更新时间:2023-01-07 19:13
设 F 是 n 元联结词,p1,…,pn 是不同的命题变元。如果公式 A 中不出现除 p1,…,pn 之外的命题变元,并 A⇔Fp1…pn,则称 A 定义 F。如果存在由联结词集合 S 生成的公式定义 F ,则称 F 可由 S 定义。
设 r 是某种归约。一个集合 A 是 r 完全的是指它是递归可枚举的且对所有递归可枚举集 W 有。
对于图灵归约的 T 完全集有时简称完全集。
Adequate SetAn Adequate Set of connectives is a set such that every truth function can be represented by a statement form containing only connectives from that set.
定义1
公式 ¬p ∨p 不定义 0 元联结词 1 ,因为定义 0 元联结词的公式中不能出现命题变元。若联结词集合 S 能够定义一个 0 元联结词,则 S 中至少有一个 0 元联结词。
在数学中可定义二元函数 f(x, y)=x+y,g(x, y)=x, 但不能定义二元函数 f(x,x) =x,h(x,y) = x+y+z。二元函数的两个变元应是不同变元,定义函数值的公式中不能出现其它变元。 平方函数f(x)=x2=x×x,因此 f 可由 {×} 定义。
公式 p→q , ¬p∨q, ¬(p∧¬q) 都定义联结词 → 。因为 p→q ⇔¬p∨qp↔q ⇔(p∧q) ∨(¬p∧¬q) p⊕q ⇔(p∧¬q) ∨(¬p∧q) 所以常用联结词 ¬, ∨, ∧, →, ↔, ⊕都可由 {¬, ∨, ∧} 定义。
显然,若联结词 F 可由 S1 定义且 S1⊆S2,则 F 可由 S2 定义。联结词 F可由 {F} 定义。
证明:↔不能由{→}定义。
证明用反证法。
给定两个真值赋值 v1= {p/1, q/0} 和v2= {p/0, q/1}。假设 ↔ 能由 {→} 定义,设定义 ↔ 的由 {→} 生成的公式是 A ,则 A 中最后出现的命题变元是 p 或者 q 。
1、若 A 中最后出现的命题变元是 p ,则v1(A)=1,而 v1(p↔q)=0 ,所以 A 与 p↔q 不等值。
2、若 A 中最后出现的命题变元是 q ,则v2(A)=1,而 v2(p↔q)=0 ,所以 A 与 p↔q 不等值。这与 p↔q⇔A 矛盾。
定义2
设 S 是联结词集合。如果每个 n(n≥1) 元的联结词都可由 S 定义,则称 S 为完全集。如果从完全集 S 中去掉任何一个联结词就成为不完全的了,就称 S 为极小完全集。完全集也称为全功能集。
连接词的完全集有很多,比如 {~, ∧, ∨},{~, ∧},{~, ∨},{~, →} 等等。对于 5 个常用逻辑符号(~, ∧, ∨, →, ?)来说,如果想组成完全集,必须包括“非”(~),因为没有其他任何一种符号可以表示非的含义。
在一个完全集中添加任意一个连接词,它仍然是连接词。
如果引入了“与非”(Nand, ↑)和“或非”(Nor, ↓)做连接词,那么它们单独即可构成完全集,如 {↑},{↓} 。可以证明,在所有二元连接词当中(如果我们对于每种二元真值表都定义一个连接词的话),只有这两个连接词可以单独构成完全集。
证明一个集合是完全集的方法是,将5个常用符号(~, ∧, ∨, →, ?)分别用该集合中的连接词表示出来。如果承认 {~, ∧} 是完全集,那么只表示这两个符号就够了。