1.1 Grundbegriffe. Logik und Diskrete Strukturen (Sommer 2018) Prof. Dr. Ulrich Hertrampf

Ähnliche Dokumente
Syntax der Aussagenlogik

Beispiel Aussagenlogik nach Schöning: Logik...

Motivation. Formale Grundlagen der Informatik 1 Kapitel 14 Aussagenlogik Syntax & Semantik. Motivation. Motivation

Vorlesung Logik Wintersemester 2017/18 Universität Duisburg-Essen

Ersetzbarkeitstheorem

Frank Heitmann 2/42. 1 Etwas aus der realen Welt in der Logik abstrakt ausdrücken. 2 In der Logik Schlüsse ziehen.

Was bisher geschah. wahr 0 t 1 falsch 0 f 0 Konjunktion 2 min Disjunktion 2 max Negation 1 x 1 x Implikation 2 Äquivalenz 2 =

Syntax der Prädikatenlogik: Variablen, Terme. Formeln. Freie und gebundene Variablen, Aussagen. Aufgabe

Formale Grundlagen der Informatik 1 Kapitel 13 Aussagenlogik Syntax & Semantik

Aufgabe - Fortsetzung

Syntax der Aussagenlogik. Vorlesung Logik Sommersemester 2012 Universität Duisburg-Essen. Formel als Syntaxbaum. Teilformel A 3 A 1 A 4

Aufgabe. Gelten die folgenden Äquivalenzen?. 2/??

Übung 15. Zeige, dass man jede Formel äquivalent in eine neue Formel umwandeln kann, die nur die Operatoren und! verwendet.

Mathematik für Informatiker I

Syntax. 1 Jedes A AS AL ist eine (atomare) Formel. 2 Ist F eine Formel, so ist auch F eine Formel. 3 Sind F und G Formeln, so sind auch

Grundbegriffe der mathematischen Logik

Theoretische Informatik: Logik

Logik für Informatiker

Logik. Gabriele Kern-Isberner LS 1 Information Engineering. TU Dortmund Wintersemester 2014/15 WS 2014/15

Vorsemesterkurs Informatik

Logik (Prof. Dr. Wagner FB AI)

Aussagenlogik. Übersicht: 1 Teil 1: Syntax und Semantik. 2 Teil 2: Modellierung und Beweise. Aussagenlogik H. Kleine Büning 1/25

Was bisher geschah: klassische Aussagenlogik

Zusammenfassung Syntax: Formale Grundlagen der Informatik 1 Kapitel 15 Normalformen und Hornformeln. Zusammenfassung

Aussagenlogik. Motivation Syntax Semantik Erfüllbarkeit SAT-Solver Kompaktheit Beweiskalküle

Formale Grundlagen der Informatik 1 Kapitel 15 Normalformen und Hornformeln

Logik. Logik. Vorkurs Informatik Theoretischer Teil WS 2013/ September Vorkurs Informatik - Theorie - WS2013/14

Vorsemesterkurs Informatik

Theorie der Informatik. Theorie der Informatik. 2.1 Äquivalenzen. 2.2 Vereinfachte Schreibweise. 2.3 Normalformen. 2.

Grundbegriffe für dreiwertige Logik

Vorsemesterkurs Informatik

Was bisher geschah: klassische Aussagenlogik

Definition (Modus Ponens) Wenn A, dann B. A gilt Also, gilt B

Logik für Informatiker

Zusammenfassung der letzten LVA. Einführung in die Theoretische Informatik. Syntax der Aussagenlogik. Inhalte der Lehrveranstaltung

Einführung in die Logik

1.1 Motivation. Theorie der Informatik. Theorie der Informatik. 1.1 Motivation. 1.2 Syntax. 1.3 Semantik. 1.4 Formeleigenschaften. 1.

Zusammenfassung der letzten LVA. Einführung in die Theoretische Informatik. Syntax der Aussagenlogik. Inhalte der Lehrveranstaltung

Kapitel 1.0. Aussagenlogik: Einführung. Mathematische Logik (WS 2011/12) Kapitel 1.0: Aussagenlogik: Einführung 1/ 1

Übung 4: Aussagenlogik II

Logik Vorlesung 2: Semantik der Aussagenlogik

Formalisierung von Sudoku Formalisieren Sie das Sudoku-Problem:

Logik für Informatiker

Kapitel 1. Aussagenlogik

Logik Vorlesung 4: Horn-Logik und Kompaktheit

Logik Vorlesung 2: Semantik der Aussagenlogik

Ein und derselbe Satz kann in Bezug auf unterschiedliche Situationen s 1. und s 2 unterschiedliche Wahrheitswerte haben.

Theorie der Informatik. Theorie der Informatik. 6.1 Einführung. 6.2 Alphabete und formale Sprachen. 6.3 Grammatiken. 6.4 Chomsky-Hierarchie

Logic in a Nutshell. Christian Liguda

Was ist Logik? Was ist Logik? Aussagenlogik. Wahrheitstabellen. Geschichte der Logik eng verknüpft mit Philosophie

Formale Grundlagen der Informatik WiSe 2014/15 Universität Trier

Formale Methoden 2. Gaetano Geck Lehrstuhl I Logik in der Informatik WS 2015/2016

Logik Vorlesung 3: Äquivalenz und Normalformen

Theorie der Informatik

Einführung in die mathematische Logik

1 Aussagenlogik AL: Verknüpfung von Aussagen

Kapitel 1.1. Aussagenlogik: Syntax. Mathematische Logik (WS 2011/12) Kapitel 1.1: Aussagenlogik: Syntax 1/ 1

Grundlagen der Programmierung

Formale Systeme. Aussagenlogik: Resolutionskalku l. Prof. Dr. Bernhard Beckert, WS 2018/2019

Indexmengen. Definition. n n n. i=1 A i := A 1... A n

Formale Methoden II. Gerhard Jäger. SS 2005 Universität Bielefeld. Teil 3, 12. Mai Formale Methoden II p.1/23

Kapitel 1.2. Aussagenlogik: Semantik. Mathematische Logik (WS 2011/12) Kapitel 1.2: Aussagenlogik: Semantik 1 / 57

1 Aussagenlogik. 1.1 Aussagen. 15 ist eine Primzahl. 3 < 8 x < 15 (hängt von x ab, keine Aussage) Aussage = Behauptung Beispiele: Es regnet.

Formale Grundlagen der Informatik 1 Wiederholung zum Logik-Teil

1 Aussagenlogik. 1.1 Aussagen. 15 ist eine Primzahl. 3 < 8 x < 15 (hängt von x ab, keine Aussage) Aussage = Behauptung Beispiele: Es regnet.

SS April Übungen zur Vorlesung Logik Blatt 1. Prof. Dr. Klaus Madlener Abgabe bis 27. April :00h

Mathematische und logische Grundlagen der Linguistik. Kapitel 3: Grundbegriffe der Aussagenlogik

Formale Systeme. Aussagenlogik: Syntax und Semantik. Prof. Dr. Bernhard Beckert, WS 2015/2016.

Was bisher geschah Klassische Aussagenlogik zur Modellierung von Aussagen Syntax: Formeln

Computational Logic Algorithmische Logik Boolesche Algebra und Resolution

Formale Systeme. Aussagenlogik: Syntax und Semantik. Prof. Dr. Bernhard Beckert, WS 2017/2018

Satz 1.18 (Kompaktheitssatz der Aussagenlogik)

Jeder Aussage p kann ein Wahrheitswert W(p) {0, 1} zugeordnet werden. Beispiele: W(Es regnet.) =? (je nach Lage der Dinge) W(Die Straße ist naß.) =?

Mathematische und logische Grundlagen der Linguistik. Mathematische und logische Grundlagen der Linguistik. Karl Heinz Wagner. Hier Titel eingeben 1

Logik Vorlesung 8: Modelle und Äquivalenz

Zwei Bemerkungen zum Schluss

Grundlagen der Logik

Hilbert-Kalkül (Einführung)

Kapitel 1.2. Semantik der Aussagenlogik. Mathematische Logik (WS 2013/14) Kapitel 1.2: Semantik der Aussagenlogik 1 / 60

Aussagenlogik. Formale Methoden der Informatik WiSe 2012/2013 teil 6, folie 1

Logik für Informatiker

Einführung in die Logik (Vorkurs)

Resolutionsalgorithmus

Einige Grundlagen der Komplexitätstheorie

Algorithmen für OBDD s. 1. Reduziere 2. Boole sche Operationen

Teil 7. Grundlagen Logik

Formale Methoden 2. Gaetano Geck Lehrstuhl I Logik in der Informatik WS 2014/2015

Logik Vorlesung 5: Grundlagen Resolution

Aussagenlogik. (MAF2) MAF(I, t) = t und MAF(I, f ) = f. Die Semantik aussagenlogischer Formeln ist durch die Funktion

Logik und Beweisbarkeit

Grundlagen der Programmierung (Vorlesung 7)

Formale Grundlagen der Informatik 1 Kapitel 16 Normalformen und Hornformeln

Fragenkatalog 2. Abgabegespräch Formale Modellierung 3 Reguläre Sprachen

Aussagenlogik zu wenig ausdrucksstark für die meisten Anwendungen. notwendig: Existenz- und Allaussagen

FORMALE SYSTEME. Besprechung Lehrevaluation. Kommentare: Verständlichkeit und Motivation. Kommentare: Allgemeines

Semantic Web Technologies I

Aussagenlogik:Zusammenfassung. Mathematische Logik (WS 2016/17) Aussagenlogik (Zusammenfassung) 1 / 45

Transkript:

. Grundbegriffe Beispiele: Paris und Mäuse / Otto und der Arzt /... Definition: Syntax der Aussagenlogik ) Atomare Formeln (A i, i =, 2, 3,...)sindFormeln. 2) Falls F und G Formeln, dann auch (F ^ G) und (F _ G). 3) Wenn F eine Formel ist, dann auch F. Namen: Negation, Konjunktion, Disjunktion, Teilformel Was ist eine Teilformel? Wenn A i die Formel ist, dann ist A i ihre einzige Teilformel. Nun induktiv weiter machen. Einheit Folie.

Abkürzungen Namen ohne Index Meistens A, B, C,... für A, A 2, A 3,... Implikation F! F 2 steht für ( F _ F 2 ) Äquivalenz F $ F 2 für ((F ^ F 2 ) _ ( F ^ F 2 )) nw n-faches Oder n-faches Und F i steht für (...((F _ F 2 ) _ F 3 ) _F n ) i= V n F i steht für (...((F ^ F 2 ) ^ F 3 ) ^F n ) i= Frage: Was bedeutet B $ (C! E)? Antwort: ((A 2 ^ ( A 3 _ A 5 )) _ ( A 2 ^ ( A 3 _ A 5 ))) Beachte: Bis hierhin war alles rein syntaktisch... Einheit Folie.2

Semantik der Aussagenlogik Was ist eine Belegung? D sei eine (meistens endliche) Teilmenge von {A, A 2, A 3,...}. Eine Abbildung A : D!{, } heißt Belegung. Durch eine Belegung erhält jede atomare Formel einen Wert. Jetzt wollen wir auch allen anderen Formeln einen Wert zuordnen. Dabei nutzen wir die induktive Definition der Formeln aus: Induktionsanfang Der Wert einer atomaren Formel A i ist genau dann definiert, wenn A i 2 D gilt, und er ist dann A(A i ). Einheit Folie.3

Induktionsschritt Semantik der Aussagenlogik, Forts. Wir nehmen an, dass A(F ) und A(G) definiert sind. Jetzt definieren wir A(F ^ G), A(F _ G) und A( F ): a) A(F ^ G) sei das Minimum von A(F ) und A(G). In anderen Worten: A(F ^ G) =gdw.a(f )= und A(G) =. b) A(F _ G) sei das Maximum von A(F ) und A(G). In anderen Worten: A(F _ G) =gdw.a(f )= oder A(G) =. c) A( F ) sei definiert durch A( F )= A(F ). In anderen Worten: A( F )=gdw.a(f )=, also nicht. Als Beispiel berechnen wir an der Tafel A(B $ (C! E)) für die Belegung A mit D = {A,...,A 5 } und A(A )=A(A 3 )=, A(A 2 )=A(A 4 )=A(A 5 )=. Einheit Folie.4

Verknüpfungstafeln Wir wollen ^, _ und in Tabellen beschreiben: A(F ) A(G) A(F ^ G) A(F ) A(G) A(F _ G) A(F ) A( F ) Einheit Folie.5

Verknüpfungstafeln, Forts. Auch! und $ kann man mit Verknüpfungstafeln beschreiben: A(F ) A(G) A(F! G) A(F ) A(G) A(F $ G) Kann man auch für eine Formel wie B $ (C! E) eine solche Verknüpfungstafel konstruieren? Einheit Folie.6

Baumstruktur für Formeln Wir wollen induktiv für jede Formel einen Baum definieren. ) Für atomare Formeln ein Knoten, in den als Label die atomare Formel eingetragen ist: A i 2) Für F ein Knoten, in den als Label die Verknüpfung eingetragen ist, darunter ein Baum für F : B (B sei der Baum für F ) Einheit Folie.7

Baumstruktur für Formeln, Forts. 2) Für F ^ G ein Knoten, in den als Label ^ eingetragen ist, darunter Bäume für F und G: ^ B B (B sei der Baum für F und B der für G) 3) Für F _ G als Label des Knotens _, sonstgenauso wie oben im Fall 2). Einheit Folie.8

Baumstruktur, Beispiel Formel: ((A ^ (B _ C)) _ ( A ^ (B _ C))) _ ^ ^ A _ B C A _ B C Wie erfolgt hier die Auswertung? Antwort: Von unten nach oben... Einheit Folie.9

Modelle Wann sagen wir A ist zu F passend? A ist genau dann zu F passend, wenn alle in F vorkommenden atomaren Variablen zum Definitionsbereich von A gehören. Wann sagen wir A ist ein Modell für F? A ist genau dann ein Modell für F,wennA zu F passend ist und A(F )=gilt. Wann schreiben wir A = F? Wir schreiben A = F genau dann, wenn A ein Modell für F ist. Einheit Folie.

Gültigkeit, Erfüllbarkeit, Tautologie Was bedeutet F ist erfüllbar? Wir sagen, F ist erfüllbar, wenn es ein Modell für F gibt, d.h. es existiert eine Belegung A, diezuf passend ist, mit A(F )=. Was bedeutet F ist gültig? F ist gültig, falls für alle A, diezuf passend sind, A(F )=gilt. Was ist eine Tautologie? Eine Tautologie ist eine gültige Formel F. Einheit Folie.