T Kevät 2003 Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä I Laskuharjoitus 11 Ratkaisut

Samankaltaiset tiedostot
2. M : T kevät 2007 Laskennallisen logiikan jatkokurssi Laskuharjoitus 11 Ratkaisut 1. M :

Taulun avoimista haaroista saadaan kelvolliset lausejoukot

T kevät 2007 Laskennallisen logiikan jatkokurssi Laskuharjoitus 1 Ratkaisut

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

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

Mallintarkastus. Mallin generointi. Esimerkki mallin SMV-kuvauksesta. Tila-avaruuden symbolinen esitys (I)

Olkoon seuraavaksi G 2 sellainen tasan n solmua sisältävä suunnattu verkko,

T Syksy 2004 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 7 (opetusmoniste, kappaleet )

Tietorakenteet, esimerkkivastauksia viikon 12 laskareihin

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

1. Logiikan ja joukko-opin alkeet

Näytetään nyt relaatioon liittyvien ekvivalenssiluokkien olevan verkon G lohkojen särmäjoukkoja. Olkoon siis f verkon G jokin särmä.

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

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

isomeerejä yhteensä yhdeksän kappaletta.

Mapu I Laskuharjoitus 2, tehtävä 1. Derivoidaan molemmat puolet, aloitetaan vasemmasta puolesta. Muistetaan että:

T Kevät 2009 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 8 (Predikaattilogiikka )

Dynaaminen ohjelmointi ja vaikutuskaaviot

T Kevät 2005 Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä I Kertausta Ratkaisut

Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 1 / vko 8

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

Todistus: Aiemmin esitetyn mukaan jos A ja A ovat rekursiivisesti lueteltavia, niin A on rekursiivinen.

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

= 5! 2 2!3! = = 10. Edelleen tästä joukosta voidaan valita kolme särmää yhteensä = 10! 3 3!7! = = 120

Tietorakenteet, esimerkkivastauksia viikon 12 laskareihin

Äärellisten mallien teoria

Tehtävä 10 : 1. Tehtävä 10 : 2

Miten perustella, että joukossa A = {a, b, c} on yhtä monta alkiota kuin joukossa B = {d, e, f }?

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 16. marraskuuta 2015

Loogiset konnektiivit

Vastaus 1. Lasketaan joukkojen alkiot, ja todetaan, että niitä on 3 molemmissa.

Matematiikan tukikurssi: kurssikerta 10

Algoritmi on periaatteellisella tasolla seuraava:

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kesä Antti-Juhani Kaijanaho. 29. toukokuuta 2013

Kenguru 2019 Student lukio

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

f (t) + t 2 f(t) = 0 f (t) f(t) = t2 d dt ln f(t) = t2, josta viimeisestä yhtälöstä saadaan integroimalla puolittain

Pinoautomaatit. TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kesä Antti-Juhani Kaijanaho. 6. kesäkuuta 2013 TIETOTEKNIIKAN LAITOS. Pinoautomaatit.

Lien ryhmät D 380 klo Ratkaisut 6+6=12

Bisimulaatio modaalilogiikassa

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

Datatähti 2019 loppu

z z 0 (m 1)! g(m 1) (z0) k=0 Siksi kun funktioon f(z) sovelletaan Cauchyn integraalilausetta, on voimassa: sin(z 2 dz = (z i) n+1 k=0

Sarjoja ja analyyttisiä funktioita

T Kevät 2006 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 8 (opetusmoniste, kappaleet )

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

Algoritmit 1. Luento 13 Ti Timo Männikkö

Matematiikan tukikurssi

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

JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 2017) HARJOITUS 3, MALLIRATKAISUT

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

58131 Tietorakenteet ja algoritmit (kevät 2014) Uusinta- ja erilliskoe, , vastauksia

811120P Diskreetit rakenteet

Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 2 syksy 2008 Eemeli Blåsten. Ratkaisuehdotelma

Silmukkaoptimoinnista

(iv) Ratkaisu 1. Sovelletaan Eukleideen algoritmia osoittajaan ja nimittäjään. (i) 7 = , 7 6 = = =

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kevät 2011 (IV) Antti-Juhani Kaijanaho. 19. tammikuuta 2012

Kirjoita käyttäen propositiosymboleita, konnektiiveja ja sulkeita propositiologiikan lauseiksi:

33. pohjoismainen matematiikkakilpailu 2019 Ratkaisut

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

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

7 Vapaus. 7.1 Vapauden määritelmä

b) Olkoon G vähintään kaksi solmua sisältävä puu. Sallitaan verkon G olevan

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

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

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

Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 6 (8 sivua) OT. 1. a) Määritä seuraavat summat:

Kohdissa 2 ja 3 jos lukujen valintaan on useita vaihtoehtoja, valitaan sellaiset luvut, jotka ovat mahdollisimman lähellä listan alkua.

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

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

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 12. marraskuuta 2015

Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 2 / vko 9

verkkojen G ja H välinen isomorfismi. Nyt kuvaus f on bijektio, joka säilyttää kyseisissä verkoissa esiintyvät särmät, joten pari

Algoritmit. Ohjelman tekemisen hahmottamisessa käytetään

Äärellisten mallien teoria

Matematiikan tukikurssi

Sähköstatiikka ja magnetismi Kondensaattorit ja kapasitanssi

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kevät 2011 (IV) Antti-Juhani Kaijanaho. 16. maaliskuuta 2011

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)

Laskennan rajoja. TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 10. joulukuuta 2015 TIETOTEKNIIKAN LAITOS.

1 Lukujen jaollisuudesta

Alkuarvot ja tyyppimuunnokset (1/5) Alkuarvot ja tyyppimuunnokset (2/5) Alkuarvot ja tyyppimuunnokset (3/5)

V. V. Vazirani: Approximation Algorithms, luvut 3-4 Matti Kääriäinen

Kaikki kurssin laskuharjoitukset pidetään Exactumin salissa C123. Malliratkaisut tulevat nettiin kurssisivulle.

Induktiotodistus: Tapaus n = 0 selvä; ol. väite pätee kun n < m.

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

Algoritmit 1. Luento 9 Ti Timo Männikkö

Äärellisten mallien teoria

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

Konsensusongelma hajautetuissa järjestelmissä. Niko Välimäki Hajautetut algoritmit -seminaari

Algoritmit 1. Demot Timo Männikkö

Injektio. Funktiota sanotaan injektioksi, mikäli lähtöjoukon eri alkiot kuvautuvat maalijoukon eri alkioille. Esim.

Joukossa X määritelty relaatio R on. (ir) irrefleksiivinen, jos x Rx kaikilla x X,

Kanta ja dimensio 1 / 23

ja s S : ϕ Υ : M,s ϕ, mutta M,s Q. Erityisesti M, t P kaikilla t S, joten

811120P Diskreetit rakenteet

Insinöörimatematiikka D

Relaation ominaisuuksia. Ominaisuuksia koskevia lauseita Sulkeumat. Joukossa X määritelty relaatio R on. (ir) irrefleksiivinen, jos x Rx kaikilla x X,

Induktio kaavan pituuden suhteen

Laskennan rajoja. TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kevät Antti-Juhani Kaijanaho. 6. maaliskuuta 2012 TIETOTEKNIIKAN LAITOS.

Transkriptio:

T-79.146 Kevät 2003 Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä I Laskuharjoitus 11 Ratkaisut 1. M : a P P f Q, R Q e P a) M, a = A(P UQ), sillä (esim.) (a,,,,,...) on tilasta a alkava täysi polku, joka ei kulje sellaisen tilan s S kautta, jolle pätisi M, s = Q. ) Mallin F -reiluja polkuja ovat kaikki ne täyet polut, jotka kaikille lauseille ϕ F sisältävät äärettömän monta tilaa s S siten, että M, s = ϕ. Koska F = {R}, rajoitutaan siis tarkastelemaan sellaisia polkuja, jotka sisältävät äärettömän monta tilaa s S, joille M, s = R. Koska {s S M, s = R} = {f}, seuraa, että kaikkien mallin F -reilujen polkujen tulee kulkea äärettömän monta kertaa tilan f kautta. Koska tiloista ja ei ole yhteyttä tilaan f, mikään F -reilu polku ei voi kulkea näien tilojen kautta. Siten mallin jokainen F - reilu polku on muotoa (a,, e,..., e, f, a,, e,..., e, f, a,, e,..., e, f,...) }{{}}{{}}{{} n 1 kpl n 2 kpl n 3 kpl missä n 1, n 2, n 3,... ovat (äärellisiä) positiivisia kokonaislukuja. Koska erityisesti n 1 on äärellinen ja M, a = P, M, = P, M, e = P sekä M, f = Q, seuraa, että M, a = F A(P UQ) pätee. ) M, a = EGP, sillä (a,, e, e, e,...), on tilasta a alkava täysi polku, jonka jokaisessa tilassa s {a,, e} pätee M, s = P. ) Huomataan, että -kohan polku on mallin ainoa tilasta a alkava täysi polku, jonka kaikissa tiloissa lause P pätee. Tämä polku ei kuitenkaan ole F -reilu, sillä se ei kulje kertaakaan tilan f kautta. Siten M, a = F EGP. 1

2. M : P Q a Q P, Q e Järjestetään lauseen AXE ( (P Q)U(P Q) ) alilauseet järjestykseen, jonka avulla alilauseien totuusarvo mallin eri tiloissa voiaan määrittää vaiheittain aiemmin käsiteltyjen alilauseien totuusarvojen perusteella, kunnes saaaan lopulta selville koko lauseen totuusarvo mallin eri tiloissa. Alilauseet voiaan käsitellä esimerkiksi järjestyksessä P, Q, P Q, P Q, E ( (P Q)U(P Q) ), AXE ( (P Q)U(P Q) ). Lauseien P ja Q totuusarvot saaaan suoraan valuaatiosta v. Lasketaan alilauseen P Q totuusarvot mallin eri tiloissa: P Q, P Q a Q, P Q P, Q, P Q e P Q Alilause P Q: P Q, P Q a Q, P Q P, Q, P Q, P Q e P Q Lasketaan alilauseen E ( (P Q)U(P Q) ) totuusarvot luentokalvoissa esitetyn ChekEU-algoritmin avulla. Aloitetaan siis tilajoukosta, jossa alilause P Q on tosi ({}) ja merkitään E ( (P Q)U(P Q) ) toeksi tilassa. Kerätään tämän jälkeen kaikki ne tilat s S, joille s, R ja M, s = P Q (ja joihin lause E ( (P Q)U(P Q) ) 2

ei ole vielä merkitty toeksi). Saaaan {, e}, jonka kaikkiin tiloihin merkitään lause E ( (P Q)U(P Q) ) toeksi. Toistetaan nyt menettely tilajoukon tilojen ja e eeltäjille ja eelleen niien eeltäjille niin kauan, kunnes tulosjoukko ei enää kasva. Koko algoritmin suoritus voiaan siis esittää seuraavasti: 1 {} {} {, e} 2 {,, e} {, e} {} 3 {,,, e} {} Alilause E ( (P Q)U(P Q) ) pätee siis tiloissa a E ( (P Q)U(P Q) ) E ( (P Q)U(P Q) ) E ( (P Q)U(P Q) ) e E ( (P Q)U(P Q) ) Lasketaan viimein lauseen AXE ( (P Q)U(P Q) ) totuusarvot keräämällä kaikki ne mallin tilat, joien kaikille R-relaation seuraajatiloille pätee E ( (P Q)U(P Q) ). Lopputulos on siten AXE ( (P Q)U(P Q) ) a AXE ( (P Q)U(P Q) ) AXE ( (P Q)U(P Q) ) e AXE ( (P Q)U(P Q) ) 3

3. M : Q a P P, Q Esitetään lause ensin EU- ja EG-operaattoreien avulla: AG ( Q A(EFP UAFP ) ) AG ( Q A(E( UP )U EG P ) ) AG ( Q E ( ( EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EG EG P ) AG ( Q E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EGEG P ) EF ( Q E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EGEG P ) E ( U ( Q E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EGEG P )) Järjestetään alilauseet sopivaan laskentajärjestykseen, esim. P, Q, P, EG P, EGEG P, EGEG P, E( UP ), E( UP ), E( UP ) EG P, E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ), E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ), E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EGEG P, Q E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EGEG P, ( Q E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EGEG P ), E ( U ( Q E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EGEG P )), E ( U ( Q E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EGEG P )) Koska P pätee tiloissa a ja, niin P pätee tiloissa {,, e}. Nyt lauseen EG P totuusarvo voiaan laskea luentokalvoilla esitetyn ChekEG-algoritmin avulla. Muoostetaan siis ensin mallin M rajoittuma M niihin tiloihin, joissa P pätee: e P, Q P e P Etsitään seuraavaksi mallin M ei-triviaalit vahvasti kytketyt komponentit 1 ja merkitään lause EG P toeksi kaikissa näihin komponentteihin kuuluvissa tiloissa. Kerätään sitten (samalla tavoin kuin 1 Yleisesti: Mallin M = S, R, v tilojen ei-tyhjä osajoukko C S on M:n eitriviaali vahvasti kytketty komponentti, jos mitkä tahansa kaksi tilaa x, y C ovat M:ssä saavutettavissa toisistaan joitakin vähintään yhen R:n kaaren sisältäviä polkuja pitkin, eikä ole olemassa tiloja z C, w S \ C siten, että z ja w olisivat saavutettavissa M:ssä toisistaan tällaisia polkuja pitkin. 4

ChekEU-algoritmissa) vaiheittain kaikki ne tilat, jotka ovat jonkin näihin komponentteihin kuuluvan tilan eeltäjiä mallissa M, merkitään lause toeksi myös näissä tiloissa ja toistetaan tarkastelu kaikille näille tiloille niin kauan, kunnes ei enää saaa uusia tiloja, joissa lause ei jo olisi tosi. Ainoa M :n ei-triviaali vahvasti kytketty komponentti on {, }. Koska tila e ei ole kummankaan tilan eeltäjä M :ssa, ChekEG-algoritmi pysähtyy heti ensimmäisen kierroksen jälkeen: On siis saatu tulos 1 {, } {, } a P, Q P, Q, EG P P, Q P, Q, EG P e P, Q Lasketaan seuraavaksi lauseen EGEG P totuusarvot käyttämällä uuelleen ChekEG-algoritmia. Muoostetaan siis mallin M rajoittuma M niihin tiloihin, joissa EG P pätee: P, Q, EG P P, Q, EG P Ainoa mallin M ei-triviaali vahvasti kytketty komponentti on {, }. ChekEG-algoritmi pysähtyy jälleen ensimmäisen kierroksen jälkeen: 1 {, } {, } Lause EGEG P pätee siis tiloissa ja, jolloin sen negaatio pätee tiloissa 5

a P, Q, EGEG P P, Q, EG P P, Q, EGEG P P, Q, EG P e P, Q, EGEG P Alilauseen E( UP ) totuusarvo voiaan laskea ChekEU-algoritmin avulla: 1 {a, } {a, } {e} 2 {a,, e} {e} {} 3 {a,,, e} {} {} 4 {a,,,, e} {} Lause E( UP ) pätee kaikissa mallin M tiloissa, joten lauseen negaatio E( UP ) ei päe missään mallin tilassa. Tästä seuraa, ettei myöskään konjunktio E( UP ) EG P toteuu missään mallin tilassa. Sovelletaan sitten uuelleen ChekEU-algoritmia lauseeseen E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ). Algoritmi päättyy heti, sillä eellisen perusteella jo algoritmin lähtö on tyhjä. 1 Lause E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) pätee nyt mallin kaikissa tiloissa. Koska aiemmin toettiin, että lause EGEG P toteutuu tilajoukossa {a,, e}, saaaan konjunktiolle tulos ϕ = E ( (EG P )U( E( UP ) EG P ) ) EGEG P Q a ϕ Q, ϕ e ϕ 6

(Yllä ssa kuviossa on tiloihin merkitty enää vain ne alilauseet, joien totuusarvoja tarvitaan vielä jäljellä olevien alilauseien totuusarvojen laskemiseksi.) Alilause Q ϕ: a ϕ, Q ϕ Q Q, ϕ, Q ϕ Q ϕ e ϕ, Q ϕ Alilause (Q ϕ): a (Q ϕ) e Lasketaan lauseen E ( U (Q ϕ) ) totuusarvot ChekEU-algoritmilla: 1 {} {} {a, } 2 {a,, } {a, } a E ( U (Q ϕ) ) E ( U (Q ϕ) ) E ( U (Q ϕ) ) e Lopputulokseksi saaaan viimein 7

a E ( U (Q ϕ) ) e E ( U (Q ϕ) ) 8