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2.逻辑命题的推理理论

范式

  • 由一些命题变元或其否定构成的 析取式 称为 简单析取式 。约定单个变元或其否定是简单析取式
  • 由一些命题变元或其否定构成的 合取式 称为 简单合取式 。约定单个变元或其否定是简单合取式

主范式

  • 一个公式的等价公式,仅由小项的 析取 组成,则称为 主析取范式
  • 一个公式的等价公式,仅由大项的 合取 组成,则称为 主合取范式
  • 记法:大河一非,小溪零非
  • 编码需要 使用求和求积 符号

小项

  • 每个变元及其否定不同时存在,但两者之一必须出现且仅出现一次,这样的简单合取式叫做布尔合取式也叫做小项或极小项
\[m_0 = m_{000} = \neg P \land \neg Q \land \neg R$$ $$m_1 = m_{001} = \neg P \land \neg Q \land R\]

主析取范式

\[ (p \rightarrow q) \rightarrow r \Leftrightarrow m_{111} \lor m_{101} \lor m_{100} \lor m_{011} \lor m_{001} \]

大项

  • 在简单析取式中,每个变元及其否定不同时存在,但两者之一必须出现且仅出现一次,这一的简单析取式叫做布尔析取也叫 大项 或 极大项。
  • 任意两个不同大项的析取式永真
  • 全体大项的合取式为假
\[M_0 = m_{000} = P \lor Q \lor R$$ $$M_1 = m_{001} = P \lor Q \lor \neg R\]

主合取范式

\[ (p \rightarrow q) \rightarrow r \\ \Leftrightarrow M_{000} \land M_{010} \land M_{110} \]

自然推理系统

  • P 规则(前提引入规则)
  • T 规则(结论引入规则)
定律 公式
附加率 \(A \Rightarrow (A \lor B)\)
合取化简规则 \((A\land B) \Rightarrow A\)
假言推理 \(((A\rightarrow B)\land A)\Rightarrow B\)
拒取式 \(((A\rightarrow B)\land \neg B) \Rightarrow \neg A\)
条件三段论 \(((A\rightarrow B)\land (B \rightarrow C)) \Rightarrow (A \rightarrow C)\)
析取三段论 \(((A\lor B)\land \neg B) \Rightarrow A\)
合取引入规则 \(A,B \Rightarrow (A\land B)\)

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一个推理过程

\[ (p\rightarrow q)\land(q\rightarrow r)\land p \Rightarrow r \]
  • (1) \(p\rightarrow p\) P规则
  • (2) p P规则
  • (3) q T(1)(2)假言推理
  • (4) \(q\rightarrow p\) P规则
  • (5) r T(3)(4) 假言推理

间接证明方法: 归谬法 P50

  • 要证明 \(H_1\land H_2...H_n \Rightarrow C\)
  • 只需要证明 \(H_1\land H_2...H_n \land \neg C \Rightarrow 0\)

间接证明方法: CP法

  • 要证明 \(H_1\land H_2...H_n \Rightarrow (A\rightarrow B)\)
  • 只需要证明 \(H_1\land H_2...H_n \land A \Rightarrow B\)