MATEMATICKÁ LOGIKA I. Pavol Zlatoš. Sylabus prednášok v zimnom semestri

Similar documents
ADM a logika. 4. prednáška. Výroková logika II, logický a sémantický dôsledok, teória a model, korektnosť a úplnosť

Teória grafov. RNDr. Milan Stacho, PhD.

A l g o r i t m i c k y n e r i e š i t e ľ n é p r o b l é m y

MASTER THESIS. Vlastnosti k-intervalových booleovských funkcí Properties of k-interval Boolean functions

2-UMA-115 Teória množín. Martin Sleziak

Metódy vol nej optimalizácie

Přednáška 13. Teorie aritmetiky a Gödelovy výsledky o neúplnosti a nerozhodnutelnosti. 12/6/2006 Kurt Gödel 1

FAKULTA HUMANITNÝCH VIED, ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE INFORMAČNÝ LIST PREDMETU. Názov: Matematická analýza 1 (povinný) Zabezpečuje:

Univerzita Karlova v Praze, Filozofická fakulta Katedra logiky

Matematická analýza II.

Matematika 17. a 18. storočia

Teória kvantifikácie a binárne predikáty

Aplikácie teórie množín Martin Sleziak 24. februára 2015

Vedenie študentov - doc. Miroslav Haviar

Maticové algoritmy I maticová algebra operácie nad maticami súčin matíc

TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH Fakulta elektrotechniky a informatiky

Ing. Tomasz Kanik. doc. RNDr. Štefan Peško, CSc.

Formálna sémantika SQL dotazov. M. Hrivík, L. Tomasy

INTERNAL AND EXTERNAL LOGIC

MATEMATIKA I a jej využitie v ekonómii

Matematická analýza II.

História nekonečne malej veličiny PROJEKTOVÁ PRÁCA. Martin Čulen. Alex Fleško. Konzultant: Vladimír Repáš

Logic and cryptography

185.A09 Advanced Mathematical Logic

Súťaž PALMA junior a programovanie v jazyku Python

kniha 2016/4/30 23:47 page 1 #1 Draft

The interpretability logic ILF

PSEUDOINVERZNÁ MATICA

Linear algebra. Vector spaces

Formálna epistemológia budúca syntéza

Kapitola S5. Skrutkovica na rotačnej ploche

Glossary. Mathematics Glossary. Intermediate School Level. English / Slovak

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY REKURENTNÉ POSTUPNOSTI

Logika verzus jazykoveda o vetných spojkách 1

Oddělení technické informatiky Technická univerzita v Liberci

Provability Logic of the Alternative Set Theory

Databázové systémy. Ing. Július Štuller, CSc., Ústav informatiky AV ČR, v.v.i., & FMIaMS TUL Ing. Roman Špánek, PhD.

Katedra Informatiky Fakulta Matematiky, Fyziky a Informatiky Univerzita Komenského, Bratislava. Multiparty Communication Complexity (Master thesis)

Predicate Logic. Andreas Klappenecker

Natural Implication and Modus Ponens Principle 1

Vplyv minimálnej mzdy na trh práce

Logical Closure Properties of Propositional Proof Systems

Dokonalé a spriatelené čísla

Transactions of the VŠB Technical University of Ostrava, Mechanical Series No. 1, 2010, vol. LVI article No. 1772

Katedra matematiky a teoretickej informatiky Fakulta elektrotechniky a informatiky

Chapter 2: The Logic of Compound Statements

Kybernetika. Jan Havrda; František Charvát Quantification method of classification processes. Concept of structural a-entropy

Integrated Algebra. Glossary. High School Level. English / Slovak

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY

3. The Logic of Quantified Statements Summary. Aaron Tan August 2017

FUZZY-NEURO ALGORITMY MODELOVANIA NELINEÁRNYCH PROCESOV V DOPRAVE

Artificial Intelligence. Propositional logic

THE LOGIC OF COMPOUND STATEMENTS

On the Power of Weak Extensions of V 0

Klasifikácia. Obchodný dom = oddelenia (typ/druh tovaru) alternatívne kritériá výberu príznakov vedú k rôznemu výsledku klasifikácie

TEORIJA SKUPOVA Zadaci

MATH 2001 MIDTERM EXAM 1 SOLUTION

FAKULTA PRÍRODNÝCH VIED, ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE. Týždenný: Za semester: stredoškolská matematika v rozsahu osnov gymnázií

Discrete Mathematics

1 Matice a ich vlastnosti

1 Úvod Úvod Sylaby a literatúra Označenia a pomocné tvrdenia... 4

Kazimierz SWIRYDOWICZ UPPER PART OF THE LATTICE OF EXTENSIONS OF THE POSITIVE RELEVANT LOGIC R +

OBSAH ŠTÚDIE. Kristína Bulková Vzdelanie rodičov ako motivačný prediktor u študentov vysokých škôll 3

NEW RESULTS IN LOGIC OF FORMULAS WHICH LOSE SENSE

Appendix. Title. Petr Lachout MFF UK, ÚTIA AV ČR

1. Propositional Calculus

Něco málo o logice. Vydatná motivace jako předkrm, pořádná porce Gödelových vět a trocha fuzzy logiky jako zákusek. Petr Cintula

fotón gluón WaZ A.Einstein A.Compton Richter, Ting M.Gell-Mann Ledermann Schwartz Steinberger Friedman Kendall Taylor Gross,Wilczek,Politzer

Prednáška 3. Optimalizačné metódy pre funkcie n-premenných. Študujme reálnu funkciu n-premenných. f: R R

STOICKÁ LOGIKA VERZUS ARISTOTELOVSKÁ 1

Inference in Propositional Logic

cse 311: foundations of computing Fall 2015 Lecture 6: Predicate Logic, Logical Inference

Odhady veľkosti pokrytí náhodne indukovaných podgrafov n-rozmernej hyperkocky

Mathcad sa algoritmima

Kapitola P2. Rozvinuteľné priamkové plochy

COMP 2600: Formal Methods for Software Engineeing

Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ. Základné pojmy pravdepodobnosti

The influence of input data design on terrain morphometric parameters quality and accuracy

BOCHVAR S ALGEBRAS AND CORRESPONDING PROPOSITIONAL CALCULI

2. The Logic of Compound Statements Summary. Aaron Tan August 2017

Basic Algebraic Logic

Announcements. Exam 1 Review

Computer Applications in Hydraulic Engineering

MATRIX LUKASIEWICZ ALGEBRAS

PROGRAM VZDELÁVACEJ ČINNOSTI. Anotácia predmetu

2. prednáška Logické neuróny a neurónové siete

Prednášky z regresných modelov

Štyri antické argumenty

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY

RELATIONAL DATA ANALYSIS

The proposition p is called the hypothesis or antecedent. The proposition q is called the conclusion or consequence.

Matematický ústav SAV. Správa o činnosti vedeckého pracoviska SAV za rok 2006

2. Use quantifiers to express the associative law for multiplication of real numbers.

CSCE 222 Discrete Structures for Computing. Predicate Logic. Dr. Hyunyoung Lee. !!!!! Based on slides by Andreas Klappenecker

27 th Annual Student Conference Week of Doctoral Students. Book of Abstracts. of the

03 Review of First-Order Logic

Logics with Probability Operators

Kľúčové slová: SAR, šum spekl noise, evolučná PDR, lineárna difúzia, Perona-Malikova rovnica, štatistickéfiltre, Leeho filter

Glossary. Algebra 2 Glossary. High School Level. English / Slovak

CSE 20: Discrete Mathematics

Transcription:

MATEMATICKÁ LOGIKA Pavol Zlatoš MATEMATICKÁ LOGIKA I Výrokový a predikátový počet Sylabus prednášok v zimnom semestri 0. Vymedzenie logiky v sústave vied a predmet logiky Logika je normatívna veda, ktorá skúma formu, štruktúru a zákony správneho (t. j. logického) myslenia a usudzovania, tak ako sa prejavujú v jazyku či už hovorenom alebo písanom, abstrahujúc pritom od obsahu konkrétnych myšlienok a súdov. Vznik logiky v antickom Grécku spoločenské podmienky: demokracia, právny systém, obchod, rétorika Sofisti, Sokratove dialógy, Platón, Aristoteles (Organon) Vývoj v stredoveku a novoveku (teológia, Leibniz, Boole, de Morgan, Bolzano, Pierce, 20. storočie) Matematická logika (matematické metódy + analýza jazyka a deduktívnej výstavby matematických teórií) 1. Výrokový počet (Logika nultého rádu) 1.1. Syntax a sémantika výrokového počtu Jazyk logiky nultého rádu Výroky a výrokové formy Interpretácie (pravdivostné ohodnotenia) Tautológie, splniteľné, vyvrátiteľné a nesplniteľné formy Teórie vo výrokovom počte, logický dôsledok (platnosť v teórii) Axiómy výrokového počtu, modus ponens Pojem dôkazu, dokázateľnosť 1.2. Problém korektnosti a úplnosti vo výrokovom počte Veta o korektnosti a kritika jej dôkazu Prvá formulácia vety o úplnosti Dokázateľnosť niektorých tautológíí Veta o dedukcii, sporné a bezosporné teórie, veta o spore Postova veta dokázateľnosť všetkých tautológií 1

1.3. Dôkaz vety o úplnosti Druhá formulácia vety o úplnosti a jej vzťah k prvej Úplné teórie (úplnosť = maximálna beozospornosť) Interpretovateľnosť úplných teórií Zúplnenia bezospornej teórie Dokončenie dôkazu vety o úplnosti Veta o kompaktnosti 1.4. Booleove algebry Axiómy Booleových algebier Základné príklady Zväzová štruktúra Booleových algebier Podalgebry a homomorfizmy Príklad nekonečnej spočítateľnej Booleovej algebry 1.5. Filtre v Booleových algebrách Ideály, filtre a kongruencie Faktorové Booleove algebry Ultrafiltre Atomické a bezatomické Booleove algebry Stoneova veta o reprezentácii 1.6. Booleove algebry a výrokový počet Filtre a teórie Lindebaumova algebra teórie Charakterizácia (bezo)spornosti a úplnosti pomocou filtrov resp. Lindenbaumových algebier Mohutnosti a (bez)atomickosť niektorých Lindenbaumových algebier 2

2. Logika prvého rádu (Predikátový počet) 2.1. Syntax a sémantika logiky prvého rádu Jazyky a štruktúry prvého rádu Termy a formuly Voľné a viazané výskyty premenných Interpretácia termov a spĺňanie formúl Teórie prvého rádu, modely teórií Príklady teórií a ich modelov (čiastočne) usporiadané množiny, zväzy, Booleove algebry tri formulácie teórie grúp (komutatívne) okruhy (s jednotkou), obory integrity, usporiadané okruhy telesá, polia, polia danej charakteristiky, algebraicky a reálne uzavreté polia, usporiadané okruhy a polia (unitárne) moduly nad daným okruhom (s jednotkou), vektorové priestory nad daným poľom Peanova aritmetika PA axiomatické systémy teórie množín ZF a ZFC Logický dôsledok (platnosť v teórii) Logické axiómy a odvodzovacie pravidlá axiómy výrokového počtu tautológie prípustnosť substitúcie termu do formuly axiómy kvantifikátorov axiómy rovnosti modus ponens a pravidlo zovšeobecnenia Pojem dôkazu a dokázateľnosť 2.2. Problém korektnosti a úplnosti v logike prvého rádu Veta o korektnosti a kritika jej dôkazu Formulácia vety o úplnosti Veta o dedukcii, sporné a bezosporné teórie, veta o spore Gödelova formulácia vety o úplnosti a jej vzťah k prvej formulácii Naivný pokus o dôkaz, analýza dôvodov zlyhania Úplné teórie (úplnosť = maximálna bezospornosť) Henkinovské teórie Existencia modelov úplných henkinovských teórií Rozšírenia jazyka a zúženia štruktúr Úplné henkinovské rozšírenia bezosporných teórií Dokončenie dôkazu vety o úplnosti Vzťah mohutností jazyka a modelu teórie zostrojeného v dôkazu Skolemov paradox Veta o kompaktnosti Aplikácie vety o kompaktnosti neaxiomatizovateľnosť tried štruktúr s niektorými vlastnosťami konečnosti neštandardné modely aritmetiky neštandardná analýza 3

MATEMATICKÁ LOGIKA II Úvod do teórie modelov Sylabus prednášok v letnom semestri 1. Podštruktúry a homomorfizmy Podštruktúry a rozšírenia (nadštruktúry) danej štruktúry prvého rádu dva prístupy a ich rovnocennosť príklad grúp závislosť na jazyku Homomorfizmy štruktúr príklad grúp nezávislosť na jazyku Obraz a vzor podštruktúry pri homomorfizme Vnorenia a izomorfizmy porovnanie algebier a relačných štruktúr príklady homomorfizmov a izomorfizmov (čiastočne) usporiadaných množín univerzálne, existenčné a pozitívne formuly Zachovávanie univerzálnych vlastností podštruktúrami Zachovávanie existenčných vlastností nadštruktúrami Zachovávanie pozitívnych vlastností homomorfnými obrazmi Nevyjadriteľnosť niektorých vlastností formulami určitého syntaktického tvaru 2. Elementárna ekvivalencia a elementárne podštruktúry Elementárna ekvivalencia štruktúr Teória štruktúry a jej vzťah k elementárnej ekvivalencii Elementárne podštruktúry a elementárne rozšírenia Elementárne vnorenia Vzťahy medzi elementárnou ekvivalenciou a elementárnymi podštruktúrami Príklady elementárnych a neelementárnych podštruktúr Tarského kritérium Existencia a mohutnosti elementárnych podštruktúr a elementárnych rozšírení vety Löwenheima-Skolema-Tarského 3. Diagramy štruktúr Incidenčné tabuľky unárnych a binárnych relácií Multiplikatívne tabuľky unárnych a binárnych operácií Rozšírenie jazyka o mená prvkov štruktúry Pozitívny atomický diagram štruktúry a jeho vzťah k homomorfizmom Atomický diagram štruktúry a jeho vzťah k podštruktúram a vnoreniam Elementárny diagram štruktúry a jeho vzťah k elementárnym podštruktúram a vnoreniam 4

4. Vety o zachovávaní Axiomatické a konečne axiomatizovateľné triedy Veta o vzájomnej neprotirečivosti Axiomatizačná lema Univerzálne teórie a zachovávanie vlastností podštruktúrami Existenčné teórie a zachovávanie vlastností nadštruktúrami Reťazce štruktúr, zjednotenia reťazcov Algebraický uzáver poľa Elementárne reťazce Univerzálno-existenčné teórie a zachovávanie vlastností pri zjednoteniach reťazcov Univerzálno-existenčná axiomatizácia teórie grúp Pozitívne teórie a zachovávanie vlastností homomorfnými obrazmi 5. Konštrukcia ultraproduktu Priamy súčin štruktúr, priama mocnina Booleovská pravdivostná hodnota formuly Vlastnosti logických spojok a kvantifikátorov Filtrovaný (redukovaný) súčin štruktúr, filtrovaná (redukovaná) mocnina Ultraprodukt štruktúr, ultramocnina Losova veta Ultramocnina poľa reálnych čísel, neštandardná analýza Nekonečne malé a nekonečne veľké hyperreálne čísla Neštandardná formulácia spojitosti, derivácie a určitého integrálu funkcie Veta o kompaktnosti v jazyku ultraproduktov Elementárna ekvivalencia a ultramocniny Charakterizácia axiomatických tried Charakterizácia konečne axiomatizovateľných tried 5

B. Balcar, P. Štěpánek, Teorie množin. Literatúra L. Bukovský, Množiny a všeličo okolo nich. C. C. Chang, H. J. Keisler, Model Theory, (RP). H. B. Enderton, A Mathematical Introduction to Logic. J. Kolář, O. Štepánková, M. Chytil, Logika, algebry a grafy. E. Mendelson, Introduction to Mathematical Logic, (RP). J. Shoenfield, Mathematical Logic, (RP). A. Sochor, Klasická matematická logika. P. Štěpánek, Matematická logika. V. Švejdar, Logika neúplnost, složitost, nutnost. P. Zlatoš, Ani matematika si nemôže byť istá sama sebou. Úvahy o množinách, nekonečne, paradoxoch a Gödelových vetách. 6