Kurs:Einführung in die mathematische Logik (Osnabrück 2018)/Definitionsliste/kontrolle
Aussagenlogische Grundtautologien
Aussagenlogik/Syntaktische Tautologien/Implikation, Negation, Konjunktion/Axiom
Für eine Aussagenvariablenmenge und beliebige Ausdrücke legt man folgende (syntaktische) Tautologien axiomatisch fest.
und
Frage:
Aussagenlogik/Syntaktische Tautologien/Implikation, Negation, Konjunktion/Axiom/Begriff
Antwort:
Aussagenlogik/Syntaktische Tautologien/Implikation, Negation, Konjunktion/Axiom/Begriff/Inhalt
Ableitbar (Aussagenlogik)
Aussagenlogik/Ausdrucksmenge/Ableitungsbeziehung/Definition
Es sei eine Ausdrucksmenge in der Sprache der Aussagenlogik zu einer Aussagenvariablenmenge und sei . Man sagt, dass aus ableitbar ist, geschrieben
wenn es endlich viele Ausdrücke derart gibt, dass
gilt.
Frage:
Die Ableitbarkeit eines Aussage aus einer Aussagenmenge in der Sprache der Aussagenlogik zu einer Aussagevariablenmenge .
Antwort:
Man sagt, dass aus ableitbar ist, wenn es endlich viele Ausdrücke derart gibt, dass
gilt.
Maximal widerspruchsfrei (Aussagenlogik)
Aussagenlogik/Ausdrucksmenge/Maximal widerspruchsfrei/Definition
Eine Teilmenge zu einer Menge an Aussagenvariablen heißt maximal widerspruchsfrei, wenn widerspruchsfrei ist und jede echt größere Menge widersprüchlich ist.
Frage:
Eine maximal widerspruchsfreie Teilmenge zu einer Menge an Aussagenvariablen.
Antwort:
Die Teilmenge heißt maximal widerspruchsfrei, wenn widerspruchsfrei ist und jede echt größere Menge widersprüchlich ist.
Grundtermmenge
Term/Variablenmenge/Funktionssymbole/Grundmenge/Definition
Eine Grundtermmenge besteht aus den folgenden (untereinander disjunkten) Mengen.
- eine Variablenmenge ,
- eine Konstantenmenge ,
- zu jedem eine Menge von Funktionssymbolen.
Frage:
Die Bestandteile einer Grundtermmenge.
Antwort:
Die Bestandteile einer Grundtermmenge besteht aus den folgenden (untereinander disjunkten) Mengen.
- eine Variablenmenge ,
- eine Konstantenmenge ,
- zu jedem eine Menge von Funktionssymbolen.
Termmenge
Term/Variablenmenge/Funktionssymbole/Grundmenge/Rekursiv definierte Termmenge/Definition
Zu einer Grundtermmenge ist die zugehörige Termmenge (oder die Menge der -Terme) diejenige Teilmenge der Wörter über dem Termalphabet , die durch die folgenden rekursiven Vorschriften festgelegt wird.
- Jede Variable ist ein Term.
- Jede Konstante ist ein Term.
- Für jedes und Terme ist auch ein Term.
Frage:
Die Termmenge zu einer Grundtermmenge .
Antwort:
Die Termmenge ist diejenige Teilmenge der Wörter über dem Termalphabet , die durch die folgenden rekursiven Vorschriften festgelegt wird.
- Jede Variable ist ein Term.
- Jede Konstante ist ein Term.
- Für jedes und Terme ist auch ein Term.
Alphabet einer Sprache erster Stufe
Alphabet erster Stufe/Symbole für Relationen und Funktionen/Grunddaten/Definition
Ein Alphabet einer Sprache erster Stufe umfasst die folgenden Daten.
- Eine Grundtermmenge, also eine Menge aus Variablen, Konstanten und Funktionssymbolen.
- Zu jeder natürlichen Zahl eine Menge von -stelligen Relationssymbolen.
- Die aussagenlogischen Junktoren
- Das Gleichheitszeichen .
- Die Quantoren und .
- Klammern, also und .
Frage:
Das Alphabet einer Sprache erster Stufe.
Antwort:
Das Alphabet einer Sprache erster Stufe umfasst die folgenden Daten.
- Eine Grundtermmenge, also eine Menge aus Variablen, Konstanten und Funktionssymbolen.
- Zu jeder natürlichen Zahl eine Menge von -stelligen Relationssymbolen.
- Die aussagenlogischen Junktoren
- Das Gleichheitszeichen .
- Die Quantoren und .
- Klammern, also und .
Ausdruck in einer Sprache erster Stufe
Ausdrücke erster Stufe/Über Alphabet/Rekursiv/Definition
Es sei ein Alphabet einer Sprache erster Stufe gegeben. Dann nennt man die folgenden rekursiv definierten Wörter über diesem Alphabet die Ausdrücke dieser Sprache.
- Wenn
und
Terme sind, so ist
ein Ausdruck.
- Wenn ein -stelliges Relationssymbol ist und Terme sind, so ist
ein Ausdruck.
- Wenn
und
Ausdrücke sind, so sind auch
Ausdrücke.
- Wenn ein Ausdruck und eine Variable ist, so sind auch
Ausdrücke.
Frage:
Die rekursive Definition für die Ausdrücke in einer Sprache erster Stufe.
Antwort:
Die folgenden rekursiv definierten Wörter heißen die Ausdrücke dieser Sprache.
- Wenn
und
Terme sind, so ist
- Wenn ein -stelliges Relationssymbol ist und Terme sind, so ist
ein Ausdruck.
- Wenn
und
Ausdrücke sind, so sind auch
Ausdrücke.
- Wenn ein Ausdruck ist und eine Variable, so sind auch
Ausdrücke.
Produktmenge
Produktmenge/Zwei Mengen/Definition
Es seien zwei Mengen und gegeben. Dann nennt man die Menge
die Produktmenge der beiden Mengen.
Frage:
Die Produktmenge aus zwei Mengen und .
Antwort:
Man nennt die Menge
die Produktmenge der Mengen und .
Relation auf einer Menge
Mengentheorie/Relation auf einer Menge/n-stellig/Definition
Unter einer stelligen Relation auf einer Menge versteht man eine Teilmenge der -fachen Produktmenge .
Frage:
Eine -stellige Relation auf einer Menge .
Antwort:
Unter einer -stelligen Relation auf versteht man eine Teilmenge der -fachen Produktmenge .
Abbildung
Theorie der Abbildungen/Abbildung/Definition
Seien und Mengen. Eine Abbildung von nach ist dadurch gegeben, dass jedem Element der Menge genau ein Element der Menge zugeordnet wird. Das zu eindeutig bestimmte Element wird mit bezeichnet. Die Abbildung drückt man als Ganzes häufig durch
aus.
Frage:
Eine Abbildung von einer Menge in eine Menge .
Antwort:
Eine Abbildung von nach ist dadurch gegeben, dass jedem Element der Menge genau ein Element der Menge zugeordnet wird.
n-stellige Abbildung
Theorie der Abbildungen/n-stellige Funktion/Definition
Es sei eine Menge. Unter einer stelligen Abbildung auf versteht man eine Abbildung
vom - fachen Produkt von mit sich selbst nach .
Frage:
Theorie der Abbildungen/n-stellige Funktion/Definition/Begriff
Antwort:
Theorie der Abbildungen/n-stellige Funktion/Definition/Begriff/Inhalt
Interpretation
Alphabet erster Stufe/A/Struktur/Belegung/Interpretation/Definition
Es sei das Symbolalphabet einer Sprache erster Stufe. Unter einer Struktur versteht man eine nichtleere Menge mit den folgenden Festlegungen.
- Für jede Konstante ist ein Element festgelegt.
- Zu jedem -stelligen Funktionssymbol
(aus )
ist eine -stellige Funktion
festgelegt.
- Zu jedem -stelligen Relationssymbol
(aus )
ist eine -stellige Relation
festgelegt.
Unter einer (Variablen)belegung in versteht man eine Festlegung für jede Variable .
Unter einer Interpretation versteht man eine -Struktur zusammen mit einer -Belegung.
Frage:
Eine -Struktur zu einem Symbolalphabet einer Sprache erster Stufe.
Antwort:
Unter einer -Struktur versteht man eine nichtleere Menge mit den folgenden Festlegungen.
- Für jede Konstante ist ein Element festgelegt.
- Zu jedem -stelligen Funktionssymbol
(aus )
ist eine -stellige Funktion
festgelegt.
- Zu jedem -stelligen Relationssymbol
(aus )
ist eine -stellige Relation
festgelegt.
Terminterpretation
Alphabet erster Stufe/A/Interpretation für Terme/Definition
Zu einem Symbolalphabet erster Stufe und einer - Interpretation in einer Menge wird induktiv über den Aufbau der Terme für jeden - Term eine Interpretation in definiert.
- Für jede Konstante und jede Variable ist die Terminterpretation durch die Interpretation bzw. die Belegung direkt gegeben, also und .
- Wenn Terme mit den Interpretationen sind und wenn ein -stelliges Funktionssymbol ist, so wird der Term als interpretiert.
Frage:
Die Interpretation der Terme zu einem Symbolalphabet in einer gegebenen - Interpretation auf einer Grundmenge .
Antwort:
Die Terminterpretation wird induktiv über den Aufbau der Terme für jeden - Term definiert.
- Für jede Konstante und jede Variable ist die Terminterpretation durch die Interpretation bzw. die Belegung direkt gegeben, also und .
- Wenn Terme mit Interpretationen sind und wenn ein -stelliges Funktionssymbol ist, so wird der Term als interpretiert.
Uminterpretation
Alphabet erster Stufe/A/Umbelegung und Uminterpretation/Definition
Es sei ein Symbolalphabet erster Stufe und eine - Interpretation in einer Menge gegeben. Es sei eine Variable und ein Element der Grundmenge. Dann versteht man unter der Uminterpretation diejenige Interpretation von in , die strukturgleich zu ist und für deren Variablenbelegung
gilt.
Frage:
Die Uminterpretation zu einer - Interpretation in einer Menge , wobei eine Variable und ein Element der Grundmenge ist.
Antwort:
Unter der Uminterpretation versteht man diejenige Interpretation von in , die strukturgleich zu ist und für deren Variablenbelegung
gilt.
Gültigkeit unter einer Interpretation
Mathematische Logik/Modellbeziehung/Definition
Zu einem Symbolalphabet erster Stufe und einer - Interpretation in einer Menge werden die - Ausdrücke folgendermaßen (induktiv über den Aufbau der Ausdrücke) interpretiert und als gültig (oder ungültig) charakterisiert (die Gültigkeit einer Aussage unter der Interpretation wird dabei als geschrieben). Es seien Terme, ein -stelliges Relationssymbol und Ausdrücke.
- , wenn .
- , wenn .
- , wenn nicht gilt.
- , wenn und gilt.
- , wenn die Gültigkeit die Gültigkeit impliziert.
- , wenn es ein mit gibt.
- , wenn für alle die Beziehung gilt.
Frage:
Die (rekursiv definierte) Gültigkeit eines prädikatenlogischen -Ausdruckes bei einer - Interpretation auf einer Menge .
Antwort:
Die - Ausdrücke werden folgendermaßen als gültig charakterisiert (dabei seien Terme und Ausdrücke).
- , wenn .
- , wenn .
- , wenn nicht gilt.
- , wenn und gilt.
- , wenn die Gültigkeit die Gültigkeit impliziert.
- , wenn es ein gibt mit .
- , wenn für alle die Beziehung gilt.
Allgemeingültiger Ausdruck
Prädikatenlogik/Allgemeingültig/Jedes Modell/Definition
Es sei ein Symbolalphabet und ein - Ausdruck in der Prädikatenlogik erster Stufe. Man nennt allgemeingültig (oder eine semantische Tautologie), wenn er in jeder - Interpretation gilt, also wahr ist.
Frage:
Ein allgemeingültiger prädikatenlogischer Ausdruck .
Antwort:
Man nennt allgemeingültig, wenn er in jeder - Interpretation gilt.
Gruppe
Gruppentheorie/Gruppe/Direkt/Definition
Eine Menge mit einem ausgezeichneten Element und mit einer Verknüpfung
heißt Gruppe, wenn folgende Eigenschaften erfüllt sind.
- Die Verknüpfung ist assoziativ, d.h. für alle
gilt
- Das Element ist ein neutrales Element, d.h. für alle
gilt
- Zu jedem
gibt es ein inverses Element, d.h. es gibt ein
mit
Frage:
Eine Gruppe.
Antwort:
Eine Menge mit einem ausgezeichneten Element und mit einer Verknüpfung
heißt Gruppe, wenn folgende Eigenschaften erfüllt sind.
- Die Verknüpfung ist assoziativ, d.h. für alle gilt
- Das Element ist ein neutrales Element, d.h. für alle gilt
- Zu jedem gibt es ein inverses Element, d.h. es gibt ein mit
Ordnungsrelation
Ordnungstheorie/Ordnungsrelation/Definition
Eine Relation auf einer Menge heißt Ordnungsrelation oder Ordnung, wenn folgende drei Bedingungen erfüllt sind.
- Es ist für alle .
- Aus und folgt stets .
- Aus und folgt .
Frage:
Eine Ordnungsrelation auf einer Menge .
Antwort:
Die Relation heißt Ordnungsrelation, wenn folgende drei Bedingungen erfüllt sind.
- Es ist für alle .
- Aus und folgt stets .
- Aus und folgt .
Folgerung
Prädikatenlogik/Folgerung/Über Modelle/Definition
Es sei ein Symbolalphabet erster Stufe, eine Menge von - Ausdrücken und ein -Ausdruck. Man sagt, dass aus folgt, geschrieben , wenn für jede - Interpretation mit auch gilt.
Frage:
Die Folgerungsbeziehung , wobei eine Menge von - Ausdrücken und ein -Ausdruck ist (und ein Symbolalphabet.)
Antwort:
Man sagt, dass aus folgt, wenn für jede - Interpretation mit auch gilt.
Erfüllbarer Ausdruck
Prädikatenlogik/Erfüllbar/Durch Modell/Definition
Es sei ein Symbolalphabet und es sei ein - Ausdruck in der Prädikatenlogik erster Stufe. Man nennt erfüllbar, wenn es eine - Interpretation mit gibt.
Frage:
Die Erfüllbarkeit eines -Ausdruckes , wobei ein Symbolalphabet bezeichnet.
Antwort:
Man nennt erfüllbar, wenn es eine - Interpretation mit gibt.
Variablensubstitution für Terme
Prädikatenlogik/Variablensubstitution/Terme/Definition
Es sei ein Symbolalphabet einer Sprache erster Stufe gegeben. Es seien paarweise verschiedene Variablen und fixierte - Terme. Dann definiert man rekursiv über den Aufbau der Terme die Substitution für jeden -Term .
- Für eine Variable ist
- Für eine Konstante ist
- Für ein -stelliges Funktionssymbol und Terme ist
Frage:
Die Termsubstitution für -Terme (dabei sei ein Symbolalphabet einer Sprache erster Stufe, paarweise verschiedene Variablen und fixierte - Terme).
Antwort:
Die Termsubstitution wird rekursiv folgendermaßen definiert.
- Für eine Variable ist
- Für eine Konstante ist
- Für ein -stelliges Funktionssymbol und Terme ist
Variablensubstitution für Ausdrücke
Prädikatenlogik/Variablensubstitution/Ausdrücke/Definition
Es sei ein Symbolalphabet einer Sprache erster Stufe gegeben. Es seien paarweise verschiedene Variablen und fixierte - Terme. Dann definiert man rekursiv über den Aufbau der - Ausdrücke die Substitution für jeden -Ausdruck .
- Für Terme setzt man
- Für ein -stelliges Relationssymbol und Terme setzt man
- Für einen Ausdruck setzt man
- Für Ausdrücke und setzt man
und ebenso für die anderen zweistelligen Junktoren.
- Für einen Ausdruck seien diejenigen Variablen
(unter den ),
die in frei vorkommen. Es sei
,
falls nicht in vorkommt. Andernfalls sei die erste Variable
(in einer fixierten Variablenaufzählung, falls es abzählbar viele Variablen gibt, bzw. in einer fixierten Wohlordnung der Variablenmenge),
die weder in noch in vorkommt. Dann setzt man
und ebenso für den Existenzquantor.
Frage:
Die Variablensubstitution für einen -Ausdruck , wobei Variablen und fixierte - Terme seien.
Antwort:
Die Variablensubstitution definiert man rekursiv über den Aufbau der - Ausdrücke.
- Für Terme setzt man
- Für ein -stelliges Relationssymbol und Terme setzt man
- Für einen Ausdruck setzt man
- Für Ausdrücke und setzt man
und ebenso für die anderen zweistelligen Junktoren.
- Für einen Ausdruck seien diejenigen Variablen
(unter den ),
die in frei vorkommen. Es sei , falls nicht in vorkommt. Andernfalls sei die erste Variable
(in einer fixierten Variablenaufzählung, falls es abzählbar viele Variablen gibt, bzw. in einer fixierten Wohlordnung der Variablenmenge),
die weder in noch in vorkommt. Dann setzt man
und ebenso für den Existenzquantor.
Ableitbar (Prädikatenlogik)
Prädikatenlogik/Ableitbar/Definition
Ein Ausdruck heißt ableitbar im Prädikatenkalkül (oder eine syntaktische Tautologie), wenn er sich aus den Grundtautologien, also
- den aussagenlogischen syntaktischen Tautologien,
- den Gleichheitsaxiomen,
durch sukzessive Anwendung der Ableitungsregeln Modus ponens und der Existenzeinführung im Antezedens erhalten lässt. Die Ableitbarkeit wird durch
ausgedrückt.
Frage:
Die Ableitbarkeit eines Ausdrucks im prädikatenlogischen Kalkül.
Antwort:
Der Ausdruck heißt ableitbar, wenn er sich aus den Grundtautologien, also
- den aussagenlogischen syntaktischen Tautologien,
- den Gleichheitsaxiomen,
- der Existenzeinführung im Sukzedens,
durch sukzessive Anwendung der Ableitungsregeln Modus ponens und der Existenzeinführung im Antezedens erhalten lässt.
Ableitbar aus Ausdrucksmenge (Prädikatenlogik)
Prädikatenlogik/Ausdrucksmenge/Ableitbar/Definition
Es sei ein Symbolalphabet, eine Menge an - Ausdrücken
und ein weiterer -Ausdruck. Man sagt, dass aus ableitbar ist, geschriebenderart gibt, dass
gilt.
Frage:
Die Ableitbarkeit eines -Ausdrucks aus einer Menge an - Ausdrücken.
Antwort:
Man sagt, dass aus ableitbar ist, wenn es endlich viele Ausdrücke derart gibt, dass
gilt.
Addition mit n
Natürliche Zahlen/Addition mit n/Als Verschiebung/Definition
Es sei ein Dedekind-Peano-Modell der natürlichen Zahlen und . Dann definieren wir die Addition mit als diejenige aufgrund von Satz 12.2 eindeutig bestimmte Abbildung
für die
gilt.
Frage:
Die Addition in einem Dedekind-Peano-Modell .
Antwort:
Die Addition wird über die Addition mit festem definiert, wobei die eindeutig bestimmte Abbildung
ist, für die
gilt.
Multiplikation mit n
Natürliche Zahlen/Multiplikation mit n/Definition
Es sei ein Dedekind-Peano-Modell der natürlichen Zahlen und . Dann definieren wir die Multiplikation mit als diejenige aufgrund von Satz 12.2 eindeutig bestimmte Abbildung
für die
gilt.
Frage:
Die Multiplikation mit in einem Dedekind-Peano-Modell .
Antwort:
Die Multiplikation mit ist diejenige aufgrund von Satz 12.2 eindeutig bestimmte Abbildung
für die
gilt.
Maximal widerspruchsfrei
Ausdrucksmenge/Maximal widerspruchsfrei/Definition
Eine Menge an - Ausdrücken (über einem Symbolalphabet ) heißt maximal widerspruchsfrei, wenn sie widerspruchsfrei ist und wenn jede Hinzunahme eines jeden Ausdrucks die Menge widersprüchlich macht.
Frage:
Eine maximal widerspruchsfreie prädikatenlogische Ausdrucksmenge .
Antwort:
Die Menge heißt maximal widerspruchsfrei, wenn sie widerspruchsfrei ist und wenn jede Hinzunahme eines jeden Ausdrucks die Menge widersprüchlich macht.
Ausdrucksmenge enthält Beispiele
Ausdrucksmenge/Enthält Beispiele/Definition
Man sagt, dass eine Menge an - Ausdrücken (über einem Symbolalphabet ) Beispiele enthält, wenn es für jeden Ausdruck der Form einen - Term derart gibt, dass
zu gehört.
Frage:
Die Eigenschaft einer Ausdrucksmenge , Beispiele zu enthalten.
Antwort:
Man sagt, dass Beispiele enthält, wenn es für jeden Ausdruck der Form aus einen - Term derart gibt, dass
zu gehört.
Atomarer Ausdruck
Prädikatenlogik/Atomarer Ausdruck/Definition
Unter einem atomaren Ausdruck versteht man Ausdrücke der Form , wobei und Terme sind, und der Form , wobei ein -stelliges Relationssymbol ist und Terme sind.
Frage:
Ein atomarer Ausdruck in der Prädikatenlogik.
Antwort:
Unter einem atomaren Ausdruck versteht man Ausdrücke der Form , wobei und Terme sind, und der Form , wobei ein -stelliges Relationssymbol ist und Terme sind.
Rang (Ausdruck)
Prädikatenlogik/Rang eines Ausdrucks/Definition
Es sei ein Alphabet einer Sprache erster Stufe gegeben. Dann definiert man für Ausdrücke den Rang von durch
- , falls atomar ist.
- , falls ist.
- , falls mit ist.
- , falls oder ist.
Frage:
Der Rang eines prädikatenlogischen Ausdrucks .
Antwort:
Der Rang von wird rekursiv durch
- , falls atomar ist.
- , falls ist.
- , falls mit ist.
- , falls oder ist.
definiert.
Elementar äquivalent
Prädikatenlogik/Strukturen/Elementar äquivalent/Definition
Zwei - Strukturen und über einem erststufigen Symbolalphabet heißen elementar äquivalent, wenn jeder - Satz, der in gilt, auch in gilt.
Frage:
Die elementare Äquivalenz von zwei - Strukturen und über einem erststufigen Symbolalphabet .
Antwort:
Die beiden - Strukturen und heißen elementar äquivalent, wenn jeder - Satz, der in gilt, auch in gilt.
Homomorphismus
Strukturen/Homomorphismus/Definition
Es sei ein erststufiges Symbolalphabet und und seien - Strukturen. Eine Abbildung
heißt Homomorphismus, wenn folgende Eigenschaften gelten.
- Für jede Konstante
ist
- Für jedes -stellige Funktionssymbol
ist
für alle .
- Für jedes -stellige Relationsymbol
impliziert die Gültigkeit von
die Gültigkeit von
Frage:
Ein -Homomorphismus
zwischen zwei - Strukturen und .
Antwort:
Die Abbildung
heißt -Homomorphismus, wenn folgende Eigenschaften gelten.
- Für jede Konstante ist
- Für jedes -stellige Funktionssymbol ist
für alle .
- Für jedes -stellige Relationsymbol impliziert die Gültigkeit von
die Gültigkeit von
Isomorphismus
Strukturen/Isomorphismus/Isomorph/Definition
Es sei ein erststufiges Symbolalphabet und und seien - Strukturen. Eine bijektive Abbildung
heißt Isomorphismus, wenn sowohl als auch die Umkehrabbildung ein - Homomorphismus ist.
Frage:
Ein Isomorphismus
zwischen zwei -Strukturen und .
Antwort:
heißt -Isomorphismus, wenn bijektiv ist und sowohl als auch die Umkehrabbildung ein - Homomorphismus ist.
Elementare Äquivalenz für Elemente
Prädikatenlogik/Modell/Elementare Äquivalenz für Elemente/Definition
Es sei ein erststufiges Symbolalphabet und eine - Struktur. Wir nennen zwei Elemente elementar äquivalent, wenn für jeden Ausdruck in der einen freien Variablen und jede Variablenbelegung auf die Beziehung
gilt.
Frage:
Die elementare Äquivalenz für Elemente für eine -Struktur .
Antwort:
Zwei Elemente heißen elementar äquivalent, wenn für jeden Ausdruck in der einen freien Variablen und jede Variablenbelegung auf die Beziehung
gilt.
Funktional-abgeschlossene Teilmenge
Modell/Teilmenge/Funktional abgeschlossen/Definition
Es sei ein erststufiges Symbolalphabet umd eine - Struktur. Eine Teilmenge heißt funktional abgeschlossen (oder eine Unterstruktur), wenn für jede Konstante das Element zu gehört und für jedes -stellige Funktionssymbol und beliebige Elemente auch zu gehört.
Frage:
Eine funktional abgeschlossene Teilmenge einer - Struktur , wobei ein erststufiges Symbolalphabet bezeichnet.
Antwort:
Die Teilmenge heißt funktional abgeschlossen, wenn für jede Konstante das Element zu gehört und für jedes -stellige Funktionssymbol und beliebige Elemente auch zu gehört.
Nichtstandardmodell
Modell/Nichtstandardmodell/Definition
Es sei eine fixierte - Struktur (das Standardmodell) über einem Symbolalphabet . Dann nennt man eine weitere -Struktur , die zu elementar äquivalent, aber nicht zu - isomorph ist, ein Nichtstandardmodell von .
Frage:
Ein Nichtstandardmodell zu einem fixierten -Modell .
Antwort:
Man nennt eine weitere -Struktur , die zu elementar äquivalent, aber nicht zu - isomorph ist, ein Nichtstandardmodell von .
Reell-abgeschlossener Körper
Reell abgeschlossener Körper/Definition
Ein angeordneter Körper heißt reell-abgeschlossen, wenn folgende Eigenschaften gelten.
- Jedes nichtnegative Element aus besitzt eine Quadratwurzel in .
- Jedes Polynom mit ungeradem Grad besitzt in eine Nullstelle.
Frage:
Ein reell-abgeschlossener Körper.
Antwort:
Ein angeordneter Körper heißt reell-abgeschlossen, wenn folgende Eigenschaften gelten.
- Jedes nichtnegative Element aus besitzt eine Quadratwurzel in .
- Jedes Polynom mit ungeradem Grad besitzt in eine Nullstelle.
Registermaschine
Registermaschine/Zahlen/Befehle/Programm/Definition
Unter einer Registermaschine versteht man eine endliche Folge von Registern (oder Speichern), deren Inhalt jeweils eine natürliche Zahl ist, die durch eine endliche (eventuell leere) Folge von Strichen repräsentiert wird.
Ein Programm für eine Registermaschine ist eine endliche durchnummerierte Folge von Befehlen , wobei es für die einzelnen Befehle die folgenden Möglichkeiten gibt.
- (erhöhe den Inhalt des Registers um , d.h. um einen Strich).
- (reduziere den Inhalt des Registers um , d.h. ziehe einen Strich ab; wenn der Inhalt leer ist, so lasse ihn leer).
- (wenn das -te Register leer ist, so gehe zum Befehl , andernfalls zum nächsten Befehl).
- Drucke (drucke den Inhalt des ersten Registers).
- Halte an.
Dabei muss für alle in einer Programmzeile adressierten Register und für alle adressierten Befehlszeilen gelten. Die letzte Befehlszeile ist ein Haltebefehl und sonst gibt es keinen Haltebefehl.
Frage:
Die Befehle für eine Registermaschine.
Antwort:
Die Befehle für eine Registermaschine sind (dabei bezeichnen Register und Befehlszeilen).
- (erhöhe den Inhalt des Registers um , d.h. um einen Strich).
- (reduziere den Inhalt des Registers um , d.h. ziehe einen Strich ab; wenn der Inhalt leer ist, so lasse ihn leer).
- (wenn das -te Register leer ist, so gehe zum Befehl , andernfalls zum nächsten Befehl).
- Drucke (drucke den Inhalt des ersten Registers).
- Halte an.
Register-berechenbar
Registermaschine/Berechenbare Funktion/Mehrstellig/Definition
Eine - stellige Funktion
heißt berechenbar (oder Register-berechenbar), wenn es ein Programm für eine Registermaschine gibt, die bei jeder Eingabe (in den ersten Registern) anhält und als (einzige) Ausgabe besitzt.
Frage:
Eine -berechenbare Funktion
Antwort:
Die Funktion
heißt -berechenbar, wenn es ein Programm für eine Registermaschine gibt, die bei jeder Eingabe (in den ersten Registern) anhält und als (einzige) Ausgabe besitzt.
Register-entscheidbar
Registermaschine/Teilmenge der natürlichen Zahlen/Entscheidbarkeit/Definition
Es sei eine Teilmenge der natürlichen Zahlen. Man sagt, dass diese Menge entscheidbar (oder Register-entscheidbar) ist, wenn es ein Programm für eine Registermaschine gibt, die bei jeder Eingabe anhält und für die die Äquivalenz
gilt.
Frage:
Die Register-Entscheidbarkeit einer Teilmenge .
Antwort:
Die Teilmenge heißt Register-entscheidbar, wenn es ein Programm für eine Registermaschine gibt, die bei jeder Eingabe anhält und für die die Äquivalenz
gilt.
Register-aufzählbar
Registermaschine/Teilmenge der natürlichen Zahlen/Aufzählbarkeit/Definition
Es sei eine Teilmenge der natürlichen Zahlen. Man sagt, dass diese Menge aufzählbar (oder Register-aufzählbar) ist, wenn es ein Programm für eine Registermaschine gibt, die bei Eingabe von nach und nach genau die Zahlen aus ausdruckt (dabei dürfen Zahlen aus auch mehrfach ausgedruckt werden).
Frage:
Die -Aufzählbarkeit einer Teilmenge .
Antwort:
Man sagt, dass -aufzählbar ist, wenn es ein Programm für eine Registermaschine gibt, die bei Eingabe von nach und nach genau die Zahlen aus ausdruckt.
Arithmetisch repräsentierbare Abbildung
Arithmetisch repräsentierbar/N/Abbildung/Definition
Eine Abbildung
heißt arithmetisch repräsentierbar , wenn es einen -Ausdruck in freien Variablen derart gibt, dass für alle -Tupel die Äquivalenz genau dann, wenn gilt.
Frage:
Die Arithmetische Repräsentierbarkeit einer Abbildung
Antwort:
Die Abbildung heißt arithmetisch repräsentierbar, wenn es einen -Ausdruck in freien Variablen derart gibt, dass für alle -Tupel die Äquivalenz genau dann, wenn gilt.
Arithmetisch repräsentierbare Relation
Arithmetisch repräsentierbar/N/Relation/Definition
Eine Relation heißt arithmetisch repräsentierbar , wenn es einen -Ausdruck in freien Variablen derart gibt, dass für alle -Tupel die Äquivalenz genau dann, wenn gilt.
Frage:
Eine arithmetisch repräsentierbare Relation .
Antwort:
Die Relation heißt arithmetisch repräsentierbar, wenn es einen -Ausdruck in freien Variablen derart gibt, dass für alle -Tupel die Äquivalenz genau dann, wenn gilt.
Arithmetische Ausdrücke für Befehle
Registermaschine/Einzelbefehle/Arithmetische Repräsentierung/Definition
Den Programmzeilen eines Registerprogramms mit Registern werden die folgenden arithmetischen Ausdrücke in den freien Variablen zugeordnet.
- Bei
setzt man
- Bei
setzt man
- Bei
setzt man
- Bei
setzt man
Frage:
Registermaschine/Einzelbefehle/Arithmetische Repräsentierung/Definition/Begriff
Antwort:
Registermaschine/Einzelbefehle/Arithmetische Repräsentierung/Definition/Begriff/Inhalt
-Funktion
Berechenbarkeit/Beta-Funktion/Definition
Unter der Funktion versteht man die Abbildung
die folgendermaßen festgelegt ist. ist die kleinste Zahl , die die Bedingung erfüllt, dass es natürliche Zahlen gibt, die die folgenden Eigenschaften erfüllen:
- .
- .
- .
- ist eine Quadratzahl.
- Alle Teiler von sind ein Vielfaches von .
Wenn kein solches existiert, so ist .
Frage:
Die -Funktion .
Antwort:
Unter der -Funktion versteht man die Abbildung
die folgendermaßen festgelegt ist. ist die kleinste Zahl , die die Bedingung erfüllt, dass es natürliche Zahlen gibt, die die folgenden Eigenschaften erfüllen:
- .
- .
- .
- ist eine Quadratzahl.
- Alle Teiler von sind ein Vielfaches von .
Wenn kein solches existiert, so ist .
Theorie (Sprache erster Stufe)
Theorie/Erster Stufe/Ableitbar/Definition
Es sei ein Symbolalphabet und die zugehörige Sprache erster Stufe. Eine Teilmenge heißt Theorie, wenn abgeschlossen unter der Ableitungsbeziehung ist, d.h. wenn aus für bereits folgt.
Frage:
Theorie/Erster Stufe/Ableitbar/Definition/Begriff
Antwort:
Theorie/Erster Stufe/Ableitbar/Definition/Begriff/Inhalt
Widersprüchliche Theorie
Theorie/Erster Stufe/Ableitbar/Widersprüchlich/Definition
Es sei ein Symbolalphabet und die zugehörige Sprache erster Stufe. Eine Theorie heißt widersprüchlich, wenn es einen Satz mit und gibt.
Frage:
Theorie/Erster Stufe/Ableitbar/Widersprüchlich/Definition/Begriff
Antwort:
Theorie/Erster Stufe/Ableitbar/Widersprüchlich/Definition/Begriff/Inhalt
Vollständige Theorie
Theorie/Erster Stufe/Ableitbar/Vollständig/Definition
Es sei ein Symbolalphabet und die zugehörige Sprache erster Stufe. Eine Theorie heißt vollständig, wenn für jeden Satz gilt oder .
Frage:
Eine vollständige Theorie .
Antwort:
Die Theorie heißt vollständig, wenn für jeden Satz gilt oder .
Endlich axiomatisierbar
Theorie/Erster Stufe/Ableitbar/Endlich axiomatisierbar/Definition
Es sei ein Symbolalphabet und die zugehörige Sprache erster Stufe. Eine Theorie heißt endlich axiomatisierbar, wenn es endlich viele Sätze mit gibt.
Frage:
Die endliche Axiomatisierbarkeit einer Theorie .
Antwort:
Die endliche Axiomatisierbarkeit von liegt vor, wenn es endlich viele Sätze mit gibt.
Aufzählbar axiomatisierbar
Theorie/Erster Stufe/Ableitbar/Aufzählbar axiomatisierbar/Definition
Es sei ein Symbolalphabet und die zugehörige Sprache erster Stufe. Eine Theorie heißt aufzählbar axiomatisierbar, wenn es eine - aufzählbare Satzmenge mit gibt.
Frage:
Die aufzählbare Axiomatisierbarkeit einer Theorie zu einem Symbolalphabet .
Antwort:
Eine Theorie heißt aufzählbar axiomatisierbar, wenn es eine - aufzählbare Satzmenge mit gibt.
Repräsentierbare Relation (in Ausdrucksmenge)
Arithmetik/Satzmenge/Relation/Repräsentierung (stark)/Definition
Es sei eine Menge von arithmetischen Ausdrücken. Eine Relation heißt repräsentierbar in , wenn es einen -Ausdruck in freien Variablen derart gibt, dass für alle -Tupel die beiden Eigenschaften
- Wenn , so ist ,
- Wenn , so ist ,
gelten.
Frage:
Arithmetik/Satzmenge/Relation/Repräsentierung (stark)/Definition/Begriff
Antwort:
Arithmetik/Satzmenge/Relation/Repräsentierung (stark)/Definition/Begriff/Inhalt
Repräsentierbare Funktion (in Ausdrucksmenge)
Arithmetik/Satzmenge/Funktion/Repräsentierung (stark)/Definition
Es sei eine Menge von arithmetischen Ausdrücken. Eine Funktion
heißt repräsentierbar in , wenn es einen -Ausdruck in freien Variablen derart gibt, dass für alle -Tupel die folgenden Eigenschaften
- Wenn , so ist ,
- Wenn , so ist ,
- ,
gelten.
Frage:
Die Repräsentierbarkeit einer Funktion
in einer Menge von arithmetischen Ausdrücken.
Antwort:
Die Funktion heißt repräsentierbar in , wenn es einen -Ausdruck in freien Variablen derart gibt, dass für alle -Tupel die folgenden Eigenschaften
- Wenn , so ist ,
- Wenn , so ist ,
- ,
gelten.
Erlaubt Repräsentierungen
Arithmetik/Satzmenge/Erlaubt Repräsentierungen (stark) von R/Definition
Es sei eine Menge von arithmetischen Ausdrücken. Man sagt, dass Repräsentierungen erlaubt, wenn jede - berechenbare Relation und jede - berechenbare Funktion repräsentiert.
Frage:
Die Eigenschaft einer Menge von arithmetischen Ausdrücken, Repräsentierungen zu erlauben.
Antwort:
Man sagt, dass Repräsentierungen erlaubt, wenn jede - berechenbare Relation und jede - berechenbare Funktion repräsentiert.
(Einstelliges) Ableitungsprädikat
Arithmetische Ausdrucksmenge/Erlaubt Repräsentierungen/Beweiskodierung/Ableitungsprädikat/Definition
Es sei eine korrekte aufzählbare arithmetische Ausdrucksmenge, die Repräsentierungen erlaube. Es sei der -Ausdruck, der in die zweistellige Ableitungsrelation repräsentiert. Dann setzt man
und nennt dies das (einstellige) Ableitungsprädikat.
Frage:
Antwort:
Sprache der Modallogik
Zu einer Menge von Aussagenvariablen besteht die modallogische Sprache aus diesen Aussagenvariablen, aus allen rekursiv-konstruierbaren aussagenlogischen Verknüpfungen und aus allen rekursiv-konstruierbaren Ausdrücken der Form .
Frage:
Die modallogische Sprache zu einer Aussagenvariablenmenge .
Antwort:
Die modallogische Sprache zu besteht aus den Aussagenvariablen, aus allen rekursiv-konstruierbaren aussagenlogischen Verknüpfungen und aus allen rekursiv-konstruierbaren Ausdrücken der Form .
(Formale) Modallogik
Modallogik/Ableitungssystem/Definition
Eine unter aussagenlogischen Ableitungen abgeschlossene Teilmenge der modallogischen Sprache heißt (formale) Modallogik.
Frage:
Eine (formale) Modallogik.
Antwort:
Eine unter aussagenlogischen Ableitungen abgeschlossene Teilmenge der modallogischen Sprache heißt (formale) Modallogik.
K-Modallogik
Eine Modallogik heißt eine Modallogik, wenn das Axiomenschema
für beliebige Ausdrücke und die Ableitungsregel Nezessisierungsregel
aus folgt
für alle gilt.
Frage:
Eine -Modallogik.
Antwort:
Eine Modallogik heißt eine -Modallogik, wenn das Axiomenschema
für beliebige Ausdrücke und die Nezessisierungsregel
aus folgt
für alle gilt.
Ableitbar (Modallogik)
Modallogik/K/Ableitung/Definition
Man sagt, dass ein modallogischer Ausdruck aus dem - System ableitbar ist, wenn sich aus aussagenlogischen Tautologien und aus Instanzen des - Axioms mit Hilfe des Modus ponens oder der Nezessisierungsregel ergibt. Dafür schreibt man
Frage:
Die Ableitbarkeit eines modallogischen Ausdrucks im -System.
Antwort:
Man sagt, dass ein modallogischer Ausdruck aus dem - System ableitbar ist, wenn sich aus aussagenlogischen Tautologien und aus Instanzen des - Axioms mit Hilfe des Modus ponens oder der Nezessisierungsregel ergibt.
Möglichkeitsaxiom
Modallogik/Möglichkeitsaxiom/Definition
Frage:
Das modallogische Möglichkeitsaxiom.
Antwort:
Das modallogische Axiomenschema
nennt man Möglichkeitsaxiom.
Reflexivitätsaxiom
Modallogik/Reflexivitätsaxiom/Definition
Frage:
Das modallogische Reflexivitätsaxiom.
Antwort:
Unter dem Reflexivitätsaxiom versteht man das modallogische Axiomenschema
Symmetrieaxiom
Modallogik/Symmetrieaxiom/Definition
Frage:
Das modallogische Symmetrieaxiom.
Antwort:
Das modallogische Axiomenschema
nennt man Symmetrieaxiom.
Transitivitätsaxiom
Modallogik/Transitivitätsaxiom/Definition
Frage:
Das modallogische Transitivitätsaxiom.
Antwort:
Das modallogische Axiomenschema
nennt man Transitivitätsaxiom.
Euklidisches Axiom
Modallogik/Euklidisches Axiom/Definition
Frage:
Modallogik/Euklidisches Axiom/Definition/Begriff
Antwort:
Modallogik/Euklidisches Axiom/Definition/Begriff/Inhalt
Löb-Axiom
Modallogik/Löb-Axiom/Definition
Frage:
Das modallogische Löb-Axiom.
Antwort:
Das modallogische Axiomenschema
nennt man Löb-Axiom.
Gerichteter Graph
Gerichteter Graph/Relation/Definition
Ein gerichteter Graph ist eine Menge versehen mit einer fixierten Relation .
Frage:
Ein gerichteter Graph.
Antwort:
Ein gerichteter Graph ist eine Menge versehen mit einer fixierten Relation .
Vorgängermenge
Gerichtete Menge/Vorgängermenge/Definition
Frage:
Die Vorgängermenge in einem gerichteten Graphen.
Antwort:
Zu einer Teilmenge nennt man
die Vorgängermenge zu .
Nachfolgermenge
Gerichtete Menge/Nachfolgermenge/Definition
Frage:
Die Nachfolgermenge in einem gerichteten Graphen.
Antwort:
Zu einer Teilmenge in einem gerichteten Graphen nennt man
die Nachfolgermenge zu .
Euklidische Relation
Relation/Euklidisch/Definition
Eine Relation auf einer Menge heißt euklidisch, wenn zu mit und stets gilt.
Frage:
Relation/Euklidisch/Definition/Begriff
Antwort:
Relation/Euklidisch/Definition/Begriff/Inhalt
Modallogisches Modell
Modallogik/Gerichteter Graph/Modell/Definition
Unter einem modallogischen Modell versteht man einen gerichteten Graphen zusammen mit einer Wahrheitsbelegung für die Aussagenvariablen für jeden Knotenpunkt .
Frage:
Ein modallogisches Modell.
Antwort:
Unter einem modallogischen Modell versteht man einen gerichteten Graphen zusammen mit einer Wahrheitsbelegung für die Aussagenvariablen für jeden Knotenpunkt .
Semantik der Modallogik
Modallogik/Gerichteter Graph/Semantik/Definition
In einem modallogischen Modell (mit einer punktweisen Wahrheitsbelegung ) definiert man die Gültigkeit von modallogischen Ausdrücken induktiv wie folgt: Es sei der modallogische Ausdruck schon für jeden Weltpunkt definiert. Dann setzt man für einen jeden Weltpunkt
genau dann, wenn in jeder von aus erreichbaren Welt die Beziehung
gilt.
Frage:
Die rekursive Definition der Gültigkeit eines modallogischen Ausdrucks in einem modallogischen Modell .
Antwort:
Die Gültigkeit wird rekursiv wie folgt definiert: Es sei der modallogische Ausdruck schon für jeden Weltpunkt definiert. Dann setzt man für einen jeden Weltpunkt
genau dann, wenn in jeder von aus erreichbaren Welt die Beziehung
gilt.
Gültigkeit eines Ausdruck (Modallogik)
Modallogik/Modell/Ausdruck/Gültigkeit/Definition
Man sagt, dass ein modallogischer Ausdruck in einem modallogischen Modell gilt, geschrieben
wenn
für alle gilt.
Frage:
Die Gültigkeit eines modallogischen Ausdrucks .
Antwort:
Man sagt, dass ein modallogischer Ausdruck in einem modallogischen Modell gilt, wenn
für alle gilt.
Gültigkeit einer Ausdrucksmenge (Modallogik)
Modallogik/Modell/Ausdrucksmenge/Gültigkeit/Definition
Man sagt, dass eine Menge von modallogischen Ausdrücken in einem modallogischen Modell gilt, geschrieben
wenn
für alle gilt.
Frage:
Die Gültigkeit einer modallogischen Ausdrucksmenge .
Antwort:
Man sagt, dass eine Menge von modallogischen Ausdrücken in einem modallogischen Modell gilt, wenn
für alle gilt.
Gültigkeit eines Ausdrucks (Modallogischer Rahmen)
Modallogik/Rahmen/Ausdruck/Gültigkeit/Definition
Man sagt, dass ein modallogischer Ausdruck in einem gerichteten Graphen gilt, geschrieben
wenn für jede Wahrheitsbelegung
gilt.
Frage:
Die Gültigkeit eines modallogischen Ausdrucks in einem modallogischen Rahmen .
Antwort:
Die Gültigkeit in einem modallogischen Rahmen bedeutet, dass für jede Wahrheitsbelegung
gilt.
Folgerung (Modallogik)
Modallogik/Folgerungsbeziehung/Definition
Es sei eine Menge von modallogischen Ausdrücken und ein modallogischer Ausdruck. Man sagt, dass aus folgt, geschrieben , wenn für jedes modallogische Modell mit
auch
gilt.
Frage:
Der modallogische Folgerungsbegriff.
Antwort:
Es sei eine Menge von modallogischen Ausdrücken und ein modallogischer Ausdruck. Man sagt, dass aus folgt, wenn für jedes modallogische Modell mit
auch
gilt.
Universelles modallogisches Modell zu einem System
Modallogik/System/Universelles Modell/Konstruktion/Definition
Es sei , , eine Menge von Aussagenvariablen und die zugehörige modallogische Sprache. Es sei eine - modallogische Ausdrucksmenge. Es sei die Menge aller umfassenden, (aussagenlogisch) maximal widerspruchsfreien Teilmengen
Auf definieren wir eine Erreichbarkeitsrelation durch
Wir nennen versehen mit dieser Relation und der durch , wenn , festgelegten Belegung das universelle modallogische Modell .
Frage:
Das universelle modallogische Modell zu einem - modallogischen System .
Antwort:
Die Menge aller umfassenden, (aussagenlogisch) maximal widerspruchsfreien Teilmengen
mit der durch
gegebenen Erreichbarkeitsrelation und der durch , wenn , festgelegten Belegung heißt das -universelle modallogische Modell.