Predikatenlogica in Vogelvlucht

Vergelijkbare documenten
Albert Visser. 11 oktober, 2012

Inleiding Logica voor CKI, 2013/14

College Logica voor CKI

Logica voor Informatica

Voortgezette Logica, Week 2

Logic for Computer Science

Semantiek 1 college 10. Jan Koster

Logica voor Informatica. predikatenlogica. Syntax van predikatenlogica. Mehdi Dastani Intelligent Systems Utrecht University

Caleidoscoop: Logica

Inleiding Logica voor CKI

Kennisrepresentatie & Redeneren. Piter Dykstra Instituut voor Informatica en Cognitie

Logica voor Informatica. predikatenlogica. Syntax van predikatenlogica. Mehdi Dastani Intelligent Systems Utrecht University

Logica 1. Joost J. Joosten

In deze les. Eerste orde logica. Elementen van EOL. Waarom eerste orde logica? Combinatie met logica. Variabelen en Kwantoren

Formeel Denken. October 20, 2004

Logica 1. Joost J. Joosten

Logica 1. Joost J. Joosten

Predikaatlogica, modellen en programma s

Semantiek van predicatenlogica en Tractatus

Logica voor Informatica

Tentamen Grondslagen van de Wiskunde A Met beknopte uitwerking

Logica voor AI. Inleiding modale logica en Kripke semantiek. Antje Rumberg. 14 november 2012

Logica als een oefening in Formeel Denken

Oefenopgaven Grondslagen van de Wiskunde A

Boommethode. TI1300: Redeneren en Logica. Oefenen, wat anders? Aanvullende regels (Logica, tabel 11.1, p. 159) A (B C),A C = B

Andere grote namen van wiskundigen en/of filosofen: Plato, Socrates, Descartes (Cartesius), Spinoza, Kant, Russell, Hilbert, Tarski en Brouwer

Logica. Oefeningen op hoofdstuk Propositielogica

Mededelingen. TI1300: Redeneren en Logica. Waarheidstafels. Waarheidsfunctionele Connectieven

Opdrachten Werkcollege 4

Semantiek 1 college 4. Jan Koster

Toelichting bij geselecteerde opdrachten uit Betekenis en Taalstructuur

Logica voor Informatica

Logica in het (V)WO. Barteld Kooi

Tegenvoorbeeld. TI1300: Redeneren en Logica. De truc van Gauss. Carl Friedrich Gauss, 7 jaar oud (omstreeks 1785)

Samenvatting. TI1306 Redeneren & Logica Review Guide 2014 Door: David Alderliesten. Disclaimer

Meer oefenen. TI1300: Redeneren en Logica. Vertalen. Meerdere wegen leiden naar Rome

Statistiek voor A.I. College 4. Donderdag 20 September 2012

Logica voor Informatica. Propositielogica. Syntax & Semantiek. Mehdi Dastani Intelligent Systems Utrecht University

Artificiële intelligentie: les van 21 november 2002

Gödels Onvolledigheidsstellingen

Ontwerp van Algoritmen: opgaven weken 3 en 4

Taal en Structuur van de Wiskunde (2IF50) Aantekeningen bij college 1

VERZAMELINGEN EN AFBEELDINGEN

Getallensystemen, verzamelingen en relaties

Krommen tellen: van de Griekse Oudheid tot snaartheorie

Formeel Denken. 15 juli 2014

Nieuwe redeneringen. TI1300: Redeneren en Logica. Waar gaan deze uitdrukkingen over? Een nieuwe taal

RAF belangrijk te onthouden

Parvulae Logicales: Predicatenlogica. Hendrik Jan Veenstra. Vincent van Oostrom. Albert Visser

Termherschrijven. Jan van Eijck CWI. Achtergrondcollege Software Evolution, 22 september Samenvatting

Inhoudsopgave. Relaties geordend paar, cartesisch product, binaire relatie, inverse, functie, domein, bereik, karakteristieke functies

Betekenis 2: lambda-abstractie

Wat? Betekenis 2: lambda-abstractie. Boek. Overzicht van dit college. Anna Chernilovskaya. 7 juni 2011

Tentamen Grondslagen van de Wiskunde A, met uitwerkingen

Predikaatlogica en informatica

Hoofdstuk 1 - Eigenschappen

Domein A: Inzicht en handelen

Logica voor Informatica

Logica voor AI. Bewijstheorie en natuurlijke deductie. Antje Rumberg. 28 november Kripke Semantiek.

TW2040: Complexe Functietheorie

Discrete Structuren. Piter Dykstra Opleidingsinstituut Informatica en Cognitie

Parvulae Logicales: Predikatenlogica

Formeel Denken 2014 Uitwerkingen Tentamen

Kansrekening en Statistiek

Inleveropgave maandag 21 Oktober

Inleiding tot de meettheorie

Analyse met infinitesimalen

PAGE (Perception, Actions, Goals, Environment)

Automaten en Berekenbaarheid 2016 Oplossingen #4

1. TRADITIONELE LOGICA EN ARGUMENTATIELEER

Formeel Denken. Inhoudsopgave

Talen & Automaten. Wim Hesselink Piter Dykstra Opleidingsinstituut Informatica en Cognitie 9 mei 2008

Referentieniveaus uitgelegd. 1S - rekenen Vaardigheden referentieniveau 1S rekenen. 1F - rekenen Vaardigheden referentieniveau 1F rekenen

De partitieformule van Euler

Overzicht Fourier-theorie

Tentamen TI1300 en IN1305-A (Redeneren en) Logica

Diophantische vergelijkingen

V.4 Eigenschappen van continue functies

Logica Les 1 Definities en waarheidstabellen. (Deze les sluit aan bij les 1 van de syllabus Logica WD_online)

III.2 De ordening op R en ongelijkheden

Parvulae Logicales INDUCTIE Extra materiaal bij het college Logica voor CKI 10/11. Albert Visser & Piet Lemmens & Vincent van Oostrom

Oriëntatie Kunstmatige Intelligentie. Inleidend College Niels Taatgen

Modeluitwerking Tentamen Computationele Intelligentie Universiteit Leiden Informatica Vrijdag 11 Januari 2013

Tussendoelen wiskunde onderbouw vo vmbo

Even kort. Artificiële Intelligentie 1 environment. Logisch redenerende agents effectors

Credit cards, computationele complexiteit en consistentie uitspraken

Formeel Denken 2013 Uitwerkingen Tentamen

Tweede college complexiteit. 12 februari Wiskundige achtergrond

Eerste-orde logica (= Predikaatlogica)

Hoofdstuk 1 - Eigenschappen

Notatie van verzamelingen. Lidmaatschap. Opgave. Verzamelingen specificeren

Termherschrijfsystemen en Propositie-Algebra

Introductie tot de cursus

(b) Formuleer het verband tussen f en U(P, f), en tussen f en L(P, f). Bewijs de eerste. (c) Geef de definitie van Riemann integreerbaarheid van f.

Equivalentierelaties. Partities. College WisCKI. Albert Visser. Department of Philosophy, Faculty Humanities, Utrecht University.

Automaten & Complexiteit (X )

STEEDS BETERE BENADERING VOOR HET GETAL π

II.3 Equivalentierelaties en quotiënten

De wortel uit min één, Cardano, Kepler en Newton

Hints en uitwerkingen huiswerk 2013 Analyse 1 H17

Transcriptie:

in Vogelvlucht Albert Visser Filosofie, Faculteit Geesteswetenschappen, Universiteit Utrecht 10 oktober, 2013 1

Overview 2

Overview 2

Overview 2

Overview 3

In de propositielogica behandelen we de interne structuur van zinnen als black box. zit vrij ver af van het dagelijks redeneren. is verbijsterend succesvol: electronische circuits, complexiteitstheorie, typentheorie. 4

2 Extensies van de propositielogica worden gebruikt in de AI: bijvoorbeeld modale logica s voor agent technology (John-Jules Meijer). Modale logica wordt behandeld in de 2de jaars cursus logica voor AI. Pogingen om de propositielogica dichterbij het alledaagste redeneren te brengen, dus meer naar de begrijpen-door-maken motivatie te bewegen: niet monotone logicas, fuzzy logic, relevance logic, temporele logica,... 5

1 We verkrijgen predikatenlogica uit propositielogica door (i) predicaten toe te voegen (iii) gebruik van (object-)variabelen en (iii) verrijking met de kwantoren voor alle ( ) en er is ( ). is adequaat om het wiskundig redeneren te analyseren in principe. Om echt een substantieel bewijs te representeren is het nogal onhandig. Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van bijvoorbeeld typentheorie. als voorloper van programmeertalen. Proofcheckers: Automath, Coq, Mizar,... Model theorie: geeft veel informatie over wiskundige theorieën en structuren. 6

2 Pogingen om de predikatenlogica dichterbij het alledaagse spreken en redeneren te brengen: Montague grammatica Categoriale Grammatica (Michael Moortgat) Dynamische Semantiek (Albert Visser) 7

3 Definities van uniforme continuiteit en van continuiteit: Een functie f : X Y is uniform continu als voor alle ɛ > 0, er een δ > 0 is, zodat voor alle x 0, x 1 X, als d X (x 0, x 1 ) < δ, dan d Y (f (x 0 ), f (x 1 )) < ɛ. Een functie f : X Y is continu als voor alle ɛ > 0 en voor alle x 0, x 1 X, er een δ > 0 is, zodat als d X (x 0, x 1 ) < δ, dan d Y (f (x 0 ), f (x 1 )) < ɛ. Eén van de doelstellingen van de predikatenlogica is een systematische analyse te geven van dit soort zinnen. is realistischer dan propositielogica doordat het ons meer laat zien van zinsstructuur, maar de punten waar propositielogica afwijkt van het dagelijks denken zijn nog steeds aanwezig. 8

Overview 9

Constanten en Predikaatsymbolen Constanten staan voor objecten: j voor Jasmina, o voor Omar, f voor Felix, d voor de Dom, m een specifiek benoemde mat, a voor Amsterdam, u voor Utrecht, e voor Enschede. Predikaatsymbolen staan voor relaties: Z voor zitten op, T voor tussen, K voor kleiner dan. Z (f, m): Felix zit op de mat. K (j, o): Jasmina is kleiner dan Omar. T (u, a, e): Amsterdam ligt tussen Utrecht en Enschede. Predikaatsymbolen hebben een ariteit: Z heeft ariteit 2 en T heeft ariteit 3. 10

Variabelen en Kwantoren Variabelen: x, y, z,.... Een variabele staat variabel voor een object? Hoe moeten we hier over denken? Zij x een even getal en y een oneven getal. Dan is x + y oneven. Kwantoren: x: voor alle x, x: er is een x. x (P(x) Q(x)). x y K (x, y). Uniforme continuiteit: ɛ (ɛ > 0 δ (δ > 0 x 0 x 1 (d(x 0, x 1 ) < δ d(f (x 0 ), f (x 1 )) < ɛ))). 11

Taal en Werkelijkheid Om de predikatenlogica uit te leggen moeten we twee ingredienten uitleggen: Syntax (Taal) Semantiek (Werkelijkheid) Bij de syntax horen specificatie van predikatenlogische talen en van een ND bewijssysteem. Bij de semantiek hoort explicatie van het model begrip (model = wereld) en specificatie van de interpretatiefunctie die van taal naar werkelijkheid gaat. We beginnen met een informele uitleg van syntax en semantiek. 12

Domein / Discussiedomein In de predikatenlogica spreken we nooit van alle objecten zonder meer. Het is zelfs de vraag of het zinnig is over alle objecten überhaupt te spreken. Bijvoorbeeld: in sommige contexten rekenen we misschien schaduwen tot de objecten en in sommige contexten niet. Daarom moet in de predikatenlogica altijd een domein of discussie domein gegeven worden. We nemen steeds aan dat het domein niet leeg is! Het ligt voor de hand om meerdere domeinen voor verschillende soorten te gebruiken. Als we bijvoorbeeld nadenken over planning van vluchten: tijden en bestemmingen. Dat kan heel goed, maar wij zullen nu met éénsoortige predikatenlogica werken. 13

Constanten en Objecten Constanten c, d,... staan voor objecten in het domein. Gegeven een model, staat elke constante op vaste wijze voor een uniek object. (Als we het model variëren kan de waarde van de constante veranderen.) Analoga van constanten in natuurlijke taal: Namen: Piet, Jasmina, Barak,..., Amsterdam, (de planeet) Mars,... Uniek bepalende beschrijvingen: de dame met het rode hoedje, de hoofdstad van Nederland, het militair-industrieel complex,... 14

Predikaatsymbolen en Relaties 1 Predikaatsymbolen: P, Q, R. Elk symbool heeft een gespecificeerde ariteit of plaatsigheid. P: ariteit 0, propositieletter, staat voor een waarheidswaarde. Q(c): ariteit 1, unair predikaat, staat voor een eigenschap R(c, d): ariteit 2, binair predikaat, relatiesymbool, staat voor een (binaire) relatie. We laten ook wel de haakjes weg: Qc, Rcd. Natuurlijk taal voorbeelden: (het) regent, boos zijn, zitten op, liggen tussen,... 15

Predikaatsymbolen en Relaties 2 Elk predikaat staat voor een relatie tussen de objecten uit het domein. Als het een n-air symbool is staat het voor een n-aire relatie. We bezien steeds relaties in extensie. Binaire relatie houden van: domein {Jan, Jasmina, Barak}. houden van Jan Jasmina Barak Jan + Jasmina Barak + + Alleen wel en niet onder de relatie vallen telt. Wezen met hart = wezen met nieren. 16

Overview 17

Primitieve begrippen Een binaire relatie identiteit. We schrijven deze met infix notatie: x = y. Eigenlijk hadden we zoiets als Ixy moeten schrijven. Een quaternaire relatie die geschreven wordt als xy uv. Deze staat voor: het lijnstuk xy is even lang als het lijnstuk uv. Eigenlijk hadden we zoiets als Exyuv moeten schrijven. Een ternaire relatie Bxyz. Deze betekent: y ligt op het lijnstuk xz, en daarmee tussen x en y. In het geval dat Bxyz, laten toe dat y = x en we laten toe dat y = z. Bovendien laten in dat geval we toe dat x = z. Als x = z, hebben we x = y = z. 18

Afpassen van Lijnstukken y z u v x (Byzx zx uv) x y z u v Figure: Afpassen van lijnstukken We kunnen op de lijn yz vanuit z in de richting van y naar z een lijnstuk afpassen ter lengte uv. Dit is het axioma van het afpassen van lijnstukken. 19

Dimensie: ondergrens x y z ( Bxyz Byzx Bzxy) Dit axioma zegt dat er drie punten zijn die niet op één lijn liggen en dat dus de ruimte tenminste twee-dimensionaal is. 20

Dimensie: bovengrens x y z u v ((u v xu xv yu yv zu zv) (Bxyz Byzx Bzxy)) u x y z v Dit axioma zegt dat drie punten die op gelijke afstand van twee gegeven (verschillende) punten liggen op één lijn liggen, en dat dus de ruimte dimensie ten hoogste twee heeft. 21