第二章 谓词逻辑
合集下载
第二章 谓词逻辑

在D上是等值的,记作AB。
定义’ 设A,B是公式,如有AB为永真公式则称其
为等价永真公式,记为AB ,称A与B等值。
31
二、一阶逻辑等值式
三、应用
32
第二节 一、前束范式的概念
一阶逻辑前束范式
定义 一个公式的所有量词均非否定地出现在在公 式的最前面,其辖域延伸到公式的末尾,且其中不 含有→,联结词,则该公式称为前束范式。即具 有下列形式的公式:
xywt(﹁A(x,w)∨﹁A(x,z)∨B(u,v,t))
35
(2)﹁x(yP(x,y)→xy(Q(x,y)∧y(P(y,x)→Q(x,y)))) 解﹁x(yP(x,y)→xy(Q(x,y)∧y(P(y,x) →Q(x,y)))) ﹁x(﹁yP(x,y)∨xy(Q(x,y)∧y(﹁P(y,x)
是确定的。
23
2、改名规则和代入规则
a、改名规则——约束变元的更改
对公式中的约束变元改名时,应遵循下列规则:
(1)改名时需要改的变元符号的范围是量词中的变元 以及该量词辖域中此变元的所有约束出现处,而在 公式的其他部分不变。 (2)改名时所取的符号一定没有在量词辖域内出现过。
24
b、代入规则——自由变元的更改
(3)函数符号:f,g,h…
(4)谓词符号:F,G,H…
(5)联结词: ﹁, ∧, ∨, →, (6)量词: , (7)括号:(,)
18
2、公式概念
(a)项 定义 (1)个体常量是项;(2)个体变量是项;
(3)设f为n元函数符, x1,x2,…,xn是项,则
f(x1,x2,…,xn)是项;
6
三、量词
定义 表示个体常项或变项之间数量关系的词称 为量词。量词分为两类:全称量词x和存在量词 x,分别表示所有的个体x和存在一个个体x。 [注] a)x后面括号内的式子称为全称量词的辖域; x后面括号内的式子称为存在量词的辖域。
第二章谓词逻辑

主语一般是客体,可以独立存在,可以是具体的
事物也可以是抽象的概念 用以刻划客体性质或关系的是谓词。 原子命题组成:客体、谓词。
第二章
谓词逻辑
谓词:用来刻划个体词的性质或个体词之间相互关系的词。 例如: ① 在命题“ 2 是无理数”中,“…是无理数”是 谓词。 ② 在命题“x 是有理数”中,“…是有理数”是谓词。 ③ 在命题“小王与小李同岁”中,“…与…同岁”是 谓词。 ④ 在命题“x与y具有关系L”中,“…与…具有关系L” 是谓词。
第二章 2.2
谓词逻辑
命题函数与量词
使用量词时应注意以下几点: 1、不同的个体域中,命题符号化的形式可能不一样; 2、若事先没有给出个体域,都应以全总个体域为个体域; 3、引入特性谓词后,使用全称量词与存在量词形式不同; 4、个体域为有限集时如D={a1、…、an},对任意谓词 A(x)有: A(a1)、A(a2)、…、A(an) 5、多个量词同时出现时,不能随意颠倒它们的顺序。
第二章
谓词逻辑
苏格拉底三段论:
2.1 谓词的概念与表示
所有人都是要死的,苏格拉底是人,所以苏格拉底 是要死的。 用P,Q,R分别表示以上三个命题。 则得到推理的形式结构为: (P∧Q)→R
第二章
谓词逻辑
2.1 谓词的概念与表示
谓词逻辑命题符号化的三个基本要素:客体词、 谓词、量词。 反映判断的句子由主语和谓语组成。
第二章 2.2
谓词逻辑
命题函数与量词
量词: 表示个体常项或变项之间数量关系的词。
量词只有两个:全称量词、存在量词。
(1) 全称量词:表示“全部”含义的词。全称量词统 一符号化为“”。
注:a. 常用语中“全部”、“所有的”、“一 切”、“每一个”、“任何”、“任意的”、“凡”、 “都”等词都是全称量词。
第02章谓词逻辑

然而,(P∧Q)R并不是永真式,故上述 推理形式又是错误的。一个推理,得出矛盾的 结论
问题在哪里呢? ? ?
问题就在于这类推理中,各命题之间的逻辑关系 不是体现在原子命题之间,而是体现在构成原子命题 的内部成分之间,即体现在命题结构的更深层次上。
对此,命题逻辑是无能为力的。 所以,在研究某些推理时,有必要对原子命题作
③符号!称为存在唯一量词符,用来表达 “恰有一个”、“存在唯一”等词语;!x称为 存在唯一量词,称 x 为指导变元。
全称量词、存在量词、存在唯一量词统称量 词。
量词记号是由逻辑学家Fray引入的,有了量 词之后,用逻辑符号表示命题的能力大大加强了。
例:(1) 所有的人都是要死的。
(2) 有的人活百岁以上。 一、考虑个体域 D 为人类集合
列规则形成的符号串: P60 ① 原子谓词公式是谓词合式公式;
② 若A是谓词合式公式,则(¬A)是谓词合式公式; ③ 若A、B是谓词合式公式,则(A∧B),(A∨B), (AB)和(AB)都是谓词合式公式; ④ 若A是谓词合式公式,x是个体变元,则(x)A、 (x)A都是谓词合式公式; ⑤ 只有经过有限项次地使用①、②、③、④形成的 才是谓词合式公式。——简称为谓词公式。
例如:令 f(x,y) 表示 x+y,谓词 N(x) 表示x是 自然数,那么 f(2,3) 表示个体自然数 5,而 N(f(2,3))表示 5是自然数。
这里函数是就广义而言的。
例如:P(x): x是教授,f(x): x的父亲,c: 张 强,那么 P(f(c)) 便是表示“张强的父亲是教授” 这一命题。
客体——是指可以独立存在的,它可以是具体
的事物,也可以是抽象的概念。
如:李明,计算机,玫瑰花,自然数,思想,定 理等。
第二章 谓词逻辑

例6 设个体域是人类,
每个人都有人爱,但没有人为所有人爱。 用L(x,y)表示“x爱y” 它可译为 x yL(y,x) ∧┐y x L(x,y)
例7 每人都有自己喜欢的水果,有人喜欢所有的水果。 F(x):x是水果 M(x):x是人 L(x,y):x喜欢y x(M(x)→y (F(y)∧L(x,y)))∧x(M(x)∧y(F(y)→L(x,y)))
F(x,y)x摆满了y。 R(x)x是大红书柜。 Q(y)y是古书。
a这只 b那些 R(a)Q(b)F(a,b)
例5 所有运动员都钦佩一些教练员。
设:S(x):x是运动员; J(x):x是教练员; L(x,y):x钦佩y。 谓词符号化为: (x)(S(x)→(y)(J(y)∧L(x,y)))
A(x)中的约束出现;约束出现的变元称为约束变元; A(x)中不是约束出现的其它变元称为该变元的自由 出现,自由出现的变元成为自由变元。
例1(x)(A(x)(y)Q(x,y)) 解:由x后的(),x是指导变元,x的辖域是 后面整个式子,y是指导变元,辖域仅Q(x,y) 此部分。x两次出现均是约束出现,y的一次出现 是约束出现,故x,y是约束变元,而不是自由变 元。 例2(x)F(x)G(x,y) 解:x的辖域仅F(x),x是指导变元,变元x第一次 出现是约束出现,第二次出现是自由出现,y的出 现是自由出现。所以第一个x是约束变元,第二个x 是自由变元,本质上这两个x的含义是不同的;而y 仅是自由变元。
关于特性谓词的说明
M(x):x是人 B(x):x勇敢 D(x):x是要死的 x (M(x)∧B(x))(有人勇敢) x(M(x)→D(x))(所有人都是要死的) 对全总个体域而言,“有人勇敢”即“有个体不仅 是人而且勇敢”,M(x)与B(x)合取是当然的; 而“所有的人都是要死的”则是指“全总域中是人 的那部分个体都是要死的”,即“是人则要死” 因而M(x)与D(x)是条件关系。
离散数学第二章谓词逻辑

一般来说,当多个量词同时出现时, 它们的顺序不能随意调换。
*
第二章 谓 词 逻 辑 命题函数与量词
当个体域为有限集合时,如D={a1, a2 …, an},对任意谓词A(x),有 xA(x)A(a1)∧A(a2)∧…∧A(an ) xA(x)A(a1)∨A(a2)∨…∨A(an )
特性谓词常作合取项,如x(M(x)∧ G(x))。
第二章 谓 词 逻 辑
命题函数与量词
*
第二章 谓 词 逻 辑 2.2 命题函数与量词
例如:在实数域上用H(x,y)表示x+y=5,则命题“对于任意的x,都存在y使得x+y=5”可符号化为:xyH(x,y),其真值为1。若调换量词顺序后为: yxH(x,y) , 其真值为0。
*
第二章 谓 词 逻 辑 2.2 命题函数与量词
*
令S(x): x吸烟。则符号化为:
(x)(M(x)∧S(x))
令D(x): x登上过木星。则符号化为:
令Q(x):x是清华大学的学生。H(x):x是高
第二章 谓 词 逻 辑 2.2 命题函数与量词
*
小结:本节介绍了n元谓词、命题函数、全称量词和存在量词等概念。重点掌握全称量词和存在量词及量化命题的符号化。
添加标题
x(M(x) F(x)).
添加标题
第二章 谓 词 逻 辑
添加标题
命题函数与量词
*
当个体域为全体学生的集合时:
01
令P(x): x要参加考试。则(2)符号化为
02
xP(x).
03
当个体域为全总个体域时:
04
令S(x): x是学生。则(2)符号化为
05
x(S(x) P(x)).
*
第二章 谓 词 逻 辑 命题函数与量词
当个体域为有限集合时,如D={a1, a2 …, an},对任意谓词A(x),有 xA(x)A(a1)∧A(a2)∧…∧A(an ) xA(x)A(a1)∨A(a2)∨…∨A(an )
特性谓词常作合取项,如x(M(x)∧ G(x))。
第二章 谓 词 逻 辑
命题函数与量词
*
第二章 谓 词 逻 辑 2.2 命题函数与量词
例如:在实数域上用H(x,y)表示x+y=5,则命题“对于任意的x,都存在y使得x+y=5”可符号化为:xyH(x,y),其真值为1。若调换量词顺序后为: yxH(x,y) , 其真值为0。
*
第二章 谓 词 逻 辑 2.2 命题函数与量词
*
令S(x): x吸烟。则符号化为:
(x)(M(x)∧S(x))
令D(x): x登上过木星。则符号化为:
令Q(x):x是清华大学的学生。H(x):x是高
第二章 谓 词 逻 辑 2.2 命题函数与量词
*
小结:本节介绍了n元谓词、命题函数、全称量词和存在量词等概念。重点掌握全称量词和存在量词及量化命题的符号化。
添加标题
x(M(x) F(x)).
添加标题
第二章 谓 词 逻 辑
添加标题
命题函数与量词
*
当个体域为全体学生的集合时:
01
令P(x): x要参加考试。则(2)符号化为
02
xP(x).
03
当个体域为全总个体域时:
04
令S(x): x是学生。则(2)符号化为
05
x(S(x) P(x)).
第2章 谓词逻辑hhs

第二章 谓词逻辑
在命题逻辑中,主要研究以原子命题为基本单 位的复合命题之间的逻辑关系和推理。 命题逻辑的推理具有很大的局:(1)所有 的人都是要死的;(2)苏格拉底是人;(3)苏 格拉底是要死的。 不难发现使用命题逻辑无法对上述三段论进行 推证。 为了解决这类推理问题,需要对命题内部进行 进一步分析,分析其中的个体、谓词、量词,研 究它们的形式结构和逻辑关系、正确的推理形式 和规则。 这些是谓词逻辑的基本研究内容。
陈述句
主语:是独立存在的个体,既可以表示一个 具体的事物,也可以表示一个抽象的概念, 一般称为个体。 谓语:用以刻画个体的性质和关系,一般称 为谓词。
例如:(1) 李四是优秀学生。(2) 张三是优秀学生。 (3) 4是偶数。(4) 武汉位于北京和广州之间。 上述语句中,李四、张三、4、武汉、北京、广州均是个体, “是三好学生”、“是偶数”、“位于…和…之间”都是谓词。 (1)、(2)、(3)句中的谓词用以指明个体的性质。(4)句中的谓词用以 指明个体之间的关系。
4/73
2.1 谓词逻辑的基本概念
2.1.1 个体、谓词 2.1.2 命题函数 2.1.3 量词
定义2.1.2 由一个谓词(如P)和n个个体变元(x1, x2, …, xn) 组成的P(x1, x2, … , xn),称为n元原子谓词或n元命题函数, 简称n元谓词。 当n=1时,P称为一元谓词;当n=2时,P称为二元谓词; 当n=0时,P称为零元谓词。零元谓词即是命题。一元谓词刻 划了个体的性质,多元谓词刻划了个体之间的关系。 个体变元的取值范围称为个体域或论域。如果不事先 指明,认为论域是一切可以作为对象的东西的集合,这样的 论域称为全总个体域。
3/73
2.1 谓词逻辑的基本概念
2.1.1 个体、谓词 2.1.2 命题函数 2.1.3 量词
在命题逻辑中,主要研究以原子命题为基本单 位的复合命题之间的逻辑关系和推理。 命题逻辑的推理具有很大的局:(1)所有 的人都是要死的;(2)苏格拉底是人;(3)苏 格拉底是要死的。 不难发现使用命题逻辑无法对上述三段论进行 推证。 为了解决这类推理问题,需要对命题内部进行 进一步分析,分析其中的个体、谓词、量词,研 究它们的形式结构和逻辑关系、正确的推理形式 和规则。 这些是谓词逻辑的基本研究内容。
陈述句
主语:是独立存在的个体,既可以表示一个 具体的事物,也可以表示一个抽象的概念, 一般称为个体。 谓语:用以刻画个体的性质和关系,一般称 为谓词。
例如:(1) 李四是优秀学生。(2) 张三是优秀学生。 (3) 4是偶数。(4) 武汉位于北京和广州之间。 上述语句中,李四、张三、4、武汉、北京、广州均是个体, “是三好学生”、“是偶数”、“位于…和…之间”都是谓词。 (1)、(2)、(3)句中的谓词用以指明个体的性质。(4)句中的谓词用以 指明个体之间的关系。
4/73
2.1 谓词逻辑的基本概念
2.1.1 个体、谓词 2.1.2 命题函数 2.1.3 量词
定义2.1.2 由一个谓词(如P)和n个个体变元(x1, x2, …, xn) 组成的P(x1, x2, … , xn),称为n元原子谓词或n元命题函数, 简称n元谓词。 当n=1时,P称为一元谓词;当n=2时,P称为二元谓词; 当n=0时,P称为零元谓词。零元谓词即是命题。一元谓词刻 划了个体的性质,多元谓词刻划了个体之间的关系。 个体变元的取值范围称为个体域或论域。如果不事先 指明,认为论域是一切可以作为对象的东西的集合,这样的 论域称为全总个体域。
3/73
2.1 谓词逻辑的基本概念
2.1.1 个体、谓词 2.1.2 命题函数 2.1.3 量词
第二章 谓词逻辑

离散数学
第一章
例3 设Q(x,y)表示“x比y重”。 当x,y指人或物时,它是一个命题,但 若x,y指实数时,Q(x,y)就不是一个命题。
离散数学
第一章
例4 R(x)表示“x是大学生”。 如果x的讨论范围为某大学里班级中的学 生,则R(x)是永真式。 如果x的讨论范围为某中学里班级中的学 生,则R(x)是永假式。 如果x的讨论范围为一个剧场中的观众, 观众中有大学生也有非大学生,那么,对某些 观众,R(x)为真,对另一些观众,R(x)为假。 真值不理,若L(x,y)表示x小于y,那么 L(2,3) 表示一个命题:“2小于3”, 为真。 而 L(5,1) 表示一个命题:“5小于1”, 为假。 又如,A(x,y,z)表示一个关系“x加上y等于z” 则 A(3,2,5) 表示了真命题“3+2=5”,而A(1,2,4)表示了一个假命题 “1+2=4”。 从上述三个例子中可以看到 H(x),L(x,y),A(x,y,z) 中的x,y,z等都是客体变元。 它们很象数学中的函数,这种函数就是命题函数。
离散数学
第一章
3. 量词 使用上面所讲的一些概念,还不能用符号很好地表达 日常生活中的各种命题。 例如:S(x)表示x是大学生,而x的个体域为某单位的 职工。那么S(x)可以表示某单位职工都是大学生,也可以 表示某单位存在一些职工是大学生。 为了避免这种理解上的混乱,需要引入量词,以刻划 “所有的”和“存在一些’的不同概念。 例如: (1) 所有的人都是要呼吸的。 (2) 每个学生都要参加考试。 (3) 任何整数或是正的或是负的。 这三个例子都需要表示“对所有的x”这样的概念,为此 ,引入符号: (x) 或 (x) 表示“对所有的x”。
离散数学
第一章
离散数学-谓词逻辑

2-2.6 命题的符号化
在谓词演算中,命题的符号化比较复杂,命题的 符号表达式与论域有关系。例如 1.每个自然数都是整数。 (1).如果论域是自然数集合 N,令 I(x):x 是整数,则命题的表达式为 xI(x) (2).如果论域扩大为全总个体域时,上述表达式xI(x)表示“所有客体都是整数”,显然这是假的命题,此 表达式已经不能表达原命题了。因此需要添加谓词 N(x):x 是自然数,用于表明 x 的特性,于是命题的符 号表达式为: x(N(x)→I(x)) 4
则 E(a)∈{T,F}。
• 2-2.2 原子谓词公式
定义:称 n 元谓词 P(x1,x2,...,xn)为原子谓词公式。例如 P、Q(x) 、 A(x,f(x))、B(x,y,a) 都是原子谓词 公式。
2-2.3 谓词合式公式 (WFF)(Well Formed Formulas)
定义:谓词合式公式递归定义如下: 1.原子谓词公式是合式公式。 2.如果 A 是合式公式,则A 也是合式公式。 3.如果 A、B 是合式公式,则(A∧B)、(A∨B)、(A→B)、(AB)都是合式公式。 4.如果 A 是合式公式,x 是A中的任何客体变元,则xA和xA也是合式公式。 5.只有有限次地按规则(1)至(4)求得的公式才是合式公式。 谓词合式公式也叫谓词公式,简称公式。 下面都是合式公式: P、(P→Q)、(Q(x)∧P)、x(A(x)→B(x))、xC(x) 而下面都不是合式公式: xyP(x) 、P(x)∧Q(x)x • • 为了方便,最外层括号可以省略,但是若量词后边有括号,则此括号不能省。 注意:公式x(A(x)→B(x))中x 后边的括号不是最外层括号,所以不可以省略。
2-2.4 量词的作用域(辖域)
定义:在谓词公式中,量词的作用范围称为量词的作用域,也叫量词的辖域。 • • 例如 xA(x)中x 的辖域为 A(x). x((P(x)∧Q(x))→yR(x,y))中 x 的辖域是((P(x)∧Q(x))→yR(x,y)) y 的辖域为 R(x,y)。 • 一般地, • • • 如果量词后边只是一个原子谓词公式时,该量词的辖域就是此原子谓词公式。 如果量词后边是括号,则此括号所表示的区域就是该量词的辖域。 如果多个量词紧挨着出现,则后边的量词及其辖域就是前边量词的辖域。 xyz(A(x,y)→B(x,y,z))∧C(t)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(x )为相应量词的辖域或作用域。在x和x的辖域中,x的所有
出现都称为约束出现,F(x)中不是约束出现的其他变元均称为自 由出现。
19
2.2
2.2.2
例2.2.3
谓词逻辑公式与解释
谓词的约束和替换
指出下列各式量词的辖域及变元的约束情况:
(1)x(F(x,y)→ G(x,z))
(2)x(P(x)→y R(x,y))
符号化: (1)对任意的x,都有x2-5x+6 =(x-2)(x-3)
(2)存在x,使得x+1=0。
其中:(a)个体域D1为自然数集合。 (b)个体域D2为实数集合。
10
2.1
谓词逻辑命题的符号化
2.1.3 谓词逻辑中命题的符号化 解 (a)令F(x):x2-5x+6 =(x-2)(x-3);G(x):x+1=0。 (1)可符号化为:
2.1 谓词逻辑命题的符号化
2.1.2 量词 全称量词 对于日常生活和数学中出现的“一切的”、 “任意的”、“所有的”、“每一个”、“都”、 “凡”等词统称为全称量词,用符号“”表示。并 用x,y表示个体域中的所有个体,用(x )F (x),(y)F(y)等表示个体域中的所有个体具 有性质F。 存在量词 对日常生活和数学中常用的“存在”、“存 在一个”、“有一个”、“至少有一个”、“有些”、 “有的”等词统称为存在量词,用符号“”表示。并 用x,y表示个体域中有的个体,用(x)F(x), (y)F(y)等表示个体域中有的个体具有性质F。
另外,量词作用域中的约束变元,当论域的元素是有限时,个体
变元的所有可能的取代是可以枚举的。 设论域元素为a1,a2,…,an, 则 x A(x) A(a1)∧A(a2)∧…∧A(an) x A(x) A(a1)∨A(a2)∨…∨A(an)。
24
2.2
2.2.2
谓词逻辑公式与解释
谓词的约束和替换
(5)只有有限次地应用(1)~(4)构成的符号串才是合式公式。
16
2.2
2.2.1
谓词逻辑公式与解释
谓词逻辑的合式公式
例2.2.1 在谓词逻辑中将下列命题符号化。 (1)不存在最大的数。 (2)计算机系的学生都要学离散数学。 解 取个体域为全总个体域。 (1)令F(x):x是数,L(x,y):x大于y;则命题(1)符号
第二章 谓词逻辑
1
本章学习目标
命题逻辑中原子命题是最小的单位, 不能够再进行分解,这给推理带来了很 大局限性,本章引入谓词逻辑。学习关 于谓词逻辑的相关概念和定理,解决实 际问题。
2
主要内容
2.1 谓词逻辑命题的符号化 2.2 谓词逻辑公式与解释
2.3 谓词逻辑约束公式的等价与蕴涵 2.4 前束范式 2.5 谓词演算的推理理论
(1)对每一个常项符号指定D中一个元素。
(2)对每一个n元函数符号,指定一个函数。 (3)对每一个n元谓词符号,指定一个谓词。 显然,对任意公式G,如果给定G的一个解释I,则G在I的解释下 有一个真值,记作TI(G)。
26
2.2
2.2.3
谓词逻辑公式与解释
谓词逻辑公式的解释
x F(x)
(2)可符号化为: x G(x) 在个体域D1中命题(1)为真命题,命题(2)为假命题。 (b)在个体域D2中(1)、(2)符号化分别为 (1) (2) x F(x) x G(x)
11
在个体域D2中命题(1)、(2)都是真命题。
2.1
谓词逻辑命题的符号化
2.1.3 谓词逻辑中命题的符号化 例2.1.4 将下列命题符号化,并指出真值情况。 (1)没有人登上过月球。 (2)所有人的头发未必都是黑色的。 解 个体域为全总个体域,令M(x):x是人。 (1)令F(x):x登上过月球。命题(1)符号化为: x(M(x)∧F(x)) 设a是1969年登上月球完成阿波罗计划的一名美国人,则M(a) ∧F(a)为真,故命题(1)为假。 (2)令H(x):x的头发是黑色的。命题(2)可符号化为: x(M(x)H(x)) 我们知道有的人头发是褐色的,所以x(M(x)H(x))为 12 假,故命题(2)为真。
(3)x(F(x)→ G(y))→ y(H(x)∧M(x,y,z))
20
2.2
2.2.2
谓词逻辑公式与解释
谓词的约束和替换
解 (1)对于x的辖域是A=(F(x,y)→ G(x,z)),在A 中,x是约束出现的,而且约束出现两次,y,z均为自由出现, 而且各自由出现一次。 (2)对于x的辖域是(P(x)→y R(x,y)),y的辖域是 R(x,y),x,y均是约束出现的。 (3)对于x的辖域是(F(x)→ G(y)),其中x是约束出现 的,而y是自由出现的。对y的辖域是(H(x)∧M(x,y, z)),其中y是约束出现的,而x,z是自由出现的。在整个公式
22
2.2
2.2.2
谓词逻辑公式与解释
谓词的约束和替换
例2.2.4 对公式x(P(x)→ R(x,y))∧Q(x,y)进行换名。 解 对约束变元x换名为t后为 t(P(t)→ R(t,y))∧Q(x,y) 同理,对公式中的自由变元也可以更改,这种更改称作代入。 自由变元的代入规则是:
(1)对于谓词公式中的自由变元,可以代入,此时需要对公式
2.谓词:用来刻画个体词的性质或个体词之间关系的词 一般来说,“x是A”类型的命题可以用A(x)表达。对于 “x大于y”这种两个个体之间关系的命题,可表达为B(x,y) ,这里B表示“…大于…”谓词。我们把A(x)称为一元谓词, B(x,y)称为二元谓词,M(a,b,c)称为三元谓词,依次 5 类推,通常把二元以上谓词称作多元谓词。
7
2.1
谓词逻辑命题的符号化
2.1.3 谓词逻辑中命题的符号化 例 2.1.2 在个体域分别限制为(a)和(b)条件时,将下 面的命题符号化: (1)所有人都是要死的。 (2)有的人天生就近视。 其中:(a)个体域D1为人类集合。 (b)个体域D2为全总个体域。 解(a)令F(x):x要死的;G(x):x天生就近视。 (1)在个体域D1中除人外,没有其他的事物,因而(1)可符号 化为: x F(x) (2)在个体域D1中有些人是天生就近视,因而(2)可符号化为: x G(x)
中,x约束出现一次,自由出现两次,y约束出现一次,自由出现
21
一次,z仅自由出现一次。
2.2
2.2.2
谓词逻辑公式与解释
谓词的约束和替换
2.约束变元的换名与自由变元的代入 约束变元换名的规则: (1)将量词的作用变元及其辖域中所有相同符号的变元用一个新 的变元符号代替,公式的其余部分不变。 (2)新的变元符号是原公式中没有出现的。 (3)用(1)、(2)得到的新公式与原公式等值。
(2)令F(x,y):x摆满了y;R(x):x是大红书柜;Q(x):
x是古书;a:这只;b:那些。则命题(2)可符号化为 R(a)∧Q(b)∧F(a,b)
18
2.2
2.2.2
谓词逻辑公式与解释
谓词的约束和替换
1.约束变元与自由变元的概念 定义 2.2.4 在公式x F(x)和x F(x)中,称x为指导变元,F
2.1 谓词逻辑命题的符号化
2.1.1个体词与谓词
例2.1 将下列命题在谓词逻辑中符号化,并讨论它们的真值: (1)只有4是素数,8才是素数。 (2)如果1小于2,则5小于4。 解(1)设谓词G(x):x是素数,a:4,b:8;(1)中的 题符号化为谓词的蕴涵式: G(a)→G(b) 由于此蕴涵式的前件为假,所以(1)中的命题为真。 (2)设谓词H(x,y):x小于y,a:1,b:2,c:5,d:4(2) 中的命题符号化为谓词的蕴涵式: H(a,b)→H(c,d) 6 由于此蕴涵式的前件为真,后件为假,所以(2)中的命题为假。
2.2
谓词逻辑公式与解释
2.2.1 谓词逻辑的合式公式 2.2.2 谓词的约束和替换 2.2.3 谓.1
定义2.2.1
谓词逻辑公式与解释
谓词逻辑的合式公式
谓词逻辑中项的定义:
(1)任何一个个体变元或个体常元是项; (2)若f(x1,x2,…,xn)是任意的n元函数,t1,t2,…,tn是 任意的n个项,则f(t1,t2,…,tn)是项; (3)由有限次使用(1),(2)得到的表达式是项; 定义2.2.2 设P(x1,x2,…,xn)是n元谓词公式,其中, x1x2,…,xn是个体变项,则称P(x1,x2,…,xn)为谓词演算的 原子公式。
3
2.1 谓词逻辑命题的符号化
2.1.1 个体词与谓词 2.1.2 量词 2.1.3 谓词逻辑中命题的符号化
4
2.1 谓词逻辑命题的符号化
2.1.1个体词与谓词
1.个体词 :个体词是指研究对象中不依赖于人的主观而独立存 在的具体的或抽象的客观实体 个体常项或个体常元 : 个体变项或个体变元 : 个体域或论域 :
中出现该自由变元的每一处进行代入。 (2)用以代入的变元与原公式中所有变元的名称都不能相同。
23
2.2
2.2.2
解
谓词逻辑公式与解释
谓词的约束和替换
例2.2.5 对公式x(F(x)→ G(x,y))∧y H(y)代入。
对y实施代入,经过代入后原公式为 x(F(x)→ G(x,t))∧ y H(y)
命题(1)、(2)在个体域D1、D2中符号化的形式不同,主要区别 在于,使用个体域D2时,要将人从其它事物中区别出来,为此引 进谓词M(x),象这样的谓词称为特性谓词,在命题符号化时一定 要正确使用特性谓词。
9
2.1
谓词逻辑命题的符号化
2.1.3 谓词逻辑中命题的符号化
例2.1.3 在个体域分别限制为(a)和(b)条件时,将下面的命题
化为:
﹁x(F(x)∧ y(F(y)→ L(x,y)))