- •Вопросы по математической логике и теории алгоритмов (автф, III семестр)
- •Вопрос 1. Формальные исчисления. Выводы в исчислении. Теорема исчисления. Разрешимые и непротиворечивые исчисления.
- •Вопрос 2 Исчисление высказываний ив. Теорема о замене
- •Вопрос 3. Основные эквивалентности (ив) формулы ,аксиомы и правила вывода. Понятия док-ва ,дерево док.. Теор. О дедукции.
- •4.Cимантика исчисление высказываний.Непротиворичивость ив.Таблицы истиности.Общезначимые и выполнимые формулы.Теорема о полноте.РазрешимостьИв.
- •5.Семантическое дерево. Алгоритм Квайна и алгоритм редукции проверки общезначимости формул.
- •Вопрос 6. Метод резолюций в ив. Правило согласия. Метод резолюций для
- •Вопрос 7. Алгебраические системы. Формулы сигнатуры Подформулы. Свободные и связанные переменные. Предложения. Истинность формулы на элементах алгебраической системы.
- •Вопрос 8. Общезначимые и выполнимые формулы. Теорема об общезначимости формул сигнатуры σ, соответствующих общезначимым формулам ив. Выполнимое множество формул. Теорема компактности.
- •Вопрос 9.
- •Теорема о существовании модели. Для любого непротиворечивого мн-ва формул г сигнатуры
- •Вопрос 10. Основные эквивалентности .
- •Вопрос 11. Элементарные теории. Сис-ма аксиом теории ….
- •Вопрос 12. Сис-ма аксиом арифметики Пеано…..
- •#13. Подстановка сигнатуры σ. Композиция подстановок. Унификатор и наиболее общий унификатор. Алгоритм унификации. Теорема об алгоритме унификации.
- •Метод резолюции в исчислении предикатов
- •Алгоритм унификации
- •Вопрос 14.
- •16.Понятие алгоритма, основные признаки алгоритма. Вычислимые функции и тезис Чёрча.
- •Вопрос 17. Определение машины Тьюринга
- •Вопрос 18. Основные машины Тьюринга.
- •Вопрос 19. Вычисление функций на машинах Тьюринга.
- •Вопрос 20. Понятие примитивно рекурсивной функции. Основные примеры. Простейшие прф:
- •Вопрос 21.Примитивно рекурсивные отношения, основные преобразования над ними…
- •Вопрос 22. Нумерация n-ок натуральных чисел примитивно рекурсивными ф-ями.
- •Вопрос 23. Частично рекурсивные и рекурсивные функции. Теорема об элиминации.
- •Вопрос 24. Вычислимость чрф на машинах Тьюринга.
- •Вопрос 25. Частичная рекурсивность функций , вычислимых на машинах Тьюринга.
- •Вопрос 26. Универсальное чрф. Теорема роб универсальности. Теорема Райса.
- •Вопрос 27. Геделевская нумерация формул, аксиом и правил вывода исчисления предикатов. Рекурсивно перечислимые множество…
- •Вопрос 28. Временная и ленточная сложности мт, вычисляющей заданную функцию. Теоремы о верхней границе сложности вычислений. Теорема об ускорении
- •Вопрос 29. Эффективности вычислений:
- •Метод сводимости:
- •Вопрос 30.Понятие переборной задачи. Универсальные переборные задачи. Примеры.
- •Вопрос 31. Основные алгоритмы сортировки и их сложность.
- •Вопрос 32. Детерминированные и недетерминированные конечные автоматы, связь м/у ними.
- •Вопрос 33. Неклассические логики
- •Предикатные логики
4.Cимантика исчисление высказываний.Непротиворичивость ив.Таблицы истиности.Общезначимые и выполнимые формулы.Теорема о полноте.РазрешимостьИв.
Х- некоторое множество fx:(Ai)=YX
fx(φ¬Ψ)=fx(φ)∩f(Ψ)’
fx(φ Ψ)=fx(φ)٧fx(Ψ)
fx(¬φ)=X | fx(φ)
X
fx(Aj)
fx(Ai)
fx(φ→Ψ)=fx(¬φ)٧fx(Ψ)
fx – интерпритация ИВ в Х
Теорема: Для любой интерпритации fx сиквенция φ1, φn+ φ доказуема
fx(φ1)∩fx(φ2)∩…∩fx(φn)fx(φ)
Доказательства:
φ├φ
fx(φ) fx(φ)
1-12 правила
6) Гi φ├φi; ГiX├φi Г├φ٧X
Г├Ψ
Г=φ1…φn
∩i fx(φ1)∩ fx(φ) fx(φ)
∩i fx(φ1)∩ fx(φ) fx(Ψ) => ∩i fx(φ1)fx(Ψ)
∩i fx(φ1)fx(φ) ٧ fx(X)
следствие ├φ док-ма fx=X
φ٧¬φ док-ма fx(φ) ٧ f(x(φ)=X
Cледствие ИВ непротиворичиво
Док-ва: X≠0, fx , φ=A ^ ¬A сиквенция ├ φ не доказуема:
fx(φ)= fx(A)= fx(A)∩ fx(A)=0≠X
главная интерпритация :X={0}
fx(A)=0 A B A^B A٧B A→B ¬A
={0}=1 0 0 0 0 1 1
0 1 0 1 1 1
1 0 0 1 0 0
1 1 1 1 1 0
fx:{A1,…,An}→{0,1}
φ(A1,…,An)
fx(φ)є{0,1}
(δ1,…,δn)є{0,1}h φ(δ1,δ2,…,δn)є{0,1}
װ
fx(δ1,…,δn) fφ-истеная функция формулы φ
Формула φ называется тождественно истенной,если fφΞ1
Формула φ называется тождественно истенной, если fφΞ 0
Формула φ называется выполнимой ,если fφ(δ1,…,δn)=1
fφ(δ1,…,δn)=0 для некоторых δ1,…,δn
теорема о полноте ИВ
Для любой ф-лы φ ИВ секвенция ├φ доказуема╞φ
├φ ٧¬φ fφ ٧¬φ Ξ1
Следствие: ИВ разрешимо,т.е существует единый алгоритм проверки доказуема или нет,для каждой формулы опредиляется несколько классов.
φ1,…, φn├φ доказуема├φ где φ=φ1→( φ2→…( φn→Ψ)…)
доказуема Ψ= φ1^…^ φn→φ f Ψ Ξ1
Множество формул Г называется противоречием,если Г├ доказуема
5.Семантическое дерево. Алгоритм Квайна и алгоритм редукции проверки общезначимости формул.
Семантическое дерево: бинарное корневое дерево, в котором:
-
Каждое ребро помечено некоторой литерой Аi. 2)Литеры,выходящие из одной вершины, контрарны(Ai , ¬Ai ).
-
Ребра соответствующие переменной Ai они находятся на одинаковых расстояниях от корня φ.
A1 ¬ A1
A2 ¬ A2 A2 ¬ A2
A3 ¬ A3
Алгоритм Квайна.
φ(A,B,C)=(((A^B)->C)^(A->B))->(A->C) , |= φ ?
f(A)=1 (((1^B)->C)^(1->B))->(1->C), ((B->C)^B)->C, f(B)=1 (1->C)^1)->C C->C –тожд. ист.
f(A)=0 (((0^B)->C)^(0->B))->(0->C), 1^1->1–тожд. ист.; f(B)=0 ((0->C)^0)->C ->C –тожд. ист.
Алгоритм Редукции.
Используется при небольшом количестве импликаций. ╞ ((A^B)->C) ->(A->(B->C)) ? Предположим противное, т.е. не ╞ ; f((A^B)->C)=1 , f(A->(B->C))=0; f(A)=1, f(B->C)=0, f(B)=1, f(C)=0.
f φ(A,B,C)=0 возможно только при условии, что (А,В,С)=(1,1,0); f ((A^B)->C)=1^1->0=0≠1 противоречие.