לוגיקה למדעי המחשב
מרצה: פרופ' ארנון אברוןמתרגלת: לירון כהן
אתר הקורס: בוירטואל
תרגילים
כל שבוע יש תרגיל, אך אין חובת הגשה.
מי שרוצה שיבדקו לו את התרגיל צריך לשים אותו בתא 253 עד יום רביעי (שבוע ויום אחרי התרגול בו ניתן) בשעה 11:00.
אז מה היה לנו?
שבוע ראשוןתרגול 1 - 3.3.09
- פרטים טכניים
- מה זה לוגיקה?
- השפה הפורמלית של תחשיב הפסוקים הקלאסי
- הצרנה
- דוגמא לכיצד מוכיחים שמשהו הוא נוסחה או לא נוסחה
שבוע שנישיעור 1 - 8.3.09
- פרטים טכניים, קצת היסטוריה והכלים שהקורס אמור לתת לנו
- הרכיבים העיקריים של מערכת לוגית (שפה פורמלית ויחס נביעה)
- הצרנה
- תחשיב הפסוקיפ הקלאסי: השפה שלו, יחס הנביעה שלו.
- דוגמא להוכחת טענה (בשתי צורות) [נמצא בין השפה ליחס הנביעה של תחשיב הפסוקים הקלאסי]
שבוע שלישישיעור 2 - 15.3.09
- בילבולים אפשריים מהשיעור הקודם
- טענות על תחשיב הפסוקים הקלאסי
- משפט ההצבה
- הוכחת נביעה על ידי רדוקציה לטאוטולוגיה
- משפט הדדוקציה הסמנטי
- הוכחת נביעה על ידי רדוקציה לספיקות
- משפט הקומפקטיות - הצגת שתי הגדרות שקולות (והוכחת אחת על ידי השניה)
- כמה מילים על כריעות של בעיה הנביעה
- הגדרה שונה מהשיעור להשמה והוכחת שקילות
- מושגים סמנטיים חשובים (מודל, יחס נביעה, ספיקות, טאוטולוגיה, סתירה, שקילות לוגית)
- איך בודקים טאוטולוגיה, ספיקות, נביעה
- טענה המקשרת בין נביעה לספיקות (והוכחתה)
- הצגת משפט הדדוקציה ועוד טענה דומה
- תרגילי הוכח / הפרך
- תרגיל שמלמד על סוג של בניה של השמה
שבוע רביעישיעור 3 - 22.3.09
השיעור הכרנו מערכות הוכחה.
סיכום השיעורתרגול 3 - 24.3.09
השיעור הכרנו מערכות הוכחה.
- הגדרת HPC (ודוגמא להוכחה בו)
- משפט התקפות של HPC (כיוון אחד של שקילות יחסי הנביעה של CPL ו-HPC) והוכחתו
- משפט הדדוקציה של HPC והוכחתו
- הכללה
- הגדרת HPI
- הצגת משפט השלמות של HPC (כיוון שני של שקילות יחסי הנביעה של CPL ו-HPC)
סיכום השיעורתרגול 3 - 24.3.09
- הגדרת: HPC, הוכחה, ומשפט
- תכונות של הוכחות במערכת HPC
- יכיחות מתורה גדולה יותר
- משפט הדדוקציה ודוגמא לשימוש בו
- תרגיל שקילות בין מערכות
- הצבה שומרת יכיחות
שבוע חמישישיעור 4 - 29.3.09
- הוכחת משפט השלמות
- הסבר אינטואיבי להוכחה
- הגדרת Ti ו- 3 עובדות ברורות עליהן
- הגדרת *T ו- 4 תכונות שלה
- למה עיקרית (פי ב-*T <==> פי יכיח מ- *T) והוכחתה
- סיום הוכחת המשפט
- רווחים מהוכחת המשפט
- הגדרת קונסיסטנטיות
- שקילות לאי-טריוויאליות
- התחלת דיבור על מערכות מתקדמות יותר
- הגדרת תחשיב חדש F והוכחה באינדוקציה שמשפטיו הן נוסחאות של *HPC
- תרגיל ממבחן: אם כל תת-גרף סופי הוא k-צביע, הגרף כולו הוא k-צביע (ע"י שימוש במשפט הקומפקטיות)
שבוע שישישיעור 5 - 19.4.09
הוכחות בצורת עץ ב- NDC (דף שחולק)
סיכום השיעורתרגול 5 - 21.4.09
- סיום הפתיחה משיעור שעבר ובעקבותה הצגת מערכת NDC
- הגדרת סקוונט
- האקסיומה וכללי ההיסק של מערכת NDC ו- NDI
- הגדרת נביעה ב- NDC
- משפט התקפות של NDC
- צורות הוכחה ב- NDC ודוגמאות
- הוכחה בשלילה (ההבדל בין NDC ל- NDI)
הוכחות בצורת עץ ב- NDC (דף שחולק)
סיכום השיעורתרגול 5 - 21.4.09
- הגדרת מערכת NDC
- משפט התקפות של NDC
- תרגילים הוכחה ב- NDC
- תרגיל: הוכחת שקילות בין מערכת NDC ל- 'NDC
שבוע שביעישיעור 6 - 26.4.09
דוגמא למערכת אוניברסלית (דף שחולק)
סיכום השיעורתרגול 6 - 30.4.09
- הוכחת שיוויון יחסי הנביעה של NDC ו-HPC
- שקילות לוגית
- הגדרה
- טענה: הצבת נוסחאות שקולות בנוסחא שומרת שקילות
- הוכחת הטענה גם עבור HPI
- שקילויות חשובות
- צורות נורמליות (nnf, CNF, DNF) של נוסחאות
- ניתן להציג כל נוסחא בצורה נורמלית
- אוניברסליות הקשרים שלנו
דוגמא למערכת אוניברסלית (דף שחולק)
סיכום השיעורתרגול 6 - 30.4.09
- משפט הצבת אקוויוולנטים
- שקילויות חשובות
- CNF, DNF ומה שביניהם
- חידון הנוסחאות הגדול
- כל פונ' ניתן להביע באמצעות נוסחת CNF ונוסחת DNF
- שלמות פונקציונלית
- הוכחת שלמות פונקציונלית
- הוכחת אי-שלמות פונקציונלית
שבוע שמינישיעור 7 - 3.5.09
סיכום השיעורתרגול 7 - 5.5.09
- לוגיקה רב ערכית
- הגדרת שלושה סוגי חישובים (להוט, עצל, ועצל מקבילי) וטבלאות אמת מתאימות
- הגדרה של לוגיקה רב ערכית
- שימוש של לוגיקה רב ערכית: הוכחה כי חוק פירס לא יכיח ב- HPI
- כמה מילים על לוגיקה עמומה
- תחשיב הפרדיקטים - לוגיקה מסדר ראשון
- א"ב של השפה (המשותף לכל השפות והסיגנטורה)
- השפה המושרית על ידי סיגנטורה - שמות העצם והנוסחאות בה.
- הגדרת מבנה
סיכום השיעורתרגול 7 - 5.5.09
- לוגיקה רב ערכית
- הגדרת לוגיקה רב ערכית והשמה בה
- דוגמא: הלוגיקה הרב ערכית של גדל
- אי נביעת N2 ב-HPC בלוגיקה של גדל
- לוגיקה מסדר ראשון
- מוטיבציה
- הגדרת הא"ב של השפה
- הגדרת שמות העצם והנוסחאות בשפה
- הצרנות
שבוע תשיעישיעור 8 - 10.5.09
- הבנת המושג "נכון" (זהות מול משוואה)
- הגדרות בסיסיות
- מבנה
- השמה
- יחסים
- יחס הנכונות
- יחס התקפות
- משתנה חופשי וקשור
- הגדרה
- למה: המשתנים החופשיים הם היחידים שמשפיעים על סיפוק הנוסחא (ניסוח לא פורמלי)
- סמנטיקה של FOL
- הגדרת מבנה
- הגדרת השמה
- הגדרת x-וריאנט
- הגדרת יחס הסיפוק
- הגדרת ספיקות, תקפות במבנה ותקפות לוגית
- קבוצת המשתנים החופשיים
- הגדרת הקבוצה
- הגדרת שם עצם סגור
- הגדרת פסוק
- תרגילי תקפות לוגית
שבוע עשירישיעור 9 - 17.5.09
- אזהרה לגבי מושג הספיקות ב- FOL מול המושג בתחשיב הפסוקים
- הגדרת יחסי הנביעה ב- FOL
- איזה יחס מבין שניהם יותר חזק?
- רדוקציות ביניהם
- תכוניות יחודיות לכל יחס
- v-נביעה: כלל הכללה, נביעה בכלל ההצבה
- t-נביעה: משפט הדדקוציה
- חזרה על הגדרות ספיקות ונביעה
- הבחנה בין יחסי הנביעה (מי גורר את מי)
- תרגילים
- v-ספיקות גוררת t_ספיקות אבל לא להיפך
- הקשר בין v-נביעה לאי-ספיקות
- כלל הדדקוציה נכון ב- t-נביעה אך לא ב- v-נביעה
- הצבה של שם עצם במקום משתנה חופשי
- משפט ההחלפה עבור שמות עצם
שבוע אחד עשרשיעור 10 - 24.5.09
סיכום השיעור
תרגול 10 - 26.5.09
סיכום התרגול
- משפט ההצבה והוכחתו
- כריעות - תקפות מול אי-תקפות
- תחשיבים עבור FOL
- דדקוציה טבעית - עבור t-נביעה
- סכימת הוכחה לדוגמא
- הילברט - עבור v-נביעה
- סכימת הוכחת משפט התקפות עבורו
- דדקוציה טבעית - עבור t-נביעה
סיכום השיעור
תרגול 10 - 26.5.09
- הצבות לא חוקיות - התייחסות קלה
- NDFOL
- הצגה
- 2 תרגילי הוכחה "פשוטים"
- הוכחת תרגיל "אמיתי"
- HFOL
- הצגה
- תרגיל הוכחת שקילות מערכות
סיכום התרגול
שבוע שנים עשרשיעור 11 - 31.5.09
תרגול 11 - 2.6.09
- משפט הדדוקציה של HFOL (עם דיון מקדים)
- שקילות הנביעה הלוגית של HFOL ו- NDFOL
- תחילת הוכחת משפט השלמות של HFOL
- מרחב הרברנד
- מבנה הרברנד
- 5 טענות על מבנה הרברנד
תרגול 11 - 2.6.09
- למה להעברת משפטים של HPC ל- HFOL
- תרגילי הוכחה ב- HFOL
- הסגור ותרגיל עליו
- תרגיל על הרחבת שפה
- PNF - צורה פרנקסית נורמלית
שבוע שלוש עשרשיעור 12 - 7.6.09
סיכום השיעור
תרגול 12 - 9.6.09
אקסיומות השוויון ב- FOL (דף שחולק)
סיכום השיעור
- סריקת ההוכחה של משפט השלמות של HFOL
- מסקנות ואפליקציות מהמשפט
- משפט הקומפקטיות עבור HFOL
אי יחידות המודל עבור אקסיומות של תורת המספרים
- משפט סקולם לוונהיים
- משפט הרברנד
- משפט הקומפקטיות עבור HFOL
סיכום השיעור
תרגול 12 - 9.6.09
- תרגילים על מבנה הרברנד
- תרגיל על שימוש במשפט הרברנד (ומשפט סקולם)
- תרגיל על משפט הקומפקטיות
- משפט החלפת אקוויולנטים
- משפט סקולם
- לוגיקה מסדר ראשון עם שוויון
- הגדרה
- שקילות בינה לבין לוגיקה מסדר ראשון
אקסיומות השוויון ב- FOL (דף שחולק)
סיכום השיעור
שבוע ארבע עשרשיעור 14 - 14.6.09
סיכום השיעור על ידי מיכל
תרגול 13 - 16.6.09
סיכום השיעור על ידי מיכל
תרגול 13 - 16.6.09
- כמה מילים על המבחן
- לוגיקה מסדר ראשון עם שוויון
- הגדרה
- תרגיל לגבי מבנים נורמליים
- דדוקציה טבעית עם שוויון
- משפט לבנהיים סקולם
- שפה רב סוגית
- הגדרה
- דוגמא לשימוש