可自由代入(个体变项)

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可自由代入
术语名称 可自由代入
英语名称

一个个体变项可自由代入指,对一个谓词公式,将其中某个个体变项的全部出现替换为另一个时,不会影响其语义的代入。 实际上,影响语义的情况主要是指,新的项或其中某个个体变项,在代入后会落在某个作用在这一变项的量词的辖域内,导致这个个体变项的量化情况改变。

定义

对公式 [math]\displaystyle{ \phi }[/math] ,个体变项 [math]\displaystyle{ x }[/math] 和项 [math]\displaystyle{ t }[/math] ,若对 [math]\displaystyle{ t }[/math] 中的每一个个体变项 [math]\displaystyle{ y }[/math] , 个体变项 [math]\displaystyle{ x }[/math][math]\displaystyle{ \phi }[/math] 中的每一个自由出现都不在 [math]\displaystyle{ \forall y }[/math][math]\displaystyle{ \exists y }[/math] 的辖域内,则称项 [math]\displaystyle{ t }[/math] 对个体变项 [math]\displaystyle{ x }[/math] 在公式 [math]\displaystyle{ \phi }[/math] 中可自由代入( [math]\displaystyle{ t }[/math] is free for [math]\displaystyle{ x }[/math] in [math]\displaystyle{ \varphi }[/math] <ref>https://math.stackexchange.com/q/2938727</math> )。

注:显然,以下几种情况一定都可自由代入。

  1. [math]\displaystyle{ x }[/math][math]\displaystyle{ \phi }[/math] 中没有自由出现。甚至,[math]\displaystyle{ x }[/math][math]\displaystyle{ \phi }[/math] 中没有出现。
  2. [math]\displaystyle{ t }[/math] 中没有个体变项。
  3. [math]\displaystyle{ t }[/math] 中个体变项在 [math]\displaystyle{ \phi }[/math] 中没有对应的量化表达式。
  4. [math]\displaystyle{ t }[/math] 中的个体变项只有 [math]\displaystyle{ x }[/math]


谓词逻辑/一阶逻辑
命题结构 个体词(个体常项、个体变项)、个体域、函项、项谓词(谓词常项、谓词变项)
量词(辖域、出现)全称量词 [math]\displaystyle{ \forall }[/math]存在量词 [math]\displaystyle{ \exists }[/math]
谓词公式 解释/模型赋值
分类 普遍有效公式、可满足式、不可满足式
范式 前束范式Skolem 范式