离散数学第三章 谓词演算基础-永真性和可满足性(精品).ppt





《离散数学第三章 谓词演算基础-永真性和可满足性(精品).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《离散数学第三章 谓词演算基础-永真性和可满足性(精品).ppt(56页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三章 谓词演算基础3.1 谓词与个体谓词与个体3.2 函数与量词函数与量词3.3 自由变元和约束变元自由变元和约束变元3.4 永真性和可满足性永真性和可满足性 3.4.1 真假性真假性 3.4.2 同真假性、永真性和可满足性同真假性、永真性和可满足性 3.4.3 范式范式 3.5 唯一性量词与摹状词唯一性量词与摹状词 真假性:四个因素真假性:四个因素(1)个体域个体域设设A(e)表示表示e为偶数,考察为偶数,考察 xA(x)当个体域当个体域I为为1,2,3时,公式的值为假;时,公式的值为假;当个体域当个体域I为为2,4,6时,公式的值为真时,公式的值为真。真假性:四个因素真假性:四个因素(2
2、)自由变元自由变元设设A(e)表示表示e为偶数,考察为偶数,考察A(x)当当x取取2时,其值为时,其值为T;当当x取为取为3时,其值为时,其值为F。真假性:四个因素真假性:四个因素(3)谓词变元谓词变元 个体域个体域I=2,4,6,8.考察考察 xA(x)当当A(e)表示表示e为偶数时,为偶数时,xA(x)=T;当当A(e)表示表示e为奇数时,为奇数时,xA(x)=F;真假性:四个因素真假性:四个因素(4)命题变元命题变元 个体域个体域I=2,4,6,8,A(e)表示表示e为偶数为偶数.考察考察 xA(x)P 当当P=T 时,公式的值为真;时,公式的值为真;当当P=F 时,公式的值为假。时,公
3、式的值为假。谓词演算公式 设设 为任何一个谓词演算公式,为任何一个谓词演算公式,其中自由变元为其中自由变元为x1,x2,xn;谓词变元为谓词变元为X1,X2,Xm;命题变元为命题变元为P1,P2,Pk。此时此时 可表示为:可表示为:(x1,xn;X1,Xm;P1,Pk)谓词演算公式的解释设个体域设个体域I解释为常个体域解释为常个体域I0;自由变元自由变元x1,xn解释为:解释为:I0中的个体中的个体a1,an;谓词变元谓词变元X1,Xm解释为:解释为:I0上的谓词上的谓词A1,Am;命题变元命题变元P1,Pk解释为:解释为:P10,Pk0,其中其中Pi0=T或或F(i=1,2,k)。成真解释、
4、成假解释成真解释、成假解释给定公式给定公式 一个解释:一个解释:(I0;a1,an;A1,Am;P10,Pk0)公式公式 在该解释下的值记为:在该解释下的值记为:(a,A,P0)=(a1,an;A1,Am;P10,Pk0)若若(a,A,P0)=T,则称,则称(I0;a;A;P0)为为成真解释成真解释;若若(a,A,P0)=F,则称,则称(I0;a;A;P0)为为成假解释成假解释。含有量词的谓词演算公式设个体域设个体域I中所有实体变元为中所有实体变元为a1,a2,an,则有:,则有:x(x)=(a1)(a2)(an)x(x)=(a1)(a2)(an)含有量词的谓词演算公式的真假性 x(x)为真为
5、真 个体域个体域I中的每一个个体均使得中的每一个个体均使得 取为真取为真 x(x)为真为真 个体域个体域I中有一个个体使得中有一个个体使得 取为真取为真例 在给定解释下,在给定解释下,求 x(F(x)G(x,a)给定解释给定解释 I 2,3;I中特定元素中特定元素a=2;函数为函数为 f(2)=3,f(3)=2;谓词谓词F(x)为为F(2)=0,F(3)=1 G(x,y)为为G(2,2)=G(2,3)=G(3,2)=0,G(3,3)=1 L(x,y)为为L(2,2)=L(3,3)=1,L(2,3)=L(3,2)=0解:原式解:原式=(F(2)G(2,a)(F(3)G(3,a)=(0 0)(1
6、0)=0 0=0例 在给定解释下,在给定解释下,求 x(F(f(x)G(x,f(x)给定解释给定解释 I 2,3;I中特定元素中特定元素a=2;函数为函数为 f(2)=3,f(3)=2;谓词谓词F(x)为为F(2)=0,F(3)=1 G(x,y)为为G(2,2)=G(2,3)=G(3,2)=0,G(3,3)=1 L(x,y)为为L(2,2)=L(3,3)=1,L(2,3)=L(3,2)=0解:原式解:原式=(F(f(2)G(2,f(2)(F(f(3)G(3,f(3)=(F(3)G(2,3)(F(2)G(3,2)=(1 0)(0 0)=0 0=0例 在给定解释下,在给定解释下,求求 x yL(x
7、,y)给定解释给定解释 I 2,3;I中特定元素中特定元素a=2;函数为函数为 f(2)=3,f(3)=2;谓词谓词F(x)为为F(2)=0,F(3)=1 G(x,y)为为G(2,2)=G(2,3)=G(3,2)=0,G(3,3)=1 L(x,y)为为L(2,2)=L(3,3)=1,L(2,3)=L(3,2)=0解:原式解:原式=(yL(2,y)(yL(3,y)=(L(2,2)L(2,3)(L(3,2)L(3,3)=(1 0)(0 1)=1 1=1例 在给定解释下,在给定解释下,求求 y x L(x,y)给定解释给定解释 I 2,3;I中特定元素中特定元素a=2;函数为函数为 f(2)=3,f
8、(3)=2;谓词谓词F(x)为为F(2)=0,F(3)=1 G(x,y)为为G(2,2)=G(2,3)=G(3,2)=0,G(3,3)=1 L(x,y)为为L(2,2)=L(3,3)=1,L(2,3)=L(3,2)=0解:原式解:原式=(xL(x,2)(xL(x,3)=(L(2,2)L(3,2)(L(2,3)L(3,3)=(1 0)(0 1)=0 0=0量词指导变元量词指导变元次序不能随意次序不能随意例(p31)已知已知 x y(X(x,y)Y(z)Z(x,y)试求公式在解释试求公式在解释(I;z;X(e1,e2),Y(e),Z(e1,e2)=(1,2,3,4;2;e1 e2;e为偶数;为偶数
9、;e1 e2)之下的值。之下的值。解:将解释代入公式得:解:将解释代入公式得:原式原式=x y(x y 2为偶数为偶数)x y)=x y(x yx y)解解(续续)原式原式=x y(x yx y)(1)当当x=1时时原式的作用域原式的作用域=y(1 y1 y)当当y=1时,时,(1 1)(1 1)=TT=T当当y 2 时,时,(1 y)(1 y)=FT=T(2)当当x=2时时原式的作用域原式的作用域=y(2 y2 y)当当y=1时,时,(2 1)(2 1)=TF=F当当y=2时,时,(2 2)(2 2)=TT=T当当y 3时,时,(2 y)(2 y)=FT=T所以,得到:所以,得到:原式原式=
10、(T T T T)(F T T T)()()=T F *=F例例(补充补充)考察新公式考察新公式 x y(x yx y)在上例中考察了在上例中考察了x=1,2的情况,现在还需要继续考虑的情况,现在还需要继续考虑x=3,4的的情况。情况。(3)当当x=3时时新公式的作用域新公式的作用域=y(3 y3 y)当当y=1,2时,时,(3 y)(3 y)=TF=F当当y=3时,时,(3 3)(3 3)=TT=T当当y=4时,时,(3 4)(3 4)=FT=T(4)当当x=4时时新公式新公式的作用域的作用域=y(4 y4 y)当当y4时,时,(4 y)(4 y)=TF=F当当y=4时,时,(1 4)(1
11、4)=TT=T所以,新公式所以,新公式=(T T T T)(F T T T)(F F T T)(F F F T)=T T T T=T例例(补充补充)四个公式的比较四个公式的比较 考察新公式考察新公式 x y(x yx y)=(T T T T)(F T T T)(F F T T)(F F F T)=T T T T=T考察新公式考察新公式 x y(x yx y)=(T T T T)(F T T T)(F F T T)(F F F T)=T F F F=T原公式原公式=x y(x yx y)=(T T T T)(F T T T)(F F T T)(F F F T)=T F F F=F考察新公式考察新
12、公式 x y(x yx y)=(T T T T)(F T T T)(F F T T)(F F F T)=T T T T=T第三章 谓词演算基础3.1 谓词与个体谓词与个体3.2 函数与量词函数与量词3.3 自由变元和约束变元自由变元和约束变元3.4 永真性和可满足性永真性和可满足性 3.4.1 真假性真假性 3.4.2 同真假性、永真性和可满足性同真假性、永真性和可满足性 3.4.3 范式范式 3.5 唯一性量词与摹状词唯一性量词与摹状词同真假性同真假性定义:设有两公式定义:设有两公式 和和,如果对于个体域如果对于个体域 I 上任何解释,公式上任何解释,公式 和和 均取均取得相同的真假值,得相
13、同的真假值,则称则称 和和 在在 I 上同真假上同真假。如果如果 和和 在每一个非空个体域上均同真假,则在每一个非空个体域上均同真假,则称称 和和 同真假同真假。关于否定的等价公式 x(x)=x(x)x(x)=x(x)设个体域设个体域I中所有实体变元为中所有实体变元为a1,a2,an,则有:,则有:x(x)=(a1)(a2)(an)=(a1)(a2)(an)=x(x)x(x)=(a1)(a2)(an)=(a1)(a2)(an)=x(x)量词作用域的收缩与扩张 设公式设公式 中不含有自由的中不含有自由的x,则,则:x(x)=x(x)x(x)=x(x)x(x)=x(x)x(x)=x(x)例例 试用
14、等价公式判断两公式是否等价试用等价公式判断两公式是否等价 x(x)和和 x (x)解:解:x(x)=x(x)=x(x)=x(x)所以两公式等价。所以两公式等价。例例(p33)试用等价公式判断两公式是否等价试用等价公式判断两公式是否等价 x(x)和和 x(x)解:解:x(x)=(x(x)=(x(x)=x(x)=x(x)x(x)所以两公式不等价。所以两公式不等价。量词作用域的收缩与扩张(续)设公式设公式 中不含有自由的中不含有自由的x,则下面的公式成立,则下面的公式成立:x(x)=(x(x)x(x)=(x(x)x(x)=(x(x)x(x)=(x(x)考察 xF(x)I=2,3I=2,4F(x):x
15、为偶数FTF(x):x为奇数FFF(x):x5TTF(x):x是质数TF考察 xF(x)xF(x)I=2,3I=2,4F(x):x为偶数FT=TTT=TF(x):x为奇数FT=TFF=TF(x):x5TT=TTT=TF(x):x是质数TT=TFT=T永真、永假永真、永假定义:给定一个谓词演算公式定义:给定一个谓词演算公式,其个体域为,其个体域为I I,对于对于I I中的任意一个解释中的任意一个解释,(1)(1)若若 均取为真,均取为真,则称公式则称公式 在在I I上为上为永真的永真的;(2)(2)若若 均取为假,均取为假,则称公式则称公式 在在I I上为上为永假的永假的,也称为公式在也称为公式
16、在I I上不可满足的。上不可满足的。例例 讨论公式类型讨论公式类型 xF(x)xF(x)证明证明 设设E E为任意一个解释,其个体域为为任意一个解释,其个体域为I I,若对于任意的若对于任意的x I,F(x)均为真均为真,则则 xF(x)与与 xF(x)都为真,都为真,从而该公式也为真。从而该公式也为真。若存在若存在x x0 0 I,I,使得使得F(x0)F(x0)为假,为假,则则 xF(xF(x)x)为假,从而该公式为真。为假,从而该公式为真。故在解释故在解释E E下下该公式该公式为真。为真。由于由于E E的任意性,所以的任意性,所以该公式该公式是永真式。是永真式。可满足、非永真可满足、非永
- 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:
- 离散数学第三章 谓词演算基础-永真性和可满足性精品 离散数学 第三 谓词演算 基础 真性 满足 精品

限制150内