Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
С. В. СУДОПЛАТОВ, Е. В. ОВЧИННИКОВА
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛОГИКА
И ТЕОРИЯ АЛГОРИТМОВ
УЧЕБНИК
для дистанционного образования
НОВОСИБИРСК
2006
Рецензенты: А. Г. Пинус — д-р физ. -мат. наук, проф. ;
В. М. Зыбарев — канд. техн. наук, доц. Сергей Владимирович Судоплатов
Елена Викторовна Овчинникова
Математическая логика и теория алгоритмов
В книге излагаются основные классические исчисления математи-
ческой логики: исчисления высказываний и исчисления предикатов, а
также элементы теории алгоритмов и неклассических логик. Книга предназначена для студентов технических вузов, изучающих
математическую логику и теорию алгоритмов в рамках дистанционно-
го образования. c Судоплатов С. В. , Овчинникова Е. В. , 2006. °
Оглавление
Предисловие 4
Г л а в а 1. Исчисления высказываний 5
§ 1. 1. Определение формального исчисления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
§ 1. 2. Исчисление высказываний
генценовского типа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
§ 1. 3. Эквивалентность формул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
§ 1. 4. Нормальные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
§ 1. 5. Семантика исчисления секвенций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
§ 1. 6. Исчисление высказываний гильбертовского типа . . . . . . . . . . . . . . . . 20
§ 1. 7. Алгоритмы проверки общезначимости и противоречивости в ИВ . . . . . 22
§ 1. 8. Логические задачи . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
§ 1. 9. Задачи и упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Г л а в а 2. Логика и исчисление предикатов 30
§ 2. 1. Формулы сигнатуры Σ. Истинность формулы на алгебраической системе . 31
§ 2. 2. Секвенциальное исчисление предикатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
§ 2. 3. Эквивалентность формул в ИПCΣ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
§ 2. 4. Нормальные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
§ 2. 5. Теорема о существовании модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
§ 2. 6. Исчисление предикатов гильбертовского типа . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
§ 2. 7.