Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 ÚVOD DO MATEMATICKÉ LOGIKY. 2 LITERATURA Čechák V.: Základy logiky a metodologie. Praha Eupress 2007.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 ÚVOD DO MATEMATICKÉ LOGIKY. 2 LITERATURA Čechák V.: Základy logiky a metodologie. Praha Eupress 2007."— Transkript prezentace:

1 1 ÚVOD DO MATEMATICKÉ LOGIKY

2 2 LITERATURA Čechák V.: Základy logiky a metodologie. Praha Eupress 2007

3 3 Svátek J., Dostálová L.: Logika pro humanistiku. Aleš Čeněk, Dobrá Voda 2003 Bokr J.:, Svátek J.: Základy logiky a argumentace. Aleš Čeněk, Plzeň 2000 Jirků P.: Logika (neformální výklad základů formální logiky). VŠE, Praha 1993

4 4 Štěpán J.: Klasická logika. Vontobia, Olomouc 1992 Štěpán J.: Logika možných světů I, II, III. Vontobia, Olomouc 1994, 1997 Peregrin J.: Logika a logiky. Academia, Praha 2004

5 5 Sochor A.: Klasická matematická logika. Karolinum, Praha 2001 Švejdar V.: Logika – neúplnost, složitost a nutnost. Academia, Praha 2002 Weinberger O.: Základy právní logiky. MV-Brno 1993 Knapp V., Gerloch A.: Logika v právním myšlení. Eurolex, Praha 2000 Popper K.: Logika vědeckého zkoumání. Praha 1997

6 6 Věda abstraktní myšlení předmětné myšlení deskripce Praxe – reálná materiální činnost

7 7 Logika Teorie vědy Metodologie vědy historie vědy filozofie vědy věda

8 8 Klasifikace věd T.G.Masaryk – Konkrétní logika TeoretickéAplikovanépraktické AbstraktníKonkrétníužitné... Aritmetika Geometrie Zeměměřičství Logika

9 9 Co je metodologie? teorie metod (poznání, vědeckého poznání) nikoliv: popis metody teorie „jedné˝ metody

10 10 METODA = způsob jak získávat poznatky NIKOLIV: návod

11 11 Základ metodologie: LOGIKA: - zpřesňuje - zajišťuje jednoznačnost - zajišťuje transparentnost - zajišťuje rozumovou evidenci

12 12 Předmět logiky: správné usuzování Usuzování: získávání jedněch poznatků z jiných (výchozích) „jen˝ pomocí „myšlení˝

13 13 Zájem logiky: správné a přesné konstrukce pojmů, správnou výstavbu výroků a tvrzení, spojování jednoduchých výroků a tvrzení ve složitější, zjišťování obecných podmínek správného usuzování atd.

14 14 Vzpomínka na množiny 1 Množina = libovolný soubor objektů, předmětů nebo jevů splňující dvě podmínky: a) existuje efektivní procedura umožňující o libovolném předmětu jednoznačně rozhodnout, zda do daného souboru patří či nikoliv b) lze vždy efektivně rozlišit jeden objekt od jiného, patřícího do téhož souboru

15 15 Vzpomínka na množiny 2 Prvek množiny = objekt, předmět či jev, který do daného souboru (množiny) patří

16 16 Vzpomínka na množiny 3 Podmnožina Množina M 2 je podmnožinou množiny M 1 tehdy a jedině tehdy, jestliže každý prvek množiny M 2 je současně prvkem množiny M 1 Tento vztah značíme: M 2  M 1

17 17 Vzpomínka na množiny 4 Ekvivalence množin Je-li množina M 2 podmnožinou M 1 a současně M 1 je podmnožinou M 2, jsou množiny M 2 a M 1 ekvivalentní Tento vztah značíme M 1  M 2 

18 18 Vzpomínka na množiny 5 α) Každá množina je sama svou podmnožinou β ) Prázdná množina je podmnožinou každé množiny

19 19 Obor úvahy: množina, u níž je vždy ji nutno vymezit „s dostatečnou přesností˝ co do ní patří. To znamená, musí vždy a v každém případě (na daném stupni poznání) být k dispozici efektivní postup, umožňující rozhodnout o každé věci, problému atd., zda do našeho „oboru úvahy˝ patří či nikoliv.

20 20 obecná jména vlastní jména General NameIndividual Name

21 21 Obecná jména jsou zpravidla jména skupin předmětů, objektů, jevů atd., určených nějakou skutečností (kvalitou, tvarem, obecnou vlastností). Na tyto skupiny předmětů budeme mít při našem zjednodušeném přístupu jednu jedinou podmínku. U každého libovolného předmětu či objektu musí existovat za každých okolností finitní (konečná) procedura, umožňující jednoznačně rozhodnout zda daný objekt (předmět) do daného „oboru úvahy˝ patří či nikoliv.

22 22 Vlastní jméno: Název prvku (objektu), oboru úvahy, který je označován vlastním jménem, a který budeme nazývat denotátem (designátem) vlastního jména

23 23 Dva navzájem různé objekty (prvky oboru úvahy) nemohou mít nikdy jedno a totéž vlastní jméno

24 24 (z 1 ) Každé vlastní jméno může mít nejvýše jeden denotát (designát) (z 2 ) Každý denotát (designát) může mít více vlastních jmen

25 25 Smysl nelze definovat, jen „ilustrovat˝ na dostatečném množství příkladů

26 26 „význam˝ získáme spojením denotátu (designátu) vlastního jména a jeho smyslu

27 27 Smysl = Sens = Sinn, Význam = Meaning = Bedeutung

28 28 Vlastní jméno označení (denotace)vyjádření koncept Denotát (designát)význam Smysl

29 29 „Porozumět˝ vlastnímu jménu znamená znát alespoň jeden jeho smysl

30 30 Abychom (elementárně) porozuměli jazyku, nemusíme v zásadě vědět nic o denotátech (designátech) vlastních jmen, která obsahuje, stačí znát pouze jejich smysl (u každého jména aspoň jeden)

31 31 Obecná jména označují celé soubory objektů či předmětů

32 32 V případě, že soubor objektů (prvků), označených obecným jménem, je konečný, lze jej vymezit uvedením úplného výčtu jmen (vlastních), označujících jednotlivé objekty (prvky), které lze pod daný obecný pojem zařadit

33 33 Pojmenovat určitou vlastnost názvem, předpokládá existenci přesného objektivního vymezení toho, co pod toto jméno můžeme zahrnout

34 34 Vždy musí existovat procedura (operace, soubor operací), umožňující přesně označenou či pojmenovanou vlastnost jednoznačně identifikovat

35 35 Jako názvy vlastností (event. vztahů) budeme používat pouze takových, které na daném oboru úvahu vymezují nějakou (libovolnou) neprázdnou podmnožinu

36 36 Individuální konstanta (v 1 ) Za individuální „konstanty˝ budeme považovat vlastní jména, jejichž denotát (designát) reálně existuje. Budeme je symbolicky značit písmeny „a˝, „b˝, „c˝,... „a 1 ˝, „b 1 ˝, „c 1 ˝,... „a n ˝, „b n ˝, „c n ˝

37 37 (v 2 ) Individuální proměnná je proměnná jejímž oborem proměnnosti jsou všechny individuální konstanty k označení použijeme symbolů „x˝, „y˝, „z˝... „x n ˝, „y n ˝, „z n ˝

38 38 (v 3 ) Za výrok lze považovat výraz, který individuální konstantně (přesněji jejímu denotátu, designátu) připisuje nějakou vlastnost, nebo popírá, že ji daná individuální konstanta (její denotát, designát) má

39 39 Symbolicky pak lze vyjádřit výrok s použitím symbolů „aP˝, „Pa˝. Tento způsob zápisu pak budeme označovat jako „standardní˝

40 40 Výrok, který konstatuje, že jedné individuální konstantě náleží právě jedna vlastnost (nebo jí nenáleží), budeme nazývat „elementárním výrokem˝

41 41 (v 4 ) Nahradíme-li v elementárním výroku individuální konstantu za individuální proměnnou, k jejímuž oboru proměnnosti daná individuální konstanta patří, získáme elementární výrokovou formu

42 42 (v 5 ) Výroková proměnná je proměnná, jejímž oborem proměnnosti je množina všech výroků a výrokových forem. K symbolickému zápisu výrokových proměnných budeme používat symbolů: p,q,r, s, p 1, q 1, r 1, s 1,...p n, q n, r n, s n

43 43 JAZYKY přirozené čeština, angličtina pseudo-přirozené esperanto umělé (formalizované)

44 44 přirozené - napřed „jazyk˝, pak pravidla komunikace pseudo-přirozené - napřed pravidla, pak jazyk

45 45 umělé – přesnost jednoznačnost přesná pravidla ale! v přirozeném jazyce

46 46 jazyk „objekt˝ o něm „uvažujeme˝ „metajazyk˝ v něm uvažujeme o jazyku „objektu˝

47 47 K formalizovanému jazyku můžeme přistupovat přibližně ve třech základních rovinách: syntaktické, sémantické a pragmatické

48 48 SYNTAX V syntaktické rovině chápeme jazyk jako soubor symbolů a pravidel, jak z těchto symbolů tvořit složitější výrazy

49 49 Na symboly máme ze syntaktického hlediska dva základní požadavky: 1) Jeden a tentýž symbol musíme zaznamenat vždy jedním a tímtéž grafickým způsobem 2) Grafický záznam symbolů musí být volen tak, aby symboly byly od sebe vždy dobře rozlišitelné

50 50 V sémantické rovině klademe důraz na denotáty (designáty), smysl, význam symbolů a výrazů, které se ve formalizovaném jazyce vyskytují „extenzionální sémantika˝ „intenzionální sémantika˝

51 51 „slovník˝ vypíšeme seznam všech symbolů „primitivními symboly˝

52 52 Primitivní symboly budeme považovat za dále nedělitelné, a to ve dvojím smyslu: 1) V jazyce nelze nikdy používat jejich částí 2) Každá konečná lineární posloupnost těchto symbolů může být nahlížena jako posloupnost pouze jedním jediným způsobem

53 53 Libovolnou konečnou posloupnost primitivních symbolů budeme nazývat formulí našeho jazyka

54 54 Důkazem se nazývá konečná posloupnost správně utvořených formulí tehdy a jedině tehdy, jestliže každá správně utvořená formule v této posloupnosti je: (i) axiomem, nebo (ii) vyplývá podle některého z pravidel nebo podle více pravidel odvozování z axiomů nebo ze správně utvořených formulí, které ji v posloupnosti předcházejí

55 55 Teorémem v axiomatickém systému je každá správně utvořená formule, k níž existuje důkaz

56 56 Požadavek efektivnosti, který musí splňovat: ■ zadání primitivních symbolů - musí být efektivní v tom smyslu, že musí existovat metoda, která umožní konečným počtem kroků rozhodnout o každém symbolu, zda mezi primitivní symboly patří nebo ne ■ vymezení správně utvořené formule - musí být efektivní v tom smyslu, že o každé formuli lze konečným počtem jeho aplikací rozhodnout, zda je správně utvořená či nikoliv

57 57 ■ zadání axiomů - musí být efektivní v tom smyslu, že o každé formuli lze na jeho základě rozhodnout, zda je axiomem či nikoliv Zpravidla bývají axiomy explicitně vyjmenovány (vypsány), proto se požaduje, aby jich byl vždy konečný a velmi malý počet

58 58 ■ pravidla odvozování - musí být efektivní v tom smyslu, že lze na základě jejich zadání vždy rozhodnout, zda nějaká formule, jako závěr, vyplývá z jiných formulí, jako premis

59 59 Primitivními symboly jazyka „L o ˝ budou: 1)p, q, r, s,... p n, q n, r n, s n, 2) ‑, , , , , 3)  ,  ,  

60 60 Formule L o Libovolná konečná posloupnost symbolů jazyka L o je formulí L o

61 61 SUF L o ■ kterýkoliv ze symbolů skupiny 1), stojící sám o sobě, je SUF L o _ ■ je-li „p˝ SUF L o, pak i „p˝ je SUF L o ■ jsou-li „p˝ a „q˝ SUF, pak i (p  q), (p  q), (p  q) a (p  q) jsou SUF ■ nic jiného, než to, co bylo uvedeno v bodech 1, - 3, této definice, již není SUF

62 62 Logické spojky: Symbol „-˝ označuje negaci Symboly , , ,  označují postupně spojky nazvané „konjunkce˝ „disjunkce˝„implikace˝ a „ekvivalence˝. Ve všech případech jde o logické spojky (funktory) binární

63 63 „negace˝ v přirozeném jazyce odpovídající vyjádření slovy „ne˝, „neplatí˝, „není pravda, že˝

64 64 konjunkce českou spojkou „a˝

65 65 disjunkce vyjádřit spojkou „nebo˝

66 66 implikace výrazem „z p plyne q˝

67 67 ekvivalence „tehdy a jedině tehdy, když ˝

68 68 Tabulka č. 1 p p f 1 f 1 f 2 f 2 f 3 f 3 f 4 f

69 69 p q F1F1F1F1 F2F2F2F2 F3F3F3F3 F4F4F4F4 F5F5F5F5 F6F6F6F6 F7F7F7F7 F8F8F8F8 F9F9F9F9 F F 10 F 11 F F 12 F F 13 F 14 F15F15F15F15 F16F16F16F Tabulka č. 2

70 70 (i)Každá SUF je sama svou podformulí (ii)Máme-li nějakou SUF „C˝, která má tvar B, pak obsahuje právě dvě podformule „C˝ a „B˝ (iii)Máme-li nějakou SUF výr. logiky „C˝, která má některý z následujících tvarů: A  B, A  B, A  B a A  B, pak má právě tyto podformule „A˝, „B˝ a „C˝ (iv)Nic jiného než to, co bylo uvedeno v bodech (i) - (iii) tohoto vymezení, není již podformulí SUF výrokové logiky

71 71 p_ __p__p 01 10

72 72 pq(p  q)

73 73 pq(p  q)

74 74 pq (p  q)

75 75 pqp  q

76 76 pq(p  q)  (p  q)

77 77 pqr  p  q  r  q) 

78 78 Takovou SUF, která nabývá výsledného ohodnocení „1˝ pro všechny distribuce hodnot výrokovým proměnným, které obsahuje, nazýváme „vždy pravdivou formulí výrokové logiky Formule, které nabývají hodnoty „0˝ pro všechny distribuce hodnot svým proměnným, budeme označovat jako „vždy nepravdivé˝

79 79 Symbol „0˝, „1˝ budeme dále nazývat pravdivostními hodnotami

80 80 n (i) P r = 2, kde „P r˝ označuje počet řádků, a „n˝ počet navzájem různých výrokových proměnných

81 81 Počet „n-arních˝ logických spojek lze stanovit podle vztahu P f = 2 kde „P f je počet „n-arních˝ log. spojek a „n˝ je počet navzájem různých výrokových proměnných ˝ n (2 ))

82 82 ( z i ) Každou obecně „n-ární˝ logickou spojku lze vyjádřit pomocí závorek a vhodně volené, konečné posloupnosti unárních a binárních log. spojek Způsob „uzávorkování˝ podformulí a jejich „spojování˝ pomocí negace a binárních spojek pak označujeme termínem „struktura SUF˝

83 83 Za „elementární˝ formuli budeme označovat formuli, která již žádnou logickou strukturu nemá Každou SUF, která má strukturu, lze rozložit na její podformule Logickou spojku (funktor), spojující dvě největší podformule, dané SUF, budeme nazývat „hlavní log. spojkou (funktorem) formule˝

84 84 FUNKČNÍ ÚPLNOST Všechny binární (a tím i unární) log. spojky lze vyjádřit nezávisle na sobě pomocí následujících dvojic spojek , ,   a , 

85 85 Systém log. spojek, kterými lze vyjádřit všechny binární (a unární) log. spojky budeme nazývat funkčně úplným systémem (spojek) výrokové logiky

86 86 Dvojice log. spojek  -, F 3 ,  -, F 4  a  -, F 13  tvoří funkčně úplné systémy výrokové logiky

87 87 Každá z logických spojek F 5 a F 15 sama o sobě tvoří funkčně úplný systém výrokové logiky. Každý z těchto systémů je minimálním funkčně úplným systémem výrokové logiky.

88 88 „Vždy pravdivé formule˝ nazýváme je „tautologie˝ a jejich množina je spočetně nekonečná a budeme ji značit symbolem  T 

89 89 Zákon vyloučení třetího: buď platí výrok nebo jeho negace, symbolicky: (1) p  p

90 90 „Zákon nepřípustnosti sporu˝ Říká nám, že současně nemůže platit výrok a jeho negace, symbolicky (2) ( p  p )

91 91 Zákon „dvojité negace˝ Negujeme-li již jednou negovaný výrok, je pravdivostní hodnota takto vzniklého výroku stejná jako původního výroku symbolicky = (3) ( p  p)

92 92 Komutativní zákon pro konjunkci dovoluje zaměnit ve formuli, kde jedinou binární spojkou je konjunkce, pořadí podformulí ( p  q)  ( q  p) Komutativní zákon pro disjunkci ( p  q )  ( q  p )

93 93 Asociativní zákon pro konjunkci Umožňuje nám ve formulích, kde jedinými binárními spojkami jsou konjunkce, nepřihlížet k uzávorkování  p (q  r )    ( p  q )  r  Asociativní zákon pro disjunkci  p   q  r )    ( p  q )  r 

94 94 Distributivní zákon pro konjunkci vzhledem k disjunkci  p  ( q  r )    ( p  q )  ( p  r )  Distributivní zákon pro disjunkci vzhledem ke konjunkci  p  ( q  r )    ( p  q)  ( p  r ) 

95 95 De Morganovy zákony pro disjunkci a konjunkci ( p  q )  ( p  q ) ( p  q )  ( p  q ) (  p  q )  ( p  q ) ( p  q )  ( p  q )

96 96 „Tranzitivita˝ implikace plyne-li z výroku „p˝ výrok „q˝ a současně z výroku „q˝ plyne výrok „r˝, pak výrok „r˝ plyne rovněž (přímo) z výroku „p˝  p  q)  (q  r)   p  r) (p  q)   ( q  r )  (p  r ) 

97 97 „Transpozice pro implikaci˝ obrátíme-li pořadí podformulí v implikaci a současně obě podformule negujeme, výsledná pravdivostní hodnota formule se nemění (p  q)  (  q  p)

98 98 AXIOMATIZACE

99 99 Základní charakteristiky Axiom Pravidla odvozování Teorem Důkaz

100 100 Axiom je „vždy pravdivou˝ SUF Platí, že  A    T , kde  A  značí množinu všech (zvolených) axiomů

101 101 Pravidla odvozování Jsou to pravidla, která nám zaručují, že v případě, kdy jsou pravdivé (platné) výchozí formule (nazýváme je premisami), pak jsou pravdivé i formule, které z nich získáme pomocí těchto pravidel odvozování. Odvozené formule nazýváme závěry nebo konkluze

102 102 Pravidlo „dosazení˝ Dosadíme-li za libovolnou výrokovou proměnnou ve vždy pravdivé formuli výr. logiky jinou výr. proměnnou nebo SUF výr. logiky, a to vždy na všech místech jejího výskytu současně, získáme opět vždy pravdivou formuli výr. logiky.

103 103 Pravidlo „odloučení˝ „Modus ponens˝ Máme-li nějakou SUF tvaru (A  B), která je vždy pravdivá, a je-li současně pravdivá i formule „A˝, pak je nutně pravdivá i formule „B˝ Symbolicky můžeme toto pravidlo zapsat: (A  B), A  B

104 104 Jiná „verze˝ (A  B), A  B Pravidlo zvané „Modus tolens˝ ( A  B ), B  A

105 105 Každý teorém musí být tautologií (i)  A  T  T  kde  T  je množina všech teorémů

106 106 Pojem struktury formule Strukturou formule rozumíme uspořádanou posloupnost symbolů skupin 2 ) a 3 ) našeho zadání symbolů jazyka, která vyhovuje podmínce, že všechny podformule jsou SUF a jsou spojeny ve vyšší formule log. spojkami podle vymezení formule bodu 2)

107 107 Formuli, která neobsahuje žádnou binární (nebo vyšší) výrokovou spojku, nazýváme elementární formulí

108 108 (ax. 1) (1) p  ( q  p ) (2)  p   q  r      p  q )  ( p  r )  (3) ( p  q )  ( p  q ) (4) ( p  q )  ( q  p ) (5) ( p  q )   ( q  p )  (p  q ) 

109 109 (6)  p  q   ( q  p ) (7) ( p  q )  ( p  p ) (8) ( p  ( p  q ) (9)  p  q )  p (10) ( p   q   p  q ) ) (11)   p  r )  ( q  r)    ( p  q )  r 

110 110 (12)  ( p  (q  q )   p (13) ( p  p)  q (14) p  p

111 111 Dva axiomatické systémy jsou navzájem ekvivalentní, mají-li stejné soubory teorémů, které v nich lze odvodit Budeme značit soubor teorémů „Cnq (ax. t), kde „t˝ značí číslo daného axiomatického systému  Cnq (ax 1)  Cnq (ax 2)

112 112 1)( p /  q / r) ) / (( p1 / ( p1 / p1 ) ) / (( s / q) / (p / s) / (p / s) ) ( A / ( B / C ) ),A C

113 113 „Nezávislost˝ axiomů Libovolný axiom „A˝ nějakého axiomatického systému „S˝ je nezávislý, není-li teorémem v axiomatickém systému, který získáme ze systému S vynecháním axiomu A, a po připojení jeho negace, tedy formule „ Ā˝, k takto zúženému axiomatickému systému získáme opět bezesporný axiomatický systém

114 114 „Bezespornost˝ Libovolný systém axiomů (teorie) je bezesporný, jestliže v něm není odvoditelná nějaká formule a současně její negace Systém je absolutně bezesporný, jestliže v něm existuje nějaká správně utvořená formule, která není teorémem

115 115 Úplnost Systém je úplný v absolutním smyslu, jestliže pro libovolnou formuli B platí, že je buď teorémem nebo že po jejím připojení k danému systému jako teorému se tento systém stane sporným v absolutním smyslu

116 116 Systém je úplný, jestliže každý jeho teorém je tautalogií a každá tautalogie (vztahující se k danému systému nebo teorii) je v daném systému teorémem  (i)  T    T 

117 117 V predikátové logice elementární výrok „Pa˝ výroková forma „Px˝

118 118 Jazyk „L 1 “ 1) a, b, c,... a n, b n, c n, 2) x, y, z,... x n, y n, z n, 3) P, Q, R, S,... P n, Q n, R n, S n 4) , ,  , , 5) V, , 6)  ,  ,  ,

119 119 Libovolnou konečnou posloupnost symbolů skupiny 1) - 6) budeme považovat za formuli (1)Výrazy „Pa˝ a „Px˝ jsou SUF predikátové logiky (2) Je-li nějaký výraz „A˝ SUF, pak i výraz „Ā˝ je SUF (3) Jsou-li výrazy „A˝ a „B˝ SUF predikátové logiky pak i výrazy „A  B˝, „A  B˝, A  B, A  B, jsou SUF (4) Je-li nějaký výraz A SUF pak i výrazy „ V  A“ a „   A ˝ a jsou SUF (5) Nic jiného než to co bylo uvedeno v tomto vymezení za 1) - 4) již není SUF predikátové logiky

120 120 Nyní si nazveme jednotlivé symboly Symboly skupiny 1) jsou individuální konstanty Symboly skupiny 2) jsou individuální proměnné Symboly skupiny 3) jsou konstanty (názvy) predikátů Symboly skupiny 4) jsou nám již známé logické spojky Symboly skupiny 5) nazveme postupně obecný (velký) kvantifikátor, existenční (malý) kvantifikátor Obecný kvantifikátor můžeme vyjádřit slovy „pro všechny... ... platí, že...˝ Existenční kvantifikátor můžeme vyjádřit slovy: „existuje takové... ..., že…˝ Skupinu symbolů 6) pak tvoří naše známé pomocné symboly, závorky

121 121 Proměnnou stojící bezprostředně u znaku kvantifikátoru, stejně jako proměnnou, stojící bezprostředně u ní, budeme nazývat kvantifikovanou proměnnou

122 122 Formule, která stojí bezprostředně za poslední kvantifikovanou proměnnou, se označuje termínem „pole působnosti kvantifikátoru˝

123 123 Kvantifikovaná proměnná, která se nachází v poli působnosti kvantifikátoru, se nazývá „vázanou˝ proměnnou

124 124 Proměnná, která není vázanou, se nazývá „volnou˝

125 125 Formule, která neobsahuje žádnou volnou proměnnou, se nazývá „uzavřenou formulí˝

126 126 Formule, která obsahuje aspoň jednu volnou proměnnou se nazývá „otevřenou formulí˝

127 127 a)V...( Vx ( A  B)  ( VxA  Vx B ) ) b)V...( VxAx  Ax ) c)V... VxyA  VyxA d)V... ( Vxy  VxA ) y/x tj. za y dosadíme na všech místech jejího výskytu x e)V... ( A  VxA ) f)V...  Vx ( A  B )  (  xA   xB ) ) g)V...( Ax   xAx ) h)V...(  xyA   yxA ) i)V...(  xA   xyA ) j)V...(  xA  A )

128 128 Místo Vx Vy … Vx n Vy n budeme psát Vx,y … x n, x n Místo  x  y …  x n  y n budeme psát  x, y … x n, y n

129 129 pravidlo dodání „obecného kvantifikátoru˝ A  VxA

130 130 vzájemný vztah mezi kvantifikátory VxPx   xPx VxPx  Pa Pa   xPx

131 131 De Morganovy zákony pro kvantifikátory _ _ i) Vx Px   x Pxiii)  x Px  Vx Px _ _ ii) Vx Px   x Pxiv)  x Px  Vx Px

132 132 Formule bude splnitelná existuje-li aspoň jedno udělení hodnot jejím podformulím, při němž nabývá výsledného ohodnocení „1˝

133 133 Formule je vyvratitelná existuje-li alespoň jedno udílení (distribuce) hodnot jejím podformulím, při němž nabývá výsledného ohodnocení „0˝

134 134 čtyři typy základních soudů obecné kladné „A˝ obecné záporné „E˝ částečné kladné „I˝ částečné záporné „0˝

135 135 obecný kladný „VxPx˝ obecný záporný „Vx  Px˝ částečný kladný „  xPx˝ částečný záporný „  x  Px˝

136 136 kontrárnost protiva A  E kontradikce podřízenost podřízenost subalternost protikladnost subalternost I  O podprotiva subkontrárnost

137 137 Hypotéza Musí akceptovat obecně dosažený stupeň poznání v dané oblasti. Nemůže být v rozporu s vědecky prokázanou a potvrzenou strukturou daného oboru a jeho základními principy. (Pokud svým zaměřením nesměřuje k jejímu popření.)

138 138 Každé pravdivé tvrzení, které je v teorii obsaženo, musí být vyvoditelné ze základních principů nebo tvrzení. Jestliže najdeme takové tvrzení, které je evidentně pravdivé a nelze je vyvodit ze základních tvrzení (axiomů, teorémů, postulátů), pak je daná teorie neúplná.

139 139 Teorie je aktuálně bezesporná, jestliže neobsahuje dvě nebo více vzájemně se vylučujících tvrzení. Obsahuje-li alespoň dvě sporná tvrzení, tj. výrok a jeho negaci, označujeme takovouto teorii za spornou - inkonzistentní

140 140 O teorii říkáme, že je potenciálně bezesporná, nelze-li z tvrzení, která obsahuje, vyvodit (pomocí přípustných prostředků) spor, tj. nějaké tvrzení současně s jeho negací

141 141 Klasickou ukázkou definice je (1) p  q = d f  p  q výraz = d f značí „je definičně rovno˝ výraz, stojící (nalevo od) před tímto symbolem, nazýváme „definiendum˝ výraz stojící za (napravo od) tímto symbolem nazýváme „definiens˝

142 142 Požadavky na správnou definici (a) V definiendu se může vyskytovat pouze jeden symbol první skupiny, a to v nejmenším možném počtu výskytu (b) V definiens se může vyskytovat více symbolů první skupiny, ale pouze ty, které byly zadány jako „primitivní ˝, nebo byly již dříve zavedeny správnou definicí

143 143 (a´) V definiendu správné definice se může vyskytovat pouze jediný odborný termín, a to v nejjednodušším možném kontextu (b´) V definiens se mohou vyskytovat pouze ty odborné termíny, které byly zadány jako primitivní, nebo byly již dříve zavedeny správnou definicí

144 144 (i) Správná definice musí být v každém případě souměrná, tj. rozsah definienda musí být stejný jako rozsah definiens V případě, že rozsah definiens je větší než definienda, nazýváme takovouto definici „širokou˝ Je-li rozsah definiens menší než rozsah definienda, pak takovou definici nazýváme „úzkou˝

145 145 (ii) Je nepřípustné, aby se v definies vyskytovaly nepřesné, neurčité, metaforické, dvou- či víceznačné nebo nesrozumitelné pojmy (iii) Definice musí vyjadřovat podstatné znaky definovaného pojmu (iv) Definiens nesmí obsahovat pojmy vyjadřující negativní znaky, není-li pojem obsažený v definiendu negativní

146 146 (v) V definiens nesmí být použity termíny, které byly předtím zavedeny pomocí pojmu, který je uveden v definiendu (vi) Definiens správné definice má objasňovat význam a smysl pojmů a nikoliv jen lexikální význam slova, který tento pojem vyjadřuje

147 147 (a) Definiendum a definiens tvoří úplnou alternativu (b) Definiens vylučuje všechny prvky této alternativy s výjimkou těch, které jsou obsaženy v defiendu (c)Pojem nebo pojmy, které jsou uvedeny v definiens, nesmí být samy před tím zavedeny negativní definicí

148 148 „klasická definice˝ čtverec je čtyřúhelník pravoúhlý a rovnostranný druh = rod + druhový rozdíl

149 149 definice „ostenzí“ rekurentní definice definice genetické definice korektivní definice kontextuální definici abstrakcí

150 150 Definice syntetické Zavádíme jimi nový pojem nebo nový symbol pro již známý (nebo dříve definovaný) pojem nebo termín V analytické definici zpravidla u pojmu, který je v definiendu zavádíme v definiens další podstatné charakteristiky rozšiřující jeho dosavadní význam

151 151 Konjunktivní a disjunktivní normální formy

152 152 Konjunkci výrokových proměnných (eventuálně výrokových proměnných s negačním pruhem) budeme nazývat elementární konjunkcí. Disjunkci výrokových proměnných (eventuálně výrokových proměnných s negačním pruhem) budeme nazývat elementární disjunkcí.

153 153 Disjunktivní normální formou libovolné formule bude formule, která bude disjunkcí elementárních konjunkcí a která bude mít stejnou pravdivostní hodnotu jako daná formule. Konjunktivní normální formou libovolné formule bude formule, která bude konjunkcí elementárních disjunkcí a která bude mít stejnou pravdivostní hodnotu jako daná formule.

154 154 Ke každé správně utvořené formuli výrokové logiky existuje formule, která je s ní ekvivalentní a je disjunktivní normální formou (konjunktivní normální formou).

155 155 Úplnou disjunktivní normální formou budeme nazývat formuli, která je disjunkcí elementárních konjunkcí, jež jsou stejného řádu, který se rovná počtu navzájem různých proměnných, jež se ve formuli vyskytují, a v žádné elementární konjunkci se nevyskytují současně proměnná a tatáž proměnná s negací a přitom jsou v každé elementární konjunkci zastoupeny všechny proměnné, které se ve formuli vyskytují.

156 156 Úplnou konjunktivní normální formou budeme nazývat formuli, která je konjunkcí elementárních disjunkcí, jež jsou stejného řádu, který se rovná počtu navzájem různých proměnných, jež se ve formuli vyskytují, a v žádné elementární disjunkci se nevyskytuje současně proměnná a tatáž proměnná s negací a přitom jsou v každé elementární disjunkci zastoupeny všechny proměnné, které se ve formuli vyskytují.

157 157 Ke každé správně utvořené formuli výrokové logiky, která není formulí vždy nepravdivou, existuje právě jedna úplná disjunktivní normální forma.

158 158 Ke každé správně utvořené formuli výrokové logiky, která není formulí vždy pravdivou, existuje právě jedna úplná konjunktivní normální forma.

159 159 (1) (p  q)  (q  p) komutativní (2) ((p  q)  r)  (p  (q  r)) asociativní (3) (p  q)  (q  p) (4) ((p  q)  r)  (p  (q  r))

160 160 (5) (p  (q  r))  (p  q)  (p  r) (6) p  (q  r))  (p  q)  (p  r)

161 161 (7) (p  q)  (p  q) (8) (p  q)  (p  q) (9) (p  q)  (p  q) (10) (p  q)  (p  q)

162 162 (11) (p  p)  p (12) (p  p)  p (13) (p  )  p (14) (p  λ )  p

163 163 (15) T =  (16) F = λ (17) (p  p)  λ (18) (p  p)  

164 164 (19) ( λ  p)  p (20) ( λ  p)  λ (21) (   p)   (22) (   p)  p

165 165 Výskyt kvantifikátoru „Vα“ nebo „  α“ v libovolné formuli se nazývá „počátečním“, jestliže stojí na počátku této formule, (t.j. nevyskytují se před ním žádné jiné symboly této formule, včetně závorek), nebo jestli mu předcházejí ze symbolů uvažované formule pouze znaky kvantifikátorů „Vα“ a „„  α“, samozřejmě každý se svojí kvantifikovanou proměnnou.

166 166 Výskyt kvantifikátoru „Vα“ nebo „  α“ v libovolné formuli se nazývá „neúčinným“, jestliže se v jejich „poli působnosti“ nevyskytuje žádný volný výskyt kvantifikované proměnné, která stojí u daného kvantifikátoru. (T.j. žádný volný výskyt proměnné „α“.) V opačném případě se takový to výskyt kvantifikátoru „Vα“ nebo „  α“ (t.j. když se v jeho poli působnosti vyskytuje „α“ jako volná proměnná) nazývá „neprázdným“.

167 167 Def. 1. Jestliže ve formuli „A“ jsou všechny výskyty kvantifikátoru „neprázdné“ a „počáteční“, pak říkáme, že tato formule se nachází v „prenexní normální formě“. „  α 1,  α 2,...  α n M“

168 168 Tvrzení 1. Ke každé formuli „A“ naší formulace predikátové logiky existuje konečná posloupnost operací, jejichž pomocí můžeme danou formuli přepracovat na formuli „A´ “, v níž budou všechny kvantifikátory počátečními. Přitom formule „A´“ je jednoznačně určená, je-li dána formule„A“. Tvrzení 2. Ke každé formuli „A“ systému predikátové logiky lze najít odpovídající formuli „B“,která je v prenexní normální formě. Tvrzení 3. Je-li formule „B“ prenexní normální formou formule „A“, pak platí „/ _ A  B“. Def. 2Říkáme, že formule je ve Skolemově normální formě,jestliže je v prenexní formě, neobsahuje žádné volné individuální proměnné a její prefix má tvar:  α1,  α2,...,  αm, Vβ1, Vβ2,.... Vβn, kde „m ≥1“ a „n = 0“ Tvrzení 5.Jestliže „C“ je Skolemova normální forma formule „A“, pak platí „/ _ A“, tehdy a jedině tehdy, jestli platí „/ _ C“.

169 169 Def. 5. Budeme říkat, že formule „A“ je obecně „platná“, je-li „platná“ v libovolné neprázdné oblasti. Def. 6. Budeme říkat, že formule „A“ je „obecně splnitelná“, je-li „splnitelná“ na nějaké neprázdné oblasti.

170 170 a)Formule „A“ je platná na nějaké neprázdné oblasti, tehdy a jedině tehdy, není-li na této oblasti splnitelná formule „Ā“. a´) Formule „A“ je obecně platná pouze tehdy, není-li formule „Ā“ obecně splnitelná. b) Formule „A“ je splnitelná na nějaké oblasti pouze tehdy, není-li na této oblasti formule „Ā“ platná. b´) Formule „A“ je obecně splnitelná pouze tehdy, není-li formule „Ā“ obecně platná.


Stáhnout ppt "1 ÚVOD DO MATEMATICKÉ LOGIKY. 2 LITERATURA Čechák V.: Základy logiky a metodologie. Praha Eupress 2007."

Podobné prezentace


Reklamy Google