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数理逻辑十二讲
- 理解逻辑基础:系统掌握命题逻辑与一阶逻辑的核心概念,为深入学习计算机科学理论奠定坚实基础。
- 掌握推理方法:学会自然推理与永真推理两种形式化推理系统,能够严谨地进行逻辑推导与证明。
- 熟悉公理系统:理解并运用公理化方法构建逻辑体系,掌握形式化数学证明的基本技巧。
- 攻克核心定理:深入理解完全性定理、紧性定理等关键定理,提升对逻辑系统性质的把握能力。
- 衔接前沿领域:通过模态逻辑的引入,为后续研究人工智能、程序验证等方向提供逻辑工具。
★★★
中级
入门初级中级进阶高级
- 计算机专业本科生:作为离散数学与数理逻辑课程的教材或参考书,帮助建立形式化思维与逻辑推理能力。
- 计算机科学研究生:需要深入理解逻辑基础以从事理论计算机、人工智能或程序验证等方向的研究。
- 数学爱好者:对公理化方法和数学证明感兴趣,希望系统学习数理逻辑的基本理论。
- 软件工程师:在编程实践中需要运用逻辑思维进行算法设计与代码验证,本书可提升理论素养。
- 哲学逻辑研究者:对形式逻辑和推理系统有需求,本书提供了从经典逻辑到模态逻辑的进阶路径。
- 循序渐进:建议按章节顺序学习,先掌握命题逻辑再进入一阶逻辑,避免跳跃导致概念混淆。
- 注重练习:每讲后习题务必独立完成,通过实际推导巩固自然推理与永真推理系统的操作规则。
- 对比学习:将Gentzen系统与Hilbert系统对照学习,理解不同推理系统的异同与优缺点。
- 抓住核心:第五至七讲是全书难点,应重点攻克完全性定理与Herbrand定理的证明思路。
- 拓展延伸:学完第十一讲后,可结合模态逻辑概述了解其应用,并阅读参考文献深化理解。
- 逻辑素养:建立严谨的逻辑思维习惯,能够识别并避免日常推理中的常见谬误。
- 形式化能力:掌握将自然语言命题转化为形式语言的方法,提升问题描述的精确性。
- 证明技巧:熟练运用多种推理系统进行数学证明,增强解决复杂逻辑问题的能力。
- 理论视野:理解数理逻辑在计算机科学中的核心地位,为后续学习计算理论等课程铺路。
- 自学能力:通过研读定理证明过程,培养独立阅读数学文献和科研论文的能力。
- 应用意识:了解模态逻辑等扩展逻辑,为人工智能、分布式系统等领域的应用打下基础。
📖 书籍简介
内容简介
本书介绍数理逻辑的基础知识和基本理论,主要讲授命题演算和谓词演算。通过本课程的学习,学生将掌握相关的基本概念、基本理论、基本推理,以及公理系统和形式化方法。数理逻辑是以公理系统和数学证明为研究对象的数学分支,对信息科学与技术的发展具有指导作用。本课程为计算机科学的基础,对培养学生的素养以及提高解决问题的能力有重要的意义。
作者简介
宋方敏,南京大学计算机科学与技术系教授,博士生导师。主要研究领域是数理逻辑和量子计算,曾主持国家自然科学基金项目,863项目和中法合作项目的研究,在国内外核心刊物上发表论文50余篇。在教学上,为本科生主讲“离散数学”和“数理逻辑”课程,为研究生主讲“计算理论”课程。
吴骏,南京大学计算机科学与技术系讲师。主要研究领域是逻辑在人工智能中的应用、算法博弈论与机制设计,曾主持及参与国家自然科学基金、科技部重点研发计划等多项科研项目,在国内外学术会议与期刊上发表论文十余篇。在教学上,为本科生主讲“数理逻辑”课程,为研究生主讲“智能Agent”课程。
吴骏,南京大学计算机科学与技术系讲师。主要研究领域是逻辑在人工智能中的应用、算法博弈论与机制设计,曾主持及参与国家自然科学基金、科技部重点研发计划等多项科研项目,在国内外学术会议与期刊上发表论文十余篇。在教学上,为本科生主讲“数理逻辑”课程,为研究生主讲“智能Agent”课程。
目录
前言
第一讲 命题逻辑
第二讲 Boole代数
第三讲 一阶逻辑语言
第四讲 一阶逻辑的自然推理系统
第五讲 集合论的公理系统
第六讲 完全性定理
第七讲 Herbrand定理
第八讲 命题逻辑的永真推理系统
第九讲 一阶逻辑的永真推理系统
第十讲 Gentzen的Hauptsatz
第十一讲 紧性定理
第十二讲 模态逻辑概述
参考文献
第一讲 命题逻辑
第二讲 Boole代数
第三讲 一阶逻辑语言
第四讲 一阶逻辑的自然推理系统
第五讲 集合论的公理系统
第六讲 完全性定理
第七讲 Herbrand定理
第八讲 命题逻辑的永真推理系统
第九讲 一阶逻辑的永真推理系统
第十讲 Gentzen的Hauptsatz
第十一讲 紧性定理
第十二讲 模态逻辑概述
参考文献
前言/序言
数理逻辑是用数学研究逻辑推理的一门学科,旨在为推理思维建立数学模型。19世纪中叶,数理逻辑就已作为一门科学存在,在20世纪中叶它得到蓬勃发展,由于Russell、Hilbert和Brouwer代表的三大学派的建立,数理逻辑迎来了一个新时代。1931年Godel“两个不完备定理”的发表、1933年Tarski关于形式语言中的“真”概念的发表、1934年Herbrand-Godel“一般递归函数”概念的发表,以及1936年Turing关于“判定性问题”的论文,使数理逻辑开始了一个更新的时代。
此后数理逻辑对数学基础、哲学和计算机科学都产生了重大影响。
本书主要介绍命题逻辑和一阶逻辑,这是非常重要的基础理论。为了使学生易学易懂,我们既介绍Gentzen系统,又介绍Hilbert系统。然后讲解数理逻辑的4个基本定理:
完全性定理、紧性定理、Hauptsatz和Herbrand定理。最后我们介绍了模态逻辑。
本书源于作者在南京大学已试用多年的讲义,许多同学对讲义内容和习题提出了大量宝贵意见,在此作者表示衷心感谢。最后感谢我们的家人一直以来的支持和关心。
由于作者才疏学浅,本书内容一定存在不足和错误,希望读者批评指正。
作者2016年于南京大学仙林校区
此后数理逻辑对数学基础、哲学和计算机科学都产生了重大影响。
本书主要介绍命题逻辑和一阶逻辑,这是非常重要的基础理论。为了使学生易学易懂,我们既介绍Gentzen系统,又介绍Hilbert系统。然后讲解数理逻辑的4个基本定理:
完全性定理、紧性定理、Hauptsatz和Herbrand定理。最后我们介绍了模态逻辑。
本书源于作者在南京大学已试用多年的讲义,许多同学对讲义内容和习题提出了大量宝贵意见,在此作者表示衷心感谢。最后感谢我们的家人一直以来的支持和关心。
由于作者才疏学浅,本书内容一定存在不足和错误,希望读者批评指正。
作者2016年于南京大学仙林校区
📑 章节目录
- 命题逻辑
- Boole代数
- 一阶逻辑语言
- 一阶逻辑的自然推理系统
- 集合论的公理系统
- 完全性定理
- Herbrand定理
- 命题逻辑的永真推理系统
- 一阶逻辑的永真推理系统
- Gentzen的Hauptsatz
- 紧性定理
- 模态逻辑概述