Y Y Y Y Y
, 2
Contents
I Introduction to Logics Y Y 7
1 Introduction 9
1.1 Introduction to the Course . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 9
1.2 Introduction to Logics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y
1.3 Introduction to ProofSystems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 11
1.4 BNF Notation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 15
. .
Y
2 Propositiona Calculus F
Y 17
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 17
. .
Y
2.2 Syntax of Propositiona Calculus . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y F Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 17
2.3 Semantics ofPropositiona Calculus . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y F Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 18
2.4 TheComplexityofPropositiona Calculus . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y F Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 19
2.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y
3 Predicate Calculus Y 21
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 21
. .
Y
3.2 Syntax of Predicate Calculus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 21
3.3 Semantics of Predicate Calculus . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 23
3.4 The ComplexityofPredicate Calculus . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 25
3.5 Unification of terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y
3.6 Skolemization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y
. .
Y
3.7 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y
4 Applications of Predicate Calculus
Y Y Y 29
4.1 Specifying Data Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 29
3
,
, 4 CONTENTS
4.2 Predicate Calculus as a Programming Language .................................31
Y Y Y Y Y
4.3 Predicate Calculus as a Query Language .............................................32
Y Y Y Y Y
4.4 Exercises ................................................................................................ 33
II Automated Deduction in Classica Logic Y Y Y F Y 35
5 Automated Deduction in Propositiona Calculus
Y Y Y F
Y 37
5.1 Introduction ........................................................................................... 37
5.2 Resolution Method ................................................................................. 37
Y
5.3 Sequent Calculus .................................................................................... 39
Y
5.4 Analytic Tableaux ................................................................................. 41
Y
5.5 Exercises ................................................................................................ 44
6 Automated Deduction in Predicate Calculus
Y Y Y Y 45
6.1 Introduction ........................................................................................... 45
6.2 Resolution Method ................................................................................. 45
Y
6.3 Sequent Calculus .................................................................................... 47
Y
6.4 Analytic Tableaux ................................................................................. 48
Y
6.5 Exercises ................................................................................................ 49
III Second-Order Logic and its Applications Y Y Y Y 51
7 Second-Order Logic Y 53
7.1 Introduction ........................................................................................... 53
7.2 Syntax of Second-Order Logic ............................................................... 53
Y Y Y
7.3 Semantics of Second-Order Logic .......................................................... 54
Y Y Y
7.4 The Complexity of Second-Order Logic................................................ 54
Y Y Y Y
7.5 Second-Order Logic in Commonsense Reasoning.................................. 55
Y Y Y Y
7.6 Exercises ................................................................................................ 57
8 Second-Order Quantifier Elimination Y Y Y Y 59
8.1 Introduction ........................................................................................... 59
8.2 SCAN Algorithm ................................................................................... 59
Y