Základy informatiky. Výroková logika



Podobné dokumenty
09. seminář logika (úvod, výroková).notebook. November 30, Logika

KMA/MDS Matematické důkazy a jejich struktura

Složené výroky Jsou tvořeny dvěma nebo více výroky jednoduššími. V : Číslo 8 je liché. V : 0,1 N. V : Paříž je hl. město Španělska.

přednáška 2 Marie Duží

Která tvrzení jsou pravdivá nezávisle na tom, který den v týdnu byla vyslovena? Tvrzení trosečníka Dana.

VY_42_Inovace_12_MA_2.01_ Výroky. Prezentace určena pro první ročník maturitních oborů, ve které je vysvětlení učiva výroky.

Úvod do logiky (presentace 2) Naivní teorie množin, relace a funkce

Logika II. RNDr. Kateřina Trlifajová PhD. Katedra teoretické informatiky Fakulta informačních technologíı BI-MLO, ZS 2011/12

Formální systém výrokové logiky

Přednáška 2: Formalizace v jazyce logiky.

Booleovská algebra. Booleovské binární a unární funkce. Základní zákony.

LOGIKA VÝROKOVÁ LOGIKA

teorie logických spojek chápaných jako pravdivostní funkce

Logika. 2. Výroková logika. RNDr. Luděk Cienciala, Ph. D.

Spojování výroků (podmínek) logickými spojkami

DISKRÉTNÍ MATEMATIKA PRO INFORMATIKY I

Úvod do TI - logika Výroková logika (2.přednáška) Marie Duží

Matematika pro informatiky KMA/MATA

λογος - LOGOS slovo, smysluplná řeč )

Výroková logika. Sémantika výrokové logiky

1 Výrok a jeho negace

Logika I. RNDr. Kateřina Trlifajová PhD. Katedra teoretické informatiky Fakulta informačních technologíı BI-MLO, ZS 2011/12

Matematická logika. Miroslav Kolařík

Výroková logika. Teoretická informatika Tomáš Foltýnek

Matematická indukce, sumy a produkty, matematická logika

VÝROKOVÁ LOGIKA. Výrok srozumitelná oznamovací věta (výraz, sdělení), která může být buď jen pravdivá nebo jen nepravdivá..

Klasická výroková logika - tabulková metoda

Jazyk matematiky Matematická logika Množinové operace Zobrazení Rozšířená číslená osa

VÝUKOVÝ MATERIÁL. Bratislavská 2166, Varnsdorf, IČO: tel Číslo projektu

Každé formuli výrokového počtu přiřadíme hodnotu 0, půjde-li o formuli nepravdivou, a hodnotu 1, půjde-li. α neplatí. β je nutná podmínka pro α

Jak jsem potkal logiku. Převod formule do (úplného) disjunktivního tvaru. Jan Hora

výrok-každésdělení,uněhožmásmyslseptát,zdaječinenípravdivé, aproněžprávějednaztěchtodvoumožnostínastává.

Večerní kurzy matematiky Letní studentská konference Tudy Cesta Nevede

Úvod do logiky (VL): 2. Uvedení do výrokové logiky

Cvičení 4. negace konjunkce disjunkce implikace ekvivalence. a) Najděte UDNF, UKNF a stanovte log. důsledky. 1) [p (p q)] [( p q) (q p)]

M - Výroková logika VARIACE

Matematická logika. Rostislav Horčík. horcik

Vysoká škola ekonomická v Praze

Výroková logika - opakování

Matematická logika. 1

Místo pojmu výroková formule budeme používat zkráceně jen formule. Při jejich zápisu

1 Výroková logika 1. 2 Predikátová logika 3. 3 Důkazy matematických vět 4. 4 Doporučená literatura 7

Matematické symboly a značky

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE. Pedagogická fakulta. Katedra matematiky a didaktiky matematiky. Metody řešení slovních úloh pomocí logiky

Základní pojmy matematické logiky

Cvičení z logiky II.

Úvod do informatiky. Miroslav Kolařík

Úvod do výrokové logiky. (FLÚ AV ČR) Logika: CZ.1.07/2.2.00/ / 29

Úvod do logiky (PL): negace a ekvivalence vět mimo logický

Logika III. RNDr. Kateřina Trlifajová PhD. Katedra teoretické informatiky Fakulta informačních technologíı BI-MLO, ZS 2011/12

Výroková logika. p, q, r...

Logika. Akademie managementu a komunikace, Praha PhDr. Peter Jan Kosmály, PhD.

Negace bázového atomu Negace atomu s existenčním termem Negace klauzule Negace množiny klauzulí Predikát rovnosti. Klauzulární logika

Sémantika predikátové logiky

1.4.3 Složené výroky implikace a ekvivalence

Logika. 5. Rezoluční princip. RNDr. Luděk Cienciala, Ph. D.

Úvod do logiky (VL): 8. Negace výroků

5. Maticová algebra, typy matic, inverzní matice, determinant.

Nepřijde a nedám 100 Kč měl jsem pravdu, o této

Negace výroku. Příklad 1. Rozhodněte, zda jsou věty výroky, u výroků určete pravdivostní hodnotu:

KMA/MDS Matematické důkazy a jejich struktura

1. Matematická logika

Úvod do TI - logika 1. přednáška. Marie Duží

Matematika vzorce. Ing. Petr Šídlo. verze

Matematická logika. Lekce 1: Motivace a seznámení s klasickou výrokovou logikou. Petr Cintula. Ústav informatiky Akademie věd České republiky

Úvod do TI - logika Výroková logika - pokračování (3.přednáška) Marie Duží

Základy logiky a teorie množin

Jak je důležité být fuzzy

SLOŽENÉ VÝROKY. Konjunkce. Motivační příklad společné zadání pro další příklady:

Logika. 1. Úvod, Výroková logika

Po prostudování této kapitoly byste měli porozumět základním definicím uvedených v této kapitole a měli je umět bezchybně interpretovat,

- existuje..., negace: pro všechny neplatí,... - pro všechna..., negace: existuje, že neplatí,...

Normální formy. (provizorní text)

1 Predikátová logika. 1.1 Syntax. jaký mohou mít formule význam (sémantiku). 1. Logických symbolů: 2. Speciálních (mimologických) symbolů:

Okruh č.3: Sémantický výklad predikátové logiky

Predikátová logika. prvního řádu

Klasická predikátová logika

Booleovská algebra. Pravdivostní tabulka. Karnaughova mapa. Booleovské n-krychle. Základní zákony. Unární a binární funkce. Podmínky.

Marie Duží

Predikátová logika. Kapitola Formule predikátové logiky

Pravda jako funkce - ano, nebo ne?

1 Úvod do matematické logiky

Logika. Akademie managementu a komunikace, Praha PhDr. Peter Jan Kosmály, PhD.

Úvod do logiky (PL): logický čtverec (cvičení)

0. ÚVOD - matematické symboly, značení,

SINGULÁRNÍ VÝROKY: Jednoduchý singulární výrok vznikne spojením singulárního termínu s termínem obecným pomocí spony=slova je.

Disjunktivní a konjunktivní lní tvar formule. 2.přednáška

1. Matematická logika

Predikátová logika. 3.1 Formule predikátové logiky

Logika a studijní předpoklady

Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a informatiky Ústav biomedicínského inženýrství EXPERTNÍ SYSTÉMY.

Úvod do logiky (VL): 12. Ověřování platnosti úsudků metodou protipříkladu

1. Výroky a operace s nimi

Dodatek č. 3 ke školnímu vzdělávacímu programu. Strojírenství. (platné znění k )

Cvičení ze statistiky - 4. Filip Děchtěrenko

Unární je také spojka negace. pro je operace binární - příkladem může být funkce se signaturou. Binární je velká většina logických spojek

Matematická logika. Miroslav Kolařík

Převyprávění Gödelova důkazu nutné existence Boha

Logika 5. Základní zadání k sérii otázek: V uvedených tezích doplňte z nabízených adekvátní pojem, termín, slovo. Otázka číslo: 1. Logika je věda o...

Seminář III. Základy logiky a matematiky. Martin Štrobl // Vojtěch Fučík ISS FSV UK

Transkript:

Základy informatiky Výroková logika Zpracoval: Upravila: Ing. Pavel Děrgel Daniela Sztrucová

Obsah přednášky Výroková logika Výroky Pravdivostní ohodnocení Logické spojky Výrokově logická analýza

Aristotelés (384 322 př. n. l.) Organon 10 kategorií Substance Kvantita Kvalita Vztah Místo Čas Poloha Mít Činnost Trpnost

Sylogismus Premisa 1: Každý člověk je smrtelný. Premisa 2: Sokrates je člověk. Závěr: Sokrates je smrtelný.

Grafické znázornění (v universu U): A: S\(P M) = (S\P) (S\M) S S(x) (P(x) M(x)) S(x) P(x) M(x) B: P\(S M) = (P\S) (P\M) A P(x) (S(x) M(x)) P(x) S(x) M(x) C: (S P) \ M B C D F E G S(x) P(x) M(x) D: S P M S(x) P(x) M(x) E: (S M) \ P S(x) M(x) P(x) P M F: (P M) \ S P(x) M(x) S(x) G: M\(P S) = (M\P) (M\S) H M(x) (P(x) S(x)) M(x) P(x) S(x) H: U \ (S P M) = (U \ S U \ P U \ S) (S(x) P(x) M(x)) S(x) P(x) M(x) převzato z M. Duží Úvod do logiky 5

Porphirius z Tyru (233-305 n.l.) Úvod k Aristotelovým kategoriím Vícestupňová subordinace rodových a druhových pojmů

Occamova břitva Pluralitas non est ponenda sine necessitate. Pokud pro nějaký jev existuje vícero vysvětlení, je lépe upřednostňovat to nejméně komplikované.

Výrok Definice Výrok je tvrzení, o kterém má smysl tvrdit, zda je pravdivé nebo ne. Příklady Tráva je zelená (výrok) 2 + 2 = 5 (nepravdivý výrok) Otevři okno. (není výrok)

Typy výroků Výroky dělíme na: Jednoduché - žádná vlastní část jednoduchého výroku již není výrokem Složené - výrok má vlastní část(i), která je výrokem Význam složeného výroku je funkcí významu jeho složek. Význam jednoduchých výroků redukuje VL na Pravda (1), Nepravda (0). Proto je výroková logika vlastně algebrou pravdivostních hodnot.

Příklady složených výroků Není pravda, že v Praze prší. spojka V V Praze prší a v Brně je hezky. V1 spojka V2

Výrokové symboly Jazyk výrokové logiky obsahuje symboly zastupující jednotlivé elementární výroky (tzv. výrokové proměnné). Příklad: V Praze prší a v Brně je hezky ---> A ʌ B Výrokové symboly se běžně označují písmeny A,B... nebo p,q,r...

Formule výrokové logiky Definice: (1) Výrokové symboly jsou formule. (2) Jsou-li výrazy A, B formule, pak jsou formulemi i výrazy ( A), (A ʌ B), (A v B), (A B), (A B) (3) Jin0 formule v7rokov0 logiky, než podle bodů (1) a (2) neexistují. Poznámky: Formule vzniklé podle bodu (1) nazýváme elementárními (atomárními) formulemi. Formule vzniklé pomocí bodu (2) se nazývají složené.

Jazyk výrokové logiky Definice: Jazyk výrokové logiky je množina všech formulí výrokové logiky.

Logické operace Logická spojka význam negace ʌ konjunkce ⅴ disjunkce implikace ekvivalence

Negace Pravdivostní funkce negace je v přirozeném jazyce vyjadřována pomocí ne nebo není pravda, že... Významem negace je popření výroku nebo vyjádření opaku. Příklad: p: Karel má auto. p: Karel nemá auto (není pravda, že Karel má auto) p p 1 0 0 1

Konjunkce Vyjadřuje se slovy a nebo a zároveň... Konjunkce (p ʌ q) je pravdivá právě tehdy, jsou-li výroky p i q pravdivé. Příklad: Prší a je mlha. Mám hlad a chce se mi spát. Nepůjdu do kina ani do divadla. p q p ʌ q 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1

Disjunkce (alternativa) Vyjadřuje se většinou slovem nebo. Disjunkce (p v q) je pravdivá pokud je alespoň jeden z výroků p v q pravdivý. Příklad: Autobusem jede Karel nebo Pepa. Půjdu do kina nebo do divadla. p q p v q 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1

Implikace Vyjadřuje se většinou slovy jestliže, pak.... Příklad: Jestliže je číslo dělitelné dvěma, pak je sudé. Když zaspím, přijdu pozdě. Nebude-li pršet, nezmoknem. p q p q 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1

Ekvivalence Vyjadřuje se většinou slovy právě tehdy, když.... Věta tvaru ekvivalence je pravdivá právě tehdy, když jsou oba jednoduché výroky buď oba pravdivé nebo oba nepravdivé. Příklad: Duha vzniká právě tehdy, když za deště svítí slunce. Cena benzínu roste, právě tehdy když roste cena ropy. p q p q 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1

Pravdivostní ohodnocení formulí Neformálně řečeno se jedná o přiřazení hodnoty 0 nebo 1 pro každý elementární výrok formule. Formálně je to zobrazení, které ke každému výrokovému symbolu přiřazuje pravdivostní hodnotu z množiny {1,0}. Pravdivostní hodnotu formule A budeme označovat w(a). (funkce, která každému symbolu přiřadí hodnotu z množiny {1,0}). Příklad: formuli (A ʌ B) v C je možné ohodnotit třeba takto: w(a)=0, w(b)=1, w(c)=0 (A a C jsou nepravdivé výroky, B je pravdivý). Pokud je formule tvořena z k různých výrokových symbolů, pak existuje celkem 2 k různých pravdivostních ohodnocení.

Priorita logických operátorů Logické spojky jsou uspořádány do prioritní stupnice, ʌ, ⅴ,, Příklad: A ⅴ B ʌ C se vyhodnotí takto: A ⅴ (( B) ʌ C) Poznámka: Pro větší přehlednost je lepší na priority nespoléhat a závorky používat.

Tautologie Tautologie je výroková formule, která je vždy pravdivá nezávisle na pravdivosti elementárních výroků, ze kterých je složena. Příklad: p v p je tautologie. p p p v p 1 0 1 0 1 1

Kontradikce Kontradikce je výroková formule, která je vždy nepravdivá nezávisle na pravdivosti elementárních výroků, ze kterých je složena. Příklad: (p ʌ p) je kontradikce. p p p ʌ p 1 0 0 0 1 0

Splnitelnost Výroková formule je splnitelná, pokud existuje takové pravdivostní ohodnocení takové, že pravdivostní hodnota formule je 1. Příklad: formule (A v A) je splnitelná.

Ekvivalentní formule Dvě formule jsou ekvivalentní pokud nabývají stejnou pravdivostní hodnotu pro jakékoliv ohodnocení. Příklad: Ověřte, že formule α ʌ (β v γ) a (α ʌ β) v ( α ʌ γ) jsou ekvivalentní. α β γ β v γ α ʌ (β v γ) α ʌ β α ʌ γ (α ʌ β) v (α ʌ γ) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Výrokově logická analýza Převod z přirozeného jazyka do symbolického jazyka výrokové logiky. Umožňuje studovat strukturu vět z hlediska skládání jednoduchých výroků do složených výroků pomocí logických spojek.

Výrokově logická analýza Negace odpovídá není pravda, že... Je to unární spojka (nespojuje dva výroky). Příklad: Není pravda, že Praha je velkoměsto --> p

Výrokově logická analýza Konjunkce ʌ odpovídá a. Je to binární spojka (spojuje dva výroky). Příklad: Praha je hlavní město ČR a v Praze je sídlo prezidenta ČR --> p ʌ q Praha je hlavní město ČR a 2+3=5 --> p ʌ r

Výrokově logická analýza Disjunkce v odpovídá nebo. Je to binární spojka (spojuje dva výroky). Příklad: Osobní auta mají přední nebo zadní náhon (nebo obojí) --> p v q

Výrokově logická analýza Implikace odpovídá jestliže, pak. Je to binární spojka (spojuje dva výroky). Příklad: Jestliže 1+1=2, pak železo je kov --> p q

Výrokově logická analýza Ekvivalence odpovídá právě tehdy, když. Je to binární spojka (spojuje dva výroky). Příklad: Uděláte zkoušku, právě tehdy když získáte dostatečný počet bodů. --> p q Poznámka: V přirozeném jazyce se spojka ekvivalence používá velmi zřídka, mnohem větší význam a častější použití má v exaktních vědách.

Výrokově logická analýza Převod z přirozeného jazyka nemusí být vždy jednoznačný: Jestliže má člověk vysoký tlak a špatně se mu dýchá nebo má zvýšenou teplotu, pak je nemocen. p X má vysoký tlak q X se špatně dýchá r X má zvýšenou teplotu s X je nemocen 1. analýza: [(p q) r] s 2. analýza: [p (q r)] s

Příklad Lev a Jednorožec Alenka stretla v Lese zabúdania Leva a Jednorožca. Sú to zvláštne stvorenia. Lev každý pondelok, utorok a stredu klame a ostatné dni v týždni hovorí pravdu. Jednorožec klame vždy vo štvrtok, v piatok a v sobotu, ale ostatné dni v týždni hovorí pravdu. Lev: Včera som mal klamací deň. Jednorožec: Ja tiež. Ktorý bol práve deň? http://brainden.com/hlavolamy/vyrokova-logika.htm

Reference [1] Duží, M.; Markl J.: Matematická logika