一階邏輯的推理理論范文

時間:2023-12-22 17:50:51

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一階邏輯的推理理論

篇1

【關(guān)鍵詞】數(shù)理邏輯 離散數(shù)學 教學方法

【中圖分類號】G640 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2014)1-0254-02

離散數(shù)學作為計算機科學研究與學習的基本數(shù)學工具,其研究主要對象是離散量的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系。離散數(shù)學最難學習的是數(shù)理邏輯部分,這部分內(nèi)容定義公式繁多,不易記憶和接受,學生學習比較困難,但它是培養(yǎng)學生邏輯推理能力的重要內(nèi)容。因此,在離散數(shù)學教學中,講授數(shù)理邏輯部分是教學的重點。

一、離散數(shù)學中數(shù)理邏輯的教學內(nèi)容

命題演算和謂詞演算是數(shù)理邏輯中兩個最重要最基本的部分。命題是指有具體意義的能判斷真假的陳述句。形象的說,如果將命題看作運算對象,如代數(shù)中的數(shù)字、字母或代數(shù)公式,而把邏輯聯(lián)結(jié)詞看作是運算符號,如代數(shù)中的“加、減、乘、除”,那么命題演算也就類似于代數(shù)運算。這種邏輯運算同代數(shù)運算一樣,有自己的運算規(guī)律。

謂詞演算也稱一階邏輯演算。它為了克服命題邏輯的局限性,將命題的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分解成三部分:個體詞、謂詞和量詞,然后研究這種命題之間的邏輯推理關(guān)系。

二、數(shù)理邏輯的教學方法討論

(一)設置懸疑,激發(fā)學生興趣

為了激發(fā)學生的學習興趣,比較有效的方法是,可以在每部分內(nèi)容前設置懸疑,提出一些與該內(nèi)容相關(guān)的有趣問題,讓學生明白學習這部分內(nèi)容有什么用。如在講授命題邏輯的推理理論之前,可以先提出如下問題:

例1:一邏輯學家被困一部落,酋長有意放行,于是對邏輯學家說:“現(xiàn)有兩扇門,一是自由,一是死亡,兩門可任開啟一扇。你可從兩戰(zhàn)士中選其一負責解答你任一問題(Y/N),兩戰(zhàn)士其一誠實,另一說謊?!边壿媽W家沉思片刻,向其一戰(zhàn)士發(fā)問,然后開門從容地離開。邏輯學家是怎樣發(fā)問的呢?

聽到這個問題,學生必定非常好奇,在此教師可說學完命題邏輯推理理論后,這個問題就可解決。于是學生會帶著好奇心,學習效果定會比預期好。

(二)深入生活,加強概念理解

在命題邏輯中的五種聯(lián)結(jié)詞中,學生最難掌握的是蘊涵聯(lián)結(jié)詞。其中重點是蘊涵聯(lián)結(jié)詞的前件和后件的區(qū)分。根據(jù)課本的定義[1]:

設p,q,為二命題,復合命題“如果p,則q”稱為p與q的蘊涵式,記做Pq,并稱p是蘊涵式的前件,q是蘊涵式的后件,稱作蘊涵聯(lián)接詞。并規(guī)定Pq為假當且僅當p為真q為假。

為了加深對此概念的理解,可以給出一些用蘊涵式表示的自然語言。如“只要p就q”,“因為p,所以q”,“p僅當q”,“只有q才p”,“除非p才q”,“除非p否則非q”等。在上述語句中,一個共性就是q是p的必要條件。

例2:“愛生活,愛拉芳?!?/p>

這是一句耳熟能詳?shù)膹V告詞,大家都覺得有一定道理,但同時也有一些的疑惑,問題的關(guān)鍵到底出現(xiàn)在哪里呢?我們設p:愛生活;q:愛拉芳,則原廣告可寫作Pq。假設愛拉芳,可以推斷出一個人愛生活,有品位;但反過來說,愛生活的人,一定會愛拉芳,用拉芳的產(chǎn)品嗎?結(jié)論顯然是否定的,這句廣告詞有意混淆蘊涵式的前件和后件,把必要條件說成充分條件。

(三)注重類比,抓住重點內(nèi)容

數(shù)理邏輯部分的內(nèi)容復雜,公式繁多,在教學中如何抓住重點,讓學生容易聽懂呢?這是每個老師都必須面對的一個非常嚴峻的問題。我們可以考慮將命題推理系統(tǒng)和一階邏輯推理系統(tǒng)對比,由于它們的字母表、合式公式和推理規(guī)則都很類似,把它們的相同和區(qū)別之處給學生講清楚,就可以幫助學生加深理解。又如在命題邏輯的等值演算中,教材給出了16個組基本的等值式:

教學時,可以給出學生其中的一個證明,剩余的讓學生自己去做。如證明(1),當A為F時,┑A為T,┑┑A為F;當A為T時,┑A為F,┑┑A為T,所以有A ┑┑A。這樣,學生就得到了等值式,而且對其他等值式也有了更加具體的認識,便于記憶。

為了改進離散數(shù)學中數(shù)理邏輯部分的教學方法,在分析數(shù)理邏輯的教學內(nèi)容的基礎上,從以下四個方面著手來提高教學效果:激發(fā)學生興趣、加深概念理解、啟發(fā)學生思維和抓住重點內(nèi)容。經(jīng)我們在實際教學中的運用結(jié)果來看,效果較好。

參考文獻: