שינויים

88-101 חשיבה מתמטית

הוסרו 182 בתים, 22:18, 11 ביולי 2011
/* כמתים */
== כמתים ==
=== פסוקים מסדר ראשון עם כמתים ===
ה'''כמתים''', המציינים תחולה של משתנה, הם תוספת חיונית למערך הקשרים שלנו. יש שני כמתים: "לכל", המסומן באות <math>\ \forall</math> (זוהי A הפוכה, קיצור של המלה All); ו"קיים", המסומן באות <math>\ \exists</math> (E הפוכה, קיצור של Exists). כשבונים פסוק עם כמתים, מותר לקחת פסוק קיים (הכולל פרדיקטים, שבהם x הוא משתנה), ולבנות:
'''דוגמא'''. את הפסוק "אין מספר גדול ביותר" אפשר להצרין באופן פשטני, כך: <math>\ \neg \exists x: L(x)</math>, כאשר <math>\ L(x)</math> הוא הפרדיקט "x הוא מספר גדול ביותר". הצרנה מעט יותר מתוחכמת תגדיר את הפרדיקט <math>\ P(x,y)</math> שפירושו "x<y", ותצרין ל-<math>\ \forall x: \exists y: P(x,y)</math>, כלומר, לכל מספר יש מספר הגדול ממנו.
זהו הסוג השלישי (והאחרון עבורנו) של פסוקים לוגיים: הפסוקים של ה"לוגיקה מסדר ראשון". נסכם: פסוק הוא או פרדיקט (לרבות אטומים, שהם פרדיקטים ללא משתנים), או חיבור של פסוקים קצרים יותר באמצעות קשרים לוגיים, או החלה של כמת על פסוק קצר יותר.
גם לאחר ההרחבה הזו, בכל פסוק יש "פעולה אחרונה": הקשר האחרון או הכמת האחרון שהופעל כדי ליצור את הפסוק. לדוגמא:
לפסוקים שיש בהם כמתים אי אפשר לבנות טבלאות אמת, משום שלצד האטומים המקבלים רק שני ערכי אמת אפשריים, יש בהם משתנים העשויים לעבור על-פני מספר אינסופי של אפשרויות. לכן הלוגיקה המטפלת בפסוקים עם כמתים (הנקראת "לוגיקה מסדר ראשון") מורכבת יותר מן הלוגיקה הפסוקית, ויש לה יכולת ביטוי רחבה יותר. גם בלוגיקה זו אומרים ששני פסוקים <math>\ \varphi, \psi</math> הם שקולים אם <math>\ \varphi \leftrightarrow \psi</math> מקבל ערך אמת לכל הצבה של המשתנים המעורבים.
'''פסוק אמיתי''' הוא כזה שמתקיים לכל בחירה של הפרדיקטים ולכל הצבה במשתנים. חלק מן הפסוקים האמיתיים נחשבים ל'''אקסיומות''' של כל שפה מסדר ראשון. כל הטאוטולוגיות הן פסוקים אמיתיים, אבל ההיפך אינו נכון. לא נכנס כאן לפרטים, שמהם מתפרנסים חוקרי הלוגיקה המתמטית.
'''תרגיל'''. קבע אלו מהפסוקים הבאים הם אמיתיים, כאשר הסימנים "לכל" ו"קיים" פירושם "לכל מספר שלם" ו"קיים מספר שלם". אם הפסוק אינו אמיתי, בחר פרדיקטים ומשתנים המדגימים זאת.