Werkcollege Logica en Modelleren najaar 2011
De opgaven worden verdeeld in twee categorieën:
- kernopgaven
- extra oefenopgaven
De oefenopgaven zijn met bruin
gemarkeerd. Van de kernopgaven wordt
verwacht dat je ze voor het werkcollege zelf
probeert. Op het werkcollege worden deze opgaven behandeld, zodat je je
fouten kunt corrigeren en kunt vragen wat je niet begrijpt.
Met de extra opgaven kun je dan nog verder oefenen, sommige ervan
zullen ook op de werkcolleges worden behandeld.
Overzicht huiswerkopgaven
NB: Dit overzicht is nog voorlopig.
Het wordt telkens uiterlijk in het weekend voor de dan beginnende week
bijgewerkt, zodat je weet wat er die week zal worden behandeld.
Eventueel volgen kleine bijstellingen na ieder hoorcollege.
Werkcolleges 6 en 7 september:
- 1.2.1 (a-b)(c)(d)(e-g)(h-k)(o)(r)
- 1.2.2 (a)(g)(i)
- 1.2.3 (d)(e)
Werkcolleges 8 en 9 september:
- 1.2.1 (l-n)(v)(x)(y)
- 1.2.2 (a-c)(e-g)(d)
- 1.2.3 (a-b)(c)
(g-h)(s)(v)
- 1.2.3 (f)(k)(m-n)(o)(q)(r)(u)
- 1.2.5 (a)(c-d)
- 1.2.8
- 1.4: 12(a-c)(d)(e),
- Extra opgave: ga na of geldt:
- (a) p → q, q →
∼p |− p → ∼q
- (b) p v q → r, q & r → ∼p |−
∼(r & ∼q)
Werkcolleges 13 en 14 september:
Computerpracticum ProofWeb
- groep A: 13 september 15.30-17.30 uur in zaal P-323
- groep B: 14 september 15.30-17.30 uur in zaal P-323
NB: het practicum begint al op
maandag 12 september, na een korte inleiding op het hoorcollege.
NB: Meld je aan voor het practicum door een
mailtje aan tcs@cs.vu.nl met subject "proofweb" en in de tekst
alleen je voor- en achternaam en vu-net-id. Doe het nu!
In de handleiding staat beschreven hoe je moet
inloggen en hoe het werkt.
Op de inlogpagina van ProofWeb kun je ook een uitgebreidere manual
aanklikken.
De opdracht is:
- Bestudeer de file examples.v, alleen de propositielogica,
examples 1 t/m 6. Loop er met de pijltjes doorheen, zodat je vertrouwd
raakt met de
tactics. Je kunt er ook mee oefenen, dezelfde voorbeelden nog
oningevuld vind je
aan het eind van de file.
- Maak naar keuze 16 opgaven propositielogica (prop_xxx.v),
waarvan minimaal 6 Medium of Difficult.
Practicumregels:
- Een opgave is klaar als ie op "Solved" staat.
- De deadline is dinsdag 20 september.
NB 1: Als je er tijd voor hebt is het aan te raden meer te oefenen.
NB 2 In wat ingewikkelder situaties kun je tegen een probleem
oplopen met "Insert". Probleem en oplossing worden beschreven in dit stukje.
Werkcolleges 15 en 16 september:
- 2.2: 1(a), 2, 3(a), 4, 5, 6
- 2.3: 6, 8(b), 9(c)(e)(h)(k-l)(p)(r)
Werkcolleges 20 en 21 september:
Computerpracticum met ProofWeb voor de predikatenlogica.
De opdracht is:
- Bestudeer in de file examples.v nu
examples 7 t/m 13, over de predikatenlogica.
- Maak 12 opgaven predikatenlogica (pred_xxx.v), waarvan minimaal
4 Medium of Difficult.
Practicumregels:
- Een opgave is klaar als ie op "Solved" staat.
- De deadline is dinsdag 27 september.
NB 1: Als je er tijd voor hebt is het aan te raden meer te oefenen.
NB 2: De opgaven met gelijkheid (voorbeelden 14 t/m 18 in de
examples.v file)
zijn nog niet aan de orde.
NB 3: In wat ingewikkelder situaties kun je tegen een probleem
oplopen met "Insert". Probleem en oplossing worden beschreven in dit stukje.
Werkcolleges 22 en 23 september:
Werkcolleges 27 en 28 september:
- 2.3: 2, 3(a-b)
- 2.4: 6, 11(a-b)
[Oplossing opgave 2.4.6]
[Oplossing opgave 2.4.11]
- Geef een formule φ zodanig dat de verzameling
{Pc, ~Pd, φ} consistent is, maar de verzameling
{Pc, ~Pd, ~φ} ook.
NB: De gevraagde formule mag alleen gebruik maken van de predikaatletter P
en de constanten c en d (en, indien nodig, van het gelijkheidssymbool =).
- Beschouw de predikaatlogica met alleen een tweeplaatsige
predikaatletter K.
De getalstructuren N, Z, Q en R van respectievelijk de
natuurlijke, de gehele, de rationale en de reële getallen vormen hiervoor
modellen, waarbij we telkens K interpreteren als < ("kleiner dan").
- Geef een formule die waar is in N, maar niet in Z.
- Geef een formule die waar is in Z, maar niet in Q.
- Extra: geef een formule die waar is in Q en N, maar niet in Z.
- Extra: geef een formule die noch in N, noch in Z, noch in Q waar is,
maar die wel een model heeft ("consistent" is).
Geef het model.
NB: De gevraagde formules mogen alleen gebruik maken van de predikaatletter K.
Interessant feit: Er is geen formule met alleen K die onderscheid maakt
tussen Q en R.
[Oplossing van deze opgave]
- Opgaven 6 en 7 van het
tentamen IL van 20 december 2004
- 1(a) en 2 van de
extra opgaven over tegenmodellen
- Opgave 5(b) van het tentamen van 12 februari
2004
Werkcolleges 29 en 30 september:
- Extra vertaalopgave 1. Gebruik de volgende vertaalsleutel.
m: Marie; j: Jan;
Ox: x is oppervlakkig
Kxy: x kent y; Wxy: x wantrouwt y
Druk de volgende
eigenschappen uit in de predikatenlogica:
- x wordt door iedereen gewantrouwd
- x wordt door iemand gewantrouwd
- x kent iemand die door y wordt gewantrouwd
- x kent niemand die zichzelf kent
Vertaal de zinnen:
- Iedereen wantrouwt wel iemand.
- Niemand wordt door iedereen gewantrouwd.
- Jan wantrouwt iedereen die hij kent.
- Marie wantrouwt sommige mensen die ze kent, maar sommige ook
niet.
- Alleen de oppervlakkigen kennen zichzelf.
Extra vertaalopgave 2. Gebruik de volgende vertaalsleutel.
a: Anna; b: Bea; j: Jan
Sxy: x schaakt beter dan y; Bxy: x is een broer van y; Zxy:
x is een zus van y; Gxy: x is getrouwd met y
Vertaal de zinnen:
- Jan heeft één zus.
- Jan heeft één zus, die beter schaakt dan hij.
- Jan heeft één zus die beter schaakt dan hij.
- Vertaal eerst de eigenschap: "x is een zus van Jan die beter schaakt dan hij"
- Jan heeft één ongetrouwde zus.
- Vertaal eerst de eigenschap: "x is een ongetrouwde zus van Jan"
- Jan heeft twee zussen.
- Jan heeft twee zussen, waarvan er één beter
schaakt dan hijzelf.
Het voortentamen van 29 september 2010
Werkcolleges 4 en 5 oktober:
- 5.2: 1-4, 5(a-g), 6
- 5.3: 11
- 5.3: 13 (voorlopig alleen de eerste 3 formules van de tabel: T, B, D)
Werkcolleges 6 en 7 oktober:
- 5.3: 3
- 5.3: 7 (alleen de eigenschappen symmetrie en funcionaliteit)
- 5.3: 12
- 5.3: 13 (nu alleen de 4de en 6de formule in de tabel)
- 5.3: 14, 16(a-b)
- 5.3: 16(c), 17
Als er tijd over is nog een paar opgaven over natuurlijke deductie met =.
Daar waren we nog niet aan toegekomen.
- Opgave 2.3.11(a-b), (c-d)
- Geef een afleiding voor
∀ x (x = a ∨ x = b) |- (Pa ∧ Pb) → ∀ x Px
NB: dit is een vereenvoudigde vorm van ProofWeb pred_081. Je kunt 'm in
ProofWeb proberen door pred_081 zelf te editen (de c elimineren).
Probeer ook pred_085.
Werkcolleges 11 en 12 oktober:
- 2.4: 9(a-b)(c-d)
Nadenkertje: Maakt het verschil
of je deze opgave doet voor propositie- of predikatenlogica?
- 2.4: 12(a-c)(g-k)
- 2.5: 1(c)(a)(d-e)(f)(g)
- Extra 1: Bewijs dat een verzameling formules {φ1,
..., φn}
een model heeft ("consistent" of "satisfiable" is), precies dan als het
niet mogelijk is er FALSE uit af te leiden. Dus:
{φ1, ..., φn} consistent
<=> niet: φ1, ..., φn |- FALSE
NB: op het college werd FALSE niet kunnen afleiden ook "syntactisch
consistent" genoemd.
- Extra 2: Laat zien dat uit een verzameling formules die niet
consistent is ("inconsistent") alles afgeleid kan worden. Dus:
{φ1, ..., φn} inconsistent
<=> voor elke ψ
geldt: φ1, ..., φn |- ψ
-
Extra 3:
We werken met een tweeplaatsig predikaatsymbool R en constanten
c en c' (zoals in Stelling 2.26 in het boek, nieuwe druk).
- Geef een formule die uitdrukt dat c'
vanuit c via een R-pad van 4 stappen kan worden bereikt.
- Geef een formule die uitdrukt dat c'
vanuit c via een R-pad van minder dan 4 stappen kan worden bereikt
- Geef een verzameling Γ van formules die uitdrukt dat c' vanuit c niet via een (eindig) R-pad kan worden bereikt.
- Laat zien dat Γ niet uit eindig veel formules kan bestaan.
- Bestaat er een formule die uitdrukt dat c'
vanuit c via een R-pad van meer dan 4 stappen kan worden bereikt?
- Bestaat er een formule die uitdrukt dat c'
vanuit c via een R-pad van 4 stappen kan worden bereikt, maar niet van meer stappen?
Werkcolleges 13 en 14 oktober:
- Extra opgaven
- Beschouw de volgende instantie van het Post Correspondence
Problem (PCP). Geef een oplossing, als die er is,
of beredeneer dat er geen oplossing is.
((00,01), (0111,1), (1,11), (111,1100))
- Voer de codering van PCP in de predikatenlogica concreet uit voor de
instantie ((00,001), (10,0)). D.w.z., bepaal voor dit geval de formules
φ1 en φ2 (H&R, p. 134).
- Bestaat er een algoritme dat voor een willekeurige formule
φ uit de predikatenlogica beslist of ⊨ φ ?
Licht je antwoord toe.
- 2.5: 2
- Opgave 9 van het tentamen van 24 oktober 2008
- 4.2: 3(a)(b)
- 4.3: 1, 2, 3, 4
- 4.3: 6 (zonder bewijs)
- We willen een programma dat, indien mogelijk, als outputwaarde van z een integer
oplevert die groter is dan de inputwaarde van x en kleiner dan die van y.
- Geef een programmaspecificatie als Hoare triple.
- Schrijf een programmaatje dat aan de specificatie voldoet.
- Nu willen we als extra eis dat de waarde van z zoveel mogelijk
"in het midden" tussen x en y ligt. Geef weer een Hoare triple
en een correct programma.
- Hebben we het hier over partiële of over totale correctheid?
-
Stel we willen we het programma niet laten termineren
als er geen z tussen x en y gevonden kan worden. Tegen welk probleem
met partiële correctheid loop je dan aan?
- We willen een programma dat de waarden van x en y verwisselt.
- Geef een programmaspecificatie als Hoare triple (totale correctheid).
- Schrijf een programmaatje dat aan de specificatie voldoet.
- Opgave 9 van de tentamens van 23 oktober 2009,
7 januari 2010 en opgave 8 van
het tentamen van 27 oktober 2010 .
- 5.3: 2
Werkcolleges 18 en 19 oktober:
- Formuleer in de predikatenlogica een query die uit de
tabel Chats (zie de samenvatting van het college van 14 oktober)
de (voornamen van) personen selecteert die hebben deelgenomen aan een chat.
- In het relationeel model
- In het tuple-model
- Formuleer in de predikatenlogica een query die uit de
tabel Persons de steden selecteert waar maar één persoon
uit de tabel woont.
- In het relationeel model
- In het tuple-model
- Opgave 6 van de tentamens van 23 oktober 2009
en 7 januari 2010.
Werkcollege 20 en 21 oktober:
- Tentamen van 23 oktober 2009,
nog niet behandelde opgaven.
- Tentamen van 7 januari 2010,
nog niet behandelde opgaven.
- Extra vertaalopgaven (bedenk zelf de vertaalsleutel)
- Anna heeft precies twee kinderen, een jongen en een meisje.
- Anna heeft meerdere kinderen.
- Anna heeft meerdere kinderen, maar slechts één jongen.
- Ter verdere oefening,
opgaven 4, 5, 6, 7, 8 van het tentamen van 24 oktober 2008
- Ter verdere oefening, opgaven 4, 5, 6, 7, 8 van het
tentamen van 12 februari 2004
Verdere vragen?
Voor verdere vragen kun je een mailtje schrijven aan Peter Rutgers, Patrick Rietschoten
of Roel de Vrijer.
Naar Logica en Modelleren 11-12
Laatste wijziging: 17 oktober 2011