解释与赋值

设A为一阶逻辑公式, {p1,⋯,pm} 是A中所有的谓词, {a1,⋯,ak}是A中所有的常量。 A的一个解释(Interpretation)IA是一个三元组:

(1)IA=(D,{R1,⋯,Rm},{d1,⋯,dk})

分别对应于个体域的具体化、谓词的具体化和常量的具体化。 在不引起混淆的情况下,有时候就用I表示IA.

设IA是一阶逻辑公式A的解释。一个针对该解释的赋值(Assignment)σIA是一个将所有变量v∈V映射成具体值d∈D的映射V→D.

一阶逻辑公式一经赋值,就成为具有确定真值的命题。 用vσIA(A)表示一阶逻辑公式A 在解释IA和赋值σIA下的真值。在不引起混淆的情况下, 有时也简写成vσ.

例: 给定解释I, 试确定: S(x),∃xS(x),S(x)∧∃xS(x)在不同解释和赋值下的真值。

解释包括:

I1​:个体域D1={3,4}​,S(x)​表示"x​是素数";

I2​:个体域D2={3,4}​,S(x)​表示"x​是偶数";

I3:个体域D3={3,5},S(x)表示"x是素数";

I4​:个体域D4={3,5}​,S(x)​表示"x​是偶数"。

赋值根据D1、D2、D3和D4的具体个体域确定。

S(x),∃xS(x),S(x)∧∃xS(x)的真值如下:

 

(2)解释x值S(x)∃xS(x)S(x)∧∃xS(x)I13TTTI14FTFI23FTFI24TTTI33TTTI35TTTI43FFFI45FFF

带量词的公式在具体赋值下的真值:

(3)vσI(∀xA(x))=TiffvσI[x←d](A(x))=T,∀d∈DvσI(∃xA(x))=TiffvσI[x←d](A(x))=T,∃d∈D

例: ∀xp(a,x):

I1=(N,{≤},{0})

I2=(N,{≤},{1})

I3=(Z,{≤},{0})

I4=(S,{substr},{′′})

若一阶逻辑公式A在某一解释I下为真, 称I是A的一个模型(Model), 记作: I⊨A.

若一阶逻辑公式A在任意解释I下均为真,则称A为永真式, 记作: ⊨A. 否则称A为存伪式(Falsible)。

若一阶逻辑公式A在任意解释I下均为假,则称A为永假式, 否则称A为可满足式(Satisfiable)。

例: P(x)∨¬P(x)是永真式

Q(x)∧¬Q(x)是永假式

P(x)∨∃xQ(x)是可满足式

例: 判断谓词公式∀xA(x)→A(y)是否为永真式。

解: 任意给定个体域D, 假定在该解释下∀xA(x)为真, 则对于任意d∈D, 均有A(d)为真, 因此A(y)也为真。

故∀xA(x)→A(y)为永真式。

例: 判断谓词公式∀x(P(x)→Q(x))是否为可满足式。

解:定义解释I:个体域D上为整数集,

P(x)表示x是整数, Q(x)表示x是有理数。

在解释I下, ∀x(P(x)→Q(x))为真。

所以∀x(P(x)→Q(x))是可满足式。

设U={A1,A2,⋯,An}为一组一阶逻辑公式, {p1,⋯,pm} 是U中所有的谓词, {a1,⋯,ak}是U中所有的常量。

U的一个解释IU是一个三元组:

(4)IU=(D,{R1,⋯,Rm},{d1,⋯,dk})

分别对应于个体域的具体化、谓词的具体化和常量的具体化。

针对IU的赋值σIU是将所有变量v∈V映射成具体值d∈D的一个映射V→D.

若一组一阶逻辑公式U={A1,A2,⋯,An}在某一解释IU下为真(对于任意i, vIU(Ai)=T), 称IU是U的一个模型, 记作: I⊨U.

若一组一阶逻辑公式U在任意解释IU下均为真,则称U为一组永真式, 记作: ⊨U. 否则称U为一组存伪式。

若一组一阶公式U在任意解释U下均为假,则称U为一组永假式, 否则称U为一组可满足式。