Bài giảng môn Luận lý toán học - Chương 3: Luận lý vị từ - Phần II: Suy luận tự nhiên trong luận lý vị từ - Nguyễn Thanh Sơn
II. Suy luận tự nhiên trong
luận lý vị từ
ntsơn
Thí dụ
Một nhóm 4 thành viên : An, Bảo, Chi, Dũng.
Trong nhóm có quan hệ người này thích hoặc không
thích người kia.
Dùng suy luận chứng minh lại bài toán trong LLVT.
Bảo
An
Chi
Dũng
Chương 3
ntsơn
[3’]
Câ y phâ n tí ch
• Công thức x ((p(x) → q(x)) r(x, y))
có câ y phâ n tí ch :
x
r
→
x
y
q
x
p
x
Chương 3
ntsơn
[3’]
Hiện hữu
• Hiện hữu là ràng buộc nếu có một lượng từ
cùng tên ở trên con đường từ nó hướng về
gốc. Ngược lại là tự do.
Thí dụ : (x (p(x) q(x))) → (p(x) q(y))
→
x
q
p
y
q
x
p
x
tự do
x
tự do
ràng buộc ràng buộc
Chương 3
ntsơn
Thay thế
• Chỉ những hiện hữu tự do mới được thay thế
• Biến là nguyên từ phải được thay bởi một
nguyên từ.
→
x
q
p
y
q
x
p
tự do
x
x
tự do
ràng buộc
ràng buộc
2 hiện hữu này có thể được thay thế
Chương 3
ntsơn
Thay thế
• Ký hiệu F[t/x] nghĩa là tất cả hiện hữu tự do của
x trong F được thay bởi t.
→
y
q
p
y
q
y
p
x
tự do
x
tự do
tự do ràng buộc
2 hiện hữu của x thay bởi t với F[t/x]
Chương 3
ntsơn
Thay thế
Thí dụ :
→
x
p
x
q
y
q
z
p
x
ràng buộc
thay z bằng t ?
thay z bằng x ?
thay z bằng f(t, y) ?
thay z bằng g(x, t) ?
Chương 3
ntsơn
[3’]
Điều kiện thay thế
• Nguyên từ t tự do đối với biến x trong công
thức F nếu không có hiện hữu tự do của x xuất
hiện trong phạm vi của y hoặc y với mọi biến
y có trong t.
Nói các khác, hiện hữu của các biến trong t
không trở thành ràng buộc khi thế t vào tất cả
những hiện hữu tự do của x.
Chương 3
ntsơn
Điều kiện thay thế
• Thí dụ :
t2 = g(x, x)
t3 = h(x, z)
y
ràng buộc
t1 = f(y, z)
r
→
x
tự do
q
y
p
x
tự do
t1 = f(y, z) không tự do đối với x vì y trở thành ràng buộc.
t2 = g(x, x) tự do đối với x.
t3 = h(x, z) tự do đối với x.
Chương 3
ntsơn
Thay thế
Nhận xét :
– Một số biến cần được đổi tên để thoả mãn
điều kiện thay thế.
– Để F[t/x] luôn luôn được thực hiện, trước
tiên đổi tên tất cả các biến có hiện hữu ràng
buộc trong F xuất hiện trong t. Lúc này t tự
do đối với x.
Chương 3
ntsơn
Thay thế
Thí dụ :
t
y
r
Nếu thay biến y bằng t thì
f(y, z) tự do đối với x.
f(y, z) không tự do đối với x.
→
x
tự do
q
y
p
t
x
tự do
Chương 3
ntsơn
Suy luận tự nhiên
• Suy luận tự nhiên trong LLVT cũng tương tự
như trong LLMĐ, ngoại trừ các qui tắc liên quan
đến lượng từ.
• Ký hiệu bằng nhau t = s với t và s là nguyên từ
là vị từ eq(t, s).
• eq(t, s) có giá trị đúng khi t và s :
- cùng là một ký hiệu hằng
- là biểu thức hàm cùng giá trị trên miền đối
tượng.
Chương 3
ntsơn
[3’]
Suy luận tự nhiên
• Qui tắc bằng nhau i (=i)
dò ng m : eq(t, t), với t là nguyên từ.
Đương nhiên viết được dòng m.
Chú thí ch :
qui tắc (=i) còn được viết là t = t.
Chương 3
ntsơn
[3’]
Suy luận tự nhiên
• Qui tắc bằng nhau e (=e)
dò ng m :
dò ng k :
eq(t1, t2) với t1,t2 là nguyên từ
F[t1/x]
dò ng k+1 : F[t2/x]
với t1, t2 tự do đối với x trong F.
Nếu có dòng m và k thì viết được dòng k+1.
Chú thí ch :
qui tắc (=e) còn được viết là t1 = t2.
Chương 3
ntsơn
[3’]
Suy luận tự nhiên
• Chứng minh : t1 = t2 ├─ t2 = t1.
Viết lại :
eq(t1, t2)├─ eq(t2, t1).
Đặt F = eq(x, t1).
1 eq(t1, t2)
2 eq(t1, t1)
3 eq(t2, t1)
tiền đề
(=i)
(= F[t1/x])
(=e) 1, 2 (= F[t2/x])
Chương 3
ntsơn
[3’]
Suy luận tự nhiên
• Chứng minh : t1 = t2 , t2 = t3 ├─ t1 = t3
F = eq(x, t3).
1 t2 = t3
2 t1 = t2
3 t1 = t3
tiền đề (F[t2/x])
tiền đề
=e 1, 2 (F[t1/x])
Chương 3
ntsơn
[3’]
Suy luận tự nhiên
• Qui tắc lượng từ phổ dụng e (e)
dò ng m :
dò ng k :
x F
F[t/x]
với nguyên từ t tự do đối với x trong F(*).
Nếu có dòng m thì viết được dòng k.
(*)Nhận xét :
t tự do đối với x trong F, không phải trong (xF),
nghĩa là công thức đã được “gỡ bỏ” lượng từ.
Chương 3
ntsơn
[3’]
Suy luận tự nhiên
• Thí dụ :
p(t), x (p(x)→q(x)) ├─ q(t)
với mọi t (tự do đối với x)
1 x (p(x)→q(x))
tiền đề
e 1
tiền đề
→e 2, 3
2 p(t)→q(t)
3 p(t)
4 q(t)
Chương 3
ntsơn
[3’]
Suy luận tự nhiên
• Từ x F tới F[y/x] không thể thiếu điều kiện “tự
do đối với biến“.
Thí dụ :
F = (y (x < y)) với x, y là số nguyên và quan hệ
nhỏ hơn (<) thông thường.
x F có nghĩa là mọi số nguyên x có số nguyên
y lớn hơn.
Nhưng, F[y/x] là (y (y <y)), nghĩa là có số y lớn
hơn chính nó.
Kết quả sai này là do điều kiện “tự do đối với
biến” bị vi phạm.
Chương 3
ntsơn
[3’]
Suy luận tự nhiên
• Qui tắc lượng từ phổ dụng i (i)
dò ng m :
dòng … :
dò ng k :
if x0 …
…
nif F[x0/x]
x F
dò ng k+1 :
với biến x0 là bất kỳ và khô ng xuất hiện ở ngoài
cấu trúc if…nif.
khi đó viết được dòng k+1.
Cấu trúc if…nif chỉ là qui định phạm vi của x0.
Chương 3
ntsơn
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng môn Luận lý toán học - Chương 3: Luận lý vị từ - Phần II: Suy luận tự nhiên trong luận lý vị từ - Nguyễn Thanh Sơn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
bai_giang_mon_luan_ly_toan_hoc_chuong_3_luan_ly_vi_tu_phan_i.ppt

