Previous  Next  Contents
 

 

БЕЗКВАНТОРНИ ФОРМУЛИ С ОГРАНИЧЕНО ПОЛЗВАНЕ НА ОТРИЦАНИЕ

      Казано накратко, безкванторни формули с ограничено ползване на отрицание (БФОПО) ще наричаме такива безкванторни формули, които не съдържат отрицание другаде освен евентуално пред атомарни формули (по аналогичен начин бнхме могли да разглеждаме и изобщо формули с ограничено ползване на отрицание). Точната дефиниция е индуктивна и се състои от следните точки (във връзка с първата от тях припомняме, че литерали наричаме атомарните формули и техните отрицания):
        1. Всички литерали са БФОПО.
        2. Формулите true и fail са БФОПО.
        3. Конюнкцията и дизюнкцията на две или повече БФОПО е пак БФОПО.

      Ще покажем, че всяка безкванторна формула е еквивалентна на някоя БФОПО. За тази цел ще използваме известните ни еквивалентности

¬ true  fail,       ¬ fail  true,
¬ (F1 &  & Fn ¬ F1    ¬ Fn ,
¬ (F1    Fn ¬ F1 &  & ¬ Fn ,
¬ ¬ F  F.

      Преди да извършим съответни общи разсъждения, ще разгледаме един конкретен пример, а именно ще покажем как с помощта на някои измежду горните еквивалентности може да се намери една БФОПО, еквивалентна на формулата  ¬ (A B),  където A и B са две различни атомарни формули. Това може да се направи посредством следната верига от равенства и еквивалентности: 

¬ (A B) = ¬ ( (A B) & (B A) ) ¬ (A B) ¬ (B A) = ¬ ( ¬ A B) ¬ ( ¬ B A) ( ¬ ¬ A & ¬ B ) ( ¬ ¬ B & ¬ A ) (A & ¬ B ) (B & ¬ A ) .

      Трите еквивалентни замени, извършени в горния пример, могат да се разглеждат като последователни стъпки от изпълнението на един алгоритъм, който е приложим към всяка безкванторна формула и би могъл да бъде описан в общ вид (отделно даваме неговото описание и доказателство, че той наистина преобразува всяка безкванторна формула в еквивалентна на нея БФОПО). Тук ние ще се ограничим само с едно доказателство на твърдението, че всяка безкванторна формула е еквивалентна на някоя БФОПО, без да се занимаваме с начин за нейното намиране. Доказателството обаче ще съдържа в неявен вид едно индуктивно дефинирано съпоставяне на такава еквивалентна БФОПО (фактически същата, която се получава чрез споменатия по-горе алгоритъм).

      Ще си послужим с индукция, съобразена с дефиницията за безкванторна формула, като обаче ще доказваме твърдението, че всяка безкванторна формула и нейното отрицание са еквивалентни на някои БФОПО (добавката относно отрицанието я правим, защото е целесъобразна за провеждането на индукцията, макар че за формулировката на окончателния резултат тя всъщност е излишна, понеже и отрицанията на безкванторните формули също са безкванторни формули). За атомарните формули твърдението. че те и техните отрицания са еквивалентни на някои БФОПО, е в сила, защото те и техните отрицания са БФОПО, а пък всяка формула е еквивалентна на себе си. За формулата true също е вярно, че тя и нейното отрицание са еквивалентни на някои БФОПО  -  самата формула true е БФОПО, а нейното отрицание е еквивалентно на формулата fail, която също е с ограничено ползване на отрицание. Аналогично се проверява истинността на доказваното твърдение и за формулата fail. Да предположим сега, че дадена безкванторна формула F и нейното отрицание са съответно еквивалентни на формули G и G , които са с ограничено ползване на отрицание. Тогава формулата  ¬ F  и нейното отрицание са съответно еквивалентни на G  и G  (използваме еквивалентността за отрицание на отрицание). Остава да покажем, че ако дадени две или повече безкванторни формули имат свойството всяка от тях и нейното отрицание да са еквивалентни на някои БФОПО, то конюнкцията и дизюнкцията на дадените формули също имат това свойство. Нека дадените безкванторни формули са  F, , F,  като те са еквивалентни съответно на БФОПО  G, , G,  а отрицанията им  -  на БФОПО  G1, , Gn .  Тогава формулата  F1 &  & Fn  и нейното отрицание са еквивалентни съответно на БФОПО  G1 &  & Gn  и на БФОПО  G1    Gn  (използваме еквивалентността за отрицание на конюнкция). Аналогично се разсъждава за дизюнкцията на  F, , F.
 

Последно изменение: 10.06.2004 г.
 
 Previous  Next  Contents