谓词逻辑表示法 .pptx
《谓词逻辑表示法 .pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《谓词逻辑表示法 .pptx(39页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作12.2 2.2 谓词逻辑表示法谓词逻辑表示法 谓谓词词逻逻辑辑表表示示法法是是一一种种重重要要的的知知识识表表示示方方法法,是是到到目目前前为为止止能能够够表表示示人人类类思思维维活活动动规规律律的的一一种种最最精精确确的的形形式式语语言言,是是知知识识的的形形式式化化表表示示、定定理理的的自自动动证证明明等等研研究究的的基基础础,在在人人工工智智能能中中具具有有重重要要的作用。的作用。第1页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作21.1.命题的含义:在逻辑系统中,最简单的逻辑系统是命题逻
2、辑。所谓命题就是具有真假意义的陈述句。如“今天下雨”、“雪是黑的”、“1+100=1011+100=101”、“人是会死的”等等。这些句子在特殊的情况下都具有 “真 (Ture)Ture)”和 “假(False)False)”的意义,都是命题。一个命题总是具有一个值,称为真值。真值只有“真”和“假”两种,一般分别用符号T T和F F表示。第2页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作3命题有两种类型:命题有两种类型:(1 1)原原子子命命题题:不不能能分分解解成成更更简简单单的的陈述语句,称为陈述语句,称为原子命题原子命题。(2 2)复复合合命命题题:由由联
3、联结结词词、标标点点符符号号和和原原子子命命题题等等复复合合构构成成的的命命题题,称称为为复复合合命题命题。2.2.命题类型:注意:所有这些命题都应具有确定的真值。第3页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作4 所所谓谓命命题题逻逻辑辑就就是是研研究究命命题题和和命命题题之之间间关关系系的的符符号号逻逻辑辑系系统统。通通常常用用大大写写字字母母P P、Q Q、R R、S S等来表示命题。如:等来表示命题。如:P P:今天下雨今天下雨 P P就是表示就是表示 “今天下雨今天下雨”这个这个命题的名命题的名。表示命题的符号称为表示命题的符号称为命题标识符命题标识
4、符,P P就是就是命题标识符。命题标识符。3.3.命题逻辑第4页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作5 命题常量:命题常量:如果一个命题标识符表示确定的命题,就称为如果一个命题标识符表示确定的命题,就称为命题常量命题常量。命题变元:命题变元:如果命题标识符只表示任意命题的位置标志,就称为如果命题标识符只表示任意命题的位置标志,就称为命题变元命题变元。介绍几个概念第5页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作6注意:注意:(1 1)因为命题变元可以表示任意命题,因为命题变元可以表示任意命题,所以它不能确定真值,故所以它不
5、能确定真值,故命题变元不是命题命题变元不是命题。(2 2)当当命命题题变变元元P P用用一一个个特特定定的的命命题题取取代代时时,P P才才能能确确定定真真值值,这这时时也也称称为为对对P P进进行行指派。指派。(3 3)当当命命题题变变元元表表示示原原子子命命题题时时,该该变变元称为元称为原子变元原子变元。第6页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作7 谓词逻辑:谓词逻辑:根据对象和对象上的谓词(即根据对象和对象上的谓词(即对象的属性和对象之间的关系),通过使用对象的属性和对象之间的关系),通过使用连接词和量词来表示世界。连接词和量词来表示世界。谓词逻辑
6、 主要思想:世界是由对象组成的,可以由标识符和属性来区分它们。在这些对象中,还包含着相互的关系。第7页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作8在在命题逻辑命题逻辑中,每个表达式都是中,每个表达式都是句子句子,表示事实。,表示事实。在在谓谓词词逻逻辑辑中中,有有句句子子,但但是是也也有有项项,表表示示对对象象。常常量量符符号号、变变量量和和函函数数符号用于表示项,量词和谓词符号用于构造句子。符号用于表示项,量词和谓词符号用于构造句子。注意:第8页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作94.4.语法语法命题逻辑的符号包括以
7、下几种:命题逻辑的符号包括以下几种:(1 1)命题常元:)命题常元:True(T)True(T)和和False(F)False(F);(2 2)命题符号:命题符号:P P、Q Q、R R、T T等;等;(3 3)联结词:)联结词:;。(4 4)括号:)括号:()()。命题逻辑主要使用这5 5个联结词,通过这些联结词,可以由简单的命题构成复杂的复合命题。第9页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作105.5.语义语义:否定(Negation),复合命题Q表示否定Q的真值的命题,即“非Q”:合取(Conjunction),复合命题PQ表示P和Q的合取,即“P与
8、Q”:析取(Disjunction),复合命题PQ表示P或Q的析取,即“P或Q”第10页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作115.5.语义语义:条件(Condition),复合命题PQ表示命题P是命题Q的条件,即“如果P,那么Q”:双条件(Bicondition),复合命题PQ表示命题P、命题Q相互作为条件,即“如果P,那么Q;如果Q,那么P”第11页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作12注意注意:可以用真值表的方法表明联结词的功可以用真值表的方法表明联结词的功能能:PQP PPQPQPQPQPQPQPQFFT
9、FFTTFTTFTTFTFFFTFFTTFTTTT第12页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作13一阶谓词演算一阶谓词演算标点符号、括号、逻辑联结词、常量符号集、变量符号集、标点符号、括号、逻辑联结词、常量符号集、变量符号集、n n元函数符号元函数符号集、集、n n元谓词符号集、量词元谓词符号集、量词谓词演算谓词演算合法表达式合法表达式(原子公式、合式公式原子公式、合式公式),表达式的演算化简方法,标准式表达式的演算化简方法,标准式 (合取的前束范式或析取的前束范式合取的前束范式或析取的前束范式)1 1 语 法第13页/共39页2023/3/21中国矿业
10、大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作14语法元素语法元素 常量符号。常量符号。变量符号。变量符号。函数符号函数符号。谓词符号。谓词符号。联结词:联结词:、。量量词词:全全称称量量词词、存存在在量量词词。和和 后面跟着的后面跟着的x x叫做量词的指导变元。叫做量词的指导变元。第14页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作15若若函函数数符符号号f f中中包包含含的的个个体体数数目目为为n,n,则则称称f f为为n n元元函数符号。函数符号。若若谓谓词词符符号号P P中中包包含含的的个个体体数数目目为为n,n,则则称称P P为为n n元元谓词符号。谓词符号
11、。如如:father(x)father(x)是是一一元元函函数数,less(x,y)less(x,y)是是二二元元谓谓词词.一一般般一一元元谓谓词词表表达达了了个个体体的的性性质质,而而多多元元谓谓词词表表达了个体之间的关系达了个体之间的关系.2 2 基本概念函数符号与谓词符号第15页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作16 如如果果谓谓词词P P中中的的所所有有个个体体都都是是个个体体常常量量、变变元、或函数,则该谓词为一阶谓词。元、或函数,则该谓词为一阶谓词。如如果果谓谓词词P P中中某某个个个个体体本本身身又又是是一一个个一一阶阶谓谓词,则称词,则
12、称P P为二阶谓词。为二阶谓词。余者类推。余者类推。个个体体变变元元的的取取值值范范围围称称为为个个体体域域。个个体体域域可可以以是是无无限限的的,也也可可以以是是无无限限的的。把把各各种种个个体体域域综综合在一起作为讨论的范围的域称为全总个体域。合在一起作为讨论的范围的域称为全总个体域。谓词的阶第16页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作17在在一一阶阶谓谓词词逻逻辑辑中中,称称Teacher(father(Wang)Teacher(father(Wang)中的中的father(Wang)father(Wang)为项为项,项可定义如下项可定义如下:定义
13、:定义:项可递归定义如下:项可递归定义如下:(1)(1)单独一个个体是项单独一个个体是项(包括常量和变量包括常量和变量)。(2)(2)若若f f是是n n元元函函数数符符号号,而而t1,t1,tn,tn是是项项,则则f(t1,f(t1,tn),tn)是项。是项。(3)(3)任何项仅由规则任何项仅由规则(1)(2)(1)(2)所生成。所生成。3 3 项与公式项与公式第17页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作18原子公式原子公式 若若P为为n元元谓谓词词符符号号,t1,tn都都是是项项,则则称称P(t1,tn)为为原子公式原子公式,简称,简称原子原子。在在
14、 原原 子子 中中,若若 t1,tn都都 不不 含含 变变 量量,则则P(t1,tn)是是命题命题。注意:谓词逻辑可以由原子和5 5种逻辑连接词,再加上量词来构造复杂的符号表达式。这就是所谓的谓词逻辑中的公式。第18页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作19一一阶阶谓谓词词逻逻辑辑的的合合式式公公式式(可可简简称称公公式式)可可递归定义如下:递归定义如下:(1)(1)原子谓词公式是合式公式原子谓词公式是合式公式(也称为原子公式也称为原子公式)。(2)(2)若若 P P、Q Q是是 合合 式式 公公 式式,则则(P)P)、(PQ)(PQ)、(PQ)(PQ)
15、、(PQ)(PQ)、(P Q)(P Q)也是合式公式。也是合式公式。(3)(3)若若 P P是是 合合 式式 公公 式式,x x是是 任任 一一 个个 体体 变变 元元,则则 (x)Px)P、(、(x)Px)P也是合式公式。也是合式公式。(4)(4)任任何何合合式式公公式式都都由由有有限限次次应应用用(1)(1)、(2)(2)、(3)(3)来产生。来产生。第19页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作20一阶谓词逻辑公式的一阶谓词逻辑公式的解释解释:设设D D为谓词公式为谓词公式P P的非空个体域的非空个体域,若对若对P P中的个体常量、函数、谓词按如下规
16、定赋值:中的个体常量、函数、谓词按如下规定赋值:(1)(1)为每个个体常量指派为每个个体常量指派D D中的一个元素。中的一个元素。(2)(2)为每个为每个n n元函数指派一个从元函数指派一个从 到到D D的映射,其中的映射,其中(3)(3)为每个为每个n n元谓词指派一个从元谓词指派一个从 到到 T,FT,F 的映射。的映射。则称这些指派为公式则称这些指派为公式P P在在D D上的一个上的一个解释解释。第20页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作21 (1)(1)在在谓谓词词逻逻辑辑中中,由由于于公公式式中中可可能能含含有有个个体体常常量量、个个体体变变
17、元元以以及及函函数数,因因此此不不能能像像命命题题公公式式那那样样直直接接通通过过真真值值指指派派给给出出解解释释,必必须须首首先先考考虑虑个个体体常常量量、和和函函数数在在个个体体域域中中的的取取值值,然然后后才才能能针针对对常常量量和和函函数数的的具具体体取取值为谓词分别指派真值。值为谓词分别指派真值。(2)(2)在在给给出出一一阶阶逻逻辑辑公公式式的的一一个个解解释释时时,需需要要规规定定两两件件事事情情:公公式式中中个个体体的的定定义义域域和和公公式式中中出出现现的的常常量量、函函数数符符号号、谓谓词词符符号号的的定义。定义。4.4.注意:第21页/共39页2023/3/21中国矿业大
18、学中国科学院智能信息处理联合实验室制作22例题分析:设个体域D=1,2,D=1,2,求公式在D D上的解释,并指出在每一种解释下公式G G的真值。解:由于公式G G没有包含个体常量和函数,因此可以直接为谓词指派真值,设P(1,1)P(1,2)P(2,1)P(2,2)TFTF第22页/共39页2023/3/21中国矿业大学中国科学院智能信息处理联合实验室制作23这就是公式G G在D D上的一个解释。从这个解释可以看出:当x=1,y=1x=1,y=1时,P(x,y)P(x,y)的真值为T;T;当x=2,y=1x=2,y=1时,P(x,y)P(x,y)的真值也为T;T;即对x x在D D上任意取值,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 谓词逻辑表示法 谓词 逻辑 表示
限制150内