Detail předmětu
Základy logiky pro informatiky
FIT-IZLOAk. rok: 2024/2025
Formální výroková a predikátová logika. Syntaxe a sémantika formulí. Normální formy a algebraické úpravy formulí. Formální důkaz jako sekvence aplikací syntaktických pravidel vycházející z axiomů. Prvořádové teorie, modely. Pojmy korektnost, bezespornost, úplnost. Praktické použití SAT a SMT solverů. Souvislost dokazování a počítání, existence limitů dokazování a počítání plynoucí z Gödelových vět.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Hodnocení projektu, který se bude skládat ze dvou příkladů: 1) použití SAT solveru, 2) použití SMT solveru.
Projekt hodnocený max. 18 body, písemná zkouška max. 82 body. Pro úspěšné absolvování předmětu je třeba získat alespoň 50 bodů celkem ze 100 a 40 bodů ze zkoušky.
Učební cíle
Orientace v pojmech matematické logiky jako term, formule, axiom, důkaz, syntaxe, sémantika, splnitelnost, platnost, korektnost, spornost, úplnost, axiom, důkaz. Schopnost práce s jazykem výrokové a predikátové logiky: důkladné porozumění významu a použití symbolům výrokové a predikátové logiky, spojek, kvantifikátorů, logických proměnných. Schopnost psát a číst texty s prvky formální notace. Zlepšení celkové schopnosti formálního a přesného vyjadřování a myšlení. Základní znalost nejzásadnějších výsledků v matematické logice, Gödelových vět, a jejich významu pro informatiku. Povědomí o praktickém užití SAT a SMT solverů.
Prerekvizity a korekvizity
- povinná prerekvizita
Diskrétní matematika
Základní literatura
Doxiadis A, Papadimitriou C. LOGICOMIX: an epic search for truth. Bloomsbury Publishing USA; 2015 Jul 28. ISBN 978-1596914520 (CS)
Herbert B. Enderton. A Mathematical Introduction to Logic. Academic Press, 2001. ISBN 978-0122384523 (CS)
Herbert B. Enderton. A Mathematical Introduction to Logic. Academic Press, 2001. ISBN 978-0122384523 (EN)
Michael Huth and Mark Ryan. Logic in Computer Science: Modelling and Reasoning about Systems. Cambridge University Press, 2004. ISBN 978-0521543101 (EN)
Michael Huth and Mark Ryan. Logic in Computer Science: Modelling and Reasoning about Systems. Cambridge University Press, 2004. ISBN 978-0521543101 (CS)
Peter Smith. An Introduction to Formal Logic. ISBN 978-1916906327 https://www.logicmatters.net/ifl/ (CS)
Peter Smith. An Introduction to Formal Logic. ISBN 978-1916906327 https://www.logicmatters.net/ifl/ (EN)
Peter Smith. Gödel Without (Too Many) Tears. ISBN 979-8673862131 https://www.logicmatters.net/igt/ (CS)
Peter Smith. Gödel Without (Too Many) Tears. ISBN 979-8673862131 https://www.logicmatters.net/igt/ (EN)
Doporučená literatura
Herbert B. Enderton. A Mathematical Introduction to Logic. Academic Press, 2001. ISBN 978-0122384523 (CS)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- Úvod, syntaxe a sémantika výrokové logiky, splnitelnost, platnost, tabulky, konjunktivní a disjunktivní normální forma, algebraické úpravy formulí, úplné systémy spojek.
- Syntaxe a sémantika predikátové logiky.
- Normální formy a algebraické úpravy predikátových formulí. Teorie v predikátové logice.
- Dokazování. Důkaz z axiomů pomocí odvozovacích pravidel. Vztah syntaxe a sémantiky. Efektivní, korektní, úplný dokazovací systém.
- Bezespornost a úplnost prvořádových teorií. Vztah počítání a dokazování, mechanizovatelnost matematiky a teorií PL, Gödelovy věty o neúplnosti.
Cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
- Výroková logika: formalizace tvrzení, splňování formulí, tabulky, převody do CNF a DNF.
- Predikátová logika: kvantifikátory a proměnné. Formalizace a porozumění formulím 1.
- Predikátová logika: interpretace jazyka, model formule. Formalizace a porozumění formulím 2.
- Algebraické úpravy a převody do normálních forem.
- Dokazování.
Projekt
Vyučující / Lektor
Osnova
- Použití SAT solverů
- Použití SMT solverů
Elearning