解释(谓词逻辑)

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解释
术语名称 解释
英语名称 interpretation
模型
术语名称 模型
英语名称 model
别名 解释, interpretation

解释(interpretation)是对谓词公式的非逻辑符号取值。 即指定论域,并使其中所有个体常项函项谓词替换为论域上的具体对象。

与命题逻辑的解释不同,谓词公式中仅有闭式被解释后会变成命题。

解释过程中使用的论域及替换用的映射关系,加在一起也叫解释结构(structure)或模型(model)。

定义

定义1

对谓词公式 [math]\displaystyle{ G }[/math] ,其解释(explanation) [math]\displaystyle{ \mathfrak{I} }[/math] ,包括:

  • [math]\displaystyle{ D }[/math] 是非空集合,即论域(domain of discourse)或个体域(individual domain);
  • [math]\displaystyle{ G }[/math] 中的每一个个体常项 [math]\displaystyle{ c }[/math] 映射到论域 [math]\displaystyle{ D }[/math] 中的元素;
  • [math]\displaystyle{ G }[/math] 中的每一个 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元函项 [math]\displaystyle{ f }[/math] 映射到论域 [math]\displaystyle{ D }[/math] 上的 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元映射;
  • [math]\displaystyle{ P }[/math] -语言中的每一个 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元谓词 [math]\displaystyle{ P }[/math] 映射到论域 [math]\displaystyle{ D }[/math] 上的 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元关系。

定义2(塔尔斯基语义学)

将谓词公式建模为 [math]\displaystyle{ \mathcal{L}_1 }[/math] 语言,其中有序对 [math]\displaystyle{ \mathfrak{I} = \left\langle D, I \right\rangle }[/math] 被称为一个 [math]\displaystyle{ \mathcal{L}_1 }[/math] -模型,也称为 [math]\displaystyle{ \mathcal{L}_1 }[/math] -解释 ,其中:

[math]\displaystyle{ D }[/math] 是非空集合,即论域(domain of discourse)或个体域(individual domain);

[math]\displaystyle{ I }[/math] 是一个映射,且

  • [math]\displaystyle{ \mathcal{L}_1 }[/math] -语言中的每一个个体常项 [math]\displaystyle{ c }[/math] 映射到论域 [math]\displaystyle{ D }[/math] 中的元素 [math]\displaystyle{ I(c) }[/math]
  • [math]\displaystyle{ \mathcal{L}_1 }[/math] -语言中的每一个 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元函项 [math]\displaystyle{ f }[/math] 映射到论域 [math]\displaystyle{ D }[/math] 上的 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元映射 [math]\displaystyle{ I(f) }[/math]
  • [math]\displaystyle{ \mathcal{L}_1 }[/math] -语言中的每一个 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元谓词 [math]\displaystyle{ P }[/math] 映射到论域 [math]\displaystyle{ D }[/math] 上的 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元关系 [math]\displaystyle{ I(P) }[/math]

通常简称为模型(model)或解释(interpretation)。

记号

解释 [math]\displaystyle{ \mathfrak{I} }[/math] 下的 [math]\displaystyle{ c, f, P }[/math] 的像通常记作 [math]\displaystyle{ c^\mathfrak{I}, f^\mathfrak{I}, P^\mathfrak{I} }[/math]

注意

模型也可以看作某个论域及其上的多元函数及谓词,也就是说代数系统的结构,因此也被称为一个结构(structure)。


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

模板:模型论