命题逻辑及命题演算PPT讲稿.ppt
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1、命命题逻辑及命及命题演算演算第1页,共52页,编辑于2022年,星期六概述和计算机科学联系概述和计算机科学联系 n和计算机科学联系紧密是计算机科学的支撑学科之一,也是信息科学的数学基础。在计算机理论研究及软硬件开发的各个领域都有广泛的应用。在计算机科学发展的过程中,各种理论问题的研究交错地使用着近代数学中的不同论题,这些论题构成了离散数学。第2页,共52页,编辑于2022年,星期六学习离散数学的重要性学习离散数学的重要性第3页,共52页,编辑于2022年,星期六一个土耳其商人想找一个十分聪明的助手协助他经商,有两人前来应聘,这个商人为了试试哪个更聪明些,就把两个人带进一间漆黑的屋子里,他打开灯
2、后说:“这张桌子上有五顶帽子,两顶是红色的,三顶是黑色的,现在,我把灯关掉,而且把帽子摆的位置弄乱,然后我们三个人每人摸一顶帽子戴在自己头上,在我开灯后,请你们尽快说出自己头上戴的帽子是什么颜色的。”说完后,商人将电灯关掉,然后三人都摸了一顶帽子戴在头上,同时商人将余下的两顶帽子藏了起来,接着把灯打开。这时,那两个应试者看到商人头上戴的是一顶红帽子,其中一个人便喊道:“我戴的是黑帽子。”请问这个人说得对吗?他是怎么推导出来的呢?第4页,共52页,编辑于2022年,星期六要回答这样的问题,实际上就是看由一些诸如“商人戴的是红帽子”这样的前提能否推出“猜出答案的应试者戴的是黑帽子”这样的结论来。这
3、又需要经历如下过程:(1)什么是前提?有哪些前提?(2)结论是什么?(3)根据什么进行推理?(4)怎么进行推理?第5页,共52页,编辑于2022年,星期六二、命题与联结词二、命题与联结词1 引例引例:4是素数是素数;是无理数;是无理数;大于大于 ;大于大于 吗?;吗?;请不要吸烟!请不要吸烟!第6页,共52页,编辑于2022年,星期六定义:命题定义:命题-具有唯一真值的陈述句。具有唯一真值的陈述句。n例 我正在说假话;2009年的元旦是晴天。真命题真命题-命题的判断结果为真。命题的判断结果为真。假命题假命题-命题的判断结果为假。命题的判断结果为假。第7页,共52页,编辑于2022年,星期六表示
4、方法:命题(表示方法:命题(),真(),真(1)假(假(0)。)。4是素数是素数;是无理数等不能分解成更简单是无理数等不能分解成更简单例例的陈述句了,称此种命题为的陈述句了,称此种命题为简单命题(原子简单命题(原子命题)命题)。否则,某命题是由简单命题通过联结词连接在否则,某命题是由简单命题通过联结词连接在一起的命题,称之为一起的命题,称之为复合命题复合命题。第8页,共52页,编辑于2022年,星期六例:例:2是偶数是不对的;是偶数是不对的;2是偶素数;是偶素数;2或或4是是素数;如果素数;如果2是素数,则是素数,则3也是素数;也是素数;2是素数是素数当且仅当当且仅当3也是素数。也是素数。解:
5、解:2是偶数;是偶数;2是素数;是素数;4是素数;是素数;3是素数。是素数。非非 ;且且 ;或或 ;如果;如果 则则 ;当且仅当当且仅当 。第9页,共52页,编辑于2022年,星期六ppF(0)T(1)T(1)F(0)“见假为真,见真为假见假为真,见真为假”p读作读作“并非并非p”或或“非非p”。(1)(1)否定式否定式:(negationnegation )设设P P为一命题,为一命题,P P的否定的否定是一个新命题,记作是一个新命题,记作“P”P”。若。若P P为为T T,P P为为F F;若若P P为为F F,P P为为T T。联结词。联结词“”表示自然语言表示自然语言中的中的“并非并非
6、”(not not )。)。三、联结词三、联结词第10页,共52页,编辑于2022年,星期六(2 2 2 2)合取式合取式:(conjunction conjunction)两个命题两个命题P P P P和和和和Q Q Q Q的的的的 合取是一个复合命题,记作合取是一个复合命题,记作P PQ Q。当且仅当。当且仅当。当且仅当。当且仅当P P P P、Q Q Q Q同时为同时为同时为同时为T T T T时,时,P P P PQ Q Q Q 为为为为T T T T,其他情况下,其他情况下,P PQ Q Q Q 的真值都是的真值都是F F F F。合取联结词合取联结词“”“”表示自然语言表示自然语言
7、 中的中的“并且并且”。pqp qF(0)F(0)T(1)T(1)F(0)T(1)F(0)T(1)F(0)F(0)F(0)T(1)p q读作读作“p并且并且q”或或“p且且q”见假为假,见假为假,全真为真。全真为真。第11页,共52页,编辑于2022年,星期六(3 3 3 3)析取析取式式:两个命题两个命题两个命题两个命题P P P P和和Q Q Q Q的析取是一个复合的析取是一个复合 命题,记作命题,记作P P P P Q Q Q Q。当且仅当。当且仅当P P P P、Q Q同时为同时为同时为同时为F F F F时,时,P P P P Q Q 为为为为F F F F,其他情况下,其他情况下,
8、其他情况下,其他情况下,P P Q Q Q Q的真值都的真值都的真值都的真值都 是是T T。析。析。析。析取联结词取联结词“”表示自然语言中的表示自然语言中的 “或或”(or or)。)。pqp qF(0)F(0)T(1)T(1)F(0)T(1)F(0)T(1)F(0)T(1)T(1)T(1)见真为真,见真为真,全假为假。全假为假。p q读作读作“p或者或者q”、“p或或q”。第12页,共52页,编辑于2022年,星期六(4 4 4 4)蕴涵式蕴涵式蕴涵式蕴涵式:给定两个命题:给定两个命题:给定两个命题:给定两个命题P P P P和和和和Q Q,其条件命题,其条件命题,其条件命题,其条件命题是
9、一个复合命题,记作是一个复合命题,记作是一个复合命题,记作是一个复合命题,记作P P P P Q Q。当且仅当。当且仅当。当且仅当。当且仅当P P P P的真的真的真的真值为值为T T T T,Q Q Q Q的真值为的真值为的真值为的真值为F F F F时,时,时,时,P P Q Q Q Q 的真值为的真值为F F F F,其,其他情况下,他情况下,P P P P Q Q的真值都是的真值都是的真值都是的真值都是T T。条件。条件。条件。条件联结词联结词 “”表示自然语言中的表示自然语言中的“如果如果,那么,那么”。pqp qF(0)F(0)T(1)T(1)F(0)T(1)F(0)T(1)T(1
10、)T(1)F(0)T(1)pq中的中的p称为称为条件前件条件前件条件前件条件前件,q称为称为条件后件条件后件 前真后假为假,其前真后假为假,其他为真。他为真。第13页,共52页,编辑于2022年,星期六(5)等价式等价式:给定两个命题给定两个命题P和和QQ,其复合命,其复合命,其复合命,其复合命题题题题P P QQ称作双条件命题。当称作双条件命题。当称作双条件命题。当称作双条件命题。当P P和和QQ的真值相同时,的真值相同时,的真值相同时,的真值相同时,P P Q Q 的真值为的真值为的真值为的真值为T T,否则,否则,否则,否则,P P Q的真值都是的真值都是的真值都是的真值都是F F。双条
11、件双条件联结词联结词“”表示自然语言中的表示自然语言中的“当且仅当当且仅当”。pqp qF(0)F(0)T(1)T(1)F(0)T(1)F(0)T(1)T(1)F(0)F(0)T(1)pq读读作作“p与与q互为条件互为条件”,“p当且仅当当且仅当q”。相同为真,相同为真,相异为假。相异为假。第14页,共52页,编辑于2022年,星期六1-1.2 复合命题的符号化n复合命题的符号化的基本步骤1)找出各个原子命题,并逐个符号化;2)找出各个连接词,符号成相应联结词;3)用联结词将原子命题逐个联结起来;第15页,共52页,编辑于2022年,星期六1-1.2 复合命题的符号化n例 将下列命题符号化(1
12、)北京不是村庄P:表示“北京是村庄”P:北京不是村庄(2)小王是游泳冠军和百米赛跑冠军P:小王是游泳冠军;Q:小王百米赛跑冠军PQ:小王是游泳冠军和百米赛跑冠军第16页,共52页,编辑于2022年,星期六1-1.2 复合命题的符号化n例 将下列命题符号化(3)小明或者小华能解够出这道题P:小明能够解出这道题;Q:小华能够解出这道题PQ(4)小王或者小李中的一个能够当上班长P:小王能够当上班长;Q:小李能够当上班长(P)Q)(P(Q)第17页,共52页,编辑于2022年,星期六1-1.2 复合命题的符号化n例 将下列命题符号化(5)今夜你若敢去公墓,那么我就咬掉我的鼻子或咬掉我的耳朵P:今夜你敢
13、去公墓。Q:咬掉我的鼻子。R:咬掉我的耳朵 P(QR)第18页,共52页,编辑于2022年,星期六1-1.2 复合命题的符号化n例 将下列命题符号化(6)王乐是计算机系的学生,生于1980年或1981年,是三好学生。P:王乐是计算机系的学生。Q:生于1980年。R:生于1981年.S:是三好学生.P(QR)S第19页,共52页,编辑于2022年,星期六四、命题公式及其赋值四、命题公式及其赋值1.命题常项(命题常元):简单命题命题常项(命题常元):简单命题2.命题变项(命题变元)命题变项(命题变元)3.合式公式(命题公式):将命题变元用联合式公式(命题公式):将命题变元用联结词或圆括号按一定的逻
14、辑关系联结起来的符结词或圆括号按一定的逻辑关系联结起来的符号串称为合式公式或命题公式。(号串称为合式公式或命题公式。(A,B)第20页,共52页,编辑于2022年,星期六定义:定义:(1)单个命题变项可被称为合式公式;单个命题变项可被称为合式公式;(2)若若 是合式公式,则是合式公式,则 也是合式公式;也是合式公式;(3)若若 是合式公式,则是合式公式,则 也是合式公式;也是合式公式;(4)将将1-3有限次的联结起来也是合式公式。有限次的联结起来也是合式公式。注:合式公式的运算规则注:合式公式的运算规则:例例第21页,共52页,编辑于2022年,星期六五、合式公式的真值五、合式公式的真值引例引
15、例:定义定义:设:设 是出现在公式是出现在公式 中的全中的全 部的命题变项,给部的命题变项,给 各指定一个真值各指定一个真值,称为对,称为对 的一个赋值或解释。若指定的一组的一个赋值或解释。若指定的一组值使值使 的真值为的真值为1,则称这组值为,则称这组值为 的成真赋的成真赋值,若使值,若使 的真值为的真值为0,则称这组值为,则称这组值为 的成的成假赋值。假赋值。第22页,共52页,编辑于2022年,星期六例:利用真值表求例:利用真值表求 的成真赋值和成假赋值的成真赋值和成假赋值练习:练习:(1)(2)(3)(2)若)若 在它的各种赋值下取值为假,则称在它的各种赋值下取值为假,则称 为为矛盾式
16、矛盾式或永假式;或永假式;定义定义:设:设 为任一命题公式为任一命题公式.(1)若若 在它的各种赋值下取值为真,则称在它的各种赋值下取值为真,则称 为为重言式重言式或永真式;或永真式;(3)若)若 不是矛盾式,则称不是矛盾式,则称 为为可满足式可满足式。第23页,共52页,编辑于2022年,星期六第二章第二章 命题逻辑等值演算命题逻辑等值演算一、等值式一、等值式引例:引例:与与 定义:设定义:设 是两个命题公式,若是两个命题公式,若 构成构成的等价式的等价式 为重言式,则称为重言式,则称 是等值的,记是等值的,记作作 。第24页,共52页,编辑于2022年,星期六练习练习:1)与与 2)与与
17、等值演算公式:等值演算公式:双重否定律双重否定律:AA等幂律:等幂律:A AA,A AA交换律交换律:A BB A,A BB A结合律结合律:(A B)CA(B C)(A B)CA(B C)分配律分配律:A(B C)(A B)(A C)A(B C)(A B)(A C)第25页,共52页,编辑于2022年,星期六德德摩根律摩根律 :(A B)AB (A B)AB吸收律吸收律:A(A B)A,A(A B)A零律零律:A 11,A 00 同一律同一律:A 0A,A 1A排中律排中律:AA1矛盾律矛盾律:AA0第26页,共52页,编辑于2022年,星期六蕴涵等值式蕴涵等值式:ABA B等价等值式等价等
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