Исчисление высказываний, исчисление суждений, раздел математической логики, в котором формально-аксиоматическим методом изучаются сложные (составные) высказывания, составленные из простых (элементарных, не анализируемых) высказываний с помощью логических связок "и", "или", "если..., то" и "неверно, что". При этом ставится цель охарактеризовать общезначимые в том или ином смыслевысказывательные формы, т. е. те формулы, которые при любой подстановке высказываний вместо переменных дают высказывания, верные в соответствующем смысле.
Будем говорить, что ФАТ (формально-аксиоматическая теория) задана, если:
1. задан алфавит;
2. заданы формулы (слова в заданном алфавите);
3. определены аксиомы (выделенные формулы);
4.определены правила вывода (n-местное отношение на множестве формул Ф: ).
Если формулы ,следовательно, , то формула есть непосредственное следствие из предыдущих формул по правилу .
Последовательность — есть вывод формулы А, если любая формула Аi есть либо аксиома, непосредственное следствие предыдущих формул.
Пусть Г – множество формул.
, если , где любая из - аксиома, -следствие, -либо формула из Г. Если , тогда – теорема.
Элементарные свойства выводимости.
Пусть – формулы, – множество формул.
1. .
2.Если , то .
3.Если , то .
4.Если , тогда .
5.Если , то .
Исчисление высказываний:
1. Алфавит исчисления высказываний состоит из переменных высказываний: х,…, , логических связок и скобок .
- Формулы:
а) все переменные являются формулами;
б) если и – формулы, то и – формулы;
в) других нет.
3. Аксиомы.
I. ;
II. ;
III. ;
4. Правило вывода:
Modus Ponens. Если и – выводимые формулы, то выводима: .
Формула В есть непосредственное следствие формул А и .
Предикатом Р() называется функция, переменные которой принимают значения из некоторого множества М, а само значение функции принимает значения: 1 или 0.
Предикат от n-переменных, называют n-местным предикатом.
Исчисление предикатов:
1) Алфавит:
1. Предметные переменные х1, х2…;
2. Предикатные константы а1, а2….;
3. Функциональные буквы , где i – количество аргументов;
4. Предикатные буквы ;
5. Логические связки ;
6. Кванторы существования
2) Формулы (слова в алфавите):
1. Термы.
1. предметные переменные и константы являются термами;
2. если fn – функциональная буква, а t1, …, tn – термы, то fn(t1, … , tn) – терм.
2. Формулы.
1. если Аn – предикатная буква, а t1, …, tn – термы, тогда Аn (t1,…, tn) формула. Такая формула называется атомарной (элементарной). Все переменные в атомарной формуле являются свободными. Определение: переменная х является связанной, если х входит в квантор или находится в области действия квантора.
2. Если А формула, тогда - формула, причем все связанные переменные в А, являются связанными в .
3. Пусть А и В формулы, причем нет переменных которые были бы связаны в одной и свободны в другой, тогда - формула.
4. пусть А – формула и переменная х свободная, тогда и - формулы.
3) Аксиомы:
1. А1, А2, А3
2. А4 , если А(х) не содержит переменной у;
3. А5
4) Правило вывода:
1. m.p.
2.
3. , В не содержит х.
Под интерпретацией понимают систему М= , где М - непустое множество, а f – соответствие, сопоставляющего каждому предметному символу (букве) определенный предикат.
Формула называется общезначимой, если она принимает истинные значения на любом множестве
Теорема о полноте И Пр.
Ф-ла А выводима в И Пр Û когда она логически общезначима