Taulun avoimista haaroista saadaan kelvolliset lausejoukot

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

T kevät 2007 Laskennallisen logiikan jatkokurssi Laskuharjoitus 1 Ratkaisut

T Kevät 2003 Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä I Laskuharjoitus 11 Ratkaisut

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

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

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

T Kevät 2005 Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä I Kertausta Ratkaisut

Kirjoita käyttäen propositiosymboleita, konnektiiveja ja sulkeita propositiologiikan lauseiksi:

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

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

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

T Syksy 2003 Logiikka tietotekniikassa: perusteet Laskuharjoitus 8 (opetusmoniste, kappaleet )

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

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

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

Esimerkkimodaalilogiikkoja

Taulumenetelmä modaalilogiikalle K

Luku 5. Löwenheimin ja Skolemin lause. kompaktisuuslause. Tässä luvussa tutustumme tärkeimpiin täydellisyyslauseen (ja sen todistuksen) seurauksiin.

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

Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 2 / vko 9


2. Minkä joukon määrittelee kaava P 0 (x 0 ) P 1 (x 0 ) mallissa M = ({0, 1, 2, 3}, P M 0, P M 1 ), kun P M 0 = {0, 1} ja P M 1 = {1, 2}?

isomeerejä yhteensä yhdeksän kappaletta.

Predikaattilogiikan malli-teoreettinen semantiikka

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

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

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

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

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

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

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

Alkioiden x ja y muodostama järjestetty pari on jono (x, y), jossa x on ensimmäisenä ja y toisena jäsenenä.

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

Alkioiden x ja y muodostama järjestetty pari on jono (x, y), jossa x on ensimmäisenä ja y toisena jäsenenä.

Graafit ja verkot. Joukko solmuja ja joukko järjestämättömiä solmupareja. eli haaroja. Joukko solmuja ja joukko järjestettyjä solmupareja eli kaaria

Lineaariset yhtälöryhmät ja matriisit

= k 0 NTIME(n k + k) Siis polynomisessa ajassa epädeterministisellä Turingin koneella tunnistettavien kielten joukko

Vapaus. Määritelmä. jos c 1 v 1 + c 2 v c k v k = 0 joillakin c 1,..., c k R, niin c 1 = 0, c 2 = 0,..., c k = 0.

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta II Syksy 2009 Laskuharjoitus 1 ( ) Ratkaisuehdotuksia Vesa Ala-Mattila

811120P Diskreetit rakenteet

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

Lokaalisuus ja määriteltävyys

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

Vapaus. Määritelmä. Vektorijono ( v 1, v 2,..., v k ) on vapaa eli lineaarisesti riippumaton, jos seuraava ehto pätee:

Verkkojen elementaarinen ekvivalenssi

Tehtävä 8 : 1. Tehtävä 8 : 2

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

Yhtenäisyydestä. Johdanto. Lähipisteavaruus. Tuomas Korppi

Johdatus logiikkaan I Harjoitus 4 Vihjeet

Näin ollen saadaan tulos rad(g) diam(g). Toisaalta huomataan, että verkon G kaikilla solmuilla x ja y pätee kolmioepäyhtälön nojalla havainto

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)

Diskreetin matematiikan perusteet Malliratkaisut 2 / vko 38

Kuvaus eli funktio f joukolta X joukkoon Y tarkoittaa havainnollisesti vastaavuutta, joka liittää joukon X jokaiseen alkioon joukon Y tietyn alkion.

Suunnatut, etumerkilliset ja arvotetut graafit Sosiaalisten verkostojen analysoinnin näkökulmalla

Kuvaus eli funktio f joukolta X joukkoon Y tarkoittaa havainnollisesti vastaavuutta, joka liittää joukon X jokaiseen alkioon joukon Y tietyn alkion.

2. Seuraavassa kuvassa on verkon solmujen topologinen järjestys: x t v q z u s y w r. Kuva 1: Tehtävän 2 solmut järjestettynä topologisesti.

TAMPEREEN YLIOPISTO Pro gradu -tutkielma. Tia Suurhasko. Hybridilogiikkaa

Rakenteellinen tasapaino ja transitiivisyys

RAKKAUS MATEMAATTISENA RELAATIONA

7 Vapaus. 7.1 Vapauden määritelmä

Äärellisten mallien teoria

Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt Laskuharjoitus 1 / vko 44

Relevanttien sivujen etsintä verkosta: satunnaiskulut verkossa Linkkikeskukset ja auktoriteetit (hubs and authorities) -algoritmi

Harjoitus 3 ( )

Kysymys: Voidaanko graafi piirtää tasoon niin, että sen viivat eivät risteä muualla kuin pisteiden kohdalla?

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

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

Johdatus graafiteoriaan

Mikäli huomaat virheen tai on kysyttävää liittyen malleihin, lähetä viesti osoitteeseen

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

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

0 v i v j / E, M ij = 1 v i v j E.

LOGIIKKA johdantoa

Salausmenetelmät. Veikko Keränen, Jouko Teeriaho (RAMK, 2006)

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

Matematiikan tukikurssi

Silmukkaoptimoinnista

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

1 Logiikkaa. 1.1 Logiikan symbolit

Oletetaan ensin, että tangenttitaso on olemassa. Nyt pinnalla S on koordinaattiesitys ψ, jolle pätee että kaikilla x V U

Kannan vektorit siis virittävät aliavaruuden, ja lisäksi kanta on vapaa. Lauseesta 7.6 saadaan seuraava hyvin käyttökelpoinen tulos:

Harjoitus 3 ( )

SAT-ongelman rajoitetut muodot

Seuraus 4.2 Kaavajoukko Φ on ristiriidaton jos ja vain jos on olemassa kaava ϕ, jolla Φ ϕ.


2. Arvon ja hyödyn mittaaminen

Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 3 (9 sivua) OT

Ratkaisu. Tulkitaan de Bruijnin jonon etsimiseksi aakkostossa S := {0, 1} sanapituudelle n = 4. Neljän pituisia sanoja on N = 2 n = 16 kpl.

T Syksy 2006 Tietojenkäsittelyteorian perusteet T Harjoitus 7 Demonstraatiotehtävien ratkaisut

Valitaan alkio x 1 A B ja merkitään A 1 = A { x 1 }. Perinnöllisyyden nojalla A 1 I.

1.1. Määritelmä. a) Termit ovat merkkijonoja, jotka muodostuvat induktiivisesti. k 1

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

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

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I

Lineaariavaruudet. Span. Sisätulo. Normi. Matriisinormit. Matriisinormit. aiheita. Aiheet. Reaalinen lineaariavaruus. Span. Sisätulo.

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

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

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

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

Neljän alkion kunta, solitaire-peli ja

Transkriptio:

T-79.5101 kevät 2006 Laskennallisen logiikan jatkokurssi Laskuharjoitus 11 Ratkaisut 1. M : a, Q b c d Lauseen X( UQ) sulkeuma: CL ( X( UQ) ) = { X( UQ), X( UQ), UQ, X ( UQ), ( UQ),, Q, X ( UQ),, } Muodostetaan atomit. Koska v(a, ) = v(a, Q) = false, saadaan tilan a perusteella taulu Q UQ ( UQ) X( UQ) X( UQ) X ( UQ) X ( UQ) Taulun avoimista haaroista saadaan kelvolliset lausejoukot K 1 = {,,, UQ, X( UQ), X ( UQ) } K 2 = {,,, ( UQ), X( UQ), X ( UQ) } Tilasta a ja näistä lausejoukoista saadaan siten atomit (a, K 1 ) ja (a, K 2 ). (Lausejoukot K 1 ja K 2 ovat siis suurimmat mahdolliset CL ( X( UQ) ) :n ristiriidattomat 1 osajoukot, jotka ovat yhtäpitäviä 1 Lausejoukko K on ristiriitainen, jos ϕ, ϕ K jollekin lauseelle ϕ. 1

atomilauseiden valuaation kanssa tilassa a: minkä tahansa lauseen ϕ CL ( X( UQ) ) \ K i lisääminen joukkoon K i, i {1, 2}, tekisi lausejoukon ristiriitaiseksi.) Koska atomilauseilla ja Q on tilassa c sama valuaatio kuin tilassa a, tilan c perusteella saadaan atomit (c, K 1 ) ja (c, K 2 ). Muodostetaan taulu tilan b atomilauseiden valuaation perusteella: UQ Q X( UQ) X( UQ) Q X( UQ) ( UQ) X( UQ) X ( UQ) X ( UQ) Taulun avoimista haaroista saadaan lausejoukot K 3 = {,, Q, UQ, X( UQ), X ( UQ) } K 4 = {,, Q, UQ, X( UQ), X ( UQ) } Tilan b perusteella saadaan siis atomit (b, K 3 ) ja (b, K 4 ). Muodostetaan vielä taulu tilan d suhteen: Q UQ X( UQ) ( UQ) X( UQ) X( UQ) X( UQ) X ( UQ) X ( UQ) X ( UQ) Nyt saadaan lausejoukot K 5 = {,,, ( UQ), X( UQ), X ( UQ) } K 6 = {,,, ( UQ), X( UQ), X ( UQ) } (lausejoukko K 6 saadaan kahdesta taulun avoimesta haarasta). Tilan d perusteella saadaan siis atomit (d, K 5 ) ja (d, K 6 ). 2

Muodostetaan graafi G = (N, E), jonka solmujen joukko N koostuu kaikista edellä määritetyistä atomeista, ts. N = { (a, K 1 ), (a, K 2 ), (b, K 3 ), (b, K 4 ), (c, K 1 ), (c, K 2 ), (d, K 5 ), (d, K 6 ) } ja jonka kaaret toteuttavat seuraavan ehdon: atomista (s, K) on kaari atomiin (s, K ), jos ja vain, jos (a) s, s R (mallissa M) ja (b) kaikille K:n muotoa Xϕ oleville lauseille pätee ϕ K. Jälkimmäisen ehdon tarkistamiseksi voidaan ensin muodostaa K i - joukkojen välille yhteensopivuusrelaatio, joka voidaan esittää taulukkona seuraavasti: K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 Taulukon i:nnen rivin j:nnessä sarakkeessa on rasti, jos ja vain, jos kaikille lauseille Xϕ K i pätee ϕ K j : esimerkiksi pari (K 1, K 3 ) toteuttaa ehdon, koska X( UQ) K 1 on K 1 :n ainoa muotoa Xϕ oleva lause ja UQ K 3. Ehdot (a) ja (b) voidaan nyt tarkistaa relaation R ja yllä olevan taulukon avulla. Esimerkiksi atomista (b, K 3 ) voisi relaatiota R koskevan ehdon (a) perusteella olla kaari mihin tahansa atomeista { (a, K1 ), (a, K 2 ), (d, K 5 ), (d, K 6 ) } ; koska K-joukkojen välinen ehto ei kuitenkaan yllä olevan taulukon perusteella päde pareille (K 3, K 2 ), (K 3, K 5 ) ja (K 3, K 6 ), jäljelle jää ainoastaan kaari (b, K 3 ), (a, K 1 ). Graafiksi G saadaan (c, K 2 ) (c, K 1 ) (a, K 1 ) (d, K 5 ) (d, K 6 ) (b, K 3 ) (b, K 4 ) (a, K 2 ) 3

Lauseen EX( UQ) toteutuvuuden määrittämiseksi tilassa a tutkitaan, onko graafissa G polkua, joka alkaa jostakin atomista (a, K) (K {K 1,..., K 6 }) siten, että lause X( UQ) kuuluu joukkoon K, ja polku johtaa johonkin itsetoteutuvaan ei-triviaaliin vahvasti kytkettyyn komponenttiin. (Vahvasti kytketty komponentti C N on itsetoteutuva, jos kaikkien atomien (s, K) C kaikille joukkoon K kuuluville muotoa ϕuψ oleville lauseille on olemassa atomi (s, K ) C siten, että ψ K.) Graafin G ainoa ei-triviaali vahvasti kytketty komponentti on C = { (a, K1 ), (a, K 2 ), (b, K 3 ), (b, K 4 ), (c, K 2 ), (d, K 5 ), (d, K 6 ) }. Tämä komponentti on myös itsetoteutuva, sillä ainoa C:n solmuissa esiintyvä muotoa ϕuψ oleva lause on UQ, ja C sisältää esim. atomin (b, K 3 ), jolle pätee Q K 3. Nähdään, että komponentti C on saavutettavissa esimerkiksi atomista (a, K 1 ) (koska (a, K 1 ) C)). Koska X( UQ) K 1, seuraa, että M, a = EX( UQ) pätee. 2. M: a b c M, a = AFG pätee, jos ja vain, jos M, a = E FG pätee, jos ja vain, jos M, a = E FG. Tutkitaan siis, päteekö M, a = E FG. Kirjoitetaan lause FG käyttämällä ainoastaan X- ja U- temporaalikonnektiiveja: FG F F F (U ) ( U (U ) ) Lauseen ( U (U ) ) sulkeuma: CL ( ( U (U ) )) = { ( U (U ) ), U (U ),, (U ), X ( U (U ) ),, U, X ( U (U ) ),, X(U ), X ( U (U ) ),, X(U ), X ( U (U ) ), X (U ), X (U ) } 4

Muodostetaan atomit. Koska v(a, ) = false, saadaan tilan a perusteella taulu jossa haara T 1 on U (U ) T 1 T 2 X(U ) (U ) U (U ) X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć X(U ) X(U ) U ą U (U ) ć U X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć X(U ) X(U ) X (U ) X (U ) X (U ) X (U ) ja haara T 2 on X(U ) (U ) X (U ) U (U ) ą U (U ) ć X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć U U X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć Taulun avoimien haarojen perusteella saadaan nyt lausejoukot K 1 = {,, U, U (U ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) ), X(U ), X (U ) } K 2 = {,, U, U (U ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) ), X(U ), X (U ) } K 3 = {,, U, ( U (U ) ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) ), X(U ), X (U ) } K 4 = {,, U, ( U (U ) ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) ), X(U ), X (U ) } 5

K 5 = {,, U, X(U ), X (U ), U (U ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) )} K 6 = {,, U, X(U ), X (U ), ( U (U ) ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) )} Näin saadaan atomit (a, K 1 ), (a, K 2 ), (a, K 3 ), (a, K 4 ), (a, K 5 ) ja (a, K 6 ). Koska v(b, ) = v(c, ) = true, tilojen b:n ja c:n perusteella saadaan taulu U (U ) X(U ) T 3 X(U ) T 4 jossa haara T 3 on (U ) ja haara T 4 on X (U ) U (U ) ą U (U ) ć X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć U U X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć X (U ) U (U ) (U ) X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć X ą U (U ) ć U ą U (U ) ć U X ą U (U ) ć 6

Näin saadaan lausejoukot K 7 = {,, U, X(U ), X (U ), U (U ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) )} K 8 = {,, U, X(U ), X (U ), ( U (U ) ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) )} K 9 = {,, (U ), X(U ), X (U ), U (U ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) )} K 10 = {,, (U ), X(U ), X (U ), U (U ), X ( U (U ) ), X ( U (U ) )} (lausejoukko K 9 saadaan taulun kahdesta haarasta). Näin saadaan atomit (b, K 7 ), (b, K 8 ), (b, K 9 ), (b, K 10 ) sekä (c, K 7 ), (c, K 8 ), (c, K 9 ) ja (c, K 10 ). K-joukkojen välinen yhteensopivuusrelaatio on nyt seuraava: K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 K 7 K 8 K 9 K 10 K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 K 7 K 8 K 9 K 10 7

Graafi G: (a, K 1 ) (b, K 7 ) (a, K 2 ) (a, K 5 ) (c, K 7 ) (b, K 9 ) (c, K 9 ) (b, K 10 ) (c, K 10 ) (a, K 3 ) (a, K 4 ) (a, K 6 ) (b, K 8 ) (c, K 8 ) G:n ei-triviaalit vahvasti kytketyt komponentit ovat C 1 = { (a, K 1 ), (a, K 5 ) } C 2 = { (a, K 3 ), (a, K 6 ) } C 3 = { (b, K 7 ), (c, K 7 ) } C 4 = { (b, K 8 ), (c, K 8 ) } C 5 = { (b, K 9 ), (c, K 9 ) } Näistä komponenteista C 2 ja C 5 ovat itsetoteutuvia. On siis tutkittava, onko jompikumpi näistä komponenteista saavutettavissa jostakin graafin solmusta (a, K), missä ( U (U ) ) K. Koska lause ( U (U ) ) kuuluu esimerkiksi joukkoon K 6 ja C 2 on saavutettavissa solmusta (a, K 6 ) (koska (a, K 6 ) C 2 ), seuraa, että M, a = E FG pätee. Siten M, a = AFG ei päde mallissa M. 8