- •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
Вопрос 6. Метод резолюций в ив. Правило согласия. Метод резолюций для
Хорновских дизъюнктов.
D1=D’1 v A, D2=D’2 vA тогда резольвента: res(D1,D2)=D’1 v D'2( по литере А),
а res (A, A) (по литере А ) = 0
УТВЕРЖДЕНИЕ: Если res(D1,D2)=D’1 v D'2 существует, то секвенция
D1, D2 ├ res(D1,D2) доказуема
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО: D1=1, D2=1 => в D1 или D2 истиной является другая литера=>
res(D1,D2)=1
S={D1,…,Dm}- множество дизъюнктов, последовательность дизъюнктов f1, …. , fn называется резолютивным выводом из множества S, если для любого i выполняется
fi € S или fi=res(fj , fk), где j, k <I
ТЕОРЕМА (о полноте метода резолюций)
Множество дизъюнктов S - противоречиво( секвенция S├ доказуема) существует резолютивный вывод из S ? который заканчивается 0 (противоречием)
ТЕОРЕМА Если S – множество дизъюнктов содержащее все свои резольвенты, то S противоречиво 0 € S
Правило СОГЛАСИЯ
K1= K’1 ٨ A , K2= K’2 ^ ‾A ,¬ res по А(K1, K2) = K’1 ^ K’2, ¬res (A,¬A)=1
ТЕОРЕМА о полноте
Множество конъюнктов S = {K1, … ,K2} общезначно, (т е ╞ K1 v …. V Km)
существует вывод из S по правилу согласия, который заканчивается на 1 .
ХОРНОВСКИЕ ДИЗЪЮНКТЫ
Дизъюнкт D называется Хорновским, если D содержит не более одной положительной литеры
S – множество хорновских дизъюнктов. Противоречиво ли S?
0 ¢ S => выбираем из S факт , дизъюнкт С, содержащий ¬P
res (C , P) = вычеркиваем из С литеры ¬P
S:=(S\{C})U({res(C,P)}, процесс продолжается до вывода 0, или стабилизируется на некоторое множество Хорновских дизъюнктов, не содержащее 0
Вопрос 7. Алгебраические системы. Формулы сигнатуры Подформулы. Свободные и связанные переменные. Предложения. Истинность формулы на элементах алгебраической системы.
Алгебраическая система сигнатуры - пара € = A, , где каждому предиксному символу p(n) сопоставлено некоторое n – местное отношение на A, а каждому функциональному символу fn - n местная операция на A.
Атомарные формулы сигнатуры :
-
если t1, …, tn T( ), то t1 t2 – атомарная формула сигнатуры
-
если t1, …, tn T( ), p( n ) , то p(t1, …, tn) – атомарная формула сигнатуры
-
других формул нет.
Формулы сигнатуры
-
любая атомарная формула сигнатуры является формулой сигнатуры
-
если и - формулы сигнатуры , x V, то ( ), ( ), ( ), x , x - формулы сигнатуры .
-
других формул нет.
формула сигнатуры SF() – множество подформул
-
если атомарная формула, то SF() – SF() =
-
если , или , то SF(1) SF(2)
-
если x или x , то SF() = SF(1) {2}
= {F(2), P(1)}
Вхождение переменной Х в формулу называется связанным, если Х входит в терм или предикат, который находится в области действия квантора X или X. Вхождение переменной называется свободным, если оно не является связанным. Переменная Х называется связанной (свободной), если некоторое ее вхождение связанное (свободное).
Предложение называется формула, не имеющая свободных переменных.
-
z x(y R(x, y)p(x)); z – фиктивная переменная
-
y x(R(x, y)x Q(x))
y x(R(x, y)z Q(z))
, FV() {x1, x2, …, xn}
Формула (х1, …, хn) сигнатуры называется тождественно истиной или общезначимой (тождественно ложной или противоречивой), если для любой алгебраической системы = A, и любых a1, …, anA выполняется ╞ (a1, …, an). (╞ (a1, …, an).)
Формула (х1, …, хn) называется выполнимой (опровержимой), если для нек. = A, и нек. a1, …, anA выполняется ╞ (a1, …, an).