Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова





Скачать 277.28 Kb.
НазваниеРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова
страница1/3
Дата публикации21.01.2015
Размер277.28 Kb.
ТипПрограмма
100-bal.ru > Математика > Программа
  1   2   3
Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Псковский государственный педагогический университет

имени С.М. Кирова
Физико-математический факультет

Кафедра алгебры и геометрии

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

учебной дисциплины

Математическая логика

030100.00 Информатика с дополнительной специальностью математика

Физико-математический факультет

Форма обучения дневная

2 курс 3 семестр
Псков 2007

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Псковский государственный педагогический университет

имени С.М. Кирова

Физико-математический факультет

Кафедра алгебры и геометрии



«Утверждаю»

Декан физико-математического факультета

_______________И.Н. Медведева

«_____»_____________200__г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплины

Математическая логика

030100.00 Информатика с дополнительной специальностью математика

Физико-математический факультет

Форма обучения дневная

2 курс: 3 семестр

Всего часов: 90

Лекции: 28

Практические работы: 26

Лабораторные работы: 0

Самостоятельная работа: 36

Экзамен: 4 семестр
Псков

2007

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 030100.00 Информатика с дополнительной специальностью.

Номер государственной регистрации

№ 662 пед/сп (новый)

31» января 2005 г.

ДПП.Ф.01 Математическая логика
Рабочая программа принята на заседании кафедры алгебры и геометрии.
Протокол № ____ заседания кафедры

«____»____________ 200 __ г.
Программа разработана ассистентом кафедры алгебры и геометрии
__________________________ Д.С. Лобарёв
Заведующий кафедрой алгебры и геометрии

________________________ И.Н. Медведева
1. Пояснительная записка

1.1 Требования к содержанию учебной дисциплины из Государственного образовательного стандарта.

Алгебра высказываний. Нормальные формы. Совершенные нормальные формы. Теорема существования и единственности совершенных нормальных форм. Логическое следствие. Прямая и обратная теоремы, противоположная и обратная теоремы; закон контрапозиции. Методы математических доказательств. Применение алгебры высказываний к описанию релейно-контактных схем. Исчисление высказываний. Формулы исчисления высказываний. Аксиомы исчисления высказывания и правила вывода. Теорема дедукции и ее применение. Исследования системы аксиом исчисления высказываний; их непротиворечивость и полнота.

Логика предикатов. Формулы логики предикатов и их классификация. Приведенная форма для формул логики предикатов. Предваренная нормативная форма. Проблема разрешения в логике предикатов. Применение логики предикатов. Строение математических теорем. Методы доказательства теорем. Исчисление предикатов. Непротиворечивость исчисления предикатов. Теорема Геделя о полноте исчисления предикатов.

1.2 Цели и задачи дисциплины.

Курс математической логики в педагогическом институте имеет своей целью изложить основы этой науки, а именно, познакомить студентов с формализацией математического языка, формализованным аксиоматическим методом построения математических теорий, охватывающим также и логические средства, с его основными частями: языком, аксиомами, правилами вывода в самой общей форме, проблемами непротиворечивости, полноты, разрешимости теорий.

Такой подход при изучении математических теорий характерен для современной математики.

Изучение математической логики, безусловно, будет способствовать более ясному представлению об общей структуре математических теорий.

Основной задачей курса математической логики следует отметить приложению логической науки к логико-математической практике (решение текстовых математических и геометрических задача, а также задач логического характера) и анализу и синтезу дискретных устройств, что является корнем понимания функционирования простейших и тем самым сложных электронно-вычислительных машин.

Курс математической логики имеет разнообразные межпредметные связи с курсами «Математика», «Основы абстрактной и компьютерной алгебры», «Теория алгоритмов», «Программирование» и другими.

В результате изучения курса студенты должны обладать техникой логических преобразований, особенно обращению с кванторами, научиться формально доказывать формулы исчисления высказываний (теоремы). При достаточном количестве производных правил уметь провести доказательство любой тавтологии т.п.

У студентов должны быть сформированы определенные знания и умения по следующим разделам:

1. Дедуктивный характер математики. Предмет математической логики. История возникновения. Основные этапы становления науки математической логики.

2. Алгебра логики. Логические операции над высказываниями. Формулы. Истинностные значения формул. Равносильность. Булевы функции. Тавтологии. Законы контрапозиции, исключенного третьего, двойного отрицания и т.д. Логическое следствие. Приложение алгебры к логико-математической практике. Приложение булевых функций к анализу и синтезу дискретных устройств.

3. Исчисление высказываний. Аксиоматическое построение логики высказываний. Аксиомы и правила вывода. Доказуемость формул. Выводимость из гипотез, правила выводимости. Теорема дедукции. Непротиворечивость, полнота и разрешимость исчисления высказываний. Независимость аксиом.

4. Логика предикатов. Понятие предиката. Область истинности предиката. Операции над предикатами. Формулы алгебры предикатов, их истинностные значения. Равносильность. Предваренная нормальная форма. Общезначимость и выполнимость формул. Свойства. Проблема разрешимости для общезначимости и выполнимости, неразрешимость ее в общем случае.

5. Исчисление предикатов. Логические и специальные аксиомы. Правила вывода. Доказательства в теории. Теорема дедукции. Проблемы непротиворечивости, полноты, разрешимости теорий. Интерпретация языка теорий. Истинностные значения формул в интерпретации. Категоричность теории. Теорема полноты. Специальные аксиомы. Теорема Геделя о неполноте.
2. Структура учебной дисциплины.

Раздел


ЛК


ПР


СР


Всего


1. Алгебра логики


10


10


10


30


2. Исчисление высказываний


6


4


6


16


3. Логика предикатов


8


10


8


26


4. Исчисление предикатов


4


2


2


9


Итого


28


26


26


90



3. Содержание учебной дисциплины

3.1 Содержание лекционного курса

№ лек.


Тема лекции


Содержание лекции


Вид контроля


1


Введение


Дедуктивный характер математики Предмет математической логики. Из истории возникновения логической науки.


коллоквиум


2

3

Высказывания

Формулы


Определение высказывания. Логические операции над высказываниями, примеры.

Определение формулы. Истинностные значения формул. Определение функции. Представления истинностных функций формулами.


коллоквиум


3


Тавтологии

Равносильные формулы.

Логическое следствие.

Определения тавтологии и противоречия. Закон контрапозиции, исключенного третьего, двойного отрицания и т.п.

Равносильность. Равносильные преобразования формул. Связь равносильностей с тавтологиями. Определение логического следствия.


коллоквиум


4


Нормальные формы


Определения ДН-формы и КН-формы, приводимость всякой формулы к нормальной форме, примеры. Закон двойственности.


коллоквиум


5


Совершенные нормальные формы Проблема разрешимости


Определения СДН-формы и СКН-формы, их единственность, алгоритм нахождения.

Проблема разрешимости. Основные теоремы.

коллоквиум


6

Применения тавтологий. Приложение булевых функций

Некоторые применения тавтологий к логико-математической практике. Способ доказательства от противного, необходимые и достаточные условия теорем и т.д. Приложение булевых функций к анализу и синтезу дискретных устройств.

коллоквиум


7


Аксиоматическое построение логики высказываний


Определение формулы. Аксиомы и правила вывода. Доказуемость формул. Выводимость из гипотез, правила выводимости.


коллоквиум


8


Теорема дедукции


Свойства вывода из гипотез. Доказательство теоремы дедукции, правила логики выводимые из неё.


коллоквиум


9

Свойства исчисления высказываний


Непротиворечивость, полнота и разрешимость исчисления высказываний. Независимость аксиом.

коллоквиум


10


Предикаты


Понятие предиката. Операции над предикатами, примеры.




11


Формулы логики предикатов


Определение формулы, истинностные значения формул, равносильность, предваренная нормальная форма.




12


Общезначимость и выполнимость формул


Свойства. Проблема разрешения для общезначимости и выполнимости, неразрешимость ее в общем случае.




13


Язык логики предикатов


Применения языка логики предикатов для записи мат. предложений, определений, построение отрицаний предложений.




14


Аксиоматическое построение логики предикатов


Логические и специальные аксиомы. Правила вывода. Доказательства в теории. Теорема дедукции. Проблемы непротиворечивости, полноты, разрешимости теорий. Непротиворечивость.

Теоремы Геделя о неполноте





3.2 Содержание практических занятий

№ занят.


Тема практического занятия


Содержание практического занятия


Вид контроля


1


Высказывания и операции над ними


Задачи на определения высказываний, на определение значений высказываний, на операции над высказываниями.


Самостоятельная работа


2



Формулы алгебры высказываний

Тавтологии.

Логическое следствие.

Определение формул, составление таблиц истинности формул.

Определение тавтологии и равносильных формул, их связь. Задачи на логические следствия.

Самостоят. работа


3


Равносильные преобразования формул

Задачи на применение равносильных преобразований. Закон двойственности.

Самостоят. работа


4




Нормальные и совершенные нормальные формы.

Проблема разрешимости


Приводимость всякой формулы к КН-форме или ДН-форме. Нахождение СДН-формы или СКН-формы по алгоритму.

Проблема разрешимости для формул алгебры логики.

Самостоят. работа


5

Приложение тавтологий.

Метод доказательства от противного. Прямые, обратные и противоположные теоремы, задачи. Построение доказательств, свойства выводимости, их доказательства.

Индивид. задание


6

Приложение булевых функций к анализу и синтезу дискретных устройств

Анализ релейно-контактных схем. Синтез релейно-контактных схем. Базисные логические элементы: инвертор, конъюнктор, дизъюнктор и т.д. Построение схем дискретных устройств на базе логических элементов. Сумматор. Триггер.

Индивид. задание

Самостоят. работа


7



Аксиомы и правила вывода исчисления высказываний

Теорема дедукции


Применение теоремы дедукции при доказательстве утверждений и теорем.

Производные правила вывода, доказательства некоторых выводимостей.


Самостоят. работа


8


Независимость системы аксиом

Итоговый тест по алгебре и исчислению высказываний

Задачи на доказательство независимости систем аксиом.

Контрольная работа по алгебре и исчислению высказываний


Самостоят. работа

Тест.


9


Понятие предиката и операции над предикатами

Множество истинности предиката


Задачи на определение предикатов. Истинностные значения предикатов. Построение высказываний с помощью кванторов.

Нахождение множества истинности предикатов. Записи на языке алгебры предикатов.

Индивид. задание

Самостоят. работа


10


Формулы алгебры предикатов

Тавтологии.

Выполнимость формул.

Определение тавтологий. Проблема разрешимости. Разрешимость одноместных простых формул.

Самостоят. работа


11

Равносильные преобразования формул.

Доказательства равносильностей. Задачи на применение равносильностей. Связь между операциями над множествами и операциями над предикатами.

Самостоят. работа


12

Предваренная нормальная форма

Задачи нахождения для любой предикатной формулы равносильной ей в предваренной нормальной форме.

Самостоят. работа


13

Контрольная работа

Контрольная работа по алгебре и исчислению предикатов

Контр.работа




4. Методические материалы и рекомендации для преподавателя

Основным методом изучения тем, вынесенных в лекционный курс, является информационно-объяснительный метод с элементами проблемных ситуаций и заданий студентам. На практических занятиях основным является поисковый метод, связанный с решением различных типов задач.

Средствами обучения является базовый учебник, дополнительные пособия для организации самостоятельной работы студентов, демонстрационные материалы, компьютерные обучающие программы, сборники задач.

Приемами организации учебно-познавательной деятельности студентов являются приемы, направленные на осмысление и углубление предлагаемого содержания и приемы, направленные на развитие аналитико-поисковой и исследовательской деятельности.

Важно четко представлять структуру курса, уметь выделить в каждом разделе основные, базовые понятия, обозначенное минимумом содержания, определенного государственным образовательным стандартом.

Необходимо на каждом занятии рассматривать связь математической логики с другими дисциплинами, элементарной математикой, курсом методики преподавания математики, истории математики.

Данный курс должен сыграть большую роль в профессиональной подготовке будущего учителя.
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский...
Методические рекомендации по отечественной истории для студентов I курсов неспециальных факультетов
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский...
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию псковский...
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconКашкина Эмма Хрисанфовна, учитель русского языка и литературы высшей...
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconРазвитие воображения у детей
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconСовременный русский язык
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconТемы конкурса рефератов
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconТриз – технология творчества
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconПротокол №7 от «22» марта 2011 г
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconФедеральное агентство по образованию Томский государственный педагогический университет
Томский государственный педагогический университет совместно с Сибирским нии торфа со расхн, Институтом климатических и экологических...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconРабочая программа курса «Русский язык»
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconЛекция Творческий потенциал человека Вопросы
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconСборник статей под редакцией Гайденко П. П
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconУрок обобщения. Цели: развить орфографическую зоркость
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconИнтуициология: начала начал науки о творчестве человека1
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова iconКонференция «Наука и творчество: взгляд молодых профессионалов»
Федеральное агентство по образованию российской федерации фгоу впо «южный федеральный университет педагогический иститут»


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск