Μετάβαση στο περιεχόμενο
Topos Uranos

Περίληψη

Αυτό το μάθημα ανοίγει την τρίτη ενότητα του κύκλου μαθημάτων, αφιερωμένη στη σημασιολογία. Παρουσιάζει τα έξι μαθήματά της και το νήμα που τα ενώνει, από την επέκταση μιας αποτίμησης σε όλους τους τύπους ως τον αλγόριθμο των κανονικών μορφών και τα κυκλώματα διακοπτών· τοποθετεί την ενότητα στην πορεία του κύκλου μαθημάτων, μετά τον συμπερασμό, που έλαβε τύπους από άλλους χωρίς να προσέχει τη σημασία τους, και πριν από τη μεταθεωρία, που θα συσχετίσει την παραγωγιμότητα Γ⊢φ\Gamma \vdash \varphi με τη σημασιολογική συνέπεια Γ⊨φ\Gamma \models \varphi· εξηγεί γιατί ένα μόνο σκέλος, εκείνο του πρωταρχικού συνδέσμου, αρκεί για να δοθεί σημασία σε όλη τη γλώσσα, και γιατί οι τιμές αλήθειας υπολογίζονται με πολυώνυμα· δείχνει με έναν πίνακα τεσσάρων γραμμών τι αποφασίζει η σημασιολογία χωρίς να αναζητά παραγωγές ούτε να επινοεί σημάνσεις· διευκρινίζει τι παίρνει από τις προηγούμενες ενότητες και δίνει συμβουλές για τη μελέτη της.

Μαθησιακοί στόχοι

  1. Να περιγράφουμε τη σειρά των έξι μαθημάτων της ενότητας και να εξηγούμε ποια αποτελέσματα του καθενός χρησιμοποιεί το επόμενο.
  2. Να τοποθετούμε τη σημασιολογία στην πορεία του κύκλου μαθημάτων, να διακρίνουμε τη σημασιολογική συνέπεια Γ⊨φ\Gamma \models \varphi από την παραγωγιμότητα Γ⊢φ\Gamma \vdash \varphi και να εξηγούμε τι θα βεβαιώνουν η ορθότητα και η πληρότητα.
  3. Να εξηγούμε γιατί η διτιμία και η αληθοσυναρτησιακότητα επιτρέπουν να δοθεί σημασία σε όλους τους τύπους με ένα μόνο σκέλος, και να αποφασίζουμε με έναν πίνακα αληθείας αν ένα σχήμα συλλογισμού είναι έγκυρο.
  4. Να αναγνωρίζουμε τι παίρνει η ενότητα από τις προηγούμενες, να διακρίνουμε τα σύμβολα ==, ≡\eqsem, ⊣⊢\dashv\vdash, ↔\leftrightarrow και ⇔\Leftrightarrow, και να οργανώνουμε τη μελέτη ξεκινώντας από την αρχική αξιολόγηση.

Αρχική αξιολόγηση

Πριν διατρέξουμε την ενότητα, αξίζει να μετρήσουμε το σημείο εκκίνησης. Η αξιολόγηση αυτή είναι αυτοαξιολόγηση: δεν βαθμολογείται, και μοναδικός σκοπός της είναι να προσανατολίσει τη μελέτη. Οι δεκαπέντε ερωτήσεις της είναι δύο ειδών. Οι τέσσερις πρώτες αφορούν όσα η ενότητα θεωρεί γνωστά από την πρώτη: τον ορισμό με αναδρομή και τη μονοσήμαντη ανάγνωση, τις επίσημες συντομογραφίες, τις περιπτώσεις μιας επαγωγής στην πολυπλοκότητα και την υποκατάσταση ενός υποτύπου· όποιος απαντήσει λάθος σε κάποια πρέπει, πριν συνεχίσει, να επαναλάβει το μάθημα που κατονομάζει η ερώτηση. Οι υπόλοιπες έντεκα αφορούν, με τη σειρά, τα έξι μαθήματα αυτής της ενότητας: δύο το πρώτο, δύο το δεύτερο, μία το τρίτο και δύο καθένα από τα τρία τελευταία. Όποιος δεν έχει μελετήσει ποτέ τη σημασιολογία μιας τυπικής γλώσσας δεν πρέπει να περιμένει να τις απαντήσει σωστά, και αυτό δεν έχει σημασία: κάθε απάντηση, σωστή ή λανθασμένη, εξηγεί το ζήτημα και κατονομάζει το μάθημα που το πραγματεύεται. Οι ίδιες δεξιότητες μετρώνται ξανά στο τέλος, στο μάθημα της σύνθεσης.

Αρχική αξιολόγηση

Πριν ξεκινήσεις την ενότητα, μέτρησε το σημείο εκκίνησής σου. Είναι μια σύντομη αυτοαξιολόγηση: δεν βαθμολογείται και το αποτέλεσμα αποθηκεύεται μόνο στον περιηγητή σου.

  1. Ερώτηση 1Από προηγούμενες ενότητεςΜια συνάρτηση πάνω στους τύπους ορίζεται αν δοθεί η τιμή της σε κάθε μεταβλητή και ένας κανόνας που υπολογίζει την τιμή της στον ∙φψ\sigI\varphi\psi από τον φ\varphi, από τον ψ\psi και από τις τιμές της και στους δύο. Τι εξασφαλίζει ότι έτσι ορίζεται ακριβώς μία συνάρτηση;

  2. Ερώτηση 2Από προηγούμενες ενότητεςΜε τις επίσημες συντομογραφίες του κύκλου μαθημάτων, ποιος τύπος είναι ο (φ∨φ)(\varphi \vee \varphi);

  3. Ερώτηση 3Από προηγούμενες ενότητεςΓια να αποδειχθεί με επαγωγή στην πολυπλοκότητα ότι όλοι οι τύποι έχουν μια ορισμένη ιδιότητα, ποιες περιπτώσεις πρέπει να εξεταστούν;

  4. Ερώτηση 4Από προηγούμενες ενότητεςΌταν υποκαθιστούμε τον τύπο α\alpha με τον τύπο β\beta στον φ\varphi, σύμφωνα με τον ορισμό του μαθήματος για την επαγωγή, ποιες εμφανίσεις του α\alpha αλλάζουν;

  5. Ερώτηση 5Μια αποτίμηση δίνει στην pp την τιμή 00 και στην qq την τιμή 11. Αν ο (φ↓ψ)(\varphi \downarrow \psi) έχει τιμή 11 ακριβώς όταν οι φ\varphi και ψ\psi έχουν τιμή 00, ποια τιμή παίρνει ο τύπος (p↓(q↓p))(p \downarrow (q \downarrow p));

  6. Ερώτηση 6Τι σημαίνει ⊭φ\not\models \varphi;

  7. Ερώτηση 7Γνωρίζουμε ότι Γ∪{φ}⊨ψ\Gamma \cup \{\varphi\} \models \psi: κάθε αποτίμηση που ικανοποιεί το Γ\Gamma και τον φ\varphi ικανοποιεί τον ψ\psi. Τι έπεται;

  8. Ερώτηση 8Ο τύπος (v1∨¬v1)(v_{1} \vee \neg v_{1}) είναι έγκυρος. Ποιος από τους ακόλουθους τύπους είναι έγκυρος λόγω του θεωρήματος ομοιόμορφης υποκατάστασης;

  9. Ερώτηση 9Σύμφωνα με τη σύμβαση του κύκλου μαθημάτων, ποιον τύπο δηλώνει η έκφραση v1∧v2∧v3v_{1} \wedge v_{2} \wedge v_{3}, γραμμένη χωρίς παρενθέσεις;

  10. Ερώτηση 10Μια συνάρτηση αληθείας δύο ορισμάτων αποδίδει μια τιμή, 00 ή 11, σε καθεμία από τις τέσσερις γραμμές (1,1)(1, 1), (1,0)(1, 0), (0,1)(0, 1) και (0,0)(0, 0). Πόσες συναρτήσεις αληθείας δύο ορισμάτων υπάρχουν;

  11. Ερώτηση 11Μπορεί ένας τύπος γραμμένος μόνο με ∧\wedge και ∨\vee από τις μεταβλητές να έχει τιμή 00 στην αποτίμηση που δίνει 11 σε όλες τις μεταβλητές;

  12. Ερώτηση 12Ένα λεκτικό είναι μια μεταβλητή ή η άρνηση μιας μεταβλητής. Ποιος από τους ακόλουθους τύπους είναι λεκτικό;

  13. Ερώτηση 13Είναι έγκυρη η συζευκτική κανονική μορφή (¬v1∨v2∨v1)∧(v3∨¬v2)(\neg v_{1} \vee v_{2} \vee v_{1}) \wedge (v_{3} \vee \neg v_{2});

  14. Ερώτηση 14Για να φέρουμε έναν τύπο σε διαζευκτική κανονική μορφή, επιμερίζουμε τη σύζευξη ως προς τη διάζευξη. Ποιος είναι ο σωστός κανόνας;

  15. Ερώτηση 15Ένα κύκλωμα έχει δύο ευθείς διακόπτες, των μοχλών pp και qq, συνδεδεμένους σε σειρά, και αυτό το μπλοκ είναι συνδεδεμένο παράλληλα με έναν ευθύ διακόπτη του μοχλού rr. Ποιος τύπος λέει πότε άγει;