10秋作业6(06任务):数理逻辑部分概念
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数理逻辑介绍1.若干哲学观点分析哲学也称为语言哲学和逻辑哲学,开始于德国数学家弗雷格对于自然语言的逻辑分析工作,后被奥地利哲学家维特根斯坦发扬光大,使得近代哲学研究成功转型为语言分析,并成为现代哲学研究的主流。
学习分析哲学有利于澄清我们对于一些常用概念的认识。
以下所列条目是基于本人的理解和独立思考而提出的观点,欢迎批评、指正。
认知对象:客观世界中存在的事物,这是第一认知对象。
人们在认知过程中所形成的抽象概念是第二认知对象。
概念是人们头脑中的观念,所反映的是对象的相似性(similarity)和不变性(invariance),也称为模式(mode),包括结构模式、行为模式和关系模式。
这些抽象模式称为概念的内涵(intension)或者所指(referent)。
概念是人们对于客观对象进行抽象所得的观念。
一旦形成就拥有不依赖于客观对象的独立存在性。
例如,“圆”这个概念来自于客观事物,又超越和独立于客观事物,有自己确定的内涵。
因此,概念不是客观事物的附属,而是思维世界中的独立存在。
柏拉图(Plato)称之为理念(idea),并且认为理念是独立于物质世界的另一种存在。
概念是没有真假对错之分的,它是一个模式,按照该模式可以对现实对象进行归类。
例如,我们可以用圆这个概念对事物进行归类,将所有近似圆形的事物归为一类。
同类事物具有相同的性质,相同的性质具有相同的作用。
因此,对事物进行归类有利于我们有效地认识和应用事物。
当然,我们的认知并不满足于获得一些概念,还会继续探索这些概念的属性和相互作用,等等。
因此,概念是人类认知的结果,也是进一步认知的对象。
命题:在思维中将某对象归于某模式,即认为某对象具有某性质或者模式,这种思维中的归属联系就是命题。
因此,命题也是人们头脑中的一种观念,不过,命题与概念不同,它不是一种模式,不是由客观对象身上升华而成的模式,而仅仅是将一个给定对象与某概念进行联接,将对象归于这个概念所划定的类。
数理逻辑与数学基础数理逻辑是研究推理和证明正确性的一门学科。
它以数学为基础,使用符号语言来表达命题和推理过程,以此对真假判断和结论做出正确的评价。
而数学基础则是数理逻辑的根基,它包括数字、代数、集合论、几何等多个领域。
下面我们来一起了解一下数理逻辑和数学基础的相关知识。
数理逻辑的研究对象是命题和它们之间的关系。
命题是一个陈述句,它可以是真的或假的,但不能同时为真假。
命题之间可以通过逻辑连接词来建立关系,比如“与”、“或”、“非”等。
这些逻辑连接词可以用符号来表示,比如“∧”表示与,“∨”表示或,“¬”表示非。
假如有两个命题A和B,它们之间可以建立以下关系:- A ∧ B:A和B都为真时为真,否则为假。
- A ∨ B:A和B中至少有一个为真时为真,否则为假。
- ¬A:如果A为真,则¬A为假,如果A为假,则¬A为真。
- A → B:如果A为真,则B为真,否则为假。
对于这些逻辑连接词的运用和剖析,是数理逻辑研究的重要内容。
除了命题的关系,数理逻辑还研究推理的过程。
推理是从一些已知命题出发,得出新的命题的过程。
数理逻辑将推理分成了两种形式:演绎和归纳。
演绎是从一些普遍命题(也叫公理)出发,应用逻辑规则由已知命题推导出新命题。
归纳是从一些特殊情况开始,逐步推广到一般情况。
这两种推理方式广泛应用于科学研究和工程设计中,因此数理逻辑的知识在实际应用中获得了很高的价值。
而数学基础则为数理逻辑的研究提供了需要的语言和符号工具。
其中数字、代数、集合论、几何等领域是构成数学基础的主要内容。
数字是数学研究的最基础部分,代表了数量和值。
代数是数字在运算和计算中的应用,包括了多种运算方式和公式。
集合论研究的是数量间的关系,它是数学研究中的重要工具。
几何是数学基础中的一部分,它研究的是空间形状和运动。
数学基础作为数理逻辑的支撑,有着广泛的应用。
比如,在金融领域中,数学基础的一些概念被用于分析股票价值走势;在通信领域中,数学基础被用于设计高效的数据传输算法;在工程领域中,数学基础被用于设计各种机械和工具。
(完整版)数理逻辑知识点总结什么是数理逻辑?数理逻辑是一门研究命题、命题之间关系以及推理规律的学科。
它运用数学的方法来研究逻辑的基本概念和原理,用符号表示和描述逻辑概念,以及通过推理规则对命题进行推导。
命题与逻辑连接词1. 命题是陈述性语句,例如,“今天是晴天”。
在逻辑中,常用字母p、q、r等表示命题。
2. 逻辑连接词是用来构建复合命题的词语,例如,“与”、“或”、“非”等。
常用的逻辑连接词有:- “与”(合取):表示两个命题同时为真;- “或”(析取):表示两个命题中至少有一个为真;- “非”(否定):表示对命题的否定。
命题逻辑的推理规则1. 合取分配律(并):(p ∧ q) ∧ r = p ∧ (q ∧ r)2. 析取分配律(或):(p ∨ q) ∨ r = p ∨ (q ∨ r)3. 合取律(并):p ∧ p = p4. 析取律(或):p ∨ p = p5. 否定律:¬(¬p) = p6. De Morgan定律:- ¬(p ∧ q) = ¬p ∨ ¬q- ¬(p ∨ q) = ¬p ∧ ¬q命题的等价性1. 蕴含:p → q 表示当p为真时,q也为真;2. 等价:p ↔ q 表示当p与q同时为真或同时为假时成立。
命题逻辑的证明方法1. 直接证明法:直接证明命题的真假;2. 反证法:假设命题为假,推导出矛盾,得出命题为真;3. 归谬法:假设命题为真,推导出矛盾,得出命题为假;4. 数学归纳法:通过证明基础情形和推导情形的真假来证明命题。
数理逻辑的应用数理逻辑在计算机科学、数学推理、形式语言学和人工智能等领域有广泛的应用。
它能够帮助我们分析问题、进行推理以及验证和证明复杂的命题。
在算法设计、数据库查询优化、自然语言处理等方面发挥着重要作用。
以上是关于数理逻辑的基本知识点总结,希望能对您有所帮助。
数理逻辑大纲数理逻辑-大纲数理逻辑一、表明(一)课程性质《数理逻辑》就是数学与应用领域数学专业的方向课外。
数理逻辑又称符号逻辑、理论逻辑,就是数学的一个分支,它就是使用数学的方法去研究推理小说的形式结构和推理小说规律的数学学科,数理逻辑研究的中心问题就是推理小说。
所谓数学方法就是指数学使用的通常方法,包含采用符号和公式,尚无的数学成果和方法,特别就是采用形式的公理方法。
用数学的方法研究逻辑的系统思想通常追溯到莱布尼茨,他指出经典的传统逻辑必须改建和发展,并使之更为准确和易于编程语言。
总的来说,数理逻辑就是精确化、数学化的形式逻辑,它就是现代计算机技术的基础。
(二)教学目的本课程的教学应当使学生熟练掌握有关命题逻辑、一阶谓词逻辑的基本知识,认知并能够初步运用公理化的逻辑推理和数学证明,训练学生的逻辑思维方式,提升其数学解题能力。
(三)教学内容及学时数本课程主要讲授命题逻辑的基本概念,命题逻辑的等值和推理小说编程语言,谓词逻辑的基本概念,谓词逻辑的等值和推理小说理论等内容,总计30学时。
序号1234内容命题逻辑的基本概念命题逻辑的等值和推理小说编程语言谓词逻辑的基本概念谓词逻辑的等值和推理小说理论合计学时数(30)课堂学时数676625课堂教学学时数03025(四)教学方式数理逻辑是一门理论性课程,主要采用讲授法、研究探索法授课,讲授数理逻辑的内容时建议采用多媒体教学。
(五)考核建议1.考核的方式及成绩评定本课程的考核方式通常使用笔试,成绩测评100Elo,其中平时成绩占到50%,期末考试成绩占到50%,其中平时变成按数学系课堂“五个环节”评分细则展开测评。
2.考题设计(1)考题设计原则:考题要全面,符合大纲要求,同时要做到体现重点,题量适度,难度适中,题量和难度的梯度按照教学的三个不同层次,并能够反映出数理逻辑的思想方法、解决基本问题能力的知识点来安排,不过分强调综合。
(2)考题难度比例:基础知识(或基本概念)约35%、根据学生实际水平确认中等难度知识点约50%,稍存有难度知识点15%范围以内。
一、命题逻辑1、公式定义:(1)单个命题变元是命题公式。
(2)如果A, B是命题公式,则(~A), (A∧B), (A∨B), (A→B), (A↔B)都是命题公式。
(~,∧,∨,→,↔,左边高于右边。
)2、公理:Ax1 ├α→(β→α)Ax2 ├ (α→β→γ)→(α→β) →α→γAx3 ├(¬α→¬β)→β→α3、推理规则:由α,α→β得β4、证明:从公理出发的证明:(1)称α是P的一个内定理,记作├α(2)如果存在公式序列α1,α2 ,α3,……αn=α,其中每个αk,或是公理,或是由序列中αk前面的公式经由推理法则得到。
从公式集出发的证明:Σ├α当且仅当存在公式序列α1,α2 ,α3,……αn=α,其中任意的αk,要么是公理,要么αk∈Σ,要么是由前面两条由推理法则得到。
5、证明的例子:二、一阶逻辑1、公式的定义:(1)原子公式是公式(2)若φ,ψ是公式,则(¬φ),(φ→ψ),是公式(3)若φ是公式,x是某个个体变元则(∀xφ)是公式2、公理:Ax1: A→B→AAx2: (A→B→C)→(A →B)→A→CAx3: (¬A→¬B)→(B→A)Ax4: ∀x(A(x)→B(x)) →(∀xA(x)→∀xB(x))Ax5: ∀xA(x)→A(x/t)Ax6: A→∀xA x∉FV(φ)Ax7: ∀x(x≡x)Ax8: ∀x1,y1,…,xn,yn (x1≡y1→x2≡y2→…→xn≡yn →f(x1,x2…xn)≡f(y1,y2,…,yn)) Ax9: ∀x1,y1,…,xn,yn (x1≡y1→x2≡y2→…→xn≡yn →r(x1,x2…xn)→r(y1,y2,…,yn)) Ax10: ∀xA, A是公理3、推理规则:A,A→B得 B4、证明:从公理出发的证明:一个公式序列α1,α2 ,α3,……αn=α,其中每个αk,或是公理,或是由序列中αk前面的公式经由推理法则得到。
数学的数理逻辑基础数学是一门研究数量、结构、变化以及空间等概念和关系的学科。
而数理逻辑则是数学的基石,它研究的是推理的规则和形式系统的基本结构。
数理逻辑帮助我们理解和应用数学的概念、定理以及推理过程。
本文将探讨数学的数理逻辑基础。
一、命题逻辑命题逻辑是最基本的数理逻辑体系之一,它研究的是命题和命题之间的逻辑关系。
在命题逻辑中,命题是陈述或表达某种陈述的句子,可以判断为真或假。
命题逻辑使用符号表示命题,并通过连接词和推理规则描述命题之间的关系。
命题逻辑的连接词包括与(∧),或(∨),非(¬)以及蕴含(→)。
例如,命题p与命题q可以通过连接词“∧”表示为p∧q,表示p和q都为真;通过连接词“∨”表示为p∨q,表示p和q中至少有一个为真;通过连接词“¬”表示为¬p,表示p的否定;通过连接词“→”表示为p→q,表示如果p为真则q也为真。
命题逻辑的推理规则有假言推理、析取三段论、消解规则等。
这些推理规则帮助我们从已知命题推出新的命题,并验证其逻辑的正确性。
二、一阶逻辑一阶逻辑是为描述现实世界中的量化、关系和函数等概念而设计的逻辑系统。
与命题逻辑不同,一阶逻辑不仅仅研究命题的真值,还引入了量词和变量。
一阶逻辑包括命题变项、项、公式、量词和推理规则等概念。
命题变项是用变量表示的命题,项是一种符号串,表示命题变项和常量之间的关系。
公式是由项和逻辑符号组成的陈述,可以判断为真或假。
量词包括全称量词(∀)和存在量词(∃),用于描述命题变项的范围。
一阶逻辑的推理规则包括普通推理规则和量词推理规则。
通过这些推理规则,我们可以推导出新的命题,并验证其逻辑的有效性。
三、集合论和公理化数学集合论是数学中的一个重要分支,它通过集合的概念描述了数学对象的集合以及它们之间的关系。
集合论在一定程度上将数学建立在了严谨的逻辑基础之上。
在集合论中,集合是由一些确定的对象组成的整体。
集合之间的关系可以通过包含关系表示,例如集合A包含于集合B可以表示为A⊆B。
离散数学数理逻辑基础知识离散数学是计算机科学的基础,数理逻辑是离散数学中最重要的分支之一。
它们提供了描述和分析计算机科学中的问题所需的工具和方法。
本文将介绍离散数学和数理逻辑的基础知识。
一、集合论集合是离散数学的基础概念之一。
集合是由一些确定的对象组成的整体。
用大写字母表示集合,用小写字母表示集合的元素。
集合之间可以进行交集、并集、差集等运算。
例如,设集合A={1, 2, 3},集合B={2, 3, 4},则A∩B={2, 3}表示A和B的交集,A∪B={1, 2, 3, 4}表示A和B的并集。
二、命题逻辑命题逻辑是研究命题及其逻辑关系的数理逻辑分支。
命题是陈述句,可以判断为真或者为假。
常见的逻辑关系有与、或、非,分别用∧、∨、¬表示。
例如,如果P表示"今天是星期一",Q表示"明天是星期二",则P∧Q表示"今天是星期一并且明天是星期二",P∨Q表示"今天是星期一或者明天是星期二"。
三、谓词逻辑谓词逻辑是一种扩展的命题逻辑,它引入了谓词和量词。
谓词是陈述句中的关系词,描述了对象之间的关系。
量词则用来说明集合中的元素是否满足某个条件。
谓词逻辑的语句可以用∀表示全称量词,表示对于集合中的所有元素都成立;用∃表示存在量词,表示存在至少一个元素使语句成立。
四、关系和函数关系是用来描述元素之间的联系的数学工具。
关系可以是二元的,也可以是多元的。
例如,设A={1, 2, 3},则可以定义一个关系R={(1, 2), (2, 3)},表示元素1与元素2之间存在关系,元素2与元素3之间也存在关系。
函数是一种特殊的关系,它对于集合中的每一个元素,都有唯一对应的输出。
函数可以表示为f: A→B,表示定义在集合A上的函数f,其输出是集合B中的元素。
例如,设集合A={1, 2, 3},集合B={4, 5},则可以定义一个函数f={(1, 4), (2, 5)},表示元素1映射到4,元素2映射到5。
离散数学作业6
数理逻辑部分概念及性质
单项选择题
1.设P:我将去打球,Q:我有时间.命题“我将去打球,仅当我有时间时”符号化为( ).
A.P
∨
P⌝
⌝Q→B.Q
P↔D.Q
P→C.Q
答 B
2.设命题公式G:)
⌝,则使公式G取真值为1的P,Q,R赋值
→
P∧
(R
Q
分别是( ).
A.0, 0, 0 B.0, 0, 1 C.0, 1, 0 D.1, 0, 0 答 D
3.命题公式(P∨Q)→R的析取范式是( ).
A.⌝(P∨Q)∨R B.(P∧Q)∨R
C.(P∨Q)∨R D.(⌝P∧⌝Q)∨R
答 D
4.命题公式(P∨Q)的合取范式是( ).
A.(P∧Q)B.(P∧Q)∨(P∨Q)
C.(P∨Q)D.⌝(⌝P∧⌝Q)
答 C
5.命题公式)
⌝的析取范式是( ).
P→
(Q
A.Q
⌝D.Q
∨
P∨
P⌝
⌝C.Q
∧B Q
P⌝
P∧
解()()
⌝→⇔⌝⌝∨
P Q P Q
⇔∧⌝
P Q
答 A
6.下列等价公式成立的为( ).
A.⌝P∧⌝Q⇔P∨Q B.P→(⌝Q→P) ⇔⌝P→(P→Q)
C.Q→(P∨Q) ⇔⌝Q∧(P∨Q) D.⌝P∨(P∧Q) ⇔Q
解A.⌝P∧⌝Q⇔⌝(P∨Q)
B.P→(⌝Q→P)⇔⌝P∨(Q∨P)⇔ P∨(⌝P∨Q)⇔⌝P→(P→Q)
C.Q→(P∨Q)⇔⌝Q∨(P∨Q)
D.⌝P∨(P∧Q)⇔(⌝P∨P)∧(⌝P∨Q)⇔1∧(⌝P∨Q)⇔⌝P∨Q
答 B
7.下列公式成立的为( ).
A .⌝P ∧⌝Q ⇔P ∨Q
B .P →⌝Q ⇔⌝P →Q
C .Q →P ⇒ P
D .⌝P ∧(P ∨Q )⇒Q
解 A .⌝P ∧⌝Q ⇔⌝(P ∨Q )
B .P →⌝Q ⇔⌝P ∨⌝Q
C .(Q →P )→P ⇔⌝(⌝Q ∨P )∨P ⇔(Q ∧⌝P )∨P ⇔(Q ∨P )∧(⌝P ∨P )
⇔(Q ∨P )∧1⇔P ∨Q (不是永真式)
D .⌝P ∧(P ∨Q )⇒Q (析取三段论,P171公式(10))
答 D
8.下列公式中 ( )为永真式.
A .⌝A ∧⌝
B ↔ ⌝A ∨⌝B B .⌝A ∧⌝B ↔ ⌝(A ∨B )
C .⌝A ∧⌝B ↔ A ∨B
D .⌝A ∧⌝B ↔ ⌝(A ∧B )
解 A .A B A B ⌝∧⌝⇔⌝∨⌝/,1A B A B ⌝∧⌝↔⌝∨⌝⇔/
B .()A B A B ⌝∧⌝⇔⌝∨,()1A B A B ⌝∧⌝↔⌝∨⇔
C .A B A B ⌝∧⌝⇔∨/,1A B A B ⌝∧⌝↔∨⇔/
D .()A B A B ⌝∧⌝⇔⌝∧/,()1A B A B ⌝∧⌝↔⌝∧⇔/
答 B
9.下列公式 ( )为重言式.
A .⌝P ∧⌝Q ↔P ∨Q
B .(Q →(P ∨Q ))↔(⌝Q ∧(P ∨Q ))
C .(P →(⌝Q →P ))↔(⌝P →(P →Q ))
D .(⌝P ∨(P ∧Q )) ↔Q
解 A .P Q P Q ⌝∧⌝⇔∨/,1P Q P Q ⌝∧⌝↔∨⇔/
B .(())1Q P Q Q P Q →∨⇔⌝∨∨⇔
(())()()()1Q P Q Q P Q Q P Q ⌝∧∨⇔⌝∧∨⌝∧⇔∧⌝⇔/
(())(())1Q P Q Q P Q →∨↔⌝∧∨⇔/
C .()()()()P Q P P Q P P P Q P P Q →⌝→⇔⌝∨∨⇔∨⌝∨⇔⌝→→
(P →(⌝Q →P ))↔(⌝P →(P →Q ))⇔1
D .()()()P P Q P P P Q P Q Q ⌝∨∧⇔⌝∨∧⌝∨⇔⌝∨⇔/
(())1P P Q Q ⌝∨∧↔⇔/
答 C
10.设A (x ):x 是人,B (x ):x 是学生,则命题“不是所有人都是学生”可符号化为( ).
A.(∀x)(A(x)∧B(x)) B.⌝(∃x)(A(x)∧B(x))
C.⌝(∀x)(A(x)→B(x)) D.⌝(∃x)(A(x)∧⌝B(x))
答C
11.设A(x):x是人,B(x):x是工人,则命题“有人是工人”可符号化为().
A.(∃x)(A(x)∧B(x)) B.(∀x)(A(x)∧B(x))
C.⌝(∀x)(A(x)→B(x)) D.⌝(∃x)(A(x)∧⌝B(x))
答A
12.设C(x):x是国家级运动员,G(x):x是健壮的,则命题“没有一个国家级运动员不是健壮的”可符号化为( ).
A.))
(x
(
)
(
C
⌝∀
→
x⌝
x
G
(x
(
)
(
G
x
∧
x⌝
C
⌝∀B.)) C.))
G
(x
(
)
x
(
∧
x⌝
C
⌝∃
G
(
)
(
(x
x
→
x⌝
C
⌝∃D.))答 D
13.表达式))
∀的辖域是( ).
y
x
Q
z
y
P
→
∀中x
∨
∃
R
x∀
∧
(
x
(
,
(
)
(
))
)
y
(z
zQ
,
(
A.P(x, y) B.P(x, y)∨Q(z) C.R(x, y) D.P(x, y)∧R(x, y) 答 B
14.在谓词公式(∀x)(A(x)→B(x)∨C(x,y))中,().
A.x,y都是约束变元B.x,y都是自由变元
C.x是约束变元,y是自由变元D.x是自由变元,y是约束变元答C
15.设个体域D={a, b, c},那么谓词公式)
xA∀
∃消去量词后的等值
x
∨
(
yB
)
(y
式为.
A.(A(a)∨A(b)∨A(c))∨(B(a)∧B(b)∧B(c))
B.(A(a)∧A(b)∧A(c))∨(B(a)∨B(b)∨B(c))
C.(A(a)∨A(b)∨A(c))∨(B(a)∨B(b)∨B(c))
D.(A(a)∧A(b)∧A(c))∨(B(a)∧B(b)∧B(c))
答 A
答案:
1.B 2.D 3.D 4.C 5.A 6.B 7.D 8.B 9.C 10.C
11.A 12.D 13.B 14.C 15.A
活动说明:本次作业主要是通过单项选择题的形式,使大家了解自己对第三单元数理逻辑的基本概念、基本公式、基本计算方法掌握的情况,更好地掌握这一部分的重点内容.
本次作业由10个单项选择题组成,每小题10分,满分100分.请大家按照题目的要求选择正确答案,正确答案是唯一的.
本次作业在关闭之前,允许大家反复多次练习,系统将保留您的最好成绩,希望大家多做练习,争取好成绩.需要提醒大家的是每次练习的作业题目可能不一样,请大家一定要认真阅读题目.
活动要求:每位同学在完成本次作业前,应该积极利用课程平台中的相关资源开展学习,或参加教学点的面授辅导课.希望大家:
1.理解了命题概念,会判别语句是不是命题;理解了五个联结词及其真值表,了解公式的概念,会将简单命题符号化;理解了永真式和永假式概念,掌握其判别方法;了解公式等价概念,知道联结词→、↔与关系符⇒、⇔之间的区别;理解了析取范式、合取范式、主析取范式和主合取范式的概念.
2.理解了谓词、量词、个体词、个体域等概念,会将简单命题符号化;了解了原子公式、谓词公式、约束变元、自由变元和辖域等概念;理解了等价式与蕴含式的概念,知道了前束范式的概念。
活动形式:在线测试.
活动时间:。