谓词逻辑的基本概念课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《谓词逻辑的基本概念课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 谓词 逻辑 基本概念 课件
- 资源描述:
-
1、第四章 谓词逻辑的基本概念l在命题逻辑中,是把简单命题作为基在命题逻辑中,是把简单命题作为基本单元或说作为原子来看待的,不再本单元或说作为原子来看待的,不再对简单命题的内部结构进行分析对简单命题的内部结构进行分析l谓词逻辑引入谓词和量词对简单命题谓词逻辑引入谓词和量词对简单命题做了进一步剖析。做了进一步剖析。l约定以小写字母表示约定以小写字母表示命题、函数命题、函数,而,而以大写字母来表示以大写字母来表示谓词谓词l所介绍的内容限于一阶谓词逻辑或称所介绍的内容限于一阶谓词逻辑或称狭谓词逻辑狭谓词逻辑4.1 谓词和个体词4ll 谓词的描述性定义l例例 张三是学生李四是学生张三是学生李四是学生1.1
2、.在命题逻辑里,这是两个不同的命题,在命题逻辑里,这是两个不同的命题,只能分别以两个不同的符号表示只能分别以两个不同的符号表示2.2.然而然而它们都有主词和谓词它们都有主词和谓词。主词。主词“张三张三”、“李四李四”不同不同谓词谓词“是学生是学生”是是相同相同的若以大写符号的若以大写符号P P表示表示“是学生是学生”,便可,便可把这两个命题分别写成把这两个命题分别写成P(P(张三张三)和和P(P(李李四四)3.3.自然一般地可引入变量自然一般地可引入变量x x来表示主词,来表示主词,于是符号于是符号P(xP(x)就表示就表示“x x是学生是学生”通常通常把把P(xP(x)称作谓词称作谓词一元谓
3、词描述性定义:一元谓词描述性定义:在一个命题里,在一个命题里,如果主词只有一个,这时表示该主词如果主词只有一个,这时表示该主词性质或属性的词便称作谓词这是一性质或属性的词便称作谓词这是一元元(目目)谓词,以谓词,以P(x)P(x),Q(x)Q(x),表表示示多元谓词描述性定义:多元谓词描述性定义:在一个命题里,在一个命题里,如果主词多于一个,那么表示这几个如果主词多于一个,那么表示这几个主词间的关系的词称作谓词这是多主词间的关系的词称作谓词这是多元谓词,以元谓词,以P(xP(x,y)y),Q(xQ(x,y)y),R(xR(x,y y,z)z),表示表示n如如“张三和李四是兄弟张三和李四是兄弟”
4、其中其中“是兄弟是兄弟”是是谓词谓词“5 5大于大于3”3”其中其中“大于大于”是谓词是谓词“张三比李四高张三比李四高”其中其中“比比高高”是谓是谓词词“天津位于北京的东南天津位于北京的东南”其中其中“位于位于东南东南”是谓词是谓词“A A在在B B上上”其中其中“在在上上”是谓词是谓词4.1.2 4.1.2 个体词个体词 l 个体词个体词(主词主词):个体常项、个体变项个体常项、个体变项l 谓词谓词:谓词常项、谓词变项谓词常项、谓词变项l 个体词的变化范围个体词的变化范围:个体域:个体域(论域论域)。约定谓词逻。约定谓词逻辑的个体域除明确指明外,都认为是包括一切事辑的个体域除明确指明外,都认
5、为是包括一切事物的一个最广的集合以物的一个最广的集合以D D表示表示l 谓词的变化范围谓词的变化范围:不做特别声明时,指一切关系不做特别声明时,指一切关系或一切性质的集合或一切性质的集合l 同一谓词在不同论域下的描述形式可能不同,所同一谓词在不同论域下的描述形式可能不同,所取的真假值也可能不同取的真假值也可能不同4.1.3 4.1.3 谓词的抽象定义谓词的抽象定义 l 将谓词视作为一个个体的性质或多个个体间的将谓词视作为一个个体的性质或多个个体间的关系还可进一步关系还可进一步抽象地定义抽象地定义:谓词是给定的个体域到集合谓词是给定的个体域到集合T T,F F上的一个上的一个映射映射l 还需说明
6、,一般地说谓词还需说明,一般地说谓词P(X)P(X),Q(xQ(x,y)y)是命是命题形式而不是命题题形式而不是命题不可能直接确定取真还是不可能直接确定取真还是取假,仅当谓词变项取定为某个谓词常项,并取假,仅当谓词变项取定为某个谓词常项,并且个体词取定为个体常项时,命题形式才化为且个体词取定为个体常项时,命题形式才化为命题命题4.1.4 4.1.4 谓词逻辑与命题逻辑谓词逻辑与命题逻辑l 可认为谓词逻辑是命题逻辑的推广可认为谓词逻辑是命题逻辑的推广因为任一命因为任一命题都可通过引入具有相应含义的谓词题都可通过引入具有相应含义的谓词(个体词视为个体词视为常项常项)来表示,或认为一个命题是没有个体
7、变元的来表示,或认为一个命题是没有个体变元的零元谓词零元谓词l 命题逻辑中的很多概念。规则都可推广到谓词逻命题逻辑中的很多概念。规则都可推广到谓词逻辑中延用,如辑中延用,如联结词可照搬到谓词逻辑联结词可照搬到谓词逻辑,无需再,无需再做说明,有的等值式推理式也可移植到谓词逻辑做说明,有的等值式推理式也可移植到谓词逻辑4.2 4.2 函数和量词函数和量词4.2.1 4.2.1 函数函数l 约定函数符号用小写字母表示,如约定函数符号用小写字母表示,如f f,g g,fatherfather,l 函数可以嵌入在谓词中,但不能单独使用函数可以嵌入在谓词中,但不能单独使用如如函数函数father(x)fa
8、ther(x)表示表示x x的父亲,若谓词的父亲,若谓词P(x)P(x)表表示示x x是教师,则是教师,则P(father(x)P(father(x)就表示就表示x x的父亲是的父亲是教师当教师当x x的取值确定后,的取值确定后,P(father(x)P(father(x)的值或的值或为真或为假为真或为假又如又如“张三的父亲和母亲是夫妻张三的父亲和母亲是夫妻”可描述成可描述成MARRIED(father(MARRIED(father(张三张三),mother(mother(张三张三)其中谓其中谓词词MARRIED(xMARRIED(x,y)y)表示表示x x和和y y是夫妻,而是夫妻,而fat
9、her(x)father(x),mother(x)mother(x)是函数是函数4.2.2 4.2.2 量词量词全称量词全称量词l 例子:例子:“凡事物都是运动的凡事物都是运动的”。这命题中的。这命题中的“凡凡”是表示个体变元数量的词,是表示个体变元数量的词,“凡凡”的等义词有的等义词有“所有的所有的”、“切的切的”、“任任个个”、“每一每一个个”,它是全称量词。,它是全称量词。l 符号符号:(x x)读作所有的读作所有的x x或任一或任一x x,一切,一切x x而而 就就称为全称量词,它所约束的个体是称为全称量词,它所约束的个体是x xl 定义:定义:命题命题(x x)P(x)P(x)当且仅
10、当对论域中的所有当且仅当对论域中的所有x x来说,来说,P(x)P(x)均为真时方为真这就是全称量词的均为真时方为真这就是全称量词的定义定义(x x)P(x)P(x)也写为也写为(x x)(P(x)(P(x)注意注意(x x)(P(x)(P(x)Q(x)Q(x)(x x)P(x)P(x)Q(x)Q(x)量词的运算优先级高于逻辑联结词量词的运算优先级高于逻辑联结词l 性质性质:(x x)P(x)P(x)F F成立,当且仅当有一个成立,当且仅当有一个x x0 0 D D ,使使P(xP(x0 0 D D)F F存在量词存在量词 例子:例子:“有的事物是动物有的事物是动物”。这命题中。这命题中“有的
11、有的”就是就是表示个体变元数量的词,表示个体变元数量的词,“有的有的”的等义词有的等义词有“存在存在一个一个”、“有一个有一个”、“有些有些”它是存在量词。它是存在量词。符号符号:(x x)读作至少有一个读作至少有一个x x或存在或存在个个x x或有某些或有某些x x而而 就是对个体词起约束作用的存在量词,所约就是对个体词起约束作用的存在量词,所约束的变元是束的变元是x.x.l 定义:定义:命题命题(x x)Q(x)Q(x)当且仅当在论域中至少有一个当且仅当在论域中至少有一个x x0 0,Q(xQ(x0 0)为 真 时 方 为 真 这 就 是 存 在 量 词 的 定为 真 时 方 为 真 这
12、就 是 存 在 量 词 的 定义义(x x)Q(x)Q(x)也写为也写为(x x)(Q(x)(Q(x)注意注意(x x)(P(x)(P(x)Q(x)Q(x)(x x)P(x)P(x)Q(x)Q(x)l 性质性质:(x x)Q(x)Q(x)F F当且仅当对所有的当且仅当对所有的x x D D都有都有Q(x)Q(x)F F4.2.2 4.2.2 约束变元和自由变元约束变元和自由变元1.约束变元与自由变元约束变元与自由变元l 在一个含有量词的命题形式里,区分个体词在一个含有量词的命题形式里,区分个体词受量词的约束还是不受量词的约束是重要受量词的约束还是不受量词的约束是重要的的l 若若P(x)P(x)
13、表示表示x x是有理数,这时的变元是有理数,这时的变元x x不受任不受任何量词约束,便称是何量词约束,便称是自由的自由的而而(x)P(x)x)P(x)中中的的两处出现的两处出现的变元变元x x都受量词都受量词 的约束,便称的约束,便称作作约束变元约束变元,受约束的变元也称被量词量化,受约束的变元也称被量词量化了的变元了的变元l 例:命题形式例:命题形式(x)P(x)x)P(x)Q(y)Q(y)中,变元中,变元x x是约是约束的,而变元束的,而变元y y是自由的是自由的2.2.量词的辖域量词的辖域l 量词所约束的命题范围称为量词的辖域如量词所约束的命题范围称为量词的辖域如x的辖域y)是y)P(x
14、,(y)的辖域,y)是(y)中,P(x,y)P(x,x)(x)的辖域。y)是(y)中,R(x,x)R(x,(3.3.变元易名规则变元易名规则(x x)P(x)=)P(x)=(y y)P(y)P(y)4.3 4.3 合式公式合式公式l 目的:目的:像命题逻辑一样,需限定所讨论的命题形像命题逻辑一样,需限定所讨论的命题形式的范围,由于谓词逻辑里引入了个体词、量词,式的范围,由于谓词逻辑里引入了个体词、量词,从而带来了复杂性从而带来了复杂性l 一阶而不是高阶谓词逻辑:一阶而不是高阶谓词逻辑:限定量词仅作用于个限定量词仅作用于个体变元,不允许量词作用于命题变项和谓词变项,体变元,不允许量词作用于命题变
15、项和谓词变项,也不讨论谓词的谓词也不讨论谓词的谓词不考虑下述公式不考虑下述公式(p)(Q(x)p)量词作用于命题量词作用于命题p(Q)(Q(x)P(x)量词作用于谓词量词作用于谓词Q(x)合式公式新定义合式公式新定义基本基本(纳入谓词纳入谓词(函数可嵌入函数可嵌入):(1)(1)命题常项、命题命题常项、命题变项和变项和原子谓词公式原子谓词公式(不含联结词的谓词不含联结词的谓词)都是合都是合式公式式公式(函数嵌入?函数嵌入?)联结词:联结词:(2)(2)如果如果A A是合式公式,则是合式公式,则A A也是合式公也是合式公式式联结词:联结词:(3)(3)如果如果A A,B B是合式公式,而无变元是
16、合式公式,而无变元x x在在A A,B B的一个中是约束的而在另一个中是自由的,则的一个中是约束的而在另一个中是自由的,则(AB)(AB),(AB)(AB),(A(AB)B),(A(A B)B)也是合式公也是合式公式式(最外层括号可省略最外层括号可省略)量词:量词:(4)(4)如果如果A A是合式公式,而是合式公式,而x x在在A A中是自由变元,中是自由变元,则则(x)Ax)A,(x)Ax)A也是合式公式也是合式公式协调:协调:(5)(5)只有有限次应用以上只有有限次应用以上4 4条构成的符号串才条构成的符号串才是合式公式是合式公式判断一个公式是否为合式公式判断一个公式是否为合式公式合式公式
17、:合式公式:p,p,P(x,y)P(x,y)Q(y),(Q(y),(x)(A(x)x)(A(x)B(x),B(x),(x)(A(x)x)(A(x)(y)B(x,y)y)B(x,y)非合式公式:非合式公式:(x)F(x)G(x),x)F(x)G(x),违反第三条违反第三条(x)(x)(x)F(x),x)F(x),违反第四条违反第四条(x)P(y)x)P(y)违反第四条违反第四条4.4 4.4 自然语句的形式化自然语句的形式化使用谓词逻辑描述以自然语句表达的问题,使用谓词逻辑描述以自然语句表达的问题,首先要将问题分解成一些原子谓词,引入谓首先要将问题分解成一些原子谓词,引入谓词符号,进而使用量词、
展开阅读全文