Логико-лингвистические модели предикации и предикативности

Вид материалаРеферат

Содержание


Общезначимость и противоречивость
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

Общезначимость и противоречивость


В пропозициональной логике формула называется общезначимой, если она интерпретируется как истинная при любой интерпретации входящих в нее переменных. Примером общезначимой формулы исчисления высказываний может служить формула (a & b) ( (a b)). Это легко проверить, задав все четыре возможных комбинации, интерпретирующие а и b, и, убедившись, что во всех случаях формула интерпретируется как истинная. Аналогично определяется общезначимость формул в исчислении предикатов. Формула является общезначимой, если она интерпретируется как истинная при любой возможной интерпретации входящих в нее термов и функциональных переменных.

В пропозициональной логике формула называется противоречивой, если она интерпретируется как ложная при любой интерпретации входящих в нее переменных. Примером такой формулы исчисления высказываний является формула (a & a). Аналогично определяется противоречивость формул в исчислении предикатов. Предикатная формула является противоречивой, если для всех интерпретаций входящих в нее термов и функциональных переменных она является ложной.

Между общезначимостью и противоречивостью формул имеют место следующие связи:
  1. формула общезначима тогда и только тогда, когда ее отрицание противоречиво;
  2. если формула общезначима, то она непротиворечива (но не наоборот);
  3. если формула противоречива, то она не общезначима (но не наоборот).

Для компактности последующих записей условимся опускать знак конъюнкции, скобки при операции отрицания и внешние скобки у формул там, где это не приводит к неоднозначному пониманию. Кроме того, как и ранее, вместо знака отрицания будем использовать черту над соответствующим выражением.

Так, легко убедиться, что следующие 18 формул являются общезначимыми:
  1. (AB) (A B);
  2. (A B) (B A);
  3. (AB)(BA);
  4. (A (B  C)) ((A B)  C);
  5. (A(BC))((AB)C);
  6. (A (BC)) ((A B)( A C));
  7. (A (BC)) ((A B) ( A C));
  8. (AИ) И;
  9. (AЛ) A;
  1. (AИ) A;
  2. (AЛ) Л;
  3. (A) И;
  4. (A) Л;
  5. )А;
  6. ;
  7. ;



В качестве примера покажем, что формула непротиворечива при условии, что x и y определены на некоторой области D.

Введем обозначения:

1=; 2=; =12.

Преобразуем вторую формулу, выведя знак отрицания из под знака квантора  и заменив его квантором общности:

2=(yP(y)).

Если в некоторой области значения переменных x и y совпадают, то, очевидно, что формула  всегда ложна. Действительно, если x=y, то формула xP(x)& (xP(x))) ложна, так как это равносильно выражению A&(A)=Л. Рассмотрим случай, когда x и y в заданной области принимают разные значения.

Пусть y приняло такое значение, что (y) оказался истинным. Это означает, что при таком значении y предикат P(y) ложен. Так как x принимает значения из того же самого множества D, что и y, следовательно, ложно утверждение xP(x) (оно не выполняется для рассматриваемого значения y).

Если же 2 никогда не принимает истинного значения, то формула  всегда интерпретируется как ложная, так как A&Л=Л.

Таким образом, при любых значениях x и y формула  является ложной, следовательно, она противоречива.

В качестве очередного примера покажем, что формула = является общезначимой. Так как =12, где 1=xP(x); 2=, то для истинности  достаточно найти такую интерпретацию, при которой была бы истинна любая из формул 1 или 2 (или обе вместе). Но 1 и 2 связаны между собой следующим образом:

2=1.

Отсюда на основании соотношения 12 (из 18 соотношений) можно получить: =12=11=И.

Приведенные примеры проверки общезначимости и противоречивости чрезвычайно просты. Для общего случая эти процедуры проводить весьма нелегко, так как число различных предикатов бесконечно, а, следовательно, бесконечно и число возможных их интерпретаций. А никаких других общих приемов для решения подобных задач нет. Положение несколько упрощается при использовании предикатных описаний в реальных управленческих задачах. В этих случаях всегда имеется фиксированное множество различных предикатных символов и конечное число интерпретаций (так как множества Xi в конкретных приложениях всегда конечны и заданы). Поэтому для практических случаев перебор всегда конечен (хотя и может быть весьма большим по объему). Это позволяет использовать при доказательстве общезначимости и противоречивости формул (это оказывается нужным при поиске управленческих решений) обычные процедуры сокращения, характерные для алгоритмов решения переборных задач.

Например, требуется определить, является ли общезначимой формула xP(x), совпадающая по смыслу с утверждением: “Все агрегаты отремонтированы”.

Если речь идет о реальном производстве, для которого множество агрегатов задано (например, D={агрегат №1, агрегат №2, ..., агрегат №805}), то нужно проверить истинность исходной формулы путем определения истинности 805 высказываний вида “Агрегат №i отремонтирован”. Если все эти высказывания истинны, то исходная формула “общезначима“. Конечно, такое определение общезначимости не совпадает с тем, о котором говорилось выше, поэтому это слово взято в кавычки. Но на практике об этом можно не помнить.