人工智慧通識-科普-邏輯
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量化Quantify
量化,用量詞來進行修飾限制物件。
邏輯學最常用的是全部∀ (倒寫的A,即All),存在∃ (反寫的E,即Exists)。
量化,可以解決一些無限但重複的問題,比如:
1×2=1+1,2×2=2+2,3×2=3+3,4×2=4+4,...100×2=100+100...
可以簡化表示為
對全部n來說n×2=n+n或者表示為∀n(n×2=n+n)
對於以下命題:
小明的朋友都喜歡唱歌或跳舞
以小
喜歡唱歌。那麼上面的命題可以表述為:
其中
表示析取
,即只要
和
有一個成立即可。
命題邏輯Propositional Logic
有時也叫零階邏輯Zeroth-order logic ,命題中不包含量詞或變數。
比如下面的推理:
前提1:如果下雨,就是陰天。 前提2:下雨了。 結論:是陰天
表示陰天,那麼這個可以簡寫為:
表示推匯出,可以進一步簡寫為:
謂詞Predicate
謂詞可以當做一個返回真假布林值的函式,比如brothers(tom,mike)表示tom和mike是否為兄弟,結果為是True或否Flase,這裡brothers就是謂詞函式。
一階邏輯First-order Logic
一階邏輯可以包含謂詞和量化。
例如,對於蘇格拉底是哲學家
和柏拉圖是哲學家
這兩句,命題邏輯認為它們是沒有關係的,但在一階邏輯中,它們具有a是哲學家
這樣的相同結構,這是因為在一階邏輯中可以識別謂詞是哲學家
這個返回真假的函式。
對於如果a是哲學家,那麼a是學者
這句,包含了假設,它的謂詞是是一個哲學家
和是一個學者
。
亞里士多德的經典三段論 可以表示成一階邏輯:
大前提:所有人都會死 小前提:小明是人 結論:小明會死
表示成邏輯符號公式為:
一階邏輯最常用的量詞就是
全稱量詞
和
存在量詞
高階邏輯HOL,Higher-order Logic
一階邏輯只能量化物件,不能量化謂詞,而高階邏輯可以對謂詞進行量化。
例如
任意
、
,如果
和
相等,那麼對於任意性質
,都有
與
相等
,這句話就無法用一階邏輯表達,因為對任意性質這一條謂語無法用一階邏輯進行量化。
上面這句話用高階邏輯表達的就是:
在程式設計中經常把函式(或函式指標)當做引數傳遞的現象,本質也是高階函式的體現。
更多邏輯符號
表示否定
,例如雙重否定等於肯定表示為:
。
表示合取
,即必須二者都為真那麼合取後才為真,例如對於自然數n有
表示異或
,即兩者有且只有一者為真時異或後才為真,比如
永遠為假。
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