Μετάβαση στο περιεχόμενο
Topos Uranos

Περίληψη

Αυτό το μάθημα ανοίγει τη δεύτερη ενότητα του κύκλου μαθημάτων, αφιερωμένη στην παραγωγή. Παρουσιάζει τα πέντε μαθήματά της και το νήμα που τα ενώνει, από τον ορισμό ενός τυπικού παραγωγικού συστήματος ως τους νόμους του Ντε Μόργκαν και τους επιμεριστικούς νόμους· τοποθετεί την ενότητα στην πορεία του κύκλου μαθημάτων, ανάμεσα στη γλώσσα, που έχει ήδη κατασκευαστεί, και στη σημασιολογία και τη μεταθεωρία, που θα ακολουθήσουν, και προλαβαίνει όσα αυτές θα πουν γι’ αυτήν· αιτιολογεί την επιλογή ενός αξιωματικού συστήματος, που κατασκευάζεται σε δύο στάδια (το σύστημα του Λουκασέβιτς, με τρία αξιωματικά σχήματα και τον modus ponens, και το σύστημα του κύκλου μαθημάτων, που του προσθέτει τον κανόνα της αντικατάστασης της διπλής άρνησης), και εξηγεί γιατί χρειάζεται αυτός ο δεύτερος κανόνας και γιατί τίθεται ως αίτημα αντί να αποδειχθεί· δείχνει με μια σύντομη παραγωγή πόση δουλειά κρύβει ένας στοιχειώδης συλλογισμός· διευκρινίζει τι παίρνει από την προηγούμενη ενότητα, δηλαδή τη μονοσήμαντη ανάγνωση, την επαγωγή (την ισχυρή στους φυσικούς αριθμούς και τη δομική) και την ανάπτυξη των συντομογραφιών, και δίνει συμβουλές για τη μελέτη της.

Μαθησιακοί στόχοι

  1. Να περιγράφουμε τη σειρά των πέντε μαθημάτων της ενότητας και να εξηγούμε ποια αποτελέσματα του καθενός χρησιμοποιεί το επόμενο.
  2. Να τοποθετούμε την παραγωγή στην πορεία του κύκλου μαθημάτων, να διακρίνουμε την παραγωγιμότητα Γ⊢φ\Gamma \vdash \varphi από τη σημασιολογική συνέπεια Γ⊨φ\Gamma \models \varphi και να εξηγούμε τι θα βεβαιώσουν η ορθότητα και η πληρότητα.
  3. Να εξηγούμε γιατί το σύστημα του κύκλου μαθημάτων προσθέτει στο σύστημα του Λουκασέβιτς έναν δεύτερο πρωταρχικό κανόνα, την αντικατάσταση της διπλής άρνησης, με βάση όσα τα τρία σχήματα μπορούν και δεν μπορούν να δουν σε μια κοινή άρνηση.
  4. Να διαβάζουμε μια σύντομη παραγωγή με αριθμημένες γραμμές, να διακρίνουμε την παραγωγή τύπων από την παραγωγή για παραγωγές, να αναγνωρίζουμε όσα η ενότητα παίρνει από την προηγούμενη και να οργανώνουμε τη μελέτη της με αφετηρία 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 δεκατρείς ερωτήσεις της είναι δύο ειδών. Οι τρεις πρώτες αφορούν όσα η ενότητα θεωρεί γνωστά από την προηγούμενη: τη μονοσήμαντη ανάγνωση, την ισχυρή επαγωγή και την ανάπτυξη των συντομογραφιών· όποιος απαντήσει λάθος σε κάποια πρέπει, πριν συνεχίσει, να επαναλάβει το μάθημα που κατονομάζει η ερώτηση. Οι υπόλοιπες δέκα αφορούν, με τη σειρά, τα πέντε μαθήματα αυτής της ενότητας: τρεις το πρώτο, τρεις το δεύτερο, δύο το τρίτο, μία το τέταρτο και μία το πέμπτο. Όποιος δεν έχει μελετήσει ποτέ παραγωγικό σύστημα 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 ενότητεςΗ συμβολοσειρά ∙∙∘∙∘∘∙∘∙\sigI\sigI\sigO\sigI\sigO\sigO\sigI\sigO\sigI είναι σύνθετος τύπος, της μορφής ∙φψ\sigI\varphi\psi. Ποιες είναι οι συνιστώσες του φ\varphi και ψ\psi;

  2. Ερώτηση 2Από προηγούμενες ενότητεςΣε μια απόδειξη με ισχυρή επαγωγή ότι κάθε φυσικός nn έχει μια ιδιότητα P(n)P(n), τι μπορεί να υποτεθεί όταν αποδεικνύεται η P(n)P(n);

  3. Ερώτηση 3Από προηγούμενες ενότητεςΜε τις επίσημες συντομογραφίες του κύκλου μαθημάτων, ποιον τύπο δηλώνει ο (φ→ψ)(\varphi \rightarrow \psi), γραμμένος με την κοινή άρνηση και την άρνηση;

  4. Ερώτηση 4Το σχήμα A1 είναι ο (φ→(ψ→φ))(\varphi \rightarrow (\psi \rightarrow \varphi)). Είναι ο τύπος (v1→(v2→v3))(v_{1} \rightarrow (v_{2} \rightarrow v_{3})) στιγμιότυπο του A1;

  5. Ερώτηση 5Σε μια παραγωγή υπάρχουν ήδη οι γραμμές ψ\psi και (φ→ψ)(\varphi \rightarrow \psi), όπου οι φ\varphi και ψ\psi είναι διαφορετικοί τύποι. Ποιον τύπο επιτρέπει να γραφτεί ο modus ponens εφαρμοσμένος σε αυτές τις δύο γραμμές;

  6. Ερώτηση 6Ξέρουμε ότι {φ}⊢ψ\{\varphi\} \vdash \psi, δηλαδή ότι υπάρχει μια παραγωγή του ψ\psi με μοναδική υπόθεση τον φ\varphi. Τι βεβαιώνει τότε το θεώρημα της απαγωγής;

  7. Ερώτηση 7Τι παράγεται, χωρίς άλλες υποθέσεις, από το σύνολο {(φ→ψ),(ψ→χ)}\{(\varphi \rightarrow \psi), (\psi \rightarrow \chi)\};

  8. Ερώτηση 8Ο κανόνας της αντικατάστασης της διπλής άρνησης (ΑΔΑ) αλλάζει, σε μια γραμμή, μία μόνο εμφάνιση ενός υποτύπου, και δρα πάνω στη συμβολοσειρά της βασικής γλώσσας. Πόσες εμφανίσεις του υποτύπου ¬v1\neg v_{1} περιέχει η συμβολοσειρά που δηλώνει ο (v1→v2)(v_{1} \rightarrow v_{2});

  9. Ερώτηση 9Ποιος τύπος προκύπτει από τον (¬φ→ψ)(\neg\varphi \rightarrow \psi) με αντιθετοαντιστροφή, χωρίς να προσθέσουμε διπλές αρνήσεις;

  10. Ερώτηση 10Δηλώνουν οι (φ∨ψ)(\varphi \vee \psi) και (¬φ→ψ)(\neg\varphi \rightarrow \psi) τον ίδιο τύπο;

  11. Ερώτηση 11Ξέρουμε ότι φ⊣⊢φ′\varphi \dashv\vdash \varphi', δηλαδή ότι καθένας παράγεται από τον άλλο. Τι δικαιολογεί ότι επίσης ¬φ⊣⊢¬φ′\neg\varphi \dashv\vdash \neg\varphi';

  12. Ερώτηση 12Από το σύνολο υποθέσεων Γ∪{¬φ}\Gamma \cup \{\neg\varphi\} παράγονται ένας τύπος χ\chi και η άρνησή του ¬χ\neg\chi. Τι μπορεί να συμπεράνει κανείς;

  13. Ερώτηση 13Με ποιον τύπο είναι ισοδύναμη η άρνηση μιας συνεπαγωγής, ¬(φ→ψ)\neg(\varphi \rightarrow \psi);