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Topos Uranos

शब्दार्थीय परिणाम और शब्दार्थीय तुल्यता

सारांश

यह पाठ किसी सूत्र के सत्यता मान से सूत्रों के बीच के संबंधों की ओर बढ़ता है। यह आधार-वाक्यों के किसी समुच्चय से, परिमित हो या अपरिमित, शब्दार्थीय परिणाम को परिभाषित करता है, और परिणाम के प्रतीक के पठन स्पष्ट करता है, उसके निषेध का पठन भी, जो कहता है कि कोई चीज़ वैध नहीं है, न कि यह कि वह व्याघाती है। यह बहुपदों के रूप में लिखे संयोजकों के मानों का उपयोग करता है, जिससे किसी नियम का सत्यापन एक परिकलन बन जाता है, और परिणाम के संरचनात्मक गुण (स्वतुल्यता, एकदिष्टता, कर्तन और संक्रामकता), शब्दार्थीय निगमन प्रमेय तथा परिणाम का असंतोषणीयता में समानयन सिद्ध करता है, जिस पर विभेदन विधि आधारित होगी। इसके बाद यह शब्दार्थीय तुल्यता को परिभाषित करता है, सिद्ध करता है कि वह एक तुल्यता संबंध है जो परस्पर परिणाम से और द्विसोपाधिक की वैधता से मेल खाता है, और जटिलता पर आगमन द्वारा वे दो प्रमेय सिद्ध करता है जो उसके साथ काम करने देते हैं: किसी उपसूत्र की एक उपस्थिति का किसी दूसरे तुल्य सूत्र से प्रतिस्थापन, और चरों के स्थान पर सूत्रों का समरूप स्थापन। उनके सहारे यह नियमों की सूची उनके सही नामों के साथ स्थापित करता है और सत्यता सारणियों के बिना, तुल्यताओं की शृंखलाओं द्वारा सूत्रों को सरल करता है।

अधिगम उद्देश्य

  1. यह निर्णय करना कि कोई सूत्र सूत्रों के किसी समुच्चय का, परिमित हो या अपरिमित, शब्दार्थीय परिणाम है या नहीं, इसका खंडन करने वाला मान-नियतन प्रस्तुत करके या यह सिद्ध करके कि ऐसा कोई मान-नियतन नहीं है।
  2. परिणाम के गुणों, शब्दार्थीय निगमन प्रमेय और परिणाम के असंतोषणीयता में समानयन को सिद्ध करना और लागू करना।
  3. सत्यता सारणियों से, मानों के परिकलन से और तुल्यताओं की शृंखलाओं से शब्दार्थीय तुल्यताएँ स्थापित करना, प्रत्येक नियम का सही नाम लेते हुए।
  4. जटिलता पर आगमन द्वारा शब्दार्थीय प्रतिस्थापन प्रमेय और समरूप स्थापन प्रमेय सिद्ध करना, और यह पहचानना कि प्रत्येक कब लागू होता है।

पिछले पाठ से क्या उपयोग में आता है

प्रस्तावात्मक तर्क के अर्थविज्ञान पर पाठ ने सूत्रों को अर्थ दिया, और यह पाठ उसे ज्ञात मानता है। एक मान-नियतन एक फलन v ⁣:V→{0,1}v\colon V \to \{0, 1\} है, जो प्रत्येक चर को एक सत्यता मान, 11 (सत्य) या 00 (असत्य), देता है। आगमन वाले पाठ के सूत्रों पर पुनरावर्तन द्वारा परिभाषा के प्रमेय से, प्रत्येक मान-नियतन संयुक्त निषेध के खंड के द्वारा सभी सूत्रों तक एक ही प्रकार से विस्तारित होता है; केवल यही खंड चाहिए, क्योंकि भाषा में एक ही संयोजक है:

v((φ↓ψ))=1  ⇔  v(φ)=0,    v(ψ)=0v((\varphi \downarrow \psi)) = 1 \;\Leftrightarrow\; v(\varphi) = 0, \;\; v(\psi) = 0

विस्तार की अद्वितीयता के कारण, विस्तार के मान के लिए भी v(φ)v(\varphi) लिखा जाता है; बिना पादांक का अक्षर vv सदा एक मान-नियतन को सूचित करता है (और v′v', ww, uu दूसरे मान-नियतनों को), जबकि चर सदा अपना पादांक रखते हैं। औपचारिकीकरण वाले पाठ की तरह, pp, qq, rr, ss और tt चरों v1v_1 से v5v_5 तक के नाम हैं, और V(φ)V(\varphi), φ\varphi के चरों का समुच्चय है। कहा जाता है कि vv, φ\varphi को संतुष्ट करता है, और लिखा जाता है v⊨φv \models \varphi, जब v(φ)=1v(\varphi) = 1 हो; और कि वह उसे खंडित करता है, v⊭φv \not\models \varphi, जब v(φ)=0v(\varphi) = 0 हो। कोई सूत्र वैध (या पुनरुक्ति) है, और लिखा जाता है ⊨φ\models \varphi, यदि प्रत्येक मान-नियतन उसे संतुष्ट करता है; संतोषणीय, यदि कोई मान-नियतन उसे संतुष्ट करता है; असंतोषणीय (या व्याघात), यदि कोई भी उसे संतुष्ट नहीं करता; आकस्मिक, यदि वह संतोषणीय है पर वैध नहीं। एक मान-नियतन सूत्रों के एक समुच्चय Γ\Gamma को संतुष्ट करता है, v⊨Γv \models \Gamma, जब वह उनमें से प्रत्येक को संतुष्ट करता है, और Γ\Gamma संतोषणीय है यदि कोई मान-नियतन उसे संतुष्ट करता है, अन्यथा असंतोषणीय। अंत में, ⊤:=(v1→v1)\top := (v_1 \rightarrow v_1) और ⊥:=¬⊤\bot := \neg\top, जिससे प्रत्येक मान-नियतन के लिए v(⊤)=1v(\top) = 1 और v(⊥)=0v(\bot) = 0।

उस पाठ से दो परिणाम और उपयोग में आते हैं। पहला संपाती प्रमेयिका है: यदि दो मान-नियतन φ\varphi के चरों पर मेल खाते हैं, तो वे φ\varphi पर मेल खाते हैं; इसके कारण nn चरों वाले सूत्र का मान केवल 2n2^{n} संयोगों पर निर्भर करता है, और उसकी सत्यता सारणी परिमित है। दूसरा व्युत्पन्न संयोजकों के मानों का प्रमेय है, जो आधिकारिक संक्षेपणों से प्रत्येक संयोजक का मान घटकों के मानों में एक बहुपद के रूप में परिकलित करता है। यदि a=v(φ)a = v(\varphi) और b=v(ψ)b = v(\psi):

v(¬φ)=1−a,v((φ∨ψ))=a+b−ab,v((φ∧ψ))=abv(\neg\varphi) = 1 - a, \qquad v((\varphi \vee \psi)) = a + b - ab, \qquad v((\varphi \wedge \psi)) = ab
v((φ→ψ))=1−a(1−b),v((φ↔ψ))=ab+(1−a)(1−b),v((φ⊻ψ))=a+b−2abv((\varphi \rightarrow \psi)) = 1 - a(1 - b), \qquad v((\varphi \leftrightarrow \psi)) = ab + (1 - a)(1 - b), \qquad v((\varphi \veebar \psi)) = a + b - 2ab

इस पाठ की उपपत्तियाँ, लगभग सभी, सत्यता मानों की तुलना में हैं, और ये बहुपद यह तुलना स्थितियों को एक-एक करके देखने के बजाय एक परिकलन से करने देते हैं। उनका एकमात्र अतिरिक्त नियम यह है कि 00 और 11 ही वे संख्याएँ हैं जो अपने वर्ग के बराबर हैं: यदि xx का मान 00 या 11 है, तो x2=xx^{2} = x और x(1−x)=0x(1 - x) = 0। इसके अतिरिक्त, उन्हीं मानों के तीन अन्य लेखन पास रखना उपयोगी है, जो गुणनफलों को खोलकर प्राप्त होते हैं:

v((φ↓ψ))=(1−a)(1−b),v((φ∨ψ))=1−(1−a)(1−b),v((φ↔ψ))=1−a−b+2abv((\varphi \downarrow \psi)) = (1 - a)(1 - b), \qquad v((\varphi \vee \psi)) = 1 - (1 - a)(1 - b), \qquad v((\varphi \leftrightarrow \psi)) = 1 - a - b + 2ab

पहला संयुक्त निषेध का खंड है (1−a1 - a और 1−b1 - b का गुणनफल 11 होता है ठीक तब जब a=b=0a = b = 0); दूसरा कहता है कि वियोजन 00 होता है केवल तब जब दोनों घटक 00 हों; तीसरा, कि द्विसोपाधिक 11 होता है यदि a=ba = b (क्योंकि 1−2a+2a2=11 - 2a + 2a^{2} = 1) और 00 यदि a≠ba \neq b (क्योंकि तब a+b=1a + b = 1 और ab=0ab = 0)।