什么是一阶谓词公式:一阶谓词公式的例子例题

2022年6月30日08:35:01什么是一阶谓词公式:一阶谓词公式的例子例题已关闭评论

谓词表达的形式化就是谓词公式。在一阶谓词公式的定义中使用4种符号:

(1)个体常量符号:a,b,c,…,a ,a ,…;这里的a,b,c,…涵指个体域D中的具体个体。

(2)个体变元符号:x,y,z,…,x ,x ,…;这里x,y,z,…涵指个体域D中任意的个体。

(3)个体函数符号:f,g,h,…,f ,f ,…;这里的f,g,h,…,f ,f ,…即f(x ,x ,…,x ),g(x ,x ,…,x ),h(x ,x ,…,x ),…,涵指从D 到D的n元函数,它们把D中n个个体映射为D中一个个体(n≥1)。

(4)谓词符号:A,B,C,…,A ,A ,…;这里A,B,C,…,A ,A ,…即A(x ,x ,…,x ),B(x ,x ,…,x ),C(x ,x ,…,x ),…是n目谓词,它们的每一个都涵指D 上的任一谓词(n≥0),当它们被指定成为特定谓词后,可以把n个个体映射为一个命题。

有了这4种形式符号,就可定义出“项”和“原子谓词”来。

定义1-1 

一阶逻辑中的项,被递归定义为:

(1)个体常量符号是项;

(2)个体变元符号是项;

(3)若f(x ,x ,…,x )是n元个体函数符号,t ,t ,…,t 是项,则f(t ,t ,…,t )是项;

(4)一阶逻辑中的所有项都由(1),(2),(3)的有限次使用所界定。

定义1-2 

若A(x ,x ,…,x )是n目谓词符号,t ,t ,…,t 是项,则A(t ,t ,…,t )是原子谓词。

以原子谓词为基础,一阶逻辑中公式的形式化表达是这样定义的:

定义1-3 

一阶逻辑中的一阶谓词公式,被递归定义如下:

(1)原子谓词是一阶谓词公式;

(2)若A,B是一阶谓词公式,则(﹁A),(A∧B),(A∨B),(A→B),(A↔B)是一阶谓词公式;

(3)若A是一阶谓词公式,x是A中不受量词作用的个体变元,则(∀x)A,(∃x)A是一阶谓词公式;

(4)所有一阶谓词逻辑的一阶谓词公式都是有限次使用(1),(2),(3)生成的规则符号串。

显然,对零目谓词作(1),(2)和相应作(4),将生成命题逻辑的全部命题公式。可见一阶谓词公式包括了全部命题公式。

为省略括号的使用,在命题逻辑中的约定基础上,还约定:(∀x),(∃x)与逻辑联词﹁具有相同级别的运算次序。

【例1-1】 

设个体域D=I(整数集合)。则-5,0,5以及表示任意整数的i,j(∈I)都是项,并设D上二元函数f(x ,x )=x +x ,则f(-5,0),f(0,5),f(5,i),f(i,j)都是项,而且f(-5,f(0,5))也是项。

【例1-2】 

设个体域D=I,二目谓词L(x,y)表示:x<y。这时L(-5,5),L(5,f(5,i)),L(0,f(-5,f(i,j)))都是原子谓词。其中L(-5,5)是一真命题,L(5,f(5,i))是含有一个个体变元的命题函数,L(0,f(-5,f(i,j)))是含有两个个体变元的命题函数。

【例1-3】

下列符号串都是谓词公式:

P(a),Q(b,x),L(0,f(-5,f(i,j))),﹁P(a,x),Q(b)→(P(a,x)∧Q(b)),(∃x)P(a,x),(∀x)(P(a,x)↔(Q(b)∨P(a,x)))。

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