1-32.doc

(299 KB) Pobierz

1.  Podaj określenie wartościowania w KRZ i jego rozszerzenia na dowolne formuły. Podaj przykład wartościowania formuły w KRZ.

1.      Wartości logiczne: 1 (prawda), 0 (fałsz).

2.      Wartościowaniem nazywamy funkcję: w : V→{0,1}.

3.      Funkcją logiczną nazywamy funkcję f : {0,1}n→{0,1}.

Określamy funkcje:

              i

następująco:

x

 

x

y

0

1

1

0

 

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

0

0

1

 

 

 

 

 

4.      Każde wartościowanie w : V→{0,1} rozszerzamy do funkcji : FOR→{0,1}, ( - wartość logiczna formuły A przy wartościowaniu w) następująco:

ŵ(p) = w(p) dla pÎV

ŵ (ØA) = f_(ŵ(A))

ŵ(AÙB) = fÙ(ŵ(A), ŵ(B))

ŵ(AÚB) = fÚ(ŵ(A),ŵ(B))

ŵ(A_B) = f_(ŵ(A),ŵ(B))

ŵ(A«B) = f«(ŵ(A),ŵ(B))

 

Przykład wartościowania:

A:

w: w(p) = 1, w(q) = 0, w(r) = 1,

 

2. Podaj określenia następujących pojęć w KRZ: spełnialność formuły i zbioru formuł przez wartościowanie, formuła spełniana, zbiór spełnialny.

Spełnialność formuły i zbioru formuł przez wartościowanie:

1.      Wartościowanie w spełnia formułę A (oznaczenie: w |= A), jeżeli (A) = 1.

2.      Wartościowanie w spełnia zbiór (oznaczenie w |= Γ) jeżeli (A) = 1 dla każdej formuły

 

Formułę A nazywamy spełnialną, jeżeli istnieje wartościowanie takie, że w |= A.

Zbiór formuł nazywamy spełnialnym, jeśli istnieje wartościowanie takie, że w |= Γ.

 

3. Omów wynikanie logiczne w KRZ. Podaj określenie logicznej reguły wnioskowania w KRZ i reguły rezolucji zdaniowej. Wykaż, że reguła rezolucji zdaniowej jest logiczną regułą wnioskowania.

Wynikanie logiczne:

Formuła A wynika ze zbioru formuł Γ w KRZ, jeżeli dla każdego wartościowania w zachodzi warunek:

              Jeżeli w |= Γ, to w |= A.

 

Logiczna reguła wnioskowania:

Jeżeli ze zbioru formuł {A1,…,An} które będziemy nazywać przesłankami, wynika formuła A, którą będziemy nazywać wnioskiem, to schemat:

                           

nazywamy logiczną regułą wnioskowania.

 

Literałem pozytywnym nazywamy dowolną zmienną zdaniową , a literałem negatywnym negację zmiennej zdaniowej . Literały oznaczamy L1,L2,…

Wtedy reguła rezolucji zdaniowej ma postać:

                            dla

Dowód, że reguł rezolucji zdaniowej jest logiczną regułą wnioskowania:

Założenie, że istnieje wartościowanie w spełniające obie przesłanki: w |= , w |= . Rozważmy dwa przypadki:

1.      w(p)=1, wtedy , tzn. , stąd w(Li’)=1 dla pewnego . Zatem w spełnia wniosek  w |= .

2.      w(p)=0, wtedy istnieje takie, że w(Lj)=1. Zatem w spełnia wniosek w |= .

 

4. Podaj określenie derywacji klauzuli ze zbioru klauzul oraz refutacji zbioru klauzul w KRZ. Podaj przykład derywacji i refutacji.

Derywacją klauzuli A ze zbioru klauzul Σ nazywamy drzewo etykietowane (X, E, f) takie, że:

1.      E jest zbiorem klauzul Σ.

2.      dla każdego liścia x drzewa X, .

3.      f(Λ) = A.

4.      dla każdego wierzchołka x drzewa nie będącego liściem f(x) jest rezolwentą etykiet bezpośrednich potomków wierzchołka x.

Refutacja zbioru klauzul:

Derywację klauzuli pustej □ ze zbioru klauzul Σ nazywamy refutacją zbioru Σ.

Przykłady:

Derywacja:

,  Σ ├RZ {q}

 

                                         

                                                  \    /

                                                  {q}

Refutacja:

, Σ ├RZ {q}

 

                                

                                    \     /                    \    /

                                                           

                                          \                       /

                                                    □

5. Uzasadnij algorytm sprawdzania tautologiczności formuł KRZ za pomocą rezolucji zdaniowej.

Algorytm:

Wejście: formuła A

Wyjście: odpowiedź tak, jeżeli formuła A jest tautologią KRZ, nie, w przeciwnym wypadku.

(1) bierzemy formułę B identyczną z ,

(2) sprowadzamy formułę B do koniunkcyjnej postaci normalnej

(3) KPN(B) przedstawiamy w postaci klauzulowej Σ(KPN(B)).

(4) Szukamy derywacji klauzuli pustej □ ze zbioru Σ(KPN(B)).

(5) Jeżeli klauzula pusta została otrzymana, to odpowiedź - TAK.

(6) Jeżeli algorytm zatrzymał się ze względu na brak możliwości stosowania reguły rezolucji, mamy odpowiedź - NIE.

 

Uzasadnienie:

Formuła A jest tautologią KRZ.

                            Fakt: równoważność: formuła A jest tautologią KRZ; formuła nie jest spełnialna,

Formuła nie jest spełnialna.

                            Fakt: równoważność warunków: w |= A; w |= KPN(A); w |= Σ(KPN(A)).

Formuła KPN() nie jest spełnialna.

                            Fakt: równoważność warunków: w |= A; w |= KPN(A); w |= Σ(KPN(A)).

Zbiór Σ(KPN()) nie jest spełnialny.

                            Tw.: równoważność warunków: Zbiór Σ nie jest spełnialny; Σ ├RZ

Σ(KPN()) ├RZ

                           

Jeżeli zbiór Σ jest skończony, to istnieje algorytm sprawdzania, czy Σ ├RZ □.

 

6. Podaj określenie języka pierwszego rzędu oraz termów, formuł atomowych, formuł, zdań, termu bazowego i atomu bazowego.

Język pierwszego rzędu:

Symbole:

              a) logiczne

                            ...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin