Tietotekniikka ja diskreetti matematiikka

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Tietotekniikka ja diskreetti matematiikka"

Transkriptio

1 Tietotekniikka ja diskreetti matematiikka Tietotekniikassa Epäjatkuvan matematiikan (diskreetin matematiikan) välineitä. Ongelmien ja ratkaisujen kuvaus. Tavoite: Perehdytään tavanomaisimpiin käytetyistä välineistä ja niiden tavanomaisimpiin ominaisuuksiin. Lukutaidon saavuttaminen, ei matemaattisiin teorioihin perehtyminen. Ajattelun matematiikka Logiikka = "oppi oikeasta ajattelusta". Logiikka kehittää välineitä pohdittavan asian (=lause) totuusarvon määräämiseksi. Logiikan säännöt Tarkka merkitys matemaattisille väittämille. Tietotekniikassa: Piirisuunnittelu, ohjelmointi, ohjelmien oikeaksi todistaminen, tekoälytutkimus jne.

2 Logiikka ei puutu siihen, onko jokin perusväite sellaisenaan tosi. Se pyrkii tilanteessa, jossa tietyt väitteet on hyväksytty tosiksi, ratkaisemaan mitä muita näitä väitteestä johdettuja väitteitä on pidettävä tosina. Esimerkki. Olkoot A: Opiskelijat lukevat paljon. B: Teekkarit ovat opiskelijoita. C: Teekkarit lukevat paljon. Ovatko A ja B totta? Logiikka ei anna vastausta Jos tiedetään, että A ja B ovat tosia, niin logiikan mukaan myös C on tosi Totuusarvojen lukumäärä Yksinkertaisessa muodossa katsotaan totuusarvoja olevan kaksi: tosi ja epätosi 2-arvoinen logiikka. Arkipäivän tilanteissa käytetään n-arvoista logiikkaa, n 3 Moniarvoinen logiikka Epävarmuus lauseen totuusarvosta Sumea logiikka

3 Kurssilla käsitellään: lauselogiikkaa (propositiologiikkaa) (2-arvoinen) predikaattilogiikkaa (2-arvoinen) Pohdittava asia on lause logiikan mielessä (=LLM), jos ko. asian totuusarvo (looginen arvo) voidaan määrätä yksikäsitteisesti. Kaikki luonnollisen kielen lauseet eivät ole logiikan mielessä lauseita. Esimerkki. Ovatko seuraavat luonnollisen kielen lauseet lauseita logiikan kannalta? a) "Tietotekniikan matematiikan kurssissa on viisi välikoetta" b) "Salissa on videotykki" c) "USA:n presidentinvaalikampanja on hillitty ja sivistynyt" d)"onko verosuunnittelu sallittua?" e)"x = 12" Ratk.... Tarkastellaan 2-arvoista logiikkaa. Totuusarvot ovat tosi (=T) ja epätosi (=E).

4 Määritelmä Lauseita yhdistellä erityisillä yhdistäjillä (konnektiiveilla, toimituksilla). Yhdistäjiä (toimituksia): on 1- ja 2- paikkaisia. Tavallisten yhdistäjien vastineet luonnollisessa kielessä: 2- paikkaiset: ja, tai, jos..., niin..., nämä toimitukset koskevat aina kahta lausetta 1- paikkaiset: ei, toimitus koskee yhtä lausetta kerrallaan. Symbolit Suusanalliset lauseet korvataan merkeillä A, B,... Yhdistäjät: = ja = tai = jos, niin = ei Lauseelle merkkimuotoinen (=symbolimuotoinen) esitys. Lause Aurinko paistaa tai vesi on kylmää. on symbolimuotoisena: A B, kun merkitään: A: Aurinko paistaa B: Vesi on kylmää.

5 Muut merkinnät Yleisimmät merkinnät toimituksille: Toimitus Matem. nimitys Merkki Muita merkintöjä EI Negaatio ja NOT JA Konjunktio &, ja AND TAI Disjunktio + ja OR JOS... NIIN Implikaatio Esimerkki Esimerkki 2.2. Olkoot lauseet: A:"Iltapäivällä sataa " B:"Yöllä on hallaa". Lausu symbolimuodossa lauseet: a)"iltapäivällä ei sada ja yöllä on hallaa" b)"jos iltapäivällä sataa, niin yöllä ei ole hallaa." Ratk. a) A (B) b) A (B ).

6 Määritelmiä Yhdistetty lause: Lause, joka on pantu kokoon muista lauseista toimitusten avulla. Alkeislause: Lause, joka ei ole yhdistetty lause. Määrättäessä yhdistetyn lauseen totuusarvoa, lause puretaan alkeislauseisiin ja niitä yhdistäviin toimituksiin. Totuustaulut Lauseiden A B, A B ja A totuustaulut: A B A B T T T T E E E T E E E E A B A B T T T T E T E T T E E E A A T E E T A B on tosi vain kun sekä A että B ovat tosia. A B on tosi vain kun jompikumpi tai molemmat lauseista A ja B ovat tosia.

7 Jos, niin rakenne "Tavallisessa"päättelyssä esiintyy "jos... niin-päätelmiä. Sen vastine lauselogiikassa on implikaatio A B. Miten määritellään implikaation A B totuusarvo? Esimerkki 2.3. C: "Jos saan ison lottovoiton, niin annan euroa hyväntekeväisyyteen" Merkitään: A:"Saan ison lottovoiton" B:"Annan euroa hyväntekeväisyyteen" Silloin C on symbolimuodossa A B. C on tosi jos sekä A, että B ovat tosia C on epätosi, jos A on tosi ja B epätosi. Lauseella C on merkitystä vain kun A on tosi. Lauselogiikan lauseilla aina totuusarvo, myös tapauksessa A on epätosi. Yhdistetyn lauseen C totuusarvon tapauksessa A on epätosi, ei saa "estää"lauseen todenperäisyyttä. Lausetta C ei voida pitää epätotena vain sen perusteella, että lottovoittoa ei tule. Tämän vuoksi lause A B on tosi aina kun A on epätosi.

8 Implikaation totuustaulu Lauseen A B totuustaulu on seuraava: A B A B T T T T E E E T T E E T A B on tosi, vain kun A on epätosi tai sekä A, että B ovat tosia. "Jos tänään on perjantai, niin 2+3=5"on tosi joka päivä. "Jos tänään on perjantai, niin 2+3=6"on tosi muina päivinä, paitsi perjantaina. Implikaation osat Lauseessa A B A = oletus B=johtopäätös.

9 Esimerkki 2.4. "Jos saan ison lottovoiton, niin annan euroa hyväntekeväisyyteen" Muita vastaavia ilmaisuja: a)"annan euroa hyväntekeväisyyteen, jos saan ison lottovoiton." b)"ison lottovoiton saamisesta seuraa euron anto hyväntekeväisyyteen." c) "Olen saanut ison lottovoiton vain jos annan euroa hyväntekeväisyyteeen." d) "Riittävä ehto euron antamiselle hyväntekeväisyyteen on ison lottovoiton saaminen." e) "Annan euroa hyväntekeväisyyteen silloin kun saan ison lottovoiton." f)"välttämätön ehto ison lottovoiton saamiselle on euron antaminen hyväntekeväisyyteen." Implikaation ilmaisut Implikaatio A B: jos A niin B A:sta seuraa B A vain jos B A on riittävä ehto B:lle B jos A B on välttämätön ehto A:lle

10 If then rakenne Ohjelmointikielten if A then S rakenteessa ei pohdita lauseen if A then S totuusarvoa, vaan kysymyksessä on toimintakäsky: jos A tosi, niin suorita S jos A epätosi, älä suorita S:ää Jos ja vain jos Muita toimituksia:. A B on tosi jos A:lla ja B:llä samat totuusarvot ja muulloin epätosi. Totuustaulu: A B A B T T T T E E E T E E E T Toimituksen suusanallisia ilmaisuja: jos ja vain jos täsmälleen silloin kun.

11 Muut toimitukset Kaksipaikkaisia toimituksia on kaikkiaan 2 4 eli 16 kpl. Yleisimmin ovat käytössä NAND, NOR ja EXOR (=eksklusiivinen tai). A B A NAND B A NOR B A EXOR B T T E E E T E T E T E T T E T E E T T E Yhdistetyn lauseen totuusarvo Yhdistetyssä lauseessa jokainen alkeislause voi saada 2 mahdollista totuusarvoa. Lauseessa m alkeislausetta totuusarvoyhdistelmää = 2 m Totuustaulu on melko tehoton laskuväline.

12 Hyvin muodostetut ilmaisut Alkeislauseita ja toimituksia voidaan yhdistellä suluilla. Näin saadaan uusia yhdistettyjä lauseita. Hyvin muodostettu ilmaisu (=hmi, well-formed formula): Oikealla tavalla suluista toimituksista ja alkeislauseista muodostettu lause. (A B) (B A) on hmi B))8 (A)(((( ei ole Sopimus: Sulkujen määrän vähentämiseksi seuraavassa negaatio suoritetaan ennen muita toimituksia ja muut toimitukset toteutetaan järjestyksessä vasemmalta oikealle. Lause (A B ) C on sama kuin lause (A (B )) C, mutta eri kuin lause (A B) C. Esimerkki 2.5. Laske lauseen (A B) (A B) totuusarvot totuustaulujen avulla. Ratk....

13 Tautologia Seuraavassa kehitetään totuustaulua tehokkaampi algoritmi lauseen totuusarvon löytämiseksi: Tautologia on lause, joka on tosi jokaisella alkeislauseiden totuusarvojen yhdistelmällä.(=aina tosi). Tautologia A A : A A A (A ) T E T E T T Looginen yhtäpitävyys Lauseet A ja B ovat loogisesti yhtäpitäviä jos A:lla ja B:llä on aina samat totuustaulut. Tällöin merkitään A B. Toisin: A ja B loogisesti yhtäpitävät, jos A B on tautologia. ilmaisee kahden lauseen välisen suhteen; ei ole konnektiivi (=yhdiste, toimitus). Lause B seuraa loogisesti lauseesta A (merkittynä A B; ei ole konnektiivi (=yhdiste, toimitus)), jos B on tosi aina silloin kun A on tosi.

14 Looginen yhtäpitävyys 2 Huom. Jos A B ja B A niin tällöin A:n ja B:n totuustaulut ovat samat, siis A B. Hyvin usein looginen yhtäpitävyys korvataan merkillä = ja tällöin saadaan (merkinnällisiä) yhtälöitä. Esimerkki A B A B B A T T T T T E T T E T T T E E E E Siis eli A B B A A B = B A.

15 Loogisia yhtäpitävyyksiä Seuraavassa: 0 aina epätosi lause 1 on aina tosi lause. Silloin: 1a A B = B A 1b A B = B A 2a (A B) C = A (B C) 2b (A B) C = A (B C) 3a A (B C) = (A B) (A C) 3b A (B C) = (A B) (A C) 4a A 0 = A 4b A 1 = A 5a A (A ) = 1 5b A (A ) = 0 Todistus totuustaulujen avulla. Lauseiden korvaaminen Jos A = B, niin niin lauseilla A ja B on aina sama totuusarvo Siis A voidaan aina korvata B:llä (ja B A:lla) yhdistetyssä lauseessa. Näin voidaan osoittaa uusia loogisia yhtäpitävyyksiä.

16 Esimerkiksi: B (A B ) = (B A) (B B ) = (B A) 0 = B A. Siis B (A B ) = B A. Totuustaulujen avulla todistettiin aikaisemmin ns. Implikaatiosääntö: A B = A B. Esimerkki 2.6. Osoita de Morganin kaavat: (1) (A B) = A B (2) (A B) = A B Ratk. Kaava (1): A B A B (A B) A B (A ) (B ) T T T E E E E T E T E E T E E T T E T E E E E E T T T T

17 Esimerkki jatkoa Kaava (2): A B A B (A B) A B A B T T T E E E E T E E T E T T E T E T T E T E E E T T T T Eri tait on inklusiivinen (mukaansa sulkeva): A B on tosi myös silloin, kun sekä A ja B ovat tosia. Exklusiivinen tai (poissulkeva) (kts. toimitus EXOR): Joko A tai B mutta ei molemmat. Totuustauluilla voidaan osoittaa: A EXOR B = (A B) (A B). Esimerkki 2.7. Lausu eksklusiivinen tai inklusiivisen tain ja negaation avulla. Ratk....

18 Logiikka ja ohjelmointi On tilanteita, joissa logiikan merkintöjä käytetään hyväksi. Esimerkiksi algoritmien vuokaavioissa käytetään merkintöjä: missä tulos E määritellään Q P :ksi ja tulos T Q P:ksi. Esimerkki 2.8. Yksinkertaista alla oleva säätöjärjestelmää kuvaava ohjelman osa. If((Ulosvirtaus > Sisäänvirtaus)AND NOT((Ulosvirtaus>Sisäänvirtaus) AND (PAINE<1000)) Tee jotain ELSE Tee jotain muuta; Ratk. Olkoot A: Ulosvirtaus > Sisäänvirtaus B: Paine < 1000 If-lauseen ehto on symbolimuodossa A [(A B) ].

19 Nyt A [(A B) ] = A (A B ) = (A A ) (A B ) = A B Ohjelman osa yksinkertaisemmin: If((Ulosvirtaus > Sisäänvirtaus)AND NOT(PAINE<1000)) Tee jotain ELSE Tee jotain muuta; Logiikka ja luonnollinen kieli Luonnollisen kielen lauseet eivät välttämättä ole yksikäsitteisiä logiikan mielessä. Armoa ei Siperiaan Armoa ei, Siperiaan Armoa, ei Siperiaan

20 Esimerkki 2.9. Olkoot A: "Ulkona on aurinkoista", B: "Ilma on lämmin"ja C: "Ville pyöräilee Linnanmaalle". Muuta suusanalliseen muotoon lauseet: a)a (B C) b)(a B) C. Ratk. a) Ulkona on aurinkoista täsmälleen silloin, kun ilma on lämmin ja Ville pyöräilee Linnanmaalle. b) Ulkona on aurinkoista täsmälleen silloin kun ilma on lämmin, ja Ville pyöräilee Linnanmaalle. Lauseiden yksinkertaistaminen Edellä useita toimituksia ja tautologioita erilaisten lauseiden välillä. Voidaanko lauseissa käytettäviä toimituksia vähentää? Voidaanko lauseiden muotoa saattaa yhdenmukaiseksi?

21 DNF-muoto Logiikan lause on disjunktiivisessa normaalimuodossa=(dnf), jos se on muotoa D 1 D 2 D n, missä kukin disjunkti D i on muotoa D i = A i1 A i2 A imi, missä puolestaan jokainen literaali A ij on joko alkeislause tai alkeislauseen negaatio. A B (C D E ) (A B C ) on DNF-muodossa, kun A, B, C, D, E ovat alkeislauseita Jokainen logiikan lause voidaan muuntaa alkuperäisen lauseen kanssa loogisesti yhtäpitäväksi DNF-muotoiseksi lauseeksi. DNF-algoritmin kuvaus Input: Logiikan lause Output: Loogisesti yhtäpitävä DNF-lause Toiminnan kuvaus: Poista kaikki toimitukset ja yhtäpitävyyksien A B = (A B) (B A) ja A B = A B avulla. Muodosta literaaleja siirtämällä toimitus sulkujen sisälle käyttämällä De Morganin kaavoja (1) (A B) = A B ja (2) (A B) = A B Sovella osittelulakeja 3a) A (B C) = (A B) (A C) ja 3b) A (B C) = (A B) (A C) muodostaaksesi DNF-muodon.

22 Esimerkki 2.10 Määrää DNF muoto lauseelle (A B) (C (C A)). Ratk. (A B) (C (C A)) = [(A B) ] [(C (C A)] = A B [(C C ) (C A)] = (A B ) (C A) CNF-muoto Logiikan lause on konjunktiivisessa normaalimuodossa=(cnf), jos se on muotoa C 1 C 2 C n, missä kukin konjunkti C i on muotoa A ij :t ovat literaaleja. C i = A i1 A i2 A imi, A B (C D E ) (A B C ) on CNF-muodossa, kun A, B, C, D, E ovat alkeislauseita Voidaan osoittaa, että jokainen logiikan lause voidaan muuntaa alkuperäisen lauseen kanssa loogisesti yhtäpitäväksi CNF-muotoiseksi lauseeksi.

23 Esimerkki Esimerkki Määrää CNF muoto lauseelle Ratk. (A B) (C (C A)) = [(A B) ] [(C (C A)] = (A B ) (C A) (A B) (C (C A)). = [A (C A)] [B (C A)] = (A C) [(B C) (B A)] = (A C) (B C) (B A). Klausa Huom.Disjunkteista ja konjunkteista käytetään usein yhteistä nimeä klausa(clause).

24 Päättelystä Arkielämän päättely: Esitämme faktoja Teemme niiden perusteella johtopäätöksen. Käytämme sanoja: Siksi, siis, koska, silloin, sen takia,... Johtopäätöstä esittäessä käytämme päättelysääntöjä joiden perusteella johtopäätös on tosi. Modus Ponens Modus Ponens: Yleisimmin käytetty päättelysääntö. A ja B lauseita: Lauseet A ja A B ovat tosia. Silloin myös B on tosi. Esimerkki: A: "Sataa", B: "Taivaalla on pilviä" A: "Sataa" A B: "Jos sataa, niin taivaalla on pilviä" tosia. B: "Taivaalla on pilviä"on tosi. Esimerkki: A: "Tukistan pikkusisarta", B: "Saan rangaistuksen" A: "Tukistan pikkusisarta"ja A B: "Jos tukistan pikkusisarta, niin saan rangaistuksen"tosia B: "Saan rangaistuksen"on tosi.

25 Non Sequitur Non Sequitur (=Ei seuraa): Valitettavan yleinen "päättelysääntö". Tosista väittämistä päätellään lause todeksi, vaikka sillä ei ole mitään tekemistä alkuperäisten väittämien kanssa. "Esimerkki": "Io on Jupiterin kuu"tosi. "Titan on Saturnuksen kuu Tosi. Siis "Maa on auringosta katsoen kolmas planeetta. "Esimerkki": "Yksikköni on ylivelkaantunut" "Yksikköni tulos on romahtanut" "Alaiseni irtisanoutuvat ja sairastelevat" Siis "Tarvitsen ylennyksen" Henkilökohtainen päättelymekanismi Jokaisella meistä oma päättelymekanismi: Asiat joita pidämme totena Säännöt joilla yritämme vakuuttaa toisille että jokin asia on tosi. Ihmisten välinen erimielisyys: Eroa Asioissa joita pidetään totena. Päättelysäännöissä Kommunikaatiokatkos!!

26 Kysymyksiä Onko olemassa yhteistä pohjaa päättelylle? Mitä päättely on? Milloin päättely on oikea? Voidaanko päättely formalisoida? Tarvitsenko minä tätä? Logiikka vastaa ainakin joihinkin yo. kysymyksiin. Totuustaulut/Päättely Totuustaulujen avulla voidaan löytää minkä tahansa lauseen totuusarvo. Tehoton mekanismi. Logiikan sovelluksissa (esim. tekoälysovelluksissa)tarvitaan yleensä muita päättelymekanismeja totuusarvon määrittämiseksi kuin totuustaulut. Tarvitaan menetelmiä kuvata muotoa "Jos A 1, A 2,..., A n,niin B"(eli (A 1 A 2 A n ) B) tyyppisiä päättelyjä. Päättelyn on oltava pitävä eli se on voitava todistaa oikeaksi (esimerkiksi totuustauluilla). Päättely vain tietyillä niin sanotuilla päättelysäännöillä.

27 Modus Ponens Jos A ja A B ovat tosia, niin välttämättä myös B on tosi (A (A B)) B on tautologia eli (A (A B)) B. Päättelysääntö Modus ponens: "Jos A on tosi ja A B on tosi, niin B on tosi"

LAUSELOGIIKKA (1) Sanalliset ilmaisut ovat usein epätarkkoja. On ilmaisuja, joista voidaan sanoa, että ne ovat tosia tai epätosia, mutta eivät molempia. Ilmaisuja, joihin voidaan liittää totuusarvoja (tosi,

Lisätiedot

LOGIIKKA johdantoa

LOGIIKKA johdantoa LOGIIKKA johdantoa LUKUTEORIA JA TO- DISTAMINEN, MAA11 Logiikan tehtävä: Logiikka tutkii ajattelun ja päättelyn sääntöjä ja muodollisten päättelyiden oikeellisuutta, ja pyrkii erottamaan oikeat päättelyt

Lisätiedot

-Matematiikka on aksiomaattinen järjestelmä. -uusi tieto voidaan perustella edellisten tietojen avulla, tätä kutsutaan todistamiseksi

-Matematiikka on aksiomaattinen järjestelmä. -uusi tieto voidaan perustella edellisten tietojen avulla, tätä kutsutaan todistamiseksi -Matematiikka on aksiomaattinen järjestelmä -uusi tieto voidaan perustella edellisten tietojen avulla, tätä kutsutaan todistamiseksi -mustavalkoinen: asia joko on tai ei (vrt. humanistiset tieteet, ei

Lisätiedot

Toinen muotoilu. {A 1,A 2,...,A n,b } 0, Edellinen sääntö toisin: Lause 2.5.{A 1,A 2,...,A n } B täsmälleen silloin kun 1 / 13

Toinen muotoilu. {A 1,A 2,...,A n,b } 0, Edellinen sääntö toisin: Lause 2.5.{A 1,A 2,...,A n } B täsmälleen silloin kun 1 / 13 2 3 Edellinen sääntö toisin: Lause 2.5.{A 1,A 2,...,A n } B täsmälleen silloin kun {A 1,A 2,...,A n,b } 0, jatkoa jatkoa 1 / 13 2 3 Edellinen sääntö toisin: Lause 2.5.{A 1,A 2,...,A n } B täsmälleen silloin

Lisätiedot

Loogiset konnektiivit

Loogiset konnektiivit Loogiset konnektiivit Tavallisimmat loogiset konnektiivit ovat negaatio ei konjunktio ja disjunktio tai implikaatio jos..., niin... ekvivalenssi... jos ja vain jos... Sulkeita ( ) käytetään selkeyden vuoksi

Lisätiedot

Pikapaketti logiikkaan

Pikapaketti logiikkaan Pikapaketti logiikkaan Tämän oppimateriaalin tarkoituksena on tutustua pikaisesti matemaattiseen logiikkaan. Oppimateriaalin asioita tarvitaan projektin tekemisessä. Kiinnostuneet voivat lukea lisää myös

Lisätiedot

Kesälukio 2000 PK2 Tauluharjoituksia I Mallivastaukset

Kesälukio 2000 PK2 Tauluharjoituksia I Mallivastaukset Kesälukio 2000 PK2 Tauluharjoituksia I Mallivastaukset 2000-08-03T10:30/12:00 Huomaa, että joihinkin kysymyksiin on useampia oikeita vastauksia, joten nämä ovat todellakin vain mallivastaukset. 1 Logiikkaa

Lisätiedot

Ratkaisu: Käytetään induktiota propositiolauseen A rakenteen suhteen. Alkuaskel. A = p i jollain i N. Koska v(p i ) = 1 kaikilla i N, saadaan

Ratkaisu: Käytetään induktiota propositiolauseen A rakenteen suhteen. Alkuaskel. A = p i jollain i N. Koska v(p i ) = 1 kaikilla i N, saadaan HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus logiikkaan I, syksy 2018 Harjoitus 2 Ratkaisuehdotukset 1. Olkoon totuusjakauma v sellainen että v(p i ) = 1 kaikilla i N ja A propositiolause, jossa

Lisätiedot

Lauselogiikka Tautologia

Lauselogiikka Tautologia Lauselogiikka Tautologia Hannu Lehto Tautologia Annetuista lauseista loogisilla konnektiiveillä saatu yhdistetty lause on on tautologia(pätevä), jos se on aina tosi siis riippumatta annettujen lauseiden

Lisätiedot

Kirjoita käyttäen propositiosymboleita, konnektiiveja ja sulkeita propositiologiikan lauseiksi:

Kirjoita käyttäen propositiosymboleita, konnektiiveja ja sulkeita propositiologiikan lauseiksi: 1 Logiikan paja, kevät 2011 Ratkaisut viikolle I Thomas Vikberg Merkitään propopositiosymboleilla p i seuraavia atomilauseita: p 0 : vettä sataa p 1 : tänään on perjantai p 2 : olen myöhässä Valitaan konnektiiveiksi,

Lisätiedot

Ratkaisu: Yksi tapa nähdä, että kaavat A (B C) ja (A B) (A C) ovat loogisesti ekvivalentit, on tehdä totuustaulu lauseelle

Ratkaisu: Yksi tapa nähdä, että kaavat A (B C) ja (A B) (A C) ovat loogisesti ekvivalentit, on tehdä totuustaulu lauseelle HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus logiikkaan I, syksy 2018 Harjoitus 3 Ratkaisuehdotukset 1. Olkoot A, B ja C propositiolauseita. Näytä, että A (B C) (A B) (A C). Ratkaisu: Yksi tapa

Lisätiedot

Approbatur 3, demo 1, ratkaisut A sanoo: Vähintään yksi meistä on retku. Tehtävänä on päätellä, mitä tyyppiä A ja B ovat.

Approbatur 3, demo 1, ratkaisut A sanoo: Vähintään yksi meistä on retku. Tehtävänä on päätellä, mitä tyyppiä A ja B ovat. Approbatur 3, demo 1, ratkaisut 1.1. A sanoo: Vähintään yksi meistä on retku. Tehtävänä on päätellä, mitä tyyppiä A ja B ovat. Käydään kaikki vaihtoehdot läpi. Jos A on rehti, niin B on retku, koska muuten

Lisätiedot

3. Predikaattilogiikka

3. Predikaattilogiikka 3. Predikaattilogiikka Muuttuja mukana lauseessa. Ei yksikäsitteistä totuusarvoa. Muuttujan kiinnittäminen määrän ilmaisulla voi antaa yksikäsitteisen totuusarvon. Esimerkki. Lauseella x 3 8 = 0 ei ole

Lisätiedot

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Osa 1: Joukko-oppi ja logiikka Riikka Kangaslampi 2017 Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Kiitokset Nämä luentokalvot perustuvat Gustaf

Lisätiedot

13. Loogiset operaatiot 13.1

13. Loogiset operaatiot 13.1 13. Loogiset operaatiot 13.1 Sisällys Loogiset operaatiot AND, OR, XOR ja NOT. Operaatioiden ehdollisuus. Bittioperaatiot. Loogiset operaatiot ohjausrakenteissa. Loogiset operaatiot ja laskentajärjestys.

Lisätiedot

811120P Diskreetit rakenteet

811120P Diskreetit rakenteet 811120P Diskreetit rakenteet 2016-2017 3. Logiikka 3.1 Logiikka tietojenkäsittelyssä Pyritään formalisoimaan terveeseen järkeen perustuva päättely Sovelletaan monella alueella tietojenkäsittelyssä, esim.

Lisätiedot

Modus Ponens. JosAjaA B ovat tosia, niin välttämättä myösb on tosi 1 / 15. Modus Ponens. Ketjusääntö. Päättelyketju.

Modus Ponens. JosAjaA B ovat tosia, niin välttämättä myösb on tosi 1 / 15. Modus Ponens. Ketjusääntö. Päättelyketju. JosAjaA B ovat tosia, niin välttämättä myösb on tosi 1 / 15 JosAjaA B ovat tosia, niin välttämättä myösb on tosi (A (A B)) B on tautologia eli (A (A B)) B. 1 / 15 JosAjaA B ovat tosia, niin välttämättä

Lisätiedot

FI3 Tiedon ja todellisuuden filosofia LOGIIKKA. 1.1 Logiikan ymmärtämiseksi on tärkeää osata erottaa muoto ja sisältö toisistaan:

FI3 Tiedon ja todellisuuden filosofia LOGIIKKA. 1.1 Logiikan ymmärtämiseksi on tärkeää osata erottaa muoto ja sisältö toisistaan: LOGIIKKA 1 Mitä logiikka on? päättelyn tiede o oppi muodollisesti pätevästä päättelystä 1.1 Logiikan ymmärtämiseksi on tärkeää osata erottaa muoto ja sisältö toisistaan: sisältö, merkitys: onko jokin premissi

Lisätiedot

Konnektiivit. On myös huomattava, että vain joillakin luonnollisen kielen konnektiiveilla on vastineensa lauselogiikassa.

Konnektiivit. On myös huomattava, että vain joillakin luonnollisen kielen konnektiiveilla on vastineensa lauselogiikassa. Johdanto Lauselogiikassa tutkitaan sekä syntaktisella että semanttisella tasolla loogisia konnektiiveja ja niiden avulla muodostettuja kaavoja sekä myös formaalia päättelyä. Tarkastelemme aluksi klassisen

Lisätiedot

Luonnollisen päättelyn luotettavuus

Luonnollisen päättelyn luotettavuus Luonnollisen päättelyn luotettavuus Luotettavuuden todistamiseksi määrittelemme täsmällisesti, milloin merkkijono on deduktio. Tässä ei ole sisällytetty päättelysääntöihin iteraatiosääntöä, koska sitä

Lisätiedot

Nimitys Symboli Merkitys Negaatio ei Konjuktio ja Disjunktio tai Implikaatio jos..., niin... Ekvivalenssi... jos ja vain jos...

Nimitys Symboli Merkitys Negaatio ei Konjuktio ja Disjunktio tai Implikaatio jos..., niin... Ekvivalenssi... jos ja vain jos... 2 Logiikkaa Tässä luvussa tutustutaan joihinkin logiikan käsitteisiin ja merkintöihin. Lisätietoja ja tarkennuksia löytyy esimerkiksi Jouko Väänäsen kirjasta Logiikka I 2.1 Loogiset konnektiivit Väitelauseen

Lisätiedot

1 Logiikkaa. 1.1 Logiikan symbolit

1 Logiikkaa. 1.1 Logiikan symbolit 1 Logiikkaa Tieteessä ja jokapäiväisessä elämässä joudutaan tekemään päätelmiä. Logiikassa tutkimuskohteena on juuri päättelyt. Sen sijaan päätelmien sisältöön ei niinkäään kiinnitetä huomiota. Päätelmät

Lisätiedot

HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus logiikkaan I, syksy 2018 Harjoitus 4 Ratkaisuehdotukset

HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus logiikkaan I, syksy 2018 Harjoitus 4 Ratkaisuehdotukset HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus logiikkaan I, syksy 2018 Harjoitus 4 Ratkaisuehdotukset 1. Etsi lauseen (p 0 (p 1 p 0 )) p 1 kanssa loogisesti ekvivalentti lause joka on (a) disjunktiivisessa

Lisätiedot

Lisää kvanttoreista ja päättelyä sekä predikaattilogiikan totuustaulukot 1. Negaation siirto kvanttorin ohi

Lisää kvanttoreista ja päättelyä sekä predikaattilogiikan totuustaulukot 1. Negaation siirto kvanttorin ohi Lisää kvanttoreista ja päättelyä sekä predikaattilogiikan totuustaulukot 1. Negaation siirto kvanttorin ohi LUKUTEORIA JA TODISTAMINEN, MAA11 Esimerkki a) Lauseen Kaikki johtajat ovat miehiä negaatio ei

Lisätiedot

T Logiikka tietotekniikassa: perusteet Kevät 2008 Laskuharjoitus 5 (lauselogiikka ) A ( B C) A B C.

T Logiikka tietotekniikassa: perusteet Kevät 2008 Laskuharjoitus 5 (lauselogiikka ) A ( B C) A B C. T-79.3001 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Kevät 2008 Laskuharjoitus 5 (lauselogiikka 6.1 7.2) 27. 29.2.2008 Ratkaisuja demotehtäviin Tehtävä 6.1 a) A (B C) Poistetaan lauseesta ensin implikaatiot.

Lisätiedot

T Syksy 2004 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 12 (opetusmoniste, kappaleet )

T Syksy 2004 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 12 (opetusmoniste, kappaleet ) T-79.144 Syksy 2004 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 12 (opetusmoniste, kappaleet 9.1 9.5) 30.11. 3.12.2004 1. Osoita lauselogiikan avulla oheisten ehtolausekkeiden ekvivalenssi. (a)!(a

Lisätiedot

13. Loogiset operaatiot 13.1

13. Loogiset operaatiot 13.1 13. Loogiset operaatiot 13.1 Sisällys Loogiset operaatiot AND, OR, XOR ja NOT. Operaatioiden ehdollisuus. Bittioperaatiot. Loogiset operaatiot ohjausrakenteissa. Loogiset operaatiot ja laskentajärjestys.

Lisätiedot

Diskreetit rakenteet. 3. Logiikka. Oulun yliopisto Tietojenkäsittelytieteiden laitos 2015 / 2016 Periodi 1

Diskreetit rakenteet. 3. Logiikka. Oulun yliopisto Tietojenkäsittelytieteiden laitos 2015 / 2016 Periodi 1 811120P 3. 5 op Oulun yliopisto Tietojenkäsittelytieteiden laitos 2015 / 2016 Periodi 1 ja laskenta tarkastelemme terveeseen järkeen perustuvaa päättelyä formaalina järjestelmänä logiikkaa sovelletaan

Lisätiedot

Logiikka 1/5 Sisältö ESITIEDOT:

Logiikka 1/5 Sisältö ESITIEDOT: Logiikka 1/5 Sisältö Formaali logiikka Luonnollinen logiikka muodostaa perustan arkielämän päättelyille. Sen käyttö on intuitiivista ja usein tiedostamatonta. Mikäli logiikka halutaan täsmällistää esimerkiksi

Lisätiedot

Totuusjakaumat. Totuusjakauma eli valuaatio v on kuvaus v : {p 0, p 1, p 2,...} {0, 1}. Käytämme jatkossa joukolle {0, 1} merkintää B.

Totuusjakaumat. Totuusjakauma eli valuaatio v on kuvaus v : {p 0, p 1, p 2,...} {0, 1}. Käytämme jatkossa joukolle {0, 1} merkintää B. Totuusjakaumat Totuusjakauma eli valuaatio v on kuvaus v : {p 0, p 1, p 2,...} {0, 1}. Käytämme jatkossa joukolle {0, 1} merkintää B. Totuusjakauma v voidaan aina laajentaa kuvaukseksi V : {A A on L kaava}

Lisätiedot

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä, todistuksia ym., osa I

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä, todistuksia ym., osa I MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä, todistuksia ym., osa I G. Gripenberg Aalto-yliopisto 3. huhtikuuta 2014 G. Gripenberg (Aalto-yliopisto) MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteetesimerkkejä,

Lisätiedot

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä, todistuksia ym., osa I

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä, todistuksia ym., osa I MS-A040 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä, todistuksia ym., osa I G. Gripenberg Aalto-yliopisto 3. huhtikuuta 014 G. Gripenberg (Aalto-yliopisto) MS-A040 Diskreetin matematiikan perusteetesimerkkejä,

Lisätiedot

LOGIIKKA, TIETÄMYS JA PÄÄTTELY

LOGIIKKA, TIETÄMYS JA PÄÄTTELY 36 LOGIIKKA, TIETÄMYS JA PÄÄTTELY Ryhdymme nyt tarkastelemaan tietämyskannan (knowledge base, KB omaavia agentteja KB:n avulla agentti pyrkii pitämään yllä tietoa vain osittain havainnoimastaan maailmasta

Lisätiedot

Propositiot: Propositiot ovat väitelauseita. Totuusfunktiot antavat niille totuusarvon T tai E.

Propositiot: Propositiot ovat väitelauseita. Totuusfunktiot antavat niille totuusarvon T tai E. Propositiot: Propositiot ovat väitelauseita. Totuusfunktiot antavat niille totuusarvon T tai E. Perusaksioomat: Laki 1: Kukin totuusfunktio antaa kullekin propositiolle totuusarvoksi joko toden T tai epätoden

Lisätiedot

Todistusmenetelmiä Miksi pitää todistaa?

Todistusmenetelmiä Miksi pitää todistaa? Todistusmenetelmiä Miksi pitää todistaa? LUKUTEORIA JA TO- DISTAMINEN, MAA11 Todistus on looginen päättelyketju, jossa oletuksista, määritelmistä, aksioomeista sekä aiemmin todistetuista tuloksista lähtien

Lisätiedot

Tehtävä 1. Päättele resoluutiolla seuraavista klausuulijoukoista. a. 1 {p 3 } oletus. 4 {p 1, p 2, p 3 } oletus. 5 { p 1 } (1, 2) 7 (4, 6)

Tehtävä 1. Päättele resoluutiolla seuraavista klausuulijoukoista. a. 1 {p 3 } oletus. 4 {p 1, p 2, p 3 } oletus. 5 { p 1 } (1, 2) 7 (4, 6) Tehtävä 1 Päättele resoluutiolla seuraavista klausuulijoukoista. a. {{p 0 }, {p 1 }, { p 0, p 2 }, {p 1, p 2, p 3 }, { p 2, p 3 }, {p 3 }}, b. {{ p 0, p 2 }, {p 0, p 1 }, {{ p 1, p 2 }, { p 2 }}, c. {{p

Lisätiedot

Johdatus logiikkaan I Harjoitus 4 Vihjeet

Johdatus logiikkaan I Harjoitus 4 Vihjeet Johdatus logiikkaan I Harjoitus 4 Vihjeet 1. Etsi lauseen ((p 0 p 1 ) (p 0 p 1 )) kanssa loogisesti ekvivalentti lause joka on (a) disjunktiivisessa normaalimuodossa, (b) konjunktiivisessa normaalimuodossa.

Lisätiedot

b) Määritä myös seuraavat joukot ja anna kussakin tapauksessa lyhyt sanallinen perustelu.

b) Määritä myös seuraavat joukot ja anna kussakin tapauksessa lyhyt sanallinen perustelu. Johdatus yliopistomatematiikkaan Helsingin yliopisto, matematiikan ja tilastotieteen laitos Kurssikoe 23.10.2017 Ohjeita: Vastaa kaikkiin tehtäviin. Ratkaisut voi kirjoittaa samalle konseptiarkille, jos

Lisätiedot

missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen!

missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen! Matematiikan johdantokurssi Kertausharjoitustehtävien ratkaisuja/vastauksia/vihjeitä. Osoita todeksi logiikan lauseille seuraava: P Q (P Q). Ratkaisuohje. Väite tarkoittaa, että johdetut lauseet P Q ja

Lisätiedot

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 8. syyskuuta 2016

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 8. syyskuuta 2016 TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy 2016 Antti-Juhani Kaijanaho TIETOTEKNIIKAN LAITOS 8. syyskuuta 2016 Sisällys a https://tim.jyu.fi/view/kurssit/tie/ tiea241/2016/videoiden%20hakemisto Matemaattisen

Lisätiedot

T Syksy 2004 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 2 (opetusmoniste, lauselogiikka )

T Syksy 2004 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 2 (opetusmoniste, lauselogiikka ) T-79.144 Syksy 2004 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 2 opetusmoniste, lauselogiikka 2.1-3.5) 21 24.9.2004 1. Määrittele lauselogiikan konnektiivit a) aina epätoden lauseen ja implikaation

Lisätiedot

HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus logiikkaan I, syksy 2018 Harjoitus 5 Ratkaisuehdotukset

HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus logiikkaan I, syksy 2018 Harjoitus 5 Ratkaisuehdotukset HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus logiikkaan I, syksy 2018 Harjoitus 5 Ratkaisuehdotukset 1. Päättele resoluutiolla seuraavista klausuulijoukoista: (a) {{p 0 }, {p 1 }, { p 0, p 2 },

Lisätiedot

Logiikan kertausta. TIE303 Formaalit menetelmät, kevät Antti-Juhani Kaijanaho. Jyväskylän yliopisto Tietotekniikan laitos.

Logiikan kertausta. TIE303 Formaalit menetelmät, kevät Antti-Juhani Kaijanaho. Jyväskylän yliopisto Tietotekniikan laitos. TIE303 Formaalit menetelmät, kevät 2005 Logiikan kertausta Antti-Juhani Kaijanaho antkaij@mit.jyu.fi Jyväskylän yliopisto Tietotekniikan laitos TIE303 Formaalit mentetelmät, 2005-01-27 p. 1/17 Luento2Luentomoniste

Lisätiedot

Predikaattilogiikkaa

Predikaattilogiikkaa Predikaattilogiikkaa UKUTEORIA JA TO- DISTAMINEN, MAA11 Kertausta ogiikan tehtävä: ogiikka tutkii ajattelun ja päättelyn sääntöjä ja muodollisten päättelyiden oikeellisuutta, ja pyrkii erottamaan oikeat

Lisätiedot

Logiikka I. Kaarlo Reipas 17. huhtikuuta 2012 Ψ. Tämä materiaali on vielä keskeneräinen. 1 Johdanto Mitä logiikka on?... 3

Logiikka I. Kaarlo Reipas 17. huhtikuuta 2012 Ψ. Tämä materiaali on vielä keskeneräinen. 1 Johdanto Mitä logiikka on?... 3 Φ Logiikka I Kaarlo Reipas 17. huhtikuuta 2012 Ψ Tämä materiaali on vielä keskeneräinen. Sisältö 1 Johdanto 3 1.1 Mitä logiikka on?.............................. 3 2 ropositiologiikka 4 2.1 Lauseet...................................

Lisätiedot

5.1 Semanttisten puiden muodostaminen

5.1 Semanttisten puiden muodostaminen Luku 5 SEMNTTISET PUUT 51 Semanttisten puiden muodostaminen Esimerkki 80 Tarkastellaan kysymystä, onko kaava = (( p 0 p 1 ) (p 1 p 2 )) toteutuva Tätä voidaan tutkia päättelemällä semanttisesti seuraavaan

Lisätiedot

1. Logiikan ja joukko-opin alkeet

1. Logiikan ja joukko-opin alkeet 1. Logiikan ja joukko-opin alkeet 1.1. Logiikkaa 1. Osoita totuusarvotauluja käyttäen, että implikaatio p q voidaan kirjoittaa muotoon p q, ts. että propositio (p q) ( p q) on identtisesti tosi. 2. Todista

Lisätiedot

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I MS-A040 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I G. Gripenberg Aalto-yliopisto. maaliskuuta 05 G. Gripenberg (Aalto-yliopisto) MS-A040 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä. ym.,

Lisätiedot

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I MS-A040 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I G. Gripenberg Aalto-yliopisto. maaliskuuta 05 G. Gripenberg (Aalto-yliopisto) MS-A040 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä. ym.,

Lisätiedot

Johdatus logiikkaan 1

Johdatus logiikkaan 1 Johdatus logiikkaan 1 Åsa Hirvonen Kevät 2016 Sisältö 1 ropositiolauseet 3 2 Rekursiiviset määritelmät ja induktio rakenteen suhteen 7 3 Totuusjakaumat ja totuustaulut 12 3.0.1 Negaatio..........................

Lisätiedot

Ratkaisu. Ensimmäinen kuten P Q, toinen kuten P Q. Kolmas kuten P (Q R):

Ratkaisu. Ensimmäinen kuten P Q, toinen kuten P Q. Kolmas kuten P (Q R): Diskreetti matematiikka, sks 2010 Harjoitus 2, ratkaisuista 1. Seuraavassa on kuvattu kolme virtapiiriä, joissa on paristo, sopiva lamppu L ja katkaisimia P, Q, R, joiden läpi virta kulkee (1) tai ei kulje

Lisätiedot

Vastaoletuksen muodostaminen

Vastaoletuksen muodostaminen Vastaoletuksen muodostaminen Vastaoletus (Antiteesi) on väitteen negaatio. Sitä muodostettaessa on mietittävä, mitä tarkoittaa, että väite ei ole totta. Väite ja vastaoletus yhdessä sisältävät kaikki mahdolliset

Lisätiedot

Tehtäväsarja I Seuraavissa tehtävissä harjoitellaan erilaisia todistustekniikoita. Luentokalvoista 11, sekä voi olla apua.

Tehtäväsarja I Seuraavissa tehtävissä harjoitellaan erilaisia todistustekniikoita. Luentokalvoista 11, sekä voi olla apua. HY / Avoin yliopisto Johdatus yliopistomatematiikkaan, kesä 2015 Harjoitus 2 Ratkaisuehdotuksia Tehtäväsarja I Seuraavissa tehtävissä harjoitellaan erilaisia todistustekniikoita. Luentokalvoista 11, 15-17

Lisätiedot

SAT-ongelman rajoitetut muodot

SAT-ongelman rajoitetut muodot SAT-ongelman rajoitetut muodot olemme juuri osoittaneet että SAT on NP-täydellinen perusidea on nyt osoittaa joukolle kiinnostavia ongelmia A NP että SAT p m A, jolloin kyseiset A myös ovat NP-täydellisiä

Lisätiedot

Johdatus logiikkaan (Fte170)

Johdatus logiikkaan (Fte170) Johdatus logiikkaan (Fte170) Teoreettinen filosofia, 5 op, periodit I ja II, 2010 Markus Pantsar 1. Johdanto 1.1 Filosofinen logiikka Logiikkaa tutkitaan pääasiallisesti kolmen tieteen piirissä: filosofian,

Lisätiedot

Todistusteoriaa. Kun kielen syntaksi on tarkasti määritelty, voidaan myös määritellä täsmällisesti, mitä pätevällä päättelyllä tarkoitetaan.

Todistusteoriaa. Kun kielen syntaksi on tarkasti määritelty, voidaan myös määritellä täsmällisesti, mitä pätevällä päättelyllä tarkoitetaan. Todistusteoriaa Kun kielen syntaksi on tarkasti määritelty, voidaan myös määritellä täsmällisesti, mitä pätevällä päättelyllä tarkoitetaan. Todistusteoriassa annetaan joukko aksioomia ja päättely- sääntöjä,

Lisätiedot

T Kevät 2005 Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä I Kertausta Ratkaisut

T Kevät 2005 Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä I Kertausta Ratkaisut T-79.146 Kevät 2005 Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä I Kertausta Ratkaisut 1. Jokaiselle toteutuvalle lauselogiikan lauseelle voidaan etsiä malli taulumenetelmällä merkitsemällä lause taulun

Lisätiedot

Opintomoniste logiikan ja joukko-opin perusteista

Opintomoniste logiikan ja joukko-opin perusteista TAMPEREEN YLIOPISTO Pro gradu -tutkielma Kari Lammi Opintomoniste logiikan ja joukko-opin perusteista Luonnontieteiden tiedekunta Matematiikka Toukokuu 2018 2 Tampereen yliopisto Luonnontieteiden tiedekunta

Lisätiedot

Logiikka. Kurt Gödel ( )

Logiikka. Kurt Gödel ( ) Logiikka Tutustumme seuraavaksi propositio- eli lauselogiikkaan, jossa tarkastellaan formaalien lauseiden ominaisuuksia, ennenkaikkea niiden totuusarvoja. Formalisoimalla luonnollisen kielen lauseet propositiologiikan

Lisätiedot

Johdatus matemaattiseen päättelyyn

Johdatus matemaattiseen päättelyyn Johdatus matemaattiseen päättelyyn Maarit Järvenpää Oulun yliopisto Matemaattisten tieteiden laitos Syyslukukausi 2015 1 Merkintöjä Luonnollisten lukujen joukko N on joukko N = {1, 2, 3,...} ja kokonaislukujen

Lisätiedot

missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen!

missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen! Matematiikan johdantokurssi Kertausharjoitustehtävien ratkaisuja/vastauksia/vihjeitä. Osoita todeksi logiikan lauseille seuraava: P Q (P Q). Ratkaisuohje. Väite tarkoittaa, että johdetut lauseet P Q ja

Lisätiedot

Johdatus logiikkaan 1

Johdatus logiikkaan 1 Johdatus logiikkaan 1 28. elokuuta 2014 Tämän tekstin lähtökohtana on ollut moniste Veikko Rantala - Ari Virtanen: Logiikan peruskurssi, joka on saatavilla netistä http://www.sis.uta.fi/matematiikka/ modaalilogiikka/logpk2003.pdf.

Lisätiedot

Java-kielen perusteita

Java-kielen perusteita Java-kielen perusteita valintalauseet 1 Johdantoa kontrollirakenteisiin Tähän saakka ohjelmissa on ollut vain peräkkäisyyttä eli lauseet on suoritettu peräkkäin yksi kerrallaan Tarvitsemme myös valintaa

Lisätiedot

Tee konseptiin pisteytysruudukko! Muista kirjata nimesi ja ryhmäsi. Lue ohjeet huolellisesti!

Tee konseptiin pisteytysruudukko! Muista kirjata nimesi ja ryhmäsi. Lue ohjeet huolellisesti! MAA11 Koe.4.014 Jussi Tyni Tee konseptiin pisteytysruudukko! Muista kirjata nimesi ja ryhmäsi. Lue ohjeet huolellisesti! A-Osio: Ei saa käyttää laskinta. MAOL saa olla alusta asti käytössä. Maksimissaan

Lisätiedot

Insinöörimatematiikka A

Insinöörimatematiikka A Insinöörimatematiikka A Mika Hirvensalo mikhirve@utu.fi Matematiikan ja tilastotieteen laitos Turun yliopisto 2018 Mika Hirvensalo mikhirve@utu.fi Luentoruudut 3 1 of 23 Kertausta Määritelmä Predikaattilogiikan

Lisätiedot

Yhtälönratkaisusta. Johanna Rämö, Helsingin yliopisto. 22. syyskuuta 2014

Yhtälönratkaisusta. Johanna Rämö, Helsingin yliopisto. 22. syyskuuta 2014 Yhtälönratkaisusta Johanna Rämö, Helsingin yliopisto 22. syyskuuta 2014 Yhtälönratkaisu on koulusta tuttua, mutta usein sitä tehdään mekaanisesti sen kummempia ajattelematta. Jotta pystytään ratkaisemaan

Lisätiedot

Jokaisen parittoman kokonaisluvun toinen potenssi on pariton.

Jokaisen parittoman kokonaisluvun toinen potenssi on pariton. 3 Todistustekniikkaa 3.1 Väitteen kumoaminen vastaesimerkillä Monissa tilanteissa kohdataan väitteitä, jotka koskevat esimerkiksi kaikkia kokonaislukuja, kaikkia reaalilukuja tai kaikkia joukkoja. Esimerkkejä

Lisätiedot

815338A Ohjelmointikielten periaatteet

815338A Ohjelmointikielten periaatteet 815338A Ohjelmointikielten periaatteet 2015-2016 VII Logiikkaohjelmointi Sisältö 1. Johdanto 2. Predikaattilogiikan käsitteistöä 3. Prolog 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Logiikkaohjelmointi 2

Lisätiedot

Yhtäpitävyys. Aikaisemmin osoitettiin, että n on parillinen (oletus) n 2 on parillinen (väite).

Yhtäpitävyys. Aikaisemmin osoitettiin, että n on parillinen (oletus) n 2 on parillinen (väite). Yhtäpitävyys Aikaisemmin osoitettiin, että n on parillinen (oletus) n 2 on parillinen (väite). Toisaalta ollaan osoitettu, että n 2 on parillinen (oletus) n on parillinen (väite). Nämä kaksi väitelausetta

Lisätiedot

811120P Diskreetit rakenteet

811120P Diskreetit rakenteet 811120P Diskreetit rakenteet 2017-2018 Yhteenveto Yleistä kurssista Kurssin laajuus 5 op Luentoja 30h Harjoituksia 21h Itsenäistä työskentelyä n. 80h 811120P Diskreetit rakenteet, Yhteenveto 2 Kurssin

Lisätiedot

Induktio kaavan pituuden suhteen

Induktio kaavan pituuden suhteen Induktio kaavan pituuden suhteen Lauselogiikan objektikieli määritellään kurssilla Logiikka 1B seuraavasti: 1. Lausemuuttujat p 1, p 2, p 3,... ovat kaavoja. 2. Jos A on kaava, niin A on kaava. 3. Jos

Lisätiedot

ALGORITMI- MATEMATIIKKA. Keijo Ruohonen

ALGORITMI- MATEMATIIKKA. Keijo Ruohonen ALGORITMI- MATEMATIIKKA Keijo Ruohonen 1993 Kirjallisuutta ANDERSON, I.: A First Course in Combinatorial Mathematics. Oxford University Press (1979) GRAHAM, R.L. & KNUTH, D.E. & PATASHNIK, O.: Concrete

Lisätiedot

1. Osoita, että joukon X osajoukoille A ja B on voimassa toinen ns. de Morganin laki (A B) = A B.

1. Osoita, että joukon X osajoukoille A ja B on voimassa toinen ns. de Morganin laki (A B) = A B. HY / Avoin yliopisto Johdatus yliopistomatematiikkaan, kesä 2015 Harjoitus 3 Ratkaisuehdotuksia Tehtäväsarja I Seuraavissa tehtävissä harjoitellaan muun muassa kahden joukon osoittamista samaksi sekä joukon

Lisätiedot

3. Kirjoita seuraavat joukot luettelemalla niiden alkiot, jos mahdollista. Onko jokin joukoista tyhjä joukko?

3. Kirjoita seuraavat joukot luettelemalla niiden alkiot, jos mahdollista. Onko jokin joukoista tyhjä joukko? HY / Avoin yliopisto Johdatus yliopistomatematiikkaan, kesä 2015 Harjoitus 1 Ratkaisuehdotuksia Tehtäväsarja I Seuraavat tehtävät liittyvät luentokalvoihin 1 14. Erityisesti esimerkistä 4 ja esimerkin

Lisätiedot

Ilpo Halonen 2005. 1.3 Päätelmistä ja niiden pätevyydestä. Luonnehdintoja logiikasta 1. Johdatus logiikkaan. Luonnehdintoja logiikasta 2

Ilpo Halonen 2005. 1.3 Päätelmistä ja niiden pätevyydestä. Luonnehdintoja logiikasta 1. Johdatus logiikkaan. Luonnehdintoja logiikasta 2 uonnehdintoja logiikasta 1 Johdatus logiikkaan Ilpo Halonen Syksy 2005 ilpo.halonen@helsinki.fi Filosofian laitos Humanistinen tiedekunta "ogiikka on itse asiassa tiede, johon sisältyy runsaasti mielenkiintoisia

Lisätiedot

4 Matemaattinen induktio

4 Matemaattinen induktio 4 Matemaattinen induktio Joidenkin väitteiden todistamiseksi pitää näyttää, että kaikilla luonnollisilla luvuilla on jokin ominaisuus P. Esimerkkejä tällaisista väitteistä ovat vaikkapa seuraavat: kaikilla

Lisätiedot

Tekijä Pitkä Matematiikka 11 ratkaisut luku 1

Tekijä Pitkä Matematiikka 11 ratkaisut luku 1 Tekijä Pitkä matematiikka 11 16.2.2017 1 a) Yhdistetään ja-sanalla lauseet A ja B. A B: Järvi on tyyni ja lähden vesihiihtämään. b) Muodostetaan lauseiden A ja B negaatiot. A : järvi ei ole tyyni B : en

Lisätiedot

Matematiikan perusteista logiikkaa ja joukko-oppia LaMa 1U syksyllä 2010

Matematiikan perusteista logiikkaa ja joukko-oppia LaMa 1U syksyllä 2010 Ensimmäisen viikon luennot Matematiikan perusteista logiikkaa ja joukko-oppia LaMa 1U syksyllä 2010 Perustuu osittain kirjan Poole: Linear Algebra lukuihin Appendix A ja Appendix B ja Trench in verkkokirjaan,

Lisätiedot

MAT-13510 Laaja Matematiikka 1U. Hyviä tenttikysymyksiä T3 Matemaattinen induktio

MAT-13510 Laaja Matematiikka 1U. Hyviä tenttikysymyksiä T3 Matemaattinen induktio MAT-13510 Laaja Matematiikka 1U. Hyviä tenttikysymyksiä T3 Matemaattinen induktio Olkoon a 1 = a 2 = 5 ja a n+1 = a n + 6a n 1 kun n 2. Todista induktiolla, että a n = 3 n ( 2) n, kun n on positiivinen

Lisätiedot

Vasen johto S AB ab ab esittää jäsennyspuun kasvattamista vasemmalta alkaen:

Vasen johto S AB ab ab esittää jäsennyspuun kasvattamista vasemmalta alkaen: Vasen johto S AB ab ab esittää jäsennyspuun kasvattamista vasemmalta alkaen: S A S B Samaan jäsennyspuuhun päästään myös johdolla S AB Ab ab: S A S B Yhteen jäsennyspuuhun liittyy aina tasan yksi vasen

Lisätiedot

Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on

Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on Rekursio Funktio f : N R määritellään yleensä antamalla lauseke funktion arvolle f (n). Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on käyttää rekursiota: 1 (Alkuarvot) Ilmoitetaan funktion arvot

Lisätiedot

Rekursio. Funktio f : N R määritellään yleensä antamalla lauseke funktion arvolle f (n). Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on

Rekursio. Funktio f : N R määritellään yleensä antamalla lauseke funktion arvolle f (n). Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on Rekursio Funktio f : N R määritellään yleensä antamalla lauseke funktion arvolle f (n). Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on käyttää rekursiota: Rekursio Funktio f : N R määritellään yleensä

Lisätiedot

LUKUTEORIA johdantoa

LUKUTEORIA johdantoa LUKUTEORIA johdantoa LUKUTEORIA JA TODISTAMINEN, MAA11 Lukuteorian tehtävä: Lukuteoria tutkii kokonaislukuja, niiden ominaisuuksia ja niiden välisiä suhteita. Kokonaislukujen maailma näyttää yksinkertaiselta,

Lisätiedot

T Syksy 2005 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 8 (opetusmoniste, kappaleet )

T Syksy 2005 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 8 (opetusmoniste, kappaleet ) T-79.144 Syksy 2005 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 8 (opetusmoniste, kappaleet 2.3-3.4) 2 5.11.2005 1. Olkoon R kaksipaikkainen predikaattisymboli, jonka tulkintana on relaatio R A

Lisätiedot

Matematiikassa väitelauseet ovat usein muotoa: jos P on totta, niin Q on totta.

Matematiikassa väitelauseet ovat usein muotoa: jos P on totta, niin Q on totta. Väitelause Matematiikassa väitelauseet ovat usein muotoa: jos P on totta, niin Q on totta. Tässä P:tä kutsutaan oletukseksi ja Q:ta väitteeksi. Jos yllä oleva väitelause on totta, sanotaan, että P:stä

Lisätiedot

T Kevät 2009 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 2 (lauselogiikka )

T Kevät 2009 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 2 (lauselogiikka ) T-79.3001 Kevät 2009 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 2 (lauselogiikka 2.1 3.4) 5.2. 9.2. 2009 Ratkaisuja demotehtäviin Tehtävä 2.1 Merkitään lausetta φ:llä, ja valitaan atomilauseiden

Lisätiedot

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I MS-A040 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I G. Gripenberg Aalto-yliopisto 0. syyskuuta 05 G. Gripenberg (Aalto-yliopisto) MS-A040 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä0. ym.,

Lisätiedot

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I MS-A00 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I G. Gripenberg Aalto-yliopisto 0. syyskuuta 0 Joukko-oppi ja logiikka Todistukset logiikassa Predikaattilogiikka Induktioperiaate Relaatiot

Lisätiedot

1 Johdanto, Tavoitteet 2. 2 Lähteitä 2. 3 Propositiologiikkaa 2. 4 Karnaugh'n kartat 16. 6 Predikaattilogiikkaa 31. 8 Relaatiot 42.

1 Johdanto, Tavoitteet 2. 2 Lähteitä 2. 3 Propositiologiikkaa 2. 4 Karnaugh'n kartat 16. 6 Predikaattilogiikkaa 31. 8 Relaatiot 42. Diskreetit rakenteet, syksy 2015 Itä-Suomen yliopisto, Tietojenkäsittelytieteen laitos Ville Heikkinen 14.12.2015 15:18 Sisältö 1 Johdanto, Tavoitteet 2 2 Lähteitä 2 3 Propositiologiikkaa 2 4 Karnaugh'n

Lisätiedot

Logiikkaa Matematiikan mestariluokka, kevät 2010 Harjoitus 1a ( )

Logiikkaa Matematiikan mestariluokka, kevät 2010 Harjoitus 1a ( ) Logiikkaa Matematiikan mestariluokka, kevät 2010 Harjoitus 1a (23.1.2010) 1. Merkitään P := Elokuva on kiinnostava., Q := Käyn katsomassa elokuvan., R := Elokuvassa on avaruusolioita.. Kirjoita seuraavat

Lisätiedot

Valitsemalla sopivat alkiot joudutaan tämän määritelmän kanssa vaikeuksiin, jotka voidaan välttää rakentamalla joukko oppi aksiomaattisesti.

Valitsemalla sopivat alkiot joudutaan tämän määritelmän kanssa vaikeuksiin, jotka voidaan välttää rakentamalla joukko oppi aksiomaattisesti. Joukon määritelmä Joukko on alkioidensa kokoelma. Valitsemalla sopivat alkiot joudutaan tämän määritelmän kanssa vaikeuksiin, jotka voidaan välttää rakentamalla joukko oppi aksiomaattisesti. Näin ei tässä

Lisätiedot

Sekalaiset tehtävät, 11. syyskuuta 2005, sivu 1 / 13. Tehtäviä

Sekalaiset tehtävät, 11. syyskuuta 2005, sivu 1 / 13. Tehtäviä Sekalaiset tehtävät, 11. syyskuuta 005, sivu 1 / 13 Tehtäviä Tehtävä 1. Johda toiseen asteen yhtälön ax + bx + c = 0, a 0 ratkaisukaava. Tehtävä. Määrittele joukon A R pienin yläraja sup A ja suurin alaraja

Lisätiedot

Insinöörimatematiikka A

Insinöörimatematiikka A Insinöörimatematiikka A Demonstraatio 3, 3.9.04 Tehtävissä 4 tulee käyttää Gentzenin järjestelmää kaavojen johtamiseen. Johda kaava φ (φ ) tyhjästä oletusjoukosta. ) φ ) φ φ 3) φ 4) φ (E ) (E ) (I, ) (I,

Lisätiedot

Aaro rakastaa Inkaa tai Ullaa

Aaro rakastaa Inkaa tai Ullaa VIHJELAPPUSET C.2 I O U I O U A I O B U O O U (U O) (O U) C D I: Aaro rakastaa Inkaa. O: Aaro rakastaa Outia. U: Aaro rakastaa Ullaa. A: I U B: ( I O) U C: ((U O) (O U)) D: O Aaro rakastaa Inkaa tai Ullaa

Lisätiedot

Insidenssifunktioiden teoriaa

Insidenssifunktioiden teoriaa TAMPEREEN YLIOPISTO Pro gradu -tutkielma Rauno Soppi Insidenssifunktioiden teoriaa Informaatiotieteiden yksikkö Matematiikka Marraskuu 2011 2 Tampereen yliopisto Informaatiotieteiden yksikkö SOPPI, RAUNO:

Lisätiedot

Juuri 11 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Juuri 11 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus K1. a) 72 = 2 36 = 2 2 18 = 2 2 2 9 = 2 2 2 3 3 = 2 3 3 2 252 = 2 126 = 2 2 63 = 2 2 3 21 = 2 2 3 3 7 = 2 2 3 2 7 syt(72, 252) = 2 2 3 2 = 36 b) 252 = 72 3 + 36 72 = 36 2 syt(72, 252) = 36 c) pym(72,

Lisätiedot

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I G. Gripenberg Aalto-yliopisto 30. syyskuuta 015 G. Gripenberg (Aalto-yliopisto) MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä30.

Lisätiedot

Johdatus matemaattiseen päättelyyn (5 op)

Johdatus matemaattiseen päättelyyn (5 op) Johdatus matemaattiseen päättelyyn (5 op) Tero Vedenjuoksu Oulun yliopisto Matemaattisten tieteiden laitos 2014 Johdatus matemaattiseen päättelyyn 2014 Yhteystiedot: Tero Vedenjuoksu tero.vedenjuoksu@oulu.fi

Lisätiedot

Lause 5. (s. 50). Olkoot A ja B joukkoja. Tällöin seuraavat ehdot ovat

Lause 5. (s. 50). Olkoot A ja B joukkoja. Tällöin seuraavat ehdot ovat jen Kahden joukon A ja B samuutta todistettaessa kannattaa usein osoittaa, että A on B:n osajoukko ja että B on A:n osajoukko. Tällöin sovelletaan implikaation ja ekvivalenssin yhteyttä. Lause 5. (s. 50).

Lisätiedot