Vorkurs Mathematik für Informatiker Aussagenlogik -- Thomas Huckle Stefan Zimmer Matous Sedlacek,

Ähnliche Dokumente
Vorkurs Aussagenlogik

MINT. -- Kapitel III. Mathematik und Informatik

Vorkurs Mathematik für Informatiker 5 Logik, Teil 1

Logische Aussagen können durch die in der folgenden Tabelle angegebenen Operationen verknüpft werden.

Logik (Teschl/Teschl 1.1 und 1.3)

Kapitel 2. Boolesche Algebra. Prof. Dr. Dirk W. Hoffmann. Hochschule Karlsruhe w University of Applied Sciences w Fakultät für Informatik

Aussagenlogik. 1 Einführung. Inhaltsverzeichnis. Zusammenfassung

Vorbereitungskurs Mathematik zum Sommersemester 2015 Aussagen, Logik und Beweistechniken

11. Beschreiben Sie die disjunktive und die konjunktive Normalform eines logischen Ausdrucks!

Mathematische Grundlagen I Logik und Algebra

Kapitel 1: Grundbegriffe

Aussagenlogik. Aussagen und Aussagenverknüpfungen

Logik, Mengen und Abbildungen

Grundbegriffe aus Logik und Mengenlehre

Mathematik I für Studierende der Informatik und Wirtschaftsinformatik (Diskrete Mathematik) im Wintersemester 2017/18

Logische Äquivalenz. Definition Beispiel 2.23

Vorkurs Mathematik Logik und Beweismethoden 1

ELEMENTARE DISKRETE MATHEMATIK Kapitel 2: Elementare Logik und Beweise

Rechnerstrukturen, Teil 1. Vorlesung 4 SWS WS 14/15

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

Mathematik I für Studierende der Informatik und Wirtschaftsinformatik (Diskrete Mathematik) im Wintersemester 2015/16

DuE-Tutorien 17 und 18

Logik. III Logik. Propädeutikum Holger Wuschke. 19. September 2018

DuE-Tutorien 16 und 17

Wirtschaftsinformatik 04: Zahlensysteme IV. Dozent: R. Witte

Informationsverarbeitung auf Bitebene

Mathematik für Techniker

03 Boolesche Algebra. Technische Grundlagen der Informatik

2.1 Boole sche Funktionen

Grundlagen der Technischen Informatik. 5. Übung

1. Grundlagen. Gliederung 1.1 Was ist Analysis? 1.2 Aussagen und Mengen 1.3 Natürliche Zahlen 1.4 Ganze Zahlen, rationale Zahlen

1. Grundlagen. 1.1 Was ist Analysis? 1.2 Aussagen und Mengen

Grundbegriffe Mengenlehre und Logik

2. Tutorium Digitaltechnik und Entwurfsverfahren

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

Lineare Algebra I. Anhang. A Relationen. Heinz H. GONSKA, Maria D. RUSU, Michael WOZNICZKA. Wintersemester 2009/10

Algorithmen & Programmierung. Logik

Einführung in die Mathematik (Vorkurs 1 )

Anwendung Informatik Daten verwalten (2) Ursprüngliche Information Logische Verknüpfungen als Grundlage für die Informationsgewinnung

Einführung in die Boolesche Algebra

Boolesche Algebra. Hans Joachim Oberle. Vorlesung an der TUHH im Wintersemester 2006/07 Montags, 9:45-11:15 Uhr, 14täglich TUHH, DE 22, Audimax 2

Mathematischer Vorkurs

Kapitel 1. Aussagenlogik

Summen- und Produktzeichen

Aussagenlogik. Formale Methoden der Informatik WiSe 2010/2011 teil 7, folie 1 (von 50)

Informatik A. Prof. Dr. Norbert Fuhr auf Basis des Skripts von Prof. Dr. Wolfram Luther und der Folien von Peter Fankhauser

Aufgabenblatt Punkte. Aufgabe 1 (Negation) Seien e R, n, m, k N und. Negieren Sie φ. 4. Lösung Es gilt

Diskrete Strukturen und Logik WiSe 2007/08 in Trier. Henning Fernau Universität Trier

2.2.4 Logische Äquivalenz

Eine Aussage ist ein Satz der Umgangssprache, der wahr oder falsch sein kann. Man geht von dem Folgenden aus:

Grundlagen und Einführung

Rückblick. Erweiterte b-adische Darstellung von Kommazahlen. 7,1875 dargestellt mit l = 4 und m = 4 Bits. Informatik 1 / Kapitel 2: Grundlagen

Logik für Informatiker Logic for computer scientists

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

Rückblick. Erweiterte b-adische Darstellung von Kommazahlen. 7,1875 dargestellt mit l = 4 und m = 4 Bits. Informatik 1 / Kapitel 2: Grundlagen

1. Boolesche Algebra und Schaltalgebra

Grundlagen der Informationverarbeitung

Technische Grundlagen der Informatik

4 Schaltalgebra. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg FACHBEREICH ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIK DIGITALTECHNIK 4-1

Anwendungsgebiete mehrwertiger Logik. P. H. Schmitt: Nichtklassische Logiken p.1

Funktionale Vollständigkeit in endlich-wertigen Logiken

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

b= NaN

Kleine lateinische Buchstaben wie z. B. p, q, r, s t, usw.

Grundbegriffe für dreiwertige Logik

Leseprobe. Gerd Wöstenkühler. Grundlagen der Digitaltechnik. Elementare Komponenten, Funktionen und Steuerungen ISBN:

Analysis I für Studierende der Ingenieurwissenschaften

Schaltalgebra. Prof. Metzler

Logik für Informatiker

Brückenkurs Mathematik

( ) ( ) für x = 9 gilt:

f ist sowohl injektiv als auch surjektiv.

Aussagenverknüpfungen in der Sprache (1)

Schaltfunktion, Definition

II. Grundlagen der Programmierung

Beweistechniken. Vorkurs Informatik - SoSe April 2014

Logik. Logik. Quick Start Informatik Theoretischer Teil WS2011/ Oktober QSI - Theorie - WS2011/12

Formale Logik. PD Dr. Markus Junker Abteilung für Mathematische Logik Universität Freiburg. Wintersemester 16/17 Sitzung vom 9.

Logik für Informatiker

Einführung in die Semantik, 5. Sitzung Aussagenlogik

Beweistechniken. Vorkurs Informatik - SoSe April 2013

1. Grundlagen der Informatik Boolesche Algebra / Aussagenlogik

3 Boole'sche Algebra und Aussagenlogik

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

1 Einführung Aussagenlogik

Vorkurs Mathematik 2016

Logik. Ernest Peter Propädeutikum Mathematik Informatik/Wirtschaftsinformatik, Block Aussage

In der Mathematik. In der Informatik. 2. Mengen. Wozu Mengen?

Rechnerstrukturen. Michael Engel und Peter Marwedel WS 2013/14. TU Dortmund, Fakultät für Informatik

Fuzzy Logic & Control

Logik (Prof. Dr. Wagner FB AI)

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

2 Mengen, Relationen, Funktionen

Mathematik für Informatiker I. Musterlösungen zum Hausübungsblatt 5. Aufgabe 1. Christoph Eisinger Wintersemester 2010/11

2 Mengen, Relationen, Funktionen

Mathematik für Informatik 1

Aussagen Interpretation Verknüpfen von Aussagen Tautologie und Widerspruch Äquivalenz

1 Grundlagen. 1.1 Elementare Logik

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

Transkript:

Vorkurs Mathematik für Informatiker -- 4 ussagenlogik -- Thomas Huckle Stefan Zimmer Matous Sedlacek, 7..2

ussagenlogik Rechnen mit Wahrheitswerten: oder, oder Objekte, die wir untersuchen, sind jetzt ussagen. Zur ezeichnung für ussagen nehmen wir Großbuchstaben,, C, Verknüpfung (Kombination) von ussagen liefert neue ussagen. Welche rt von Verknüpfungen kommen in Frage? 2

Verknüpfungen - Operatoren Verknüpfungen analog zu +, -, *, / für Zahlen ber hier wesentlich einfacher, da ja nur und zur uswahl. eschreibung der Operatoren durch Tabellen Wahrheitstafeln Einfachste Operation: Negation oder oder falsch wahr wahr falsch 3

ndere Operationen auf {, } + Rechnen modulo : Wenn bei einer Operation der zulässige Zahlbereich verlassen wird, dann verschiebt man das Ergebnis wieder in den zulässigen ereich. Für {,} rechnet man praktisch modulo 2 (gerade-ungerade). + 2 modulo 2 Diese rt zu rechnen ist für praktische Probleme meist nicht sehr hilfreich, aber mathematisch sehr nützlich! So hat {,} die gleichen Eigenschaften wie IR (Körper). 4

ndere Operationen auf {, } max min Maximum und Minimum als Operator auf {,}: z.. max max(,) min min(,) 5

UND und ODER UND -Verknüpfung heißt auch Konjunktion: ODER -Verknüpfung heißt auch Disjunktion: Vgl. *, max und min auf {,}. Vgl. +? 6

Implikation und Äquivalenz Implikation: us folgt Äquivalenz: genau dann, wenn Vgl. +? 7

Zweistellige Verküpfungen Wieviele zweistellige Verküpfungen gibt es? op a b c d mit a b c d entweder oder. lso 2 4 6 Möglichkeiten.,, +, Neben,, NND, NOR, XOR,, max, min, auch noch 8

Umformungsgesetze und Rechenregeln I Wiederholte Verknüpfung von mehreren ussagen liefert Funktion von ussagen. Funktionswerte sind Wahrheitswerte für alle auftretenden Fälle Wahrheitstafel. Zwei Funktionen sind gleich, wenn sie identische Wahrheitstafeln haben. eispiel: gleichwertig mit ( ) ( ) ( ) ( ) 9

Umformungsgesetze und Rechenregeln II Implikation ist äquivalent zu ( ) : ( ) Frage: Wieviele Operatoren braucht man, um alle logischen Operatoren darstellen zu können?

Kommutativität und ssoziativität Zwei Kommutativgesetze: Vgl. a b b a, a+bb+a Zwei ssoziativgesetze: Vgl. (a b) c a (b c) (a+b)+c a+(b+c) ( ) ( ) C C ( ) ( ) C C

Distributivgesetze und De Morgan Zwei Distributivgesetze: ( ) C ( C) ( C) ( ) C ( C) ( C) Vgl. (a+b) ca c+b c De Morgan sche Regeln: Vgl.???? ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2

Weitere Regeln ( ) nwendung der Regeln als Ersatz für Wahrheitstafeln: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) ) ( ) Konjunktive/Disjunktive Normalform. 3

4 Halbaddierer Ü S ( ) ( ) ( ) S Ü + :, ), ( ), ( Ü S S Ü

5 Volladdierer Ü in S ( ) ( ) ( ) Ü Ü in out S Ü Ü out in ),, ( ),, ( in in out Ü S Ü Ü

ddition zweier Zahlen Eingabe: 3 2 und 3 2 2 S Ü 2 2 S 2 Ü 2 2 S 3 Ü 3 usgabe: Summe von 3 2 und 3 2 in S 3 S 2 S. 6

Mehrwertige Logik Fuzzy Logic etrachte nicht nur und, und, Sondern z.., undetermined und,,.5, und Dreiwertige Logik. llgemeiner: Wahrheitswert a mit a. Definiere dann die Operatoren allgemeiner: a b : a b a : a a b : a + b a b oder a b : min( a, b) a b : max( a, b) Definiere Operatoren so, dass sie für die Standard-Logik übereinstimmen! 7

Widersprüche Hans ist Friseur in ubing. Er rasiert jeden Morgen jeden Mann in ubing, der sich nicht selbst rasiert. Rasiert er sich selbst oder nicht? Hans der Friseur sagt: lle Friseure lügen immer. Widerspruch durch Selbstbezüglichkeit. nwendung in der Mathematik und Informatik. llmenge sei die Menge, die alle Mengen enthält. Enthält sich die llmenge dann auch selbst? Vollständigkeit - Widerspruchsfreiheit 8