一阶逻辑基本概念复习课程
。
–n=1时,一元谓词——表示x1具有性质P。 –n≥2时,多元谓词——表示x1,x2,…,xn具有关系P。
0元谓词:不含个体变项的谓词。如F(a)、G(a,b)、
P(a1,a2,…,an)。若F、G、P为谓词常项,则上述0元谓词为命 题常项;若F、G、P为谓词变项,则为命题变项。
n元谓词是命题吗?
则P(x,y,z)为三元谓词。 指定元素--命题:P(2,3,4)=1,P(4,2,2)=0
例题
将命题“这只大红书柜摆满了那些古书。”符号化.
(1)设 F(x,y):x摆满了y,R(x):x是大红书柜
Q(y):y是古书, a:这个书柜 b:那些书
符号化为:R(a)∧Q(b)∧F(a,b)
(2)设 A(x):x是书柜, B(x):x是大的
S={1,2,…,50} 表述S中所有元素都大于3这样一个性质,需要 1>3, 2>3, …, 50>3 等50个命题。ຫໍສະໝຸດ 2. 不能描述命题间的逻辑联系
例如,逻辑学中著名的苏格拉底三段论: P:所有人必死 Q:苏格拉底是人 R:苏格拉底必死
表示为命题逻辑:应该有 (PQ) R,也就是公式 (PQ)R应该是恒真的。
离散数学
第4章 一阶逻辑基本概念
本章说明
本章的主要内容
– 一阶逻辑基本概念、命题符号化 – 一阶逻辑公式、解释及分类
本章与后续各章的关系
–克服命题逻辑的局限性 –是第五章的先行准备
命题逻辑的缺陷
把命题看成是一个个孤立的命题,忽略了命题之间的联 系,不能反映某些重要的常见的逻辑思维过程。
1. 繁琐 例. 表述集合个体性质及相互关系
–命题:电子计算机是科学技术的工具。 个体词:电子计算机。
–命题:他是三好学生。 个体词:他。
说 明
个体词一般是充当陈述句主语的名词或代词
个体词及相关概念
个体常项:表示具体或特定的客体的个体词,用小写字母a, b,c,…表示。
个体变项:表示抽象或泛指的客体的个体词,用x,y,z,…表
示。
原因——命题P的确切意思应该是: “对任意x,如果 x是人,则x必死”。 但是
H(x)M(x)
中并没有确切的表示出 “对任意x”这个意思,因此,在 谓词逻辑中除引进谓词外,还需要引进 “对任意x”这个 语句,及其对偶的语句 “存在一个x”。
显然该公式不是恒真的,解释{P,Q,R}就能弄 假该公式。
原因:命题R和命题P, Q是有内在关系的,只是这 种关系在命题逻辑中无法表示。
因此,需要对命题的成分、结构和命题间的共同 特性等作进一步的分析,分析出个体词、谓词和 量词,以期达到表达出个体与总体的内在联系和 数量关系,这正是谓词逻辑所要研究的问题。
个体域(或称论域):指个体变项的取值范围。
–可以是有穷集合,如{a, b, c}, {1, 2}。
–可以是无穷集合,如N,Z,R,…。
全总个体域(universe)——由宇宙间一切事物组成 。
说 明
本教材在论述或推理中,如果没有指明所采
用的个体域,都是使用的全总个体域。
谓词及相关概念
谓词(predicate)是用来刻画个体词性质及个体词之间相 互关系的词。
本章内容
4.1 一阶逻辑命题符号化 4.2 一阶逻辑公式及解释
本章小结 习题 作业
4.1 一阶逻辑命题符号化
一阶逻辑命题符号化的三个基本要素 –个体词 –谓词 –量词
个体词及相关概念
个体词:指所研究对象中可以独立存在的具体或抽
象的客体。
心物一元 or 心物二元?
举例
量子力学中的测不准原理
(1) 是无理数。 是个体常项,“是无理数”是谓词,记为F,命题符号 化为F() 。
(2) x是有理数。 x是个体变项,“是有理数”是谓词,记为G,命题符号 化为G(x)。
(3) 小王与小李同岁。 小王、小李都是个体常项,“与同岁”是谓词,记为H ,命题符号化为H(a,b) ,其中a:小王,b:小李。
G(x,y)不是命题,而是一个命题函数即谓词。 将x,y代以任意确定的个体,由G(x,y)都能得到一个
命题。
例题
D={2, 3, 4} 设P(x):x大于3,则P(x)为一元谓词。 指定元素--命题:P(2)=0, P(3)=0, P(4)=1 设P(x,y):x大于y,则P(x,y)为二元谓词。 指定元素--命题:P(2,3)=0, P(4,2)=1 设P(x,y,z):若x+y-1=z,则P(x,y,z)为1,否则为0 。
则三段论的三个命题表示如下: P: H(x)M(x) Q: H(苏格拉底) R: M(苏格拉底)
但问题是…
令命题P為:所有人都会死 ,其否定命題為 P = (H(x)M(x)) = (H(x)M(x)) = H(x)M(x)
亦即,命题 P“所有人都会死” 的否定命题是 “所有人 都不會死”。这和人们对命题 “所有人都必死”的否定 的理解並不一致。
(4) x与y具有关系L。 x,y都是个体变项,谓词为L,命题符号化为L(x,y)。
谓词及相关概念
谓词常项:表示具体性质或关系的谓词。用大写字母表示。 如(1)、 (2) 、(3) 中谓词F、G、H。
谓词变项:表示抽象的、泛指的性质或关系的谓词。用大写 字母表示。如(4) 中谓词L。
n(n1)元谓词:P(x1,x2,…,xn)表示含n个个体变项的n元谓词
思 考
不是,只有用谓词常项取代P,用个体常项取代 x1,x2,…,xn时,才能使n元谓词变为命题。
谓词的形式化定义
设D是非空个体名称集合,定义在Dn上取值于{0,1} 上的n元函数,称为n元命题函数或n元谓词。其中Dn表 示集合D的n次笛卡尔乘积。
例:令G(x,y): “x高于y”,G(x,y)是一个二元谓词。 将x代以个体 “张三”,y代以个体 “李四”,则G(张 三,李四)就是命题: “张三高于李四”。
C(x):x是红的, D(y):y是古老的
E(y): y是图书, F(x,y):x摆满了y
a:这个东西
b:那些东西
符号化为:A(a)∧B(a)∧C(a)∧D(b)∧E(b)∧F(a,b)
现在可以将苏格拉底三段论符号化为…
用谓词的概念可将苏格拉底三段论做如下的符号化: 令 H(x)表示 “x是人”, M(x)表示 “x必死”。