学的发展,衡量其理论成熟程度的重要标志,像形式逻辑这样严密的科学就更是如此。‘数理逻辑由于使用数学方法,使用如同数学概念那样的陈述方式和定义方法,使用如同数学定理那样的陈述和证明方法,因而使得逻辑可以演算化。由于实现了思维的演算化,使得逻辑具有了可与数学相媲美的精确性,并且大大深化了逻辑学的研究。比如说,用现代数学方法的数学语言刻划的哥德尔完全性定理,科学地证明了数理逻辑刻划的“演算推理规律”恰好就是人们思维中所用的演绎推理规律的全体,它所刻划的狭谓词演算系统,恰好包含了相应范围内所有的逻辑真理。没有数学方法,要获得如此的成果是不可能的。 自本世纪初叶,特别是三十年代以来,数理逻辑这门科学就以充满无限活力的姿态,出现于逻辑工作者、数学工作者以及哲学工作者的面前。在这门科学的各分支领域内进行创造性的探索和拓荒的学者与日俱增,研究成果也越来越丰富。这些成就对其它科学的渗透也越来越广泛而深入。数理逻辑是一门思维科学。同其它科学一样,这门科学也有一个形成和发展的过程。起初,它是应用数学方法来研究人类思维形式结构的。在这种意义下,数理逻辑通常被称为逻辑演算,或符号逻辑,或逻辑斯蒂,或现代逻辑等等。它的基本内容包括命题演算和谓词演算两部分。后来,随着数学的发展而逐渐提出要求解决数学中的逻辑间题是理逻

计算机科学与技术的应用领域简述论文

《计算机科学引论》课程专题报告题目:计算机科学与技术的应用领域简述

目录 第一部分:计算思维的作用及其背景 1.为什么要讲述计算思维? 2.计算思维的设立背景是什么? 3.计算思维的概念? 第二部分:计算机科学与技术专业介绍 1.计算机科学与技术的课程 2.计算机科学与技术的培养目标 第三部分:计算机的应用领域 1.根据前两部分的介绍可以看出该专业同学的实际技能 2.具体的计算机应用领域 3.根据科幻电影的情节设想的未来的应用领域

计算机导论的作用及其背景 (1)为什么要讲述计算思维? 计算思维与计算机导论课程有紧密关系,计算思维的倡 导者卡耐基*梅隆大学计算机科学系主任周以真教授就 在该校开设了“计算思维导论”课程,作为计算机传业 学生的第一门课程。计算机导论是讲述计算思维。2007 年秋,周以真教授在CMU率先开设了“计算思维导论”。 2008年6月,对CS2001(CC2001)进行中期审查的报 告(CS2001 Interim Review)(草案)中将“计算思维” 与“计算机导论”课程绑定在一起,明确要求“计算机 导论”课程讲授计算思维的本质。巧合的是,本课程与 周以真倡导的“计算思维导论”课程异曲同工,讲授的 都是计算机学科的本质。若用“思想与方法”代替“基 础概念”,计算思维又可以解释为采用计算机科学的思 想与方法进行问题求解、系统设计,以及人类行为理解 等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。经过十几 年的教学实践,美国这一教学理念已被国内相当多的人 接受,而从计算思维,或者说从更为具体的学科思想方 法这一层面讲授计算机科学,更是的道理越来越多的人 的支持。计算推动着人类科技的进步,影响这各门学科 的发展,并产生了一系列的新兴学科,如计算生物学、计算物理学、计算化学、计算经济学、计算社会学、计

简单的 逻辑推理

逻辑推理(一) 专题简析: 逻辑推理题不涉及数据,也没有几何图形,只涉及一些相互关联的条件。它依据逻辑汇率,从一定的前提出发,通过一系列的推理来获取某种结论。 解决这类问题常用的方法有:直接法、假设法、排除法、图解法和列表法等。 逻辑推理问题的解决,需要我们深入地理解条件和结论,分析关键所在,找到突破口,进行合情合理的推理,最后作出正确的判断。 推理的过程中往往需要交替运用“排除法”和“反正法”。要善于借助表格,把已知条件和推出的中间结论及时填入表格内。填表时,对正确的(或不正确的)结果要及时注上“√”(或“×”),也可以分别用“1”或“0”代替,以免引起遗忘或混乱,从而影响推理的速度。 推理的过程,必须要有充足的理由或重复内的根据,并常常伴随着论证、推理,论证的才能不是天生的,而是在不断的实践活动中逐渐锻炼、培养出来的。 例题1: 星期一早晨,王老师走进教室,发现教室里的坏桌凳都修好了。传达室人员告诉他:这是班里四个住校学生中的一个做的好事。于是,王老师把许兵、李平、刘成、张明这四个住校学生找来了解。 (1)许兵说:桌凳不是我修的。 (2)李平说:桌凳是张明修的。 (3)刘成说:桌凳是李平修的。 (4)张明说:我没有修过桌凳。 后经了解,四人中只有一个人说的是真话。请问:桌凳是谁修的? 根据“两个互相否定的思想不能同真”可知:(2)、(4)不能同真,必有一假。 假设(2)说真话,则(4)为假话,即张明修过桌凳。 又根据题目条件了:只有1人说的是真话:可退知:(1)和(3)都是假话。由(1)说的可退出:桌凳是许兵修的。这样,许兵和张明都修过桌凳,这与题中“四个人中只有一个人说的是真话”相矛盾。 因此,开头假设不成立,所以,(2)李平说的为假话。由此可退知(4)张明说了真话,则许兵、刘成说了假话。所以桌凳是许兵修的。 练习1: 1、小华、小红、小明三人中,有一人在数学竞赛中得了奖。老师问他们谁是获奖者,小华说是小红,小红说不是我,小明也说不是我。如果他们当中只有一人说了真话。那么,谁是获奖者? 2、一位警察,抓获4个盗窃嫌疑犯A、B、C、D,他们的供词如下: A说:“不是我偷的”。 B说:“是A偷的”。 C说:“不是我”。 D说:“是B偷的”。 他们4人中只有一人说的是真话。你知道谁是小偷吗? 3、有500人聚会,其中至少有一人说假话,这500人里任意两个人总有一个说真话。说真话的有多少人?说假话的有多少人? 例题2: 虹桥小学举行科技知识竞赛,同学们对一贯刻苦学习、爱好读书的四名学生的成绩作了

研究数理逻辑的现实意义

数理逻辑的现实意义 摘要:数理逻辑并不仅仅局限于抽象的符号运算,它同样可以帮助我们了解和解决很多现实问题。数理逻辑在写作、创新思维、人工智能应用等方面有着重要的作用。运用逻辑性思维能使我们正确的选题与写作;它与一个人的创新能力有着极为密切的关系;同时也是人工智能科学发展必不可少的。 关键词:数理逻辑写作创新思维人工智能 大多数人都认为数理逻辑是一门艰深、抽象甚至有点枯燥的学科,这一点也许除了很少一些从事数理逻辑研究的专家会反对。但是,在我们的生活中,数理逻辑也有着重要的现实意义。数理逻辑是用数学方法研究思维形式的逻辑结构及其规律的学科。所谓数学方法,是指用一套表意符号即形式语言系统表达思维的形式结构和规律,从而把对思维的研究转化为对符号的研究。以便摆脱自然语言的歧义性,构成能像算术或代数那样的严格精确的演算系统。由于它运用了数学方法来研究逻辑和数学基础,本身成为数学的一个分支,同时又由于它的基本研究对象仍然以逻辑为主,因而,作为现代化的逻辑, 它又渗透到现代数学的各个分支中。集论的深入研究必须严格地运用数理逻辑作为重要的工具,这不用多说翻开现代数学的各种教程,映入眼帘的是许许多多数理逻辑的符号和表示式。如果没有数理逻辑的初步知识,一些新出版的教科书和刊物上的论文就根本没法读。一个定理的证明,用古典数学的表达方法常常是不十分精确而且有时是冗长的,而用数理逻辑来进行证明,那就简明而且精确严密得多了。现代数学各大分支基本上都用了公理方法,于是,数理逻辑就更成为不可或缺的工具了。 一、数理逻辑在写作中的应用 从逻辑角度看,数理逻辑也是研究演绎的科学,演绎方法包括演绎推理,以演绎推理为基础的证明和公理方法。从根本上讲它是传统逻辑的发展,是现代的精确的形式逻辑。演泽推理是指由一般性的前提推出特殊的结论的推理。推理能力的强弱,直接关系到论文说理是否透彻,分析是否具体,论证是否严密,文章是否更具有逻辑性和说服力。因此,逻辑推理能力在论文写作中至关重要。在选题、立意、结构、表述中运用概念和判断进行推理的过程,也就构成了一个完整的形式逻辑思维运行的过程。而写作活动本身就是一种思维活动,而且对思维的要求比较高。一篇论文的写作总有几个步骤,即从纷繁的材料和模糊的意念中,经过抽象概括,使思维明确化,选择一个合适的选题;接着对资料加以深入分析,形成层次;最后,构建论文结构,表述论文思想。事实上,论文写作过程就是一

计算机科学与技术心得体会

计算机科学与技术心得体会篇一:对计算机科学与技术的专业认识 对专业的认识 上世纪90年代,万维网在世界范围的蓬勃兴起,使“计算”的概念发生了深刻的变化,社会对于计算机人才的需求急剧增长。这使得计算机科学与技术专业的内涵和外延发生较大变化。计算机科学与技术专业的教育内容已不再局限于传统的计算理论、计算机组织与体系结构,而计算机软件、计算机网络、多媒体及其应用技术、网络与信息安全等教育内容得以强化。 本专业旨在培养具有良好的科学素养,系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级科学技术人才。 计算机科学与技术是一门理论与实践相结合的学科。通过对核心课程的学习,掌握必备的专业基础知识,如学习高等数学、C语言、操作系统原理及应用、数据库原理及应用、Java应用开发技术、C#程序设计、Internet应用开发、计算机网络、软件工程、编译原理、网络协议分析等课程,为更为深入地学习计算机科学打下了基础。如果说理论学习

给我们提供了一个基础,那么实践课程就是要求我们将这种基础能力锻炼为实际操作能力。而这种实践能力无论是对于以后继续学习,还是今后面临的就业问题,都有至关重要的意义。 计算机科学与技术同时也是一门不断发展的学科,这是因为随着社会发展的不断加快,计算机作为当今社会重要的工具已渗透到人类生活的各个领域,但其功能仍需要不断升级改造以满足人们的日益增长的需求。这就要求我们在掌握已有知识的同时,还应该时刻关注和学习计算机科学与技术领域的新知识。 在学习专业的过程中,我注意到当今信息产业迎来了发展的黄金时期,大数据技术、云计算等新兴技术应运而生。云计算是分布式计算技术的一种,其最基本的概念,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。从云计算还衍生出云物联应用、云安全、云储存应用、云呼叫应用、云教育应用等相关应用。可以看出,云计算在未来具有广阔的发展前景。我们应该在学习专业的过程中,关注云计算,学习云计算的相关技术。

数理逻辑与集合论作业二 - 参考解答

數理邏輯與集合論作業二 1. 解:該題應該理解為此列表中每一句都是形如“i: 在這個列表中,恰有i條語句為假”的形式。 a)思路:考慮這100句裡可能有幾句為真。是否可能沒有一句為真?是否可能 祗有一句為真,是哪一句?是否可能多餘等於兩句為真? b)思路:“至少i+1句為假”蘊含“至少i句為假”,若第i句為真,則1…… i-1句都為真,所以第 100, 99, 98, ……句都為假,一直到第50句為真 c) 思路同上,但是…… 2. 解答:如果我說右邊的路通往遺跡你將回答“是”,對嗎? 3.

解答: ))))a q p b p q c q p d q p →∧→?→? 4. 也就是上述描述是否自相矛盾? 5. 解答: 条件符号化 ::::(1)(2)(C G)(3)(G W)G W (4)G W G W S C G W S C G W S C C G W C C S C S →?∧=?∨???∧?=∨→?????男管家廚師園丁雜役假設為真,則由(2)得:再由(1)得:但無法判定的真假 假設為假,則由(3)得:再由(4)得:由(1)得:綜上所述:和說了假話,,的話真假未知 6. 四个朋友被认定为非法进入某计算机系统的嫌疑人。他们已对调查员作了陈述。

艾丽斯说“卡罗斯干的” 约翰说“我没幹。” 卡罗斯说“戴安娜干的。” 戴安娜说“卡罗斯说是我幹的,他说谎。” a)如果调查员知道四个嫌疑人中恰有一人说真话,那么准幹的?解释你的推理。 b)如果调查员知道恰有一人说谎,谁干的?解释你的推理。 解:前提符號化為 (1)A: C (2)J: ? J (3)C: D (4)D: ? (C: D) a) 祗有一句話為真,而(3)(4)有且僅有一句為真,分別討論(3)(4)為真的情況。 b)分析步驟同上。 7. 用真值表證明德摩根律和吸收律。 解答略 8. 使用等值演算證明下列命題公式為永真式(不得用真值表) 解答: a

数理逻辑怎样用于实际的应用

离散数学 期中课程设计作业 班级:10级计算机 组员:杨鑫 学号:09

数理逻辑怎样用于实际的应用 我们现在在学离散数学,对于离散数学中的数理逻辑这一部分存在很多盲点,那么这看似高深莫测的数理逻辑在实际生活中有着怎样的用处呢,下面让我们来讨论一下. 我们先看数理逻辑的定义:数理逻辑又称符号逻辑、理论逻辑。它既是数学的一个分支,也是逻辑学的一个分支。是用数学方法研究逻辑或形式逻辑的学科。其研究对象是对证明和计算这两个直观概念进行符号化以后的形式系统。数理逻辑是数学基础的一个不可缺少的组成部分。虽然名称中有逻辑两字,但并不属于单纯逻辑学范畴。数理逻辑是用数学的方法来研究推理的形式结构和推理规律的数学学科,它与数学的其他分支,计算机科学,人工智能,语言学等学科有密切的联系,并且日益显示出它的主要作用和更加广泛的应用前景. 数理逻辑中的逻辑运算又称布尔运算,它是用数学的方法解决或研究逻辑问题,即用离散的符号“1”和“0”表示逻辑中的“真”和“假”再加上一套与之相关的“与”、“或”、“非”为运算基础的逻辑运算规则解决实际逻辑问题的方法,从而实现复杂逻辑运算到简单的数值计算的转化。下面我们就逻辑运算在电路设计中的运用加以探讨: 某公司王某欲搬入新房,搬迁前需要完成电路的设计安装,由于该房深处闹市,四周楼房林立,严重影响了客厅的采光,于是王某想设计一个电路,要求客厅四盏灯由一个开关控制,开关按下一次亮一盏灯,再按一下亮两盏,以此类推,直到按下第五次时所有灯熄灭。假设四个灯依次为A、B、C、D,灯亮为1,灯灭为0,开关有脉冲输入为1,否则为0,则根据题意可得真值表(如图1): 设第n号灯的上一状态为Nn,第n+1号灯现在在的状态为Nn+1,脉冲输入状态为M,则有: Nn+1=Nn∧M(N0与M的且运算) 其中Nn=NA∧NB...∧Nn-1 灯亮的条件为(A∧┐B∧┐C∧┐D)∨(A∧B∧┐C∧┐D)∨(A∧B∧C∧┐D)∨(A∧B∧C∧D) 如B灯亮的条件是A灯亮并且有脉冲输入,C灯亮的条件是AB都亮并且有脉冲输入。该电路功能由一个与门电路和一个计数触发器连接即可完成,当开关第5次输入后计数器输出信号置0,灯全部关闭,此时设备全部复位。如图2。

浅析数学在计算机科学及应用中的应用

图1 为两相开关建立模型的有穷自动机 3.4 离散数学与编译原理 编译程序是计算机学科中比较高深的专业课,是计算机的一个十分复杂的系统程序。一个典型的编译程序而论,一般都含有八个部分:词法分析程序,语法分析程序,语义分析程序,中间代码生成程序,代码优化程序,目标代码生成程序,错误检查和处理程序,各种信息表格的管理程序。 离散数学里的计算模型章节里就讲了三种类型的计算模型:文法、有限状态机和图灵机。具知识有语言和文法,带输出的有限状态机,不带输出的有限状态机,语言的识别,图灵机等。短语结构文法根据产生式类型来分类:0型文法,1 型文法,2型文法,3 型文法。以上这些在离散数学里讲述到的知识点在编译原理的词法分析及语法分析中都会用到。 由于自然语言都极为复杂,对一个自然语言,看起来不大可能说出它的所有语法规则,因此,将一个语言自动翻译成另一个语言的研究,引出形式语言的概念。与自然语言不同,形式语言是由一组意义明确的语法规则定义的,语法规则不仅对于语言学和自然语言的研究十分重要,而且对于程序设计语言的研究也很重要。 形式语言的句子是用语法来描述的。在程序设计语言的应用中,经常出现两类问题:(1)怎么能够确定一组单词是否组合成了形式语言的一个有效句子?(2)怎么才能产生形式语言的一个有效句子。在考虑这两类问题时,文法的使用十分有益。 离散数学里定义了短语结构文法。G=(V,T,S,P)由下列四部分组成:词汇表V,由V 的所有终结符组成的V的子集合T,V的初始符S,和产生式集合P。集合V-T , 记为N,N中的元素称为非终结符。P中的每个产生式的左边必须至少包含一个非终结符。 编译原理中的词法分析运用了不确定的有穷自动机,确定的有穷自动机,从正规表达式到NFA。在语法分析中运用了上下文无关文法,非上下文无关文法,LL(1)文法,LR 文法。这些表达式与文法都在离散数学中有相关的描述。因此,离散数学也是编译原理的前期基础课程。 3.5 离散数学与人工智能 人工智能是以让机器完成那些如果由人来做则需要智能的事情的科学。虽然人工智

数学逻辑智能发展11页

数学逻辑智能发展 针对不同年龄宝宝数学逻辑发展概况分述如下: 3~4个月 拥有专注某样事物的能力,能分辨事物的相异处,例如可以分辨谁是妈妈,谁不是妈妈。 6~7个月 能分辨熟悉与不熟悉事物,对于新鲜的东西感到好奇,对外界已有明显的分辨能力。 G0608畅畅爸郑州(149904165) 15:19:04 10~18个月 这时已经可以理解最初级的数学概念,能笼统的感觉出物品的大小、轻重、多少,像是能感觉糖果的多与少。 18~22个月 已经可以掌握初级的数量概念,此时也是语言发展的重要时期,因此可将数字唱出来或说出来,多数孩子可以学会口头数数1、2、3,有些孩子可以学会10以上的数数。 G0608畅畅爸郑州(149904165) 15:20:39 2岁半~3岁 已有初级计数概念,可以指着物品将数量数出。可以区分物品明显的特征,例如形状、颜色、名称,也有分类的概念,经由大人示范,可将同类型的东西放在一起。 G0608畅畅爸郑州(149904165) 15:21:26 3~4岁 具有明确的计数能力,能指物数数,并说出总量;有明显的对应、分类能

力,例如大人可以用说的方式,让孩子按照颜色、形状或性质分类;有较明显的度量衡概念,例如能区分高矮、胖瘦、长短、轻重、粗细。 4~5岁 此阶段是幼儿发展运算与综合数学能力的时期;能认识数字,了解数与量的实际涵义;有排列组合的能力;具有半抽象的概念,例如白天晚上的变化、冷热的概念;具有物体恒存概念,例如将物品用布盖上,知道物品还在原处没有消失。 5~6岁 能进行简单的数学运算;能看钟表,辨认时间;会辨认货币,了解币值与用途,能在大人协助下计算用钱买东西;能进行简单的测量,例如用量杯 测度水量,用绳子量距离。 上次我们说了从生活中强化数学逻辑智能的几个方面:数数与认数 方法: 认识基本图形 教孩子认识图形时,家长的描述需要正确,而且孩子大约在1岁半就能拥有立体的概念,所以除了平面图形,可适时加入立体图形的概念。

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