процесът на скулемизация се състои в премахване на кванторите за съществуване в една формула и заместване на свързаните с тях променливи с подходящи термове, така че получената формула да е в някакъв смисъл еквивалентна на първоначалната;
нека F е формула от вида F = x G;
ако FVAR (F) = , образуваме формулата F = G[x/a],
където a 0 и a не участва в F;
ако FVAR (F) = { x1, x2, …, xn }, n > 0, xi xj при i j { 1, 2, …, n }, образуваме формулата F = G[x/f (x1, x2, …, xn)],
където f n и f не участва в F;
ако съответните функционални символи не могат да се изберат от изходната сигнатура, ще си мислим че сме добавили нови функционални символи към тази сигнатура;
в случая FVAR (F) = субституцията [x/a] е приложима към G, тъй като VAR (a) = ;
в случая FVAR (F) = { x1, x2, …, xn } субституцията [x/f (x1, x2, …, xn)] не винаги е приложима към G; едно достатъчно условие за приложимост е x1, x2, …, xn BVAR (G);
например, ако G е в пренексен вид това е изпълнено, тъй като в такъв случай BVAR (G) FVAR (G) = ; така оттук нататък ще си мислим, че G е в пренексен вид;
основната цел е да покажем, че съществува структура, в която F е тъждествено вярна съществува структура, в която F е тъждествено вярна;
обратната посока е същността на следното
Твърдение: F F;
Доказателство: имаме F = G, където е някаква субституция, приложима към G; от едно твърдение по-горе получаваме, че
F = G x G = F;
правата посока е същността на следната
Теорема: ако F е тъждествено вярна в структура S, то F е тъждествено вярна в някоя структура S; по-точно S се различава от S по интерпретацията на функционалните символи a,
ако F = G[x/a] или f, ако F = G[x/f (x1, x2, …, xn)];
Доказателство:
първо ще разгледаме случаят FVAR (F) = ; нека D е носителят на структурата S; нека v е произволна оценка на
променливите в S; имаме F S = 1 F S, v = 1,
т.е. max { G S, v[x : d]|d D } = 1 съществува d D, такова че
G S, v[x : d] = 1; определяме структурата S по следния начин:
носителят на S е носителя на S; сигнатурата на S е сигнатурата на S, интерпретацията на S се различава от интерпретацията на S само за функционалния символ a: aS = d; ще покажем, че формулата F = G[x/a] е тъждествено вярна в S; нека v е произволна оценка на променливите в S (или в S);
имаме G[x/a]S, v = = = = 1, тъй като интерпретацията на S се отличава от интерпретацията на S само по функционалния символ a, който не участва в G;
сега ще разгледаме случаят FVAR (F) = { x1, x2, …, xn }, n > 1, xi xj при i j { 1, 2, …, n }; за всяка n-торка (d1, d2, …, dn) Dn, дефинираме оценка на променливите в S по следния начин: (y) = di, ако y = xi, i { 1, 2, …, n-1},
(y) = dn в противен случай; тъй като F е тъждествено вярна в S, то = 1, т.е. max { |d D } = 1 съществува d D, такова че = 1; определяме структурата S по следния начин: носителят на S е носителя на S, сигнатурата на S е сигнатурата на S, а интерпретацията на S се различава от интерпретацията на S само за функционалния символ f: f S : Dn D, за всяко (d1, d2, …, dn) Dn, f S (d1, d2, …, dn) е такова, че = 1;
ще покажем, че F = G[x/f (x1, x2, …, xn)] е тъждествено вярна в S;
нека v е произволна оценка на променливите в S (или в S);
имаме G[x/f (x1, x2, …, xn)]S, v = =
= ; нека di = v (xi), i = 1, 2, …, n;
ще покажем, че v [x : f S (d1, d2, …, dn)] и
[x : f S (d1, d2, …, dn)] съвпадат върху FVAR (G);
имаме FVAR (F) = { x1, x2, …, xn } = FVAR (G)\ { x }
FVAR (G) = { x1, x2, …, xn } или FVAR (G) = { x1, x2, …, xn, x };
v [x : f S (d1, d2, …, dn)] и [x : f S (d1, d2, …, dn)] съвпадат върху x1, x2, …, xn, тъй като v (xi) = di, i = 1, 2, …, n и върху x,
тъй като стойността им за променливата x е f S (d1, d2, …, dn);
така = =
= = = 1, тъй като интерпретацията на S се отличава от интерпретацията на S само по функционалния символ f, който не участва в G;
нека F е произволна формула; питаме се дали съществува структура, в която F е тъждествено вярна;
за целта на първа стъпка привеждаме F в пренексен вид;
след това последователно премахваме кванторите на F отляво надясно по следния алгоритъм: ако най-отпред има квантор за общност го премахваме и получената формула ще е еквивалентна на изходната; ако най-отпред има квантор за съществуване извършваме скулемизация и за получената формула ще съществува структура, в която тя е тъждествено вярна, точно когато за изходната формула съществува структура, в която тя е тъждествено вярна;
при тези преобразувания в крайна сметка получаваме безкванторна формула, която е тъждествено вярна в някаква структура изходната формула е тъждествено вярна в някаква структура; за тази безкванторна формула прилагаме по-горе описания метод на резолюцията;
Край
18.06.2003
Сподели с приятели: |