Limbaje de ordinul I LOGICA DE ORDINUL I Un limbaj L de ordinul I este format din: o mulţime numărabilă V = {v n n N} de variabile; conectorii şi ; pa

Documente similare
LOGICA MATEMATICA SI COMPUTATIONALA Sem. I,

Notiuni de algebra booleana

Logică și structuri discrete Limbaje regulate și automate Marius Minea marius/curs/lsd/ 24 noiembrie 2014

Şiruri de numere reale Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi Iaşi, 2015 Analiză Matematică Lucian Maticiuc 1 / 29

Probleme date la examenul de logică matematică şi computaţională. Partea a II-a Claudia MUREŞAN Universitatea din Bucureşti Facultatea de Matematică ş

Prelegerea 4 În această prelegere vom învăţa despre: Algebre booleene; Funcţii booleene; Mintermi şi cuburi n - dimensionale. 4.1 Definirea algebrelor

Prelegerea 3 În această prelegere vom învăţa despre: Clase speciale de latici: complementate. modulare, metrice, distributive şi 3.1 Semi-distributivi

D.Rusu, Teoria măsurii şi integrala Lebesgue 6 MĂSURA LEBESGUE Cursul 5 Teorema 6.26 Există submulţimi ale lui R care nu sunt măsurabile Lebesgue. Dem

Elemente de aritmetica

Microsoft Word - cap1p4.doc

Facultatea de Matematică Anul II Master, Geometrie Algebrică Mulţimi algebrice ireductibile. Dimensiune 1 Mulţimi ireductibile Propoziţia 1.1. Fie X u

Logică și structuri discrete Relații. Funcții parțiale Marius Minea marius/curs/lsd/ 20 octombrie 2014

Microsoft Word - Curs1.docx

Cursul 6 Cadru topologic pentru R n În continuarea precedentei părţi, din cursul 5, dedicată, în întregime, unor aspecte de ordin algebric (relative l

Analiză de flux de date 29 octombrie 2012

Distanţa euclidiană (indusă de norma euclidiană) (în R k ). Introducem în continuare o altă aplicaţie, de această dată pe produsul cartezian R k XR k,

Logică computațională O introducere practică pentru studenți la informatică Note de curs Adrian Crăciun 24 ianuarie

TEORIA MĂSURII Liviu C. Florescu Universitatea Al.I.Cuza, Facultatea de Matematică, Bd. Carol I, 11, R Iaşi, ROMANIA, e mail:

Gheorghe IUREA Adrian ZANOSCHI algebră geometrie clasa a VII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA 45 Matematică. Clasa a VII-

Curs 10 Aplicaţii ale calculului diferenţial. Puncte de extrem 10.1 Diferenţiale de ordin superior S¼a trecem acum la de nirea diferenţialelor de ordi

Microsoft Word - _arbori.docx

Logică și structuri discrete Mulțimi Casandra Holotescu

Limbaje Formale, Automate si Compilatoare

Microsoft PowerPoint - Curs_SDA_9_RO_2019_v2.pptx

Cursul 8 Funcţii analitice Vom studia acum comportarea şirurilor şi seriilor de funcţii olomorfe, cu scopul de a dezvălui o proprietate esenţială a ac

Analiză statică Analiza fluxului de date 23 octombrie 2014

Logică și structuri discrete Logică propozițională Marius Minea marius/curs/lsd/ 3 noiembrie 2014

I. INTRODUCERE 1. Necesitatea studiului logicii Teodor DIMA În activitatea noastră zilnică, atunci când învăţăm, când încercăm să fundamentăm o părere

PowerPoint Presentation

PROGRAMA CONCURSULUI NAŢIONAL

Cursul 12 (plan de curs) Integrale prime 1 Sisteme diferenţiale autonome. Spaţiul fazelor. Fie Ω R n o mulţime deschisă şi f : Ω R n R n o funcţie de

Acest fișier conține rezumatul anumitor explicații prezente în Curs - privind Sintaxa GNY Totul este legat de Alf = alfabetul de neterminali/ unități

Programarea calculatoarelor. Note de curs Marius Minea 1 Introducere în programarea în C 1.1 Funcţii în limbajul C Calcule şi funcţii La origine, rolu

CAPITOLUL I

Aero-BCD, , Prof. L. Costache & M. Olteanu Notițe de Adrian Manea Seminar 5 Șiruri și serii de funcții. Serii de puteri 1 Șiruri de funcții D

Retele Petri si Aplicatii

E_d_Informatica_sp_SN_2014_bar_10_LRO

Retele Petri si Aplicatii

Microsoft Word - a5+s1-5.doc

Paradigme de programare

Cursul 7 Formula integrală a lui Cauchy Am demonstrat în cursul precedent că, dacă D C un domeniu simplu conex şi f : D C o funcţie olomorfă cu f cont

Logică și structuri discrete Logica predicatelor Casandra Holotescu

Logică și structuri discrete Logică propozițională Marius Minea marius/curs/lsd/ 27 octombrie 2014

Examenul de bacalaureat 2012

Examenul de bacalaureat 2012

Examenul de bacalaureat 2012

Tiberiu Trif Analiză matematică 2 Calcul diferențial și integral în R n

Microsoft Word - Mapa 0.doc

Geometrie afină Conf. Univ. Dr. Cornel Pintea cpintea math.ubbcluj.ro Cuprins 1 Săptămâna Endomorfismele unui spaţiu afin Transla

Microsoft Word - TIC5

Noțiuni matematice de bază

Probleme rezolvate informatica: Probleme rezolvate grafuri si a

L4. TEOREMELE ALGEBREI BINARE. FUNCȚII LOGICE ELEMENTARE. OPERAȚII LOGICE PE BIT. SINTEZA FUNCȚIILOR LOGICE DIN TABELE DE ADEVĂR 1. Obiective Prin par

{ 3x + 3, x < 1 Exemple. 1) Fie f : R R, f(x) = 2x + 4, x 1. Funcţia f este derivabilă pe R\{1} (compunere de funcţii elementare), deci rămâne să stud

Microsoft Word - Lab1a.doc

PROGRAMARE ORIENTATA PE OBIECTE

Microsoft Word - CarteC.doc

Microsoft Word - Mihailesc Dan_Test logica (1).doc

Microsoft PowerPoint - Curs_SDA_10_RO_2019_v1.pptx

Grafuri neorinetate Aplicatii 1 Care este numărul maxim de componente conexe pe care le poate avea un graf neorientat cu 20 noduri şi 12 muchii? a. 6

Slide 1

CURBE BÉZIER În CAGD se utilizează adesea curbele polinomiale, adică acele curbe definite de o parametrizare polinomială: C : [a, b] R 3 C(t) = (x(t),

Microsoft Word - Curs_09.doc

1

Grafuri - Concepte de baza. Tipuri de grafuri. Modalitati de reprezentare

Capitole Speciale de Informatica - Curs 5: Extragerea informatiilor prin feedback de relevanta. Metode probabiliste de extragere a informatiilor

Fâciu N. Maria-Ema CASA CORPULUI DIDACTIC BRĂILA PROGRAM DE FORMARE INFORMATICĂ ȘI TIC PENTRU GIMNAZIU CLASA A V-A SERIA 1 GRUPA 2 CURSANT: Fâciu N. M

Performanta in matematica de gimnaziu si liceu-program de pregatire al elevilor olimpici MULTIMI. OPERATII CU MULTIMI Partea I+II Cls. a V-a

ALGORITMII ŞI REPREZENTAREA LOR Noţiunea de algoritm Noţiunea de algoritm este foarte veche. Ea a fost introdusă în secolele VIII-IX de către Abu Ja f

Coman Marinela Furnizor program formare acreditat: CCD BRĂILA Denumire program: INFORMATICĂ ŞI TIC PENTRU GIMNAZIU Clasa a V-a Categorie: 1; Tip de co

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 61 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

Microsoft Word - Matematika_kozep_irasbeli_jav_utmut0513V28_roman.doc

Dorel LUCHIAN Gabriel POPA Adrian ZANOSCHI Gheorghe IUREA algebră geometrie clasa a VIII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA

Microsoft Word - Planuri_Mate_

8.1. Elemente de Aritmetică. 8. Aplicatii (15 aprilie 2019) Lema 8.1. Fie (A, +) un grup abelian şi H, K A. Atunci H K şi H + K = {h + k h H şi k K} s

Microsoft Word - V_4_Inmultirea_nr_nat.doc

INDICATORI AI REPARTIŢIEI DE FRECVENŢĂ

Microsoft Word - O problema cu bits.doc

Geometrie afină Conf. Univ. Dr. Cornel Pintea cpintea math.ubbcluj.ro Cuprins 1 Săptămâna 1 Structura afină a unui spaţiu vectorial Vari

ExamView Pro - Untitled.tst

GHERCĂ MAGDA CASA CORPULUI DIDACTIC BRĂILA PORTOFOLIU EVALUARE INFORMATICĂ ȘI TIC PENTRU GIMNAZIU CLASA A V-A Neamț SERIA 1 GRUPA 1 CURSANT: GHERCĂ G

Slide 1

FIŞA DISCIPLINEI

Limbaje de Programare Curs 6 – Functii de intrare-iesire

Curs7

Teoria Grafurilor şi Combinatorică recapitulare Principii de numărare Reţineţi că: P (n, r) este numărul de şiruri (sau r-permutări) de forma A 1,...,

15. Logică matematică cu aplicații în informatică - MI 3

SECURITATE ȘI CRIPTOGRAFIE

1. Găsiți k numerele cele mai apropiate într-un şir nesortat Dându-se un şir nesortat și două numere x și k, găsiți k cele mai apropiate valori de x.

matematica

Operatorii in C Expresii Operatori aritmetici Operatori de asignare Operatori de incrementare si decrementare Operatori relationali Operatori logici O

OLM_2009_barem.pdf

Clasa IX 1. O lăcustă face salturi, fiecare salt în linie dreaptă şi de două ori mai lung ca precedentul. Poate vreodată lăcusta să revină în punctul

Slide 1

Şcoala ………

Subiectul 1

Analiz¼a Matematic¼a - Curs 6 M¼ad¼alina Roxana Buneci

Microsoft Word - FiltrareaNyquist-rezumat.doc

Microsoft Word - Curs_08.doc

Transcriere:

Limbaje de ordinul I LOGICA DE ORDINUL I Un limbaj L de ordinul I este format din: o mulţime numărabilă V = {v n n N} de variabile; conectorii şi ; paranteze: (, ); simbolul de egalitate =; cuantificatorul universal ; o mulţime R de simboluri de relaţii; o mulţime F de simboluri de funcţii; o mulţime C de simboluri de constante; o funcţie aritate ari : F R N. L este unic determinat de cvadruplul τ := (R, F, C, ari). τ se numeşte signatura lui L sau vocabularul lui L sau alfabetul lui L sau tipul de similaritate al lui L 1 2 Limbaje de ordinul I Limbaje de ordinul I Fie L un limbaj de ordinul I. Definiţia 2.1 Mulţimea Sim L a simbolurilor lui L este Sim L := V {,, (, ), =, } R F C Mulţimea Expr L a expresiilor lui L este mulţimea tuturor şirurilor finite de simboluri ale lui L. Expresia vidă se notează λ. Elementele lui R F C se numesc simboluri non-logice. Elementele lui V {,, (, ), =, } se numesc simboluri logice. Notăm variabilele cu x, y, z, v,..., simbolurile de relaţii cu P, Q, R..., simbolurile de funcţii cu f, g, h,... şi simbolurile de constante cu c, d, e,.... Pentru orice m N notăm: F m := mulţimea simbolurilor de funcţii de aritate m; R m := mulţimea simbolurilor de relaţii de aritate m. 3 Lungimea unei expresii θ este numărul simbolurilor din θ. Definiţia 2.2 Fie θ = θ 0 θ 1... θ k 1 o expresie a lui L, unde θ i Sim L pentru orice i. Dacă 0 i j k 1, atunci expresia θ i... θ j se numeşte (i, j)-subexpresia lui θ; Spunem că o expresie ψ apare în θ dacă există 0 i j k 1 a.î. ψ este (i, j)-subexpresia lui θ; Notăm cu Var(θ) mulţimea variabilelor care apar în θ. 4

Termeni Definiţia 2.3 Mulţimea Trm L a termenilor lui L este intersecţia tuturor mulţimilor de expresii Γ care satisfac următoarele proprietăţi: orice variabilă este element al lui Γ; orice simbol de constantă este element al lui Γ; dacă m 1, f F m şi t 1,..., t m Γ, atunci ft 1... t m Γ. Notaţii: Termeni: t, s, t 1, t 2, s 1, s 2,.... Var(t) este mulţimea variabilelor care apar în termenul t. Scriem t(x 1,..., x n ) dacă x 1,..., x n sunt variabile şi Var(t) {x 1,..., x n }. Termeni Propoziţia 2.5 (Inducţia pe termeni) Fie Γ o mulţime de termeni care are următoarele proprietăţi: Γ conţine variabilele şi simbolurile de constante; dacă m 1, f F m şi t 1,..., t m Γ, atunci ft 1... t m Γ. Atunci Γ = Trm L. Este folosită pentru a demonstra că toţi termenii au o proprietate P: definim Γ ca fiind mulţimea tuturor termenilor care satisfac P şi aplicăm inducţia pe termeni pentru a obţine că Γ = Trm L. Definiţia 2.4 Un termen t se numeşte închis dacă Var(t) =. 5 6 Termeni Citire unică (Unique readability) Dacă t este un termen, atunci exact una din următoarele alternative are loc: t = x, unde x V ; t = c, unde c C; t = ft 1... t m, unde f F m (m 1) şi t 1,..., t m sunt termeni. Mai mult, scrierea lui t sub una din aceste forme este unică. Definiţia 2.6 le atomice ale lui L sunt expresiile de forma: (s = t), unde s, t sunt termeni; (Rt 1... t m ), unde R R m şi t 1,..., t m sunt termeni. Definiţia 2.7 Mulţimea Form L a formulelor lui L este intersecţia tuturor mulţimilor de expresii Γ care satisfac următoarele proprietăţi: orice formulă atomică este element al lui Γ; Γ este închisă la : dacă ϕ Γ, atunci ( ϕ) Γ; Γ este închisă la : dacă ϕ, ψ Γ, atunci (ϕ ψ) Γ; Γ este închisă la x (pentru orice variabilă x): dacă ϕ Γ, atunci ( xϕ) Γ pentru orice variabilă x. 7 8

Notaţii : ϕ, ψ, χ,.... Var(ϕ) este mulţimea variabilelor care apar în formula ϕ. Convenţie Ca şi în cazul logicii propoziţionale, de obicei renunţăm la parantezele exterioare, le punem numai atunci când sunt necesare. Atunci când nu e pericol de confuzie, scriem s = t în loc de (s = t), Rt 1... t m în loc de (Rt 1... t m ), xϕ în loc de ( xϕ), etc.. Propoziţia 2.8 (Inducţia pe formule) Fie Γ o mulţime de formule care are următoarele proprietăţi: Γ conţine toate formulele atomice; Γ este închisă la, şi x (pentru orice variabilă x). Atunci Γ = Form L. Este folosită pentru a demonstra că toate formulele satisfac o proprietate P: definim Γ ca fiind mulţimea tuturor formulelor care satisfac P şi aplicăm inducţia pe formule pentru a obţine că Γ = Form L. 9 10 Citire unică (Unique readability) Dacă ϕ este o formulă, atunci exact una din următoarele alternative are loc: ϕ = (s = t), unde s, t sunt termeni; ϕ = (Rt 1... t m ), unde R R m şi t 1,..., t m sunt termeni; ϕ = ( ψ), unde ψ este formulă; ϕ = (ψ χ), unde ψ, χ sunt formule; ϕ = ( xψ), unde x este variabilă şi ψ este formulă. Mai mult, scrierea lui ϕ sub una din aceste forme este unică. Conectori derivaţi Conectorii,, şi cuantificatorul existenţial sunt introduşi prin următoarele abrevieri: ϕ ψ := (( ϕ) ψ) ϕ ψ := (ϕ ( ψ))) ϕ ψ := ((ϕ ψ) (ψ ϕ)) xϕ := ( x( ϕ)). Convenţii Se aplică aceleaşi convenţii ca la logica propoziţională LP în privinţa precedenţei conectorilor,,,,. Cuantificatorii, au precedenţă mai mare decât ceilalţi conectori. Aşadar, xϕ ψ este ( xϕ) ψ şi nu x(ϕ ψ). 11 12

Notaţii L-structura Definiţia 2.9 O L-structură este un cvadruplu De multe ori identificăm un limbaj L cu mulţimea simbolurilor sale non-logice şi scriem L = (R, F, C). Scriem de multe ori f (t 1,..., t m ) în loc de ft 1... t m şi R(t 1,..., t m ) în loc de Rt 1... t m. Pentru simboluri f de operaţii binare scriem t 1 ft 2 în loc de ft 1 t 2. Analog pentru simboluri R de relaţii binare: scriem t 1 Rt 2 în loc de Rt 1 t 2. unde A este o mulţime nevidă; A = (A, F A, R A, C A ) F A = {f A f F} este o mulţime de operaţii pe A; dacă f are aritatea m, atunci f A : A m A; R A = {R A R R} este o mulţime de relaţii pe A; dacă R are aritatea m, atunci R A A m ; C A = {c A A c C}. A se numeşte universul structurii A. Notaţie: A = A 13 f A (respectiv R A, c A ) se numeşte denotaţia sau interpretarea lui f (respectiv R, c) în A. 14 Exemple - Limbajul egalităţii L = Exemple - Limbajul aritmeticii L ar L = = (R, F, C), unde R = F = C = acest limbaj este potrivit doar pentru a exprima proprietăţi ale egalităţii L = -structurile sunt mulţimile nevide Exemple de formule: egalitatea este simetrică: x y(x = y y = x) universul are cel puţin trei elemente: x y z( (x = y) (y = z) (z = x)) L ar = (R, F, C), unde R = { <}; < este simbol de relaţie binară, adică are aritatea 2; F = { +,, Ṡ}; +, sunt simboluri de operaţii binare şi Ṡ este simbol de operaţie unar (adică are aritatea 1); C = { 0}. Scriem L ar = ( <; +,, Ṡ; 0) sau L ar = ( <, +,, Ṡ, 0). Exemplul natural de L ar -structură: N := (N, <, +,, S, 0), unde S : N N, S(m) = m + 1 este funcţia succesor. Prin urmare, < N =<, + N = +, N =, Ṡ N = S, 0 N = 0. Alt exemplu de L ar -structură: A = ({0, 1}, <,,,, 1). 15 16

Exemplu - Limbajul cu un simbol de relaţie binar Exemple - Limbajul grupurilor L Gr L R = (R, F, C), unde R = {R}; R simbol binar F = C = L-structurile sunt mulţimile nevide împreună cu o relaţie binară Dacă suntem interesaţi de mulţimi parţial ordonate (A, ), folosim simbolul în loc de R şi notăm limbajul cu L. Dacă suntem interesaţi de mulţimi strict ordonate (A, <), folosim simbolul < în loc de R şi notăm limbajul cu L <. Dacă suntem interesaţi de grafuri G = (V, E), folosim simbolul Ė în loc de R şi notăm limbajul cu L Graf. L Gr = (R, F, C), unde R = ; F = {, 1 }; simbol binar, 1 simbol unar C = {ė}. Scriem L Gr = ( ;, 1 ; ė) sau L Gr = (, 1, ė). Exemple naturale de L Gr -structuri sunt grupurile: G = (G,, 1, e). Prin urmare, G =, 1 G = 1, ė G = e. Pentru a discuta despre grupuri abeliene (comutative), este tradiţional să se folosească limbajul L AbGr = (R, F, C), unde R = ; F = { +, }; + simbol binar, simbol unar; Dacă suntem interesaţi de structuri (A, ), folosim simbolul în loc de R şi notăm limbajul cu L. 17 C = { 0}. Scriem L AbGr = ( +,, 0). 18 Interpretare (evaluare) Fie L un limbaj de ordinul I şi A o L-structură. Definiţia 2.10 SEMANTICA O interpretare sau evaluare a (variabilelor) lui L în A este o funcţie e : V A. În continuare, e : V A este o interpretare a lui L in A. Definiţia 2.11 (Interpretarea termenilor) Prin inducţie pe termeni se defineşte interpretarea t A (e) A a termenului t sub evaluarea e: dacă t = x V, atunci t A (e) := e(x); dacă t = c C, atunci t A (e) := c A ; dacă t = ft 1... t m, atunci t A (e) := f A (t A 1 (e),..., ta m(e)). 19 20

Prin inducţie pe formule se defineşte interpretarea a formulei ϕ sub evaluarea e. ϕ A (e) {0, 1} Negaţia şi implicaţia ( ϕ) A (e) = ϕ A (e); (ϕ ψ) A (e) = ϕ A (e) ψ A (e). (s = t) A (e) = (Rt 1... t m ) A (e) = { 1 dacă s A (e) = t A (e) { 1 dacă R A (t1 A(e),..., ta m(e)) Prin urmare, ( ϕ) A (e) = 1 ϕ A (e) = 0. (ϕ ψ) A (e) = 1 ( ϕ A (e) = 0 sau ψ A (e) = 1 ). 21 22 Relaţia de satisfacere Notaţie Pentru orice variabilă x V şi orice a A, definim o nouă interpretarea e x a : V A prin { e(v) daca v x e x a (v) = a daca v = x. ( xϕ) A (e) = { 1 dacă ϕ A (e x a ) = 1 pentru orice a A Fie A o L-structură şi e : V A o interpretare a lui L în A. Definiţia 2.12 Fie ϕ o formulă. Spunem că: e satisface ϕ în A dacă ϕ A (e) = 1. Notaţie: A ϕ[e]. e nu satisface ϕ în A dacă ϕ A (e) = 0. Notaţie: A ϕ[e]. Corolarul 2.13 Pentru orice formule ϕ, ψ şi orice variabilă x, (i) A ϕ[e] A ϕ[e]. (ii) A (ϕ ψ)[e] A ϕ[e] implică A ψ[e] A ϕ[e] sau A ψ[e]. (iii) A ( xϕ)[e] pentru orice a A, A ϕ[e x a ]. Dem.: Exerciţiu uşor. 23 24

Relaţia de satisfacere Fie ϕ, ψ formule şi x o variabilă. Propoziţia 2.14 (i) (ϕ ψ) A (e) = ϕ A (e) ψ A (e); (ii) (ϕ ψ) A (e) = ϕ A (e) ψ A (e); (iii) (ϕ ψ) A (e) = ϕ A (e) ψ A (e); { (iv) ( xϕ) A 1 dacă există a A a.î. ϕ A (e x a ) = 1 (e) = Dem.: Corolarul 2.15 Exerciţiu uşor. (i) A (ϕ ψ)[e] A ϕ[e] şi A ψ[e]. (ii) A (ϕ ψ)[e] A ϕ[e] sau A ψ[e]. (iii) A (ϕ ψ)[e] A ϕ[e] ddacă A ψ[e]. (iv) A ( xϕ)[e] există a A a.î. A ϕ[e x a ]. 25