JEZYKOZNAWSTWO. I NAUKI O INFORMACJI, ROK I Logika Matematyczna: egzamin pisemny 11 czerwca Imię i Nazwisko:... FIGLARNE POZNANIANKI

Podobne dokumenty
JEZYKOZNAWSTWO. I NAUKI O INFORMACJI, ROK I Logika Matematyczna: egzamin pisemny 29 czerwca Imię i Nazwisko:...

JEZYKOZNAWSTWO. I NAUKI O INFORMACJI, ROK I Logika Matematyczna: egzamin pisemny 18 czerwca Imię i Nazwisko:... I

Imię i nazwisko:... OBROŃCY PRAWDY

Logika Matematyczna. Zadania Egzaminacyjne, 2007

Wybierz cztery z poniższych pięciu zadań. Poprawne rozwiazanie dwóch zadań oznacza zdany egzamin.

III rok kognitywistyki UAM,

Drzewa Semantyczne w KRZ

Dowody założeniowe w KRZ

III rok kognitywistyki UAM,

Logika. Michał Lipnicki. 15 stycznia Zakład Logiki Stosowanej UAM. Michał Lipnicki () Logika 15 stycznia / 37

Podstawowe Pojęcia. Semantyczne KRZ

Logika Matematyczna (2,3)

Tautologia (wyrażenie uniwersalnie prawdziwe - prawo logiczne)

Konsekwencja logiczna

Logika. Michał Lipnicki. 18 listopada Zakład Logiki Stosowanej UAM. Michał Lipnicki Logika 18 listopada / 1

Logika Matematyczna (10)

Rachunek zdań i predykatów

Kultura logiczna Klasyczny rachunek zdań 2/2

Język rachunku predykatów Formuły rachunku predykatów Formuły spełnialne i prawdziwe Dowody założeniowe. 1 Zmienne x, y, z...

Wykład 6. Reguły inferencyjne systemu aksjomatycznego Klasycznego Rachunku Zdań

METODY DOWODZENIA TWIERDZEŃ I AUTOMATYZACJA ROZUMOWAŃ

LOGIKA Dedukcja Naturalna

WYKŁAD 3: METODA AKSJOMATYCZNA

RACHUNEK ZDAŃ 7. Dla każdej tautologii w formie implikacji, której poprzednik również jest tautologią, następnik także jest tautologią.

Wstęp do logiki. Klasyczny Rachunek Zdań II

Logika Stosowana. Wykład 1 - Logika zdaniowa. Marcin Szczuka. Instytut Informatyki UW. Wykład monograficzny, semestr letni 2016/2017

NOWE ODKRYCIA W KLASYCZNEJ LOGICE?

Andrzej Wiśniewski Logika I Materiały do wykładu dla studentów kognitywistyki. Wykład 10. Twierdzenie o pełności systemu aksjomatycznego KRZ

Np. Olsztyn leży nad Łyną - zdanie prawdziwe, wartość logiczna 1 4 jest większe od 5 - zdanie fałszywe, wartość logiczna 0

Rachunek logiczny. 1. Język rachunku logicznego.

Lekcja 3: Elementy logiki - Rachunek zdań

WYKŁAD 7: DEDUKCJA NATURALNA

DODATEK 1: Wtedy h(α) = 1 oraz h(β) = 0. Jak pamiętamy ze szkoły, obraz sumy zbiorów jest sumą obrazów tych zbiorów. Mamy zatem:

Logika Matematyczna 11 12

Rachunek zdań. Materiały pomocnicze do wykładu. wykładowca: dr Magdalena Kacprzak

Logika pragmatyczna dla inżynierów

Logika Matematyczna 11 12

Logika pragmatyczna. Logika pragmatyczna. Kontakt: Zaliczenie:

Andrzej Wiśniewski Logika II. Wykłady 10b i 11. Semantyka relacyjna dla normalnych modalnych rachunków zdań

Algebrę L = (L, Neg, Alt, Kon, Imp) nazywamy algebrą języka logiki zdań. Jest to algebra o typie

Metalogika (10) Jerzy Pogonowski. Uniwersytet Opolski. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Paradygmaty dowodzenia

Logika formalna wprowadzenie. Ponieważ punkty 10.i 12. nie były omawiane na zajęciach, dlatego można je przeczytać fakultatywnie.

ĆWICZENIE 4 KRZ: A B A B A B A A METODA TABLIC ANALITYCZNYCH

Andrzej Wiśniewski Logika II. Materiały do wykładu dla studentów kognitywistyki. Wykład 14. Wprowadzenie do logiki intuicjonistycznej

Logika Matematyczna (1-3) Zadania

Uwagi wprowadzajace do reguł wnioskowania w systemie tabel analitycznych logiki pierwszego rzędu

Andrzej Wiśniewski Logika II. Materiały do wykładu dla studentów kognitywistyki

LOGIKA Klasyczny Rachunek Zdań

Logika Radosna 2. Jerzy Pogonowski. KRZ: dowody założeniowe. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Wstęp do logiki. Klasyczny Rachunek Zdań III

Definicja: alfabetem. słowem długością słowa

Elementy logiki. Wojciech Buszkowski Wydział Matematyki i Informatyki UAM Zakład Teorii Obliczeń

Andrzej Wiśniewski Logika II. Wykład 6. Wprowadzenie do semantyki teoriomodelowej cz.6. Modele i pełność

Metody dowodzenia twierdzeń i automatyzacja rozumowań Systemy aksjomatyczne I

Logika Matematyczna (1)

Czyli o budowie drzew semantycznych.

ĆWICZENIE 2. DEF. Mówimy, że formuła A wynika logicznie z formuł wartościowanie w, takie że w A. A,, A w KRZ, jeżeli nie istnieje

Reguły gry zaliczenie przedmiotu wymaga zdania dwóch testów, z logiki (za ok. 5 tygodni) i z filozofii (w sesji); warunkiem koniecznym podejścia do

Adam Meissner.

Logika Matematyczna (I JiIN UAM)

Logika Matematyczna (1)

Andrzej Wiśniewski Logika I Materiały do wykładu dla studentów kognitywistyki. Wykład 9. Koniunkcyjne postacie normalne i rezolucja w KRZ

Podstawy Sztucznej Inteligencji (PSZT)

Logika intuicjonistyczna

Struktury formalne, czyli elementy Teorii Modeli

Logika Radosna 5. Jerzy Pogonowski. KRP: tablice analityczne. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Logika I. Wykład 4. Semantyka Klasycznego Rachunku Zdań

Kultura logiczna Wnioskowania dedukcyjne

Czyli o tautologiach, kontrtautologiach i zbiorach zdań semantycznie niesprzecznych część II.

Logika Radosna 1. Jerzy Pogonowski. Semantyka KRZ. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Logika Stosowana. Wykład 2 - Logika modalna Część 2. Marcin Szczuka. Instytut Informatyki UW. Wykład monograficzny, semestr letni 2016/2017

Twierdzenia Gödla dowody. Czy arytmetyka jest w stanie dowieść własną niesprzeczność?

Metody dowodzenia twierdzeń i automatyzacja rozumowań Tabele syntetyczne: definicje i twierdzenia

Andrzej Wiśniewski Logika I Materiały do wykładu dla studentów kognitywistyki. Wykłady 7 i 8. Aksjomatyczne ujęcie Klasycznego Rachunku Zdań

Drobinka semantyki KRP

Matematyka ETId Elementy logiki

Elementy logiki i teorii mnogości

14. DOWODZENIE V WYNIKANIE LOGICZNE, RÓWNOWAŻNOŚĆ LOGICZNA, DOWODZENIE TAUTOLOGII

Wprowadzenie do logiki Klasyczny Rachunek Zdań część 3

vf(c) =, vf(ft 1... t n )=vf(t 1 )... vf(t n ).

Andrzej Wiśniewski Logika I Materiały do wykładu dla studentów kognitywistyki. Wykłady 12 i 13. Dowód i dowodzenie w KRP. Tezy KRP

Monoidy wolne. alfabetem. słowem długością słowa monoidem wolnym z alfabetem Twierdzenie 1.

Klasyczny Rachunek Zdań: Tablice Analityczne. (Logika Matematyczna: Wykłady 11,12) Semestr Zimowy Jerzy Pogonowski

Egzamin z logiki i teorii mnogości, rozwiązania zadań

Wykład 11a. Składnia języka Klasycznego Rachunku Predykatów. Języki pierwszego rzędu.

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Metoda Tablic Semantycznych

1. Wstęp do logiki. Matematyka jest nauką dedukcyjną. Nowe pojęcia definiujemy za pomocą pojęć pierwotnych lub pojęć uprzednio wprowadzonych.

Logika Matematyczna Spójniki logiczne Tautologie Dowodzenie Kwantyfikatory Zagadki. Logika Matematyczna. Marcelina Borcz.

Wykład 5. Metoda tabel analitycznych dla Klasycznego Rachunku Zdań

ćwiczenia 15 zaliczenie z oceną

LOGIKA I TEORIA ZBIORÓW

Logika Matematyczna (5-7)

Dalszy ciąg rachunku zdań

Twierdzenia Gödla. Jerzy Pogonowski. Funkcje rekurencyjne. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Kultura logiczna Klasyczny rachunek zdań 1/2

Klasyczny rachunek zdań 1/2

Rachunek zdao i logika matematyczna

Elementy logiki. Zdania proste i złożone

Transkrypt:

JEZYKOZNAWSTWO I NAUKI O INFORMACJI, ROK I Logika Matematyczna: egzamin pisemny 11 czerwca 2012 Imię i Nazwisko:........................................................... FIGLARNE POZNANIANKI Wybierz dokładnie cztery z poniższych pięciu zadań i spróbuj je rozwiazać. Za każde poprawnie rozwia- zane zadanie możesz otrzymać co najwyżej sto punktów. Uzyskanie co najmniej 200 punktów oznacza zdany egzamin. O liczbie przyznanych punktów oraz ocenie decyduję ja. 1. Udowodnij, że jest tezą systemu założeniowego klasycznego rachunku zdań: (((p s) r) q) (((p s) q) r). 2. Dowolną poprawną metodą sprawdź czy wniosek: Jeśli pada, to wieje wynika logicznie z przesłanek: Jeśli grzmi, to: jeżeli pada, to jest zimno. Jeśli jest zimno, to: wieje, o ile pada. Grzmi. 3. W zbiorze wszystkich formuł języka klasycznego rachunku zdań określamy relację R następująco: αrβ wtedy i tylko wtedy, gdy α β jest tautologią klasycznego rachunku zdań. Ustal, czy R jest relacją przechodnią. 4. Ustal, czy wniosek Pewni Poznaniacy lubia samych siebie wynika tablicowo z przesłanki: Pewnego Poznaniaka lubia wszyscy Poznaniacy. 5. Precyzyjnie wytłumacz, jakie błędy popełniono w następujących sformułowaniach, ale najpierw podaj poprawne definicje terminów zapisanych kursywą: 1. Formuła α języka klasycznego rachunku zdań przy pewnych wartościowaniach zmiennych zdaniowych wynika logicznie ze zbioru formuł X tego języka, a przy innych takich wartościowaniach α nie wynika logicznie z X. 2. Jeśli tablica analityczna zdania α języka klasycznego rachunku predykatów nie ma żadnej gałęzi zamkniętej, to α jest teza systemu tablicowego dla klasycznego rachunku predykatów. Wskazówka do zadania 2. Jeśli chcesz rozwiązywać to zadanie metodą dowodów założeniowych, to bądź łaskawa pamiętać, że tezami są: (α β) ( α β) oraz (α β) (α β). To daje ładne reguły wyprowadzalne. Wskazówka do zadania 3. Spróbuj rozumowania nie wprost. PISZ I RYSUJ WYRAŹNIE. NIE PRZEMILCZAJ CZYNIONYCH ZAŁOŻEŃ. ODPOWIEDZI UZASADNIAJ. ODPOWIEDZI PODAWAJ PEŁNYM POPRAWNYM SKŁADNIOWO ZDANIEM. Jerzy Pogonowski Zakład Logiki Stosowanej UAM

JEZYKOZNAWSTWO I NAUKI O INFORMACJI, ROK I Logika Matematyczna: egzamin pisemny 11 czerwca 2012 Imię i Nazwisko:........................................................ NADOBNE WIELKOPOLANKI Wybierz dokładnie cztery z poniższych pięciu zadań i spróbuj je rozwiazać. Za każde poprawnie rozwia- zane zadanie możesz otrzymać co najwyżej sto punktów. Uzyskanie co najmniej 200 punktów oznacza zdany egzamin. O liczbie przyznanych punktów oraz ocenie decyduję ja. 1. Udowodnij, że jest tezą systemu założeniowego klasycznego rachunku zdań: (((p s) q) r) (((p s) r) q). 2. Dowolną poprawną metodą sprawdź czy wniosek: Jeśli jestem uczesana, to wygladam powabnie wynika logicznie z przesłanek: Jeśli jestem umyta, to: jestem czysto ubrana, o ile jestem uczesana. Jeśli jestem czysto ubrana, to: jeżeli jestem uczesana, to wygladam powabnie. Jestem umyta. 3. W zbiorze wszystkich formuł języka klasycznego rachunku zdań określamy relację R następująco: αrβ wtedy i tylko wtedy, gdy α β jest kontrtautologią klasycznego rachunku zdań. Ustal, czy R jest relacją przechodnią. 4. Ustal, czy wniosek Co najmniej jeden polityk sam z siebie się śmieje wynika tablicowo z przesłanki: Z pewnych polityków śmieja się wszyscy politycy. 5. Precyzyjnie wytłumacz, jakie błędy popełniono w następujących sformułowaniach, ale najpierw podaj poprawne definicje terminów zapisanych kursywą: 1. Zbiór X formuł języka klasycznego rachunku zdań przy pewnych wartościowaniach zmiennych zdaniowych może być semantycznie niesprzeczny, a przy innych semantycznie sprzeczny. 2. Jeśli zarówno zdanie α języka klasycznego rachunku predykatów, jak też wszystkie zdania ze zbioru X są prawdziwe w pewnej interpretacji, to α wynika logicznie z X. Wskazówka do zadania 2. Jeśli chcesz rozwiązywać to zadanie metodą dowodów założeniowych, to bądź łaskawa pamiętać, że tezami są: (α β) ( α β) oraz (α β) (α β). To daje ładne reguły wyprowadzalne. Wskazówka do zadania 3. Spróbuj rozumowania nie wprost. PISZ I RYSUJ WYRAŹNIE. NIE PRZEMILCZAJ CZYNIONYCH ZAŁOŻEŃ. ODPOWIEDZI UZASADNIAJ. ODPOWIEDZI PODAWAJ PEŁNYM POPRAWNYM SKŁADNIOWO ZDANIEM. Jerzy Pogonowski Zakład Logiki Stosowanej UAM

ROZWIAZANIA......................................................... FIGLARNE POZNANIANKI 1. Dowód założeniowy formuły: (((p s) r) q) (((p s) q) r). Budujemy dowód nie wprost: 1. (((p s) r) q) zał. 2. (p s) q zał. 3. r z.d.n. 4. q OK: 2 5. q DN: 4 6. ((p s) r) MT: 1,5 7. (p s) r NK: 6 8. r DN: 3 9. (p s) OA: 7,8 10. p s OK: 2 11. 9,10 Ponieważ w dowodzie nie wprost uzyskano parę formuł wzajem sprzecznych, więc badana formuła jest tezą systemu założeniowego klasycznego rachunku zdań. Inny przykład dowodu nie wprost rozważanej formuły: 1. (((p s) r) q) zał. 2. (p s) q zał. 3. r z.d.n. 4. p s OK: 2 5. (p s) r DK: 4,3 6. q RO: 1,5 7. q OK: 2 8. 6,7 2. Znajdujemy zdania proste: p Grzmi. q Pada. r Jest zimno. s Wieje. Znajdujemy schematy składniowe przesłanek i wniosku: 1. PRZESŁANKA 1: p (q r). 2. PRZESŁANKA 2: r (q s). 3. PRZESŁANKA 3: p. 4. WNIOSEK: q s. I Metoda: dowód założeniowy. Trzeba pokazać, że reguła:

p (q r) r (q s) p q s jest wyprowadzalna w systemie założeniowym klasycznego rachunku zdań. Przeprowadzimy dowód metodą nie wprost. 1. p (q r) zał. 2. r (q s) zał. 3. p zał. 4. (q s) z.d.n 5. q s NI: 4 6. q r RO: 1,3 7. q OK: 5 8. r RO: 6,7 9. q s RO: 2,8 10. s RO: 9,7 11. s OK: 5 12. 10,11 Ponieważ w dowodzie nie wprost uzyskano parę formuł wzajem sprzecznych, więc badana reguła jest wyprowadzalna w systemie założeniowym klasycznego rachunku zdań. Na mocy twierdzenia o pełności metody założeniowej, wniosek reguły wynika logicznie z jej przesłanek. II Metoda: tablice analityczne. Budujemy tablicę analityczną zaczynającą się od przesłanek oraz zaprzeczonego wniosku: (0.1) p (q r) 2. (0.2) r (q s) 4. (0.3) p (0.4) (q s) 1. (1 g) q (1 d ) s (2 l ) p (2 p) q r 3. 0.3,2l (3 l ) q (3 p) r 1d,3 l (4 l ) r (4 p) q s 5. 3p,4l (5 l ) q (5 p) s 1g,5 l 1d,5 p Ponieważ wszystkie gałęzie tej tablicy są zamknięte, więc wniosek wynika tablicowo z przesłanek. Na mocy twierdzenia o pełności metody tablicowej, wniosek wynika logicznie z przesłanek. III Metoda: skrócona metoda 0 1. Badamy, czy istnieje wartościowanie zmiennych zdaniowych, przy którym wszystkie przesłanki mają wartość 1, natomiast wniosek ma wartość 0. Są dwie możliwości: 1. Istnieje takie wartościowanie. Wtedy wniosek nie wynika logicznie z przesłanek.

2. Nie istnieje takie wartościowanie. Wtedy wniosek wynika logicznie z przesłanek. Przypomnijmy, że wartość formuły α przy wartościowaniu v zmiennych zdaniowych oznaczamy przez V al(α, v). Przypuśćmy zatem, że istnieje wartościowanie w zmiennych zdaniowych takie, że: 1. V al(p (q r), w) = 1 2. V al(r (q s), w) = 1 3. V al(p, w) = 1 4. V al(q s, w) = 0. Wtedy mamy kolejno (na mocy indukcyjnej definicji funkcji V al): 1. Skoro V al(q s, w) = 0, to: V al(q, w) = 1 oraz V al(s, w) = 0. 2. Skoro V al(q s, w) = 0 oraz V al(r (q s), w) = 1, to musi być: V al(r, w) = 0. 3. Skoro V al(q, w) = 1 oraz V al(r, w) = 0, to V al(q r, w) = 0. 4. Skoro V al(q r, w) = 0 oraz V al(p (q r), w) = 1, to musi być: V al(p, w) = 0. 5. V al(p, w) = 0 przeczy założeniu, że V al(p, w) = 1. 6. Ponieważ przypuszczenie, że istnieje wartościowanie zmiennych zdaniowych, przy którym wszystkie przesłanki mają wartość 1, natomiast wniosek ma wartość 0 doprowadziło do sprzeczności, więc musimy je odrzucić. W konsekwencji, nie istnieje takie wartościowanie. 7. Oznacza to, że przy każdym wartościowaniu zmiennych zdaniowych, przy którym wszystkie przesłanki mają wartość 1, również wniosek ma wartość 1. 8. Ostatecznie: wniosek wynika logicznie z przesłanek. 3. Trzeba sprawdzić, czy zachodzi: α β γ ((αrβ βrγ) αrγ). Trzeba zatem ustalić, czy α γ jest tautologią, o ile zarówno α β, jak i β γ są tautologiami. Przeprowadzimy dowód nie wprost. Załóżmy, że zarówno α β, jak i β γ są tautologiami oraz przypuśćmy, że α γ nie jest tautologią. Wtedy: 1. Przy każdym wartościowaniu zmiennych zdaniowych zarówno α β, jak i β γ przyjmuje wartość 1. 2. Istnieje wartościowanie w zmiennych zdaniowych, przy którym α γ przyjmuje wartość 0. 3. Na mocy indukcyjnej definicji wartości logicznej koniunkcji, skoro α γ przyjmuje wartość 0 przy wartościowaniu w, to co najmniej jedno z dwojga: a) albo α albo b) γ przyjmuje wartość 0 przy wartościowaniu w. 4. Jeśli zachodzi a), to α β przyjmuje wartość 0 przy wartościowaniu w, co sprzeczne jest z założeniem, że α β jest tautologią. 5. Jeśli zachodzi b), to β γ przyjmuje wartość 0 przy wartościowaniu w, co sprzeczne jest z założeniem, że β γ jest tautologią. 6. Tak więc, przypuszczenie dowodu nie wprost prowadzi do sprzeczności. Trzeba je zatem odrzucić.

7. W konsekwencji, α γ jest tautologią, co oznacza, że αrγ. Udowodniliśmy więc, że relacja R jest przechodnia. 4. Znajdujemy predykaty: 1. P (x): x jest Poznaniakiem. 2. S(x, y): x lubi y. Znajdujemy struktury składniowe przesłanki oraz wniosku: 1. PRZESŁANKA: x(p (x) y(p (y) S(y, x))) 2. WNIOSEK: x(p (x) S(x, x)) Wnioskowanie to przebiega zatem wedle następującej reguły: x(p (x) y(p (y) S(y, x))) x(p (x) S(x, x)) Gdyby reguła ta była tablicowo niezawodna, to zbudowana wedle reguł sztuki tablica analityczna (dla przesłanki oraz zaprzeczonego wniosku) miałaby wszystkie gałęzie zamknięte. Budujemy zatem tablicę analityczną rozpoczynającą się od przesłanki oraz zaprzeczonego wniosku: x(p (x) y(p (y) S(y, x))) 1. a x(p (x) S(x, x)) 3. a (1) P (a) y (P (y) S(y, a)) 2. (2 g) P (a) (2 d ) y (P (y) S(y, a)) 4. a (3) (P (a) S(a, a)) 5. (4) P (a) S(a, a) 6. (5 l ) P (a) (5 p) S(a, a) 2g,5l (6 l ) P (a) (6 p) S(a, a) 2g,6 l 5p,6 p Ponieważ wszystkie gałęzie tej tablicy są zamknięte, więc wniosek wynika tablicowo z przesłanki. 5. Poprawne definicje: 1. Formuła α języka klasycznego rachunku zdań wynika logicznie ze zbioru formuł X tego języka wtedy i tylko wtedy, gdy dla każdego wartościowania w zmiennych zdaniowych: jeśli wszystkie formuły ze zbioru X mają wartość 1 przy wartościowaniu w, to także α ma wartość 1 przy wartościowaniu w. Można też sformułować tę definicję równoważnie tak oto. Formuła α języka klasycznego rachunku zdań wynika logicznie ze zbioru formuł X tego języka wtedy i tylko wtedy, gdy nie istnieje wartościowanie w zmiennych zdaniowych takie, że wszystkie formuły ze zbioru X przyjmują wartość 1 przy wartościowaniu w, natomiast α przyjmuje wartość 0 przy tymże wartościowaniu. Tak więc, formuła α języka klasycznego rachunku zdań nie wynika logicznie ze zbioru formuł X tego języka wtedy i tylko wtedy, gdy istnieje wartościowanie w zmiennych zdaniowych takie, że wszystkie formuły ze zbioru X przyjmują wartość 1 przy wartościowaniu w, natomiast α przyjmuje wartość 0 przy tymże wartościowaniu.

2. Zdanie α jest teza systemu tablicowego dla klasycznego rachunku predykatów wtedy i tylko wtedy, gdy tablica analityczna zdania α ma wszystkie gałęzie zamknięte. Gałąź zamknięta tablicy analitycznej to gałąź, na której występuje para formuł wzajem sprzecznych. Popełniono następujące błędy w sformułowaniach: 1. Wynikanie logiczne w klasycznym rachunku zdań ma charakter obiektywny, w tym sensie, że dla dowolnego zbioru X formuł oraz formuły α tego języka: albo α wynika logicznie z X, albo nie wynika. Nie można mówić, że przy pewnych wartościowaniach zmiennych zdaniowych α wynika logicznie z X, a przy innych nie wynika. Przy ustalaniu wynikania logicznego w klasycznym rachunku zdań bierzemy zawsze pod uwagę wszystkie wartościowania zmiennych zdaniowych. W praktyce, rozważamy oczywiście tylko zmienne zdaniowe występujące w formułach z X oraz w formule α. Ponadto, dla ustalenia, że α nie wynika logicznie z X, wystarczy znaleźć jedno wartościowanie, przy którym wszystkie formuły z X przyjmują wartość 1, natomiast α przyjmuje wartość 0. 2. Dla ustalenia, czy α jest tezą systemu tablicowego dla klasycznego rachunku predykatów budujemy tablicę analityczną nie dla α, lecz dla zdania α! Jeśli α jest tezą systemu tablicowego, to może być tak, że jej tablica analityczna ma zarówno gałęzie zamknięte, jak i otwarte.

ROZWIAZANIA...................................................... NADOBNE WIELKOPOLANKI 1. Dowód założeniowy formuły: (((p s) q) r) (((p s) r) q). Budujemy dowód nie wprost: 1. ((p s) q) r zał. 2. (p s) r zał. 3. q z.d.n. 4. r OK: 2 5. ((p s) q) MT: 1,4 6. (p s) q NK: 5 7. (p s) OA: 6,3 8. p s OK: 2 9. 7,8 Ponieważ w dowodzie nie wprost uzyskano parę formuł wzajem sprzecznych, więc badana formuła jest tezą systemu założeniowego klasycznego rachunku zdań. Inny przykład dowodu nie wprost rozważanej formuły: 1. ((p s) q) r zał. 2. (p s) r zał. 3. q z.d.n. 4. q ON: 3 5. p s OK: 2 6. (p s) q DK: 5,4 7. r RO: 1,6 8. r OK: 2 9. 7,8 2. Znajdujemy zdania proste: p Jestem umyta. q Jestem uczesana. r Jestem czysto ubrana. s Wygladam powabnie. Znajdujemy schematy składniowe przesłanek i wniosku: 1. PRZESŁANKA 1: p (q r). 2. PRZESŁANKA 2: r (q s). 3. PRZESŁANKA 3: p. 4. WNIOSEK: q s. I Metoda: dowód założeniowy. Trzeba pokazać, że reguła:

p (q r) r (q s) p q s jest wyprowadzalna w systemie założeniowym klasycznego rachunku zdań. Przeprowadzimy dowód metodą nie wprost. 1. p (q r) zał. 2. r (q s) zał. 3. p zał. 4. (q s) z.d.n 5. q s NI: 4 6. q r RO: 1,3 7. q OK: 5 8. r RO: 6,7 9. q s RO: 2,8 10. s RO: 9,7 11. s OK: 5 12. 10,11 W powyższym dowodzie nie wprost uzyskano sprzeczność, a więc udowodniono tym samym, że rozważana reguła jest wyprowadzalna w systemie założeniowym. Na mocy twierdzenia o pełności metody założeniowej, wniosek reguły wynika zatem logicznie z jej przesłanek. II Metoda: tablice analityczne. Budujemy tablicę analityczną zaczynającą się od przesłanek oraz zaprzeczonego wniosku: (0.1) p (q r) 2. (0.2) r (q s) 4. (0.3) p (0.4) (q s) 1. (1 g) q (1 d ) s (2 l ) p (2 p) q r 3. 0.3,2l (3 l ) q (3 p) r 1d,3 l (4 l ) r (4 p) q s 5. 3p,4l (5 l ) q (5 p) s 1g,5 l 1d,5 p Ponieważ wszystkie gałęzie tej tablicy są zamknięte, więc wniosek wynika tablicowo z przesłanek. Na mocy twierdzenia o pełności metody tablicowej, wniosek wynika logicznie z przesłanek. III Metoda: skrócona metoda 0 1. Badamy, czy istnieje wartościowanie zmiennych zdaniowych, przy którym wszystkie przesłanki mają wartość 1, natomiast wniosek ma wartość 0. Są dwie możliwości: 1. Istnieje takie wartościowanie. Wtedy wniosek nie wynika logicznie z przesłanek.

2. Nie istnieje takie wartościowanie. Wtedy wniosek wynika logicznie z przesłanek. Przypomnijmy, że wartość formuły α przy wartościowaniu v zmiennych zdaniowych oznaczamy przez V al(α, v). Przypuśćmy zatem, że istnieje wartościowanie w zmiennych zdaniowych takie, że: 1. V al(p (q r), w) = 1 2. V al(r (q s), w) = 1 3. V al(p, w) = 1 4. V al(q s, w) = 0. Wtedy mamy kolejno (na mocy indukcyjnej definicji funkcji V al): 1. Skoro V al(q s, w) = 0, to: V al(q, w) = 1 oraz V al(s, w) = 0. 2. Skoro V al(q s, w) = 0 oraz V al(r (q s), w) = 1, to musi być: V al(r, w) = 0. 3. Skoro V al(q, w) = 1 oraz V al(r, w) = 0, to V al(q r, w) = 0. 4. Skoro V al(q r, w) = 0 oraz V al(p (q r), w) = 1, to musi być: V al(p, w) = 0. 5. V al(p, w) = 0 przeczy założeniu, że V al(p, w) = 1. 6. Ponieważ przypuszczenie, że istnieje wartościowanie zmiennych zdaniowych, przy którym wszystkie przesłanki mają wartość 1, natomiast wniosek ma wartość 0 doprowadziło do sprzeczności, więc musimy je odrzucić. W konsekwencji, nie istnieje takie wartościowanie. 7. Oznacza to, że przy każdym wartościowaniu zmiennych zdaniowych, przy którym wszystkie przesłanki mają wartość 1, również wniosek ma wartość 1. 8. Ostatecznie: wniosek wynika logicznie z przesłanek. 3. Trzeba sprawdzić, czy zachodzi: α β γ ((αrβ βrγ) αrγ). Trzeba zatem ustalić, czy α γ jest kontrtautologią, o ile zarówno α β, jak i β γ są kontrtautologiami. Przeprowadzimy dowód nie wprost. Załóżmy, że zarówno α β, jak i β γ są kontrtautologiami oraz przypuśćmy, że α γ nie jest kontrtautologią. Wtedy: 1. Przy każdym wartościowaniu zmiennych zdaniowych zarówno α β, jak i β γ przyjmuje wartość 0. 2. Istnieje wartościowanie w zmiennych zdaniowych, przy którym α γ przyjmuje wartość 1. 3. Na mocy indukcyjnej definicji wartości logicznej alternatywy, skoro α γ przyjmuje wartość 1 przy wartościowaniu w, to co najmniej jedno z dwojga: a) albo α albo b) γ przyjmuje wartość 1 przy wartościowaniu w. 4. Jeśli zachodzi a), to α β przyjmuje wartość 1 przy wartościowaniu w, co sprzeczne jest z założeniem, że α β jest kontrtautologią. 5. Jeśli zachodzi b), to β γ przyjmuje wartość 1 przy wartościowaniu w, co sprzeczne jest z założeniem, że β γ jest kontrtautologią. 6. Tak więc, przypuszczenie dowodu nie wprost prowadzi do sprzeczności. Trzeba je zatem odrzucić.

7. W konsekwencji, α γ jest kontrtautologią, co oznacza, że αrγ. Udowodniliśmy więc, że relacja R jest przechodnia. 4. Znajdujemy predykaty: 1. P (x): x jest politykiem. 2. S(x, y): x śmieje się z y. Znajdujemy struktury składniowe przesłanki oraz wniosku: 1. PRZESŁANKA: x(p (x) y(p (y) S(y, x))) 2. WNIOSEK: x(p (x) S(x, x)) Wnioskowanie to przebiega zatem wedle następującej reguły: x(p (x) y(p (y) S(y, x))) x(p (x) S(x, x)) Gdyby reguła ta była tablicowo niezawodna, to zbudowana wedle reguł sztuki tablica analityczna (dla przesłanki oraz zaprzeczonego wniosku) miałaby wszystkie gałęzie zamknięte. Budujemy zatem tablicę analityczną rozpoczynającą się od przesłanki oraz zaprzeczonego wniosku: x(p (x) y(p (y) S(y, x))) 1. a x(p (x) S(x, x)) 3. a (1) P (a) y (P (y) S(y, a)) 2. (2 g) P (a) (2 d ) y (P (y) S(y, a)) 4. a (3) (P (a) S(a, a)) 5. (4) P (a) S(a, a) 6. (5 l ) P (a) (5 p) S(a, a) 2g,5l (6 l ) P (a) (6 p) S(a, a) 2g,6 l 5p,6 p Ponieważ wszystkie gałęzie tej tablicy są zamknięte, więc wniosek wynika tablicowo z przesłanki. 5. Poprawne definicje: 1. Zbiór formuł X języka klasycznego rachunku zdań jest semantycznie niesprzeczny wtedy i tylko wtedy, gdy istnieje co najmniej jedno wartościowanie zmiennych zdaniowych, przy którym wszystkie formuły ze zbioru X przyjmują wartość 1. Zbiór formuł X języka klasycznego rachunku zdań jest semantycznie sprzeczny wtedy i tylko wtedy, gdy nie istnieje wartościowanie zmiennych zdaniowych, przy którym wszystkie formuły ze zbioru X przyjmują wartość 1. 2. Zdanie α języka klasycznego rachunku predykatów wynika logicznie ze zbioru X zdań tego języka wtedy i tylko wtedy, gdy α jest prawdziwe we wszystkich interpretacjach, w których prawdziwe są wszystkie zdania ze zbioru X. Popełniono następujące błędy w sformułowaniach:

1. Semantyczna niesprzeczność zbioru X formuł języka klasycznego rachunku zdań jest własnością obiektywną, w tym sensie, że wystarcza istnienie co najmniej jednego wartościowania zmiennych zdaniowych, przy którym wszystkie formuły z X mają wartość 1. Nie wyklucza to przypadku, że wszystkie formuły z X mają wartość 0 przy pozostałych wartościowaniach zmiennych zdaniowych. Łatwo skonstruować np. zbiór X formuł, w których występuje n zmiennych zdaniowych taki, że wszystkie formuły z tego zbioru mają wartość 1 przy dokładnie jednym wartościowaniu, a wartość 0 przy pozostałych 2 n 1 wartościowaniach. 2. Na definicji wynikania logicznego w klasycznym rachunku predykatów, aby ustalić, że zdanie α nie wynika logicznie ze zbioru zdań X wystarczy znaleźć co najmniej jedną interpretację, w której wszystkie zdania ze zbioru X są prawdziwe, natomiast zdanie α jest fałszywe. Jednak dla ustalenia, że α wynika logicznie z X, trzeba brać pod uwagę wszystkie interpretacje, w których wszystkie zdania z X są prawdziwe i sprawdzić, czy w nich także α jest prawdziwe. Łatwo podać przykład zdań α i β oraz interpretacji M i N takich, że: (a) M = α oraz M = β (b) N = α lecz nie zachodzi N = β (a więc β nie wynika logicznie z {α}).