Σειρά Προβλημάτων 2 Λύσεις

Σχετικά έγγραφα
Κατ οίκον Εργασία 2 Λύσεις

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 2

Λύσεις 2 ης Σειράς Ασκήσεων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 2

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙ ΛΟΓΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Σειρά Προβλημάτων 1 Λύσεις

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 1

Σειρά Προβλημάτων 1 Λύσεις

Κατηγορηματικός Λογισμός (ΗR Κεφάλαιο )

\5. Κατηγορηματικός Λογισμός (Predicate Calculus)

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 3

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Παράδειγμα άμεσης απόδειξης. HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Μέθοδοι αποδείξεως για προτάσεις της μορφής εάν-τότε

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

ΗΥ118 - Διακριτά Μαθηματικά. Εαρινό Εξάμηνο 2013

ΗΥ118: Διακριτά Μαθηματικά - Εαρινό Εξάμηνο 2017 Τελική Εξέταση Ιουνίου - Τετάρτη, 14/06/2017 ΛΥΣΕΙΣ

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 3

B = {x A : f(x) = 1}.

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Παράδειγµα άµεσης απόδειξης. Μέθοδοι αποδείξεως για προτάσεις της µορφής εάν-τότε Αποδείξεις

ΠΛΗ 20, 3 η ΟΣΣ (Κατηγορηματική Λογική)

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 3

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Νόµοι ισοδυναµίας. Κατηγορηµατικός Λογισµός. ιακριτά Μαθηµατικά, Εαρινό εξάµηνο Παρασκευή, 24/02/2017

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 4

Σειρά Προβλημάτων 4 Ημερομηνία Παράδοσης: 13/11/13

f(f 1 (B)) f(f 1 (B)) B. X \ (f 1 (C)) = X \ f 1 (C) = f 1 (Y \ C) X \ (f 1 (C)) f 1 (Y \ C). f 1 (Y \ C) = f 1 (Y \ C ) = X \ f 1 (C ).

Ασκήσεις Επανάληψης Λύσεις

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 4

ΠΛΗ 20, 3 η ΟΣΣ (Κατηγορηματική Λογική)

Φυλλάδια 2&3: Κατηγορηµατική Λογική

Λύσεις 1 ης Σειράς Ασκήσεων

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

ΗΥ118: Διακριτά Μαθηματικά Εαρινό εξάμηνο 2019 Λύσεις ασκήσεων προόδου

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

Mαθηματική Λογική και Λογικός Προγραμματισμός

Λογική Δημήτρης Πλεξουσάκης Ασκήσεις στον Κατηγορηματικό Λογισμό Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

Σειρά Προβλημάτων 1 Λύσεις

Κεφάλαιο 8 Σημασιολογία λογικών προγραμμάτων

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

Στοιχεία Κατηγορηματικής Λογικής

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 4

ΗΥ118 Διακριτά Μαθηματικά. Εαρινό Εξάμηνο 2017

LÔseic Ask sewn sta Jemèlia twn Majhmatik n I

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 1

ΗΥ118: Διακριτά Μαθηματικά - Εαρινό Εξάμηνο 2016 Τελική Εξέταση Ιουνίου - Τετάρτη, 15/06/2016 Λύσεις Θεμάτων


ΗΥ118: Διακριτά Μαθηματικά Εαρινό εξάμηνο 2016 Λύσεις ασκήσεων προόδου

Ασκήσεις Επανάληψης Λύσεις

Στοιχεία Κατηγορηματικής Λογικής

Στοιχεία Κατηγορηματικής Λογικής

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Ένα παράδειγµα... Έχουµε δει. Κατηγορηµατικός Λογισµός. ιακριτά Μαθηµατικά, Εαρινό εξάµηνο Πέµπτη, 23/02/2017

Στοιχεία Προτασιακής Λογικής

Σειρά Προβλημάτων 5 Λύσεις

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Λογική. Δημήτρης Πλεξουσάκης. 5ο μέρος σημειώσεων: Κατηγορηματικός Λογισμός (Predicate Calculus)

i) Για να δείξουμε την επιθυμητή ισότητα, δείχνουμε πως A B {A x : x B} και πως {A x : x B} A B. Για τον πρώτο εγκλεισμό, έστω a A B, δηλάδη a A και a

[(W V c ) (W c V c )] c \ W = [(W V c ) (W c V c )] c \ W = [(W V c ) c (W c V c ) c ] \ W = [(W c W ) V ] \ W

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

lim (f(x + 1) f(x)) = 0.

Σειρά Προβλημάτων 5 Λύσεις

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Σειρά Προβλημάτων 4 Λύσεις

Μερικές διατάξεις. HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Μερικές διατάξεις, παράδειγµα. ιαγράµµατα Hasse: Αναπαράσταση σχέσεων µερικής διάταξης

ΗΥ118 Διακριτά Μαθηματικά. Εαρινό Εξάμηνο Παράδοση: Τρίτη 26/2/2019, μέχρι το τέλος του φροντιστηρίου

ΕΠΛ 412 Λογική στην Πληροφορική 4-1

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 3

Ανδρέας Παπαζώης. Τμ. Διοίκησης Επιχειρήσεων

HY 180 Λογική Διδάσκων: Δ. Πλεξουσάκης Φροντιστήριο 5

Περιεχόμενα 1 Πρωτοβάθμια Λογική Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά και Πληροφορικής Μαθηματικά Πανεπιστήμιο ΙΙ Ιωαννίνων ) / 60

Λύσεις Σειράς Ασκήσεων 3Β

Συνέπεια, Εγκυρότητα, Συνεπαγωγή, Ισοδυναμία, Κανονικές μορφές, Αλγόριθμοι μετατροπής σε CNF-DNF

1 Συνοπτική ϑεωρία. 1.1 Νόµοι του Προτασιακού Λογισµού. p p p. p p. ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών

4. Ο,τιδήποτε δεν ορίζεται με βάση τα (1) (3) δεν είναι προτασιακός τύπος.

ΘΕΜΑ Α ΘΕΜΑ B. Β.1. Γνωρίζουμε ότι τα σημεία Α(π,4) και Β(-2π,6) ανήκουν στην ΑΛΓΕΒΡΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

+ 1 n 5 (η) {( 1) n + 1 m

Υποθετικές προτάσεις και λογική αλήθεια

ΗΥ118: Διακριτά Μαθηματικά - Εαρινό Εξάμηνο 2018 Τελική Εξέταση Ιουνίου Λύσεις

ΣΥΓΚΛΙΣΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ: Ορισμός Cauchy

Προτασιακή Λογική. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ ΤΕΙ Ηπείρου Γκόγκος Χρήστος

bca = e. H 1j = G 2 H 5j = {f G j : f(0) = 1}

ΗΥ118: Διακριτά Μαθηματικά Εαρινό εξάμηνο 2018 Λύσεις ασκήσεων προόδου

17/10/2016. Στατιστική Ι. 3 η Διάλεξη

p(x, y) = 1 (x + y) = 3x + 6, x = 1, 2 (x + y) = 3 + 2y, y = 1, 2, 3 p(1, 1) = = 2 21 p X (1) p Y (1) = = 5 49

Σειρά Προβλημάτων 4 Λύσεις

Κατηγορηµατική Λογική Προτασιακή Λογική: πλαίσιο διατύπωσης και µελέτης επιχειρηµάτων για πεπερασµένο πλήθος «λογικών αντικειµένων». «Λογικό αντικείµε

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΕΚΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

Σειρά Προβλημάτων 3 Λύσεις

x < y ή x = y ή y < x.

Transcript:

Σειρά Προβλημάτων 2 Λύσεις Άσκηση 1 Χρησιμοποιώντας τα πιο κάτω κατηγορήματα και σταθερές και υποθέτωντας ως σύμπαν το σύνολο όλων των ανθρώπων, να διατυπώσετε τις προτάσεις που ακολουθούν στον Κατηγορηματικό Λογισμό. C(x) : ο/η x είναι ορειβάτης H(x) : ο/η x είναι πεζοπόρος F(x) : ο/η x είναι ατρόμητος/η L(x,y) : στο άτομο x αρέσει το άτομο y A(x,y) : το άτομο x θαυμάζει το άτομο y Μ(x,y) : το άτομο x είναι πιο περιπετειώδες από το y A(x) : ο/η x είναι περιπετειώδης Ε : Ελεονόρα Π : Παναγιώτης (α) Είτε η Ελεονόρα είναι μια ατρόμητη πεζοπόρος είτε ο Παναγιώτης είναι ένας περιπετειώδης ορειβάτης. (β) Αν ο Παναγιώτης δεν είναι ούτε περιπετειώδης ούτε ατρόμητος, τότε δεν τον θαυμάζει η Ελεονόρα. (γ) Κάθε ορειβάτης είναι και πεζοπόρος αλλά όχι το αντίθετο. (δ) Οι ορειβάτες και οι πεζοπόροι που είναι είτε ατρόμητοι είτε περιπετειώδεις θαυμάζουν τον εαυτό τους. (ε) Κάθε ορειβάτης είναι πιο περιπετειώδης από κάποιο πεζοπόρο. (α) (F(E) H(E)) (A(Π) C(Π)) (β) (A(Π) F(Π)) A(E,Π) (γ) x (C(x) H(x)) x (H(x) C(x)) (δ) x [ (C(x) H(x)) (F(x) A(x)) A(x,x)] (ε) x [ C(x) y (H(y) M(x,y)) ] Να μεταφράσετε σε φυσική γλώσσα τις πιο κάτω προτάσεις: (ζ) ( A(Π) Μ(E,Π)) (L(E,Π) Α(Ε,Π)) (η) x [(Η(x) C(x)) A(x)] (θ) x ( Η(x) C(x) ) y ( H(y) C(y) ) (ζ) Αν ο Παναγιώτης δεν είναι περιπετειώδης ή η Ελεονόρα είναι πιο περιπετειώδης από τον Παναγιώτη, τότε ο Παναγιώτης αρέσει στην Ελεονόρα αλλά η Ελεονόρα δεν θαυμάζει τον Παναγιώτη. (η) Κάθε πεζοπόρος και ορειβάτης είναι περιπετειώδης. (θ) Υπαρχει κάποιο άτομο που είναι είτε πεζοπόρος είτε ορειβάτης και υπάρχει κάποιο άτομο που δεν είναι ούτε πεζοπόρος ούτε ορειβάτης. Σειρά Προβλημάτων 2 Χειμερινό Εξάμηνο 2017 Σελίδα 1

Άσκηση 2 Να αποδείξετε τα πιο κάτω λογικά επακόλουθα του κατηγορηματικού λογισμού. (α) x P(x) x P(x) (β) x P(a,x,x), x y z(p(x,y,z) P(f(x),y,f(z))) z P(f(a),z,f(f(a))) (γ) x y [ (G(x,y) (K(y) C(x))) ((K(y) C(x)) G(x,y))], x G(i,x), z K(z) x C(x) (δ) x [F(x) (R(x,a) R(a,x))], x R(a,x) [ x R(x,a)] [ x F(x)] (ε) x y (P(x) Q(y)) y x (P(x) Q(y)) (α) x P(x) x P(x) 1. x P(x) προϋπόθεση 2. x P(x) προσωρινή υπόθεση 3. a P(a) προσωρινή υπόθεση 4. P(a) x e 1 5. e 3 6. x e 2, 3 5 7. x P(x) i 2 (β) x P(a,x,x), x y z(p(x,y,z) P(f(x),y,f(z))) z P(f(a),z,f(f(a))) 1. x P(a,x,x) προϋπόθεση 2. x y z (P(x,y,z) P(f(x), y, f(z))) προϋπόθεση 3. P(a,f(a),f(a)) x e 1 4. y z(p(a,y,z) P(f(a), y, f(z))) x e 2 5. z (P(a,f(a),z) P(f(a),f(a),f(z))) y e 4 6. P(a,f(a),f(a)) P(f(a), f(a), f(f(a))) z e 5 7. P(f(a),f(a),f(f(a))) e 6, 3 8. z P(f(a), z, f(f(a))) z i 7 Σειρά Προβλημάτων 2 Χειμερινό Εξάμηνο 2017 Σελίδα 2

(γ) x y [ (G(x,y) (K(y) C(x))) ((K(y) C(x)) G(x,y))], x G(i,x), z K(z) x C(x) 1. x y [ (G(x,y) (K(y) C(x))) ((K(y) C(x)) G(x,y))] προϋπόθεση 2. x G(i,x) προϋπόθεση 3. z K(z) προϋπόθεση 4. a K(a) προσωρινή υπόθεση 5. G(i,a) x e 3 6. y [ (G(i,y) (K(y) C(i))) ((K(y) C(i)) G(i,y))] x e 1 7. (G(i,a) (K(a) C(i))) ((K(a) C(i)) G(i,a)) x e 6 8. G(i,a) (K(a) C(i)) 1 e 7 9. K(a) C(i) e 8, 5 10. C(i) e 9, 4 11. x C(x) x i 10 12. x C(x) z e 3, 4 11 (δ) x [F(x) (R(x,a) R(a,x))], x R(a,x) [ x R(x,a)] [ x F(x)] 1. x [F(x) (R(x,a) R(a,x))] προϋπόθεση 2. x R(a,x) προϋπόθεση 3. x R(x,a) υπόθεση 4. b R(a,b) x e 2 5. F(b) (R(b,a) R(a,b)) x e 2 6. F(b) υπόθεση 7. R(b,a) R(a,b) ΜΡ 5, 6 8. R(b,a) υπόθεση R(a,b) υπόθεση 9. R(b,a) x e 3 e 4, 8 10. e 8, 9 11. e 7, 8 10 12. F(b) i 6 11 13. x F(x) x i 12 14. x F(x) x e 2, 4 13 15. [ x R(x,a)] [ x F(x)] i 3 14 Σειρά Προβλημάτων 2 Χειμερινό Εξάμηνο 2017 Σελίδα 3

(ε) x y (P(x) Q(y)) y x (P(x) Q(y)) 1. x y (P(x) Q(y)) προϋπόθεση 2. x P(x) x P(x) προϋπόθεση 3. x P(x) υπόθεση x P(x) υπόθεση 4. x 0 x P(x) Διαφάνεια 3 28 5. P(x 0) x e 3 a P(a) υπόθεση 6. P(x 0) Q(b) i 4 y (P(a) Q(y) x e 1 7. x (P(x) Q(b)) x i 4 6 b P(a) Q(b) υπόθεση 8. y x (P(x) Q(y)) x i 7 P(a) υπόθ. Q(b) υπόθεση 9. e 5,8 x 0 10. y x (P(x) Q(y)) P(x 0) Q(b) i 8 11. e 10 x (P(x) Q(b)) x i 9 10 12. y x (P(x) Q(y)) x i 11 13. y x (P(x) Q(y)) e 7, 8 12 14. y x (P(x) Q(y)) y e 6, 7 13 15. y x (P(x) Q(y)) x e 4, 5 14 16. y x (P(x) Q(y)) e 2, 3 15 Άσκηση 3 Να αποφασίσετε κατά πόσο κάθε μια από τις πιο κάτω προτάσεις είναι έγκυρη. Αν δεν είναι έγκυρη να αποφασίσετε αν είναι ικανοποιήσιμη. Σε κάθε περίπτωση να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας είτε δίνοντας απόδειξη χρησιμοποιώντας τη σημασιολογία του Κατηγορηματικού Λογισμού (αλήθεια του Τάρσκι) ή παρουσιάζοντας κατάλληλο μοντέλο. (α) x y [P(x) (P(y) (x = y))] x y (x = y) (β) x y [S(x,y) ( z (S(x,z) S(z,y)))] (γ) x y (P(x) Q(y)) x(p(x) y Q(y)) (α) x y (P(x) (P(y) (x = y))) x y (x = y) Η πρόταση είναι ικανοποιήσιμη. Ας θεωρήσουμε το μοντέλο: Α = {a,b} Ρ = {} Στο μοντέλο αυτό η πρόταση x y (P(x) (P(y) (x = y))) είναι αληθής: Αν x = y έχουμε F (F F) = T ενώ αν x y έχουμε F (F T) = T. Η πρόταση x y (x = y) είναι επίσης αληθής, αφού στο μοντέλο υπάρχουν δύο στοιχεία που διαφέρουν μεταξύ τους. Σειρά Προβλημάτων 2 Χειμερινό Εξάμηνο 2017 Σελίδα 4

Η παρατήρηση αυτή μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η πρόταση δεν είναι έγκυρη αν περιορίσουμε το σύμπαν του μοντέλου μας σε ένα σύνολο που περιέχει μόνο ένα στοιχείο. Για παράδειγμα αν θέσουμε: Α = {3} Ρ(x) = το x διαιρείται από το 2 Στο μοντέλο αυτό η πρόταση x y (P(x) (P(y) (x = y))) είναι αληθής: x = y = 3 και έχουμε F (F F) = T. Σε αντίθεση όμως με την προηγούμενη περίπτωση, η πρόταση x y (x = y) είναι ψευδής, αφού στο μοντέλο δεν υπάρχουν δύο διακριτά στοιχεία. Επομένως η αρχική πρόταση δεν ικανοποιείται. (β) x y (S(x,y) ( z (S(x,z) S(z,y)))) H πρόταση αυτή είναι ικανοποιήσιμη. Ας θεωρήσουμε το μοντέλο: Α= το σύνολο των φυσικών αριθμών S(x,y) = x y Προφανώς για κάθε ζεύγος φυσικών αριθμών a και b, αν a b τότε υπάρχει c τέτοιο ώστε a c και c b, π.χ., c = a. Εντούτοις η πρόταση δεν είναι έγκυρη αφού υπάρχει μοντέλο στο οποίο η πρόταση δεν είναι αληθής. Για παράδειγμα, αν θεωρήσουμε το μοντέλο με Α= το σύνολο των φυσικών αριθμών S(x,y) = x < y Τότε, αν και 1 < 2, δεν υπάρχει φυσικός αριθμός ο οποίος να βρίσκεται ανάμεσα στο 1 και το 2, επομένως [ x y (x < y ( z (x<z z<y)))] (γ) [ x y (P(x) Q(y))] [ x(p(x) y Q(y))] Θα αποδείξουμε ότι η πρόταση είναι έγκυρη. Υποθέτουμε, για να φτάσουμε σε αντίφαση, ότι η πρόταση δεν είναι έγκυρη. Τότε, για κάποιο μοντέλο Μ Μ x y (P(x) Q(y)) (1) και Μ x(p(x) y Q(y)) (2) Αφού Μ x(p(x) y Q(y)), τότε υπάρχει κάποιο a τέτοιο ώστε Μ P(a) y Q(y), δηλαδή Μ P(a) (3) και Μ y Q(y), δηλαδή, δεν υπάρχει τιμή c για την οποία Μ Q(c). (4) Από το (1) πιο πάνω, έχουμε ότι για κάθε τιμή του x, έστω b, Μ y (P(b) Q(y)). Συνεπώς, η πρόταση ισχύει και για x = a, δηλαδή, Μ y (P(a) Q(y)). Επομένως, υπάρχει κάποια τιμή για το y έστω b τέτοια ώστε, Μ P(a) Q(b). (5) Από το (5) και το (3) πιο πάνω, συμπεραίνουμε ότι Μ Q(b). (6) Οι προτάσεις (4) και (6) μας οδηγούν σε αντίφαση και επομένως η αρχική μας υπόθεση είναι λανθασμένη. Συμπέρασμα: Η πρόταση είναι έγκυρη. Σειρά Προβλημάτων 2 Χειμερινό Εξάμηνο 2017 Σελίδα 5

Άσκηση 4 Για κάθε ένα από τα σύνολα προτάσεων που ακολουθούν, να προτείνετε μοντέλο στο οποίο οι πρώτες δύο προτάσεις να είναι αληθείς και η τρίτη πρόταση να είναι ψευδής. Τα μοντέλα σας θα πρέπει να έχουν σύμπαν με το μικρότερο δυνατό μέγεθος. (α) (β) (γ) Α(a) B(a) x y [ (f(x) = f(y)) (x = y)] x R(x,x) z x R(z,x) Λύση (α) Σύμπαν Σ = {a} A Σ = {} B Σ = {a} Μπορούμε να επιβεβαιώσουμε ότι ικανοποιούνται οι δύο πρώτες προτάσεις της άσκησης αλλά όχι η τρίτη. (β) Το ίδιο μοντέλο με το σκέλος (α). (γ) Σύμπαν Σ = {a} R Σ = {} f Σ (a) = a Μπορούμε να επιβεβαιώσουμε ότι ικανοποιούνται οι δύο πρώτες προτάσεις της άσκησης αλλά όχι η τρίτη. Σειρά Προβλημάτων 2 Χειμερινό Εξάμηνο 2017 Σελίδα 6