Что такое предикат в играх

Значение слова «предикат»

1. Лог. То, что в суждении высказывается о предмете суждения; логическое сказуемое.

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

Предикат в программировании — выражение, использующее одну или более величину с результатом булева типа.

Далее в этой статье слово предикат используется в значении высказывательной формы.

ПРЕДИКА’Т, а, м. [латин. praedicatum — сказуемое] (науч.). 1. В логике — понятие, определяющее предмет суждения — субъект и раскрывающее его содержание (филос.). 2. То же, что сказуемое (грам.).

Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

предика́т

1. лог. понятие, определяющее предмет суждения (субъект) и раскрывающее его содержание

2. лингв. член предложения, обозначающий действие или состояние, имеющий признаки глагола; сказуемое ◆ Если на поверхностно-синтаксическом уровне актанты и сирконстанты одинаково подчиняются некоторому предикатному слову (обычно глаголу), то на семантическом уровне ситуация меняется: актанты продолжают подчиняться исходному предикатному слову, а сирконстанты начинают подчиняться другому глубинному предикату. В. С. Храковский, «Понятие сирконстанта и его статус», 1999 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Но есть множество ситуаций, когда существительное выступает не как субъект (подлежащее), а, например, как предикат (сказуемое), объект (прямое или косвенное дополнение), атрибут (определение) или обстоятельство. Дмитрий Горбатов, «Шёнберг в «вертикальном срезе»», 2003 г. // «Лебедь(Бостон)» (цитата из НКРЯ)

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова зонтичный (прилагательное):

Источник

Что такое предикат: определение и примеры

Что такое предикат? Это слово встречается в лингвистике, математике, философии и программировании. Но не может же быть так, что в этих столь разных науках это слово имеет одинаковое значение? Математическая логика дает свою, особую трактовку этого термина. Начнем с нее.

Предикат в математике

В математической логике предикат обычно понимается как функция P: X → <правда, ложь>, называемая предикатом X. Однако предикаты имеют много разных применений и интерпретаций в математике и логике, и их точное определение, смысл и использование будут варьироваться от теории к теории. Так, например, если теория определяет понятие отношения, то предикат является просто характеристической функцией, иначе известной как индикаторная функция отношения. Однако не все теории имеют отношения или основаны на теории множеств, поэтому нужно быть осторожным с правильным определением и семантической интерпретацией предиката.

Правда или ложь

Свойства объектов

Предикаты в математической логике также широко используются, чтобы говорить о свойствах объектов, определяя набор всех объектов, имеющих общее свойство. Так, например, когда P является предикатом X, иногда можно сказать, что P является свойством X. Аналогично, обозначение P (x) используется для обозначения предложения или утверждения P относительно объекта переменной Х. Множество, определенное P (x), записывается как и является множеством объектов, для которых P истинно.

Простым видом предиката (П) является булево выражение, и в этом случае входы в выражение сами являются значениями, объединенными с использованием булевых операций. Булево выражение со множеством истинности предиката является более сложным явлением.

Формальное определение

Предикат в грамматике

Существует два конкурирующих понятия предиката в теориях грамматики. Конкуренция между этими двумя концепциями породила путаницу в отношении использования термина «предикат» в теориях грамматики. Так что такое предикат? В этой статье рассматриваются оба эти понятия.

Первое понятие относится к традиционной грамматике, которая имеет тенденцию рассматривать предикат как одну из двух основных частей предложения, другая часть является предметом. Цель предиката состоит в том, чтобы завершить представление о предмете, например, что он делает или что из себя представляет.

Второе понятие было получено из работы в исчислении предикатов (логика предикатов, логика первого порядка) и является заметным в современных теориях синтаксиса и грамматики. В этом подходе предикат предложения в основном соответствует главному глаголу и любым вспомогательным средствам, которые сопровождают главный глагол. В то же время его аргументы (например, фразы существительные) находятся за пределами предиката.

В традиционной грамматике

Понятие П в традиционной грамматике вдохновлено пропозициональной логикой древности (в отличие от более современной логики предикатов). Предикат рассматривается как свойство, которое субъект имеет. Следовательно, предикат является выражением, которое может быть истинным. Таким образом, выражение «движется» верно для всего, что движется. Это дает ответ на вопрос, что такое предикат.

Такое классическое понимание предикатов было принято более или менее непосредственно в латинской и греческой грамматиках, и оттуда оно попало в грамматику английского и русского языков, где применяется непосредственно к анализу структуры предложения. Это понимание П также используется в англоязычных словарях.

Субъект и предикат

В синтаксисе

Синтаксический П указывает синтаксическую обоснованность применения произведения в формальной грамматике и аналогичен семантическому предикату, который определяет семантическую действительность применения произведения. В своей первоначальной реализации синтаксические предикаты имели форму «(α)?» и могли появляться только на левом краю произведения. Необходимым синтаксическим условием α может быть любой допустимый контекстно-свободный фрагмент грамматики.

Более формально синтаксический предикат представляет собой форму производственного пересечения, используемого в спецификациях парсера или в формальных грамматиках. В этом смысле термин имеет значение математической функции индикатора. Если p1 и p2 являются производственными правилами, язык, сгенерированный как p1, так и p2, является их заданным пересечением.

Размышляющие грамматики выражений (PEGs), изобретенные Брайаном Фордом, расширяют эти простые П, позволяя им появляться где угодно в пределах производства наравне с «не предикатами». Более того, Форд изобрел процедуру разбора для обработки этих грамматик в линейном времени.

Этот подход реализуется в ANTLR версии 3, которая использует детерминированные конечные автоматы для просмотра. Это может потребовать тестирования предиката для выбора между синтаксическими переходами (так называемый «пред-LL (*)» синтаксический анализ).

В современных теориях синтаксиса

Большинство современных теорий синтаксиса и грамматики берут свое начало в теории исчисления предикатов, связанных с Готлобом Фреге. Это понимание видит предикаты как отношения или функции, стоящие над аргументами. Они служат либо для назначения свойства одному аргументу, либо для связи двух или более аргументов друг с другом. Предложения состоят из предикатов и их аргументов (и дополнений) и являются, таким образом, структурами предикатного аргумента. В соответствии с ними данный П рассматривается как связывание его аргументов с большей структурой.

В логике

Логика первого порядка, также известная как исчисление предикатов первого порядка и логика предикатов, представляет собой набор формальных систем, используемых в математике, философии, лингвистике и информатике. Логика первого порядка использует квантованные переменные над объектами и позволяет использовать предложения, содержащие переменные. Это отличает его от логики высказываний, которая не использует кванторы или отношения.

Логика первого порядка

Подобные теории, как правило, является частью логики первого порядка вместе с определенной областью дискурса, по которой варьируются квантифицированные переменные. Иногда теория понимается в более формальном смысле, а это всего лишь набор предложений в логике первого порядка.

Используемые прилагательные отличают логику первого порядка от логики высших порядков, в которой есть П, имеющие определяющие предикаты или функции в качестве аргументов, или в которых разрешены один или оба квантора предикатов или кванторы функций. В теориях первого порядка предикаты часто связаны с множествами. В интерпретируемых теориях более высокого порядка их можно интерпретировать как множества. Нечто похожее используется и в определении предиката в программировании. Это не удивительно, ведь математика стала своего рода сырьем для этой науки.

Теоретическая часть

Существует много дедуктивных систем для видов суждений и логики первого порядка, которые являются как звуковыми (все доказуемые утверждения верны во всех моделях), так и полными (утверждения, которые верны для всех моделей, являются доказуемыми). Хотя отношение логического следствия разрешимо лишь наполовину, в автоматизированной теореме, доказанной в логике первого порядка, достигнут значительный прогресс. Логика первого порядка также удовлетворяет нескольким металогическим теоремам, которые делают ее пригодной для анализа в теории доказательств, такой как теорема Левенхайма-Сколема и теорема о компактности.

Логика первого порядка является стандартом для формализации математики в аксиомах и изучается в основах математики. Арифметика Пеано и теория множеств Цермело-Френкеля являются аксиоматизациями теории чисел и теории множеств, соответственно, являются частью логики первого порядка. Однако теория первого порядка не имеет возможности однозначно описывать структуру с бесконечной областью, например натуральные числа. Системы аксиом, которые полностью описывают эти две структуры (то есть системы категориальной аксиомы), могут быть получены в более сильных формах логики, таких как логика второго порядка.

Основы логики первого порядка были разработаны независимо Готлобом Фреге и Чарльзом Сандерсом Пирсом.

Источник

Логика: предикатная, формальная и сентенциальная. Кванторы и возникновение информатики

1 | Введение

Логика, как эпистемологический инструмент, — исследующий знание как таковое, — изобретена независимо в трёх отдельных государствах: Греции (Аристотелем), Китае (до правления Цинь Шихуанди) и Индии. В последних двух государствах логика не распространилась настолько, чтобы получить полноценное развитие. В античной же Греции логика сформировалась в своих основах столь определённо, что дополнилась только через 2 тысячелетия.

Значительные изменения в греческую логику, помимо Буля, Моргана и Рассела, внёс Фреге — самая важная фигура основателей формальной семантики. Он разработал логику предикатов и 2 вида кванторов, попытавшись создать «логически совершенный язык» о котором мечтал Лейбниц. Значимой личностью является также Гёдель, который открыл знаменитые две теоремы о неполноте, описывающие невозможность объединения множества доказуемых утверждений со множеством истинных. Он утверждал, что доказательства математики зависят от начальных предположений, а не фундаментальной истины, из которой происходят ответы. Одна из главных идей его работ состоит в том, что ни один набор аксиом, — в том числе математических, — не способен доказать свою непротиворечивость.

На этом этапе некоторые заметят влияние платонизма на австрийского логика. Совершенно верно, ведь Гёдель не раз заявлял о влиянии метафизики Платона на собственную деятельность. Но сам Платон развитию формальной логики способствовал лишь косвенно: в истории он вносит вклад в развитие другого направления — философской логики. Платоном созданы вопросы, на которых основывается вся западная академическая философия вплоть до наших дней. Философия, в том виде, котором она известна, возникла только благодаря учителю Аристотеля.

Платон — учитель Аристотеля

В другие периоды в логику также вносили дополнения:

античной школой стоицизма введены термины «модальности», «материальной импликации», «оценки смысла и истины», которые являются задатками логики высказываний;

также средневековыми схоластами введены несколько понятий;

Но главное, что сами логические операции не изменились. «Органон» Аристотеля, как сборник из 6 книг — первоисточник, где подробно описаны главные логические законы. «Органон» (с древнегреческого ὄργανον), означает — инструмент. Аристотель считал, что логика является инструментом к познанию. Он объединяет методом получения информации такие науки:

Физика — наука о природе;

Метафизика — наука о природе природы;

Биология — раздел физики, наука о жизни;

Психология — раздел физики, наука о душе;

Кинематика — раздел физики, наука о движении;

2 | Терминология

У каждой из наук должен быть идентичный фундамент в способе получения гнозисов (знаний), который позволит упорядочить информацию и вывести новые силлогизмы (умозаключения). Только таким образом получится прогресс в познании истины. Без логики наука была бы похожа на коллекционирование фактов, ибо информация бы не поддавалась анализу.

Сам Аристотель находит логике как средству убеждения иное применение: в риторике, спорах, дебатах, выступлениях и т.д., описывая это в труде «Риторика». В западной философии принято давать чёткие определения перед рассуждениями, поэтому определимся с терминами. Логика — наука о правильном мышлении.

В языковой зависимости возникают трудности трактовки термина «наука», но даже в оригинальном названии труда Фридриха Гегеля «Наука логики» — «Wissenschaft der Logik», употребляется слово «наука» (Wissenschaft). Поэтому придём к консенсусу и будем считать, что научной можно назвать ту дисциплину, в которой возможны открытия, исследование и анализ. Логика в таком случае — наука, ибо внутри неё возможно совершать открытия. Яркий пример — комбинаторика Лейбница.

Слово «правильный» веет нормативными коннотациями: правильное поведение, правильное выражение лица, и т.д. Перечисленное соответствует некоторым критериям и логика выставляет их (критерии) для правильного мышления.

Слово «мышление» понимается на интуитивном уровне, но чёткое объяснение затруднительно, обширно и иногда не объективно.

Бюст Аристотеля

3 | Формальная и неформальная логика

Первоначально, деление логики происходит на формальную и неформальную. Формальная логика отличается тем, что, в отличие от неформальной, записывается уравнениями. Неформальная же логика пишется выражениями в форме языка, поэтому она подходит для риторики, а формальная логика для абстрактных наук.

Формальная логика равным образом делится на дедуктивную и индуктивную. Они различаются тем, что в дедуктивном аргументе истинность условий гарантирует истинность умозаключения или вывода. В индукции же, при истинности условий одинаково возможен ложный и истинный вывод.

Законы формальной логики:

1. Закон тождества (А = А): эквивокация или двусмысленность недопустимы. Нельзя подменять одно понятие, другим.

2. Закон непротиворечия (А ∧ ¬А = 0): одно и то же утверждение не может быть истинным и ложным одновременно.

3. Закон исключения третьего или бивалентности (А ∨ ¬А = 1): утверждение может быть либо истинным, либо ложным — третьего не дано.

Принципы формальной логики:

1. Принцип достаточного обоснования: достаточными являются такие фактические и теоретические обоснования, из которых данное суждение следует с логической необходимостью.

4 | Сентенциальная логика (алгебра высказываний)

Базовые операции сентенциальной логики — логики высказываний, где заглавная буква означает предложение:

Отрицание (Утверждение ¬A истинно тогда и только тогда, когда A ложно): если имеем утверждение «А» и имеем утверждение «не А», то, когда утверждение «А» будет истинным — утверждение «не А» будет ложным. Также и когда утверждение «А» будет ложным — утверждение «не А» будет истинным.

Конъюнкция (Утверждение A ∧ B истинно, если и A, и B — истинны. Ложно в противном случае): в английском языке — союз «and/&»; в русском — «и». В утверждении «А и В», между «А» с «В» стоит знак конъюнкции — «∧». Утверждение «А и В» является истинным, если «А» с «В» являются истинными одновременно. Если хоть один элемент ложен, то всё утверждение ложно. «А и В» подразумевает, во-первых: истинность «А», во-вторых: истинность «В».

Дизъюнкция (Утверждение A ∨ B верно, если A или B (или оба) верны. Если оба не верны — утверждение ложно): в английском языке — союз «or»; в русском — «или». Существует два типа дизъюнкции — включающая и исключающая (в логике используется включающее «или»). Условия таковы, что утверждение «А или В» будет истинным, когда один или оба элемента истинны, но никогда — когда оба элемента ложны. Это противоречит нашему обыденному мышлению, т.к. когда спрашивают: «Чай или кофе?» мы выбираем один элемент, но в логике подразумевается выбор не только одного, а нескольких возможных.

Импликация (Утверждение A ⇒ B ложно, только когда A истинно, а B ложно): в английском языке — «therefore»; в русском языке — «следовательно». Подразумевает истинность одного элемента при истинности другого. Потому что условия истинности соблюдаются всегда, кроме случая, когда «А» истинно, а «B» ложно. Поэтому утверждение: «А» ложно, следовательно «B» ложно — истинно. Покажется, что когда «А» ложно, а «В» истинно — не соблюдаются условия, но это не так. Если вы скажете, что после дождя промокните — это утверждение будет истинным вне зависимости от того, пошёл дождь или нет.

Эквивалентность (Утверждение A ⇔ B истинно, только если оба значения A и B ложны, либо оба истинны): если истинно утверждение «А, следовательно В» и истинно утверждение «В, следовательно А», то истинными являются выражения «А эквивалентно В» и соответственно «В эквивалентно А». Условия истинности соблюдаются в случаях, когда оба элемента истинны или оба ложны.

Значение переменных

5 | Предикатная логика первого порядка

В XX веке, после добавлений в область логики работ Лейбница и Фреге, на основе этой дисциплины создаётся новая — информатика. Программирование сохраняет преемственность с видоизменённой логикой Аристотеля — предикатной логикой, описательная способность которой выше, чем у логики высказываний (сентенциальной).

Прежде чем разобрать этот новый тип логики, поговорим об её отличии от сентенциальной. Главная особенность предикатной логики, что заглавными буквами обозначаются предикаты, а не целые высказывания. Можно сказать, что предикат — это математическая функция, которая «накладывает» множество субъектов на множество утверждений.

Высказывание «Я пошёл в зоопарк» — состоит из субъекта и предиката. В нём субъект — «Я», а предикат — то, что остаётся кроме субъекта («пошёл в зоопарк»). Субъект — тот, кто совершает действие в предложении или имеет выраженное свойство; предикат — всё оставшееся. Таким образом, если в сентенциальной логике высказывание «Я пошёл в зоопарк» выражалось бы одной заглавной буквой, то в логике предикатов использовались бы две буквы (заглавная и подстрочная): «P» — для предиката; «x» — для субъекта. Субъекты обозначаются переменной («x»), потому что в предикатной логике появляются две относительно новые операции: универсальный и экзистенциальный кванторы. Особенность кванторов заключается в том, что ими возможно записать выражение истинное при всех возможных переменных «х» или хотя бы при одном.

Универсальный квантор (квантор всеобщности) обозначается символом — «∀», с указанием переменной под ним. Возьмём утверждение «Все пингвины чёрно-белые». В логике высказываний оно бы выражалось как «X ⇒ P», где «X» — нечто являющееся пингвином, а «P» — нечто являющееся чёрно-белым. В предикатной логике же используются субъекты и предикаты, поэтому нечто являющееся пингвином (субъект), обозначалось бы переменной «х» снизу под предикатом. «»х» — является пингвином, следовательно, является чёрно-белым». Записывается так: P(х) ⇒ B(х), где P(х): х — пингвин; B(х): x — чёрно-белый.

Однако этого недостаточно, ведь непонятно, один субъект «х» чёрно-белый или больше одного, а может вообще все. Поэтому утверждение «»х» — является пингвином, следовательно, является чёрно-белым», берётся в скобки и перед скобками используется символ «∀» с переменной «х» под ним — которые вместе и будут универсальным квантором.

Универсальный квантор переводится как: «Для всех «х» истинно, что …». Теперь утверждение «х — является пингвином, следовательно, является чёрно-белым» с универсальным квантором перед ним, расшифровывается так: «Для всех «х» истинно, что «х» — является пингвином, следовательно, является чёрно-белым». Это означает, что чем бы ни был объект во вселенной, если этот объект пингвин — он является чёрно-белым. Полная запись будет выглядеть так:

Экзистенциальный квантор (квантор существования) обозначается символом — «∃» с указанием переменной под ним. Возьмём утверждение «Некоторые пингвины серые». Как и в прошлый раз, выражение «»x» — является пингвином и «х» — является серым» возносим в скобки и ставим перед ними квантор, в этом случае экзистенциальный с указанной переменной. «»x» — является пингвином и «х» — является серым» записывается так: P(х) ∧ C(х), где P(х): х — пингвин; C(х): x — серый.

Экзистенциальный квантор можно перевести так: «Есть такой «х», для которого будет истинно, что …». Подразумевается, что есть как минимум один «х», для которого выполняются условия выражения. Если вам говорят, что ДНК не существует, достаточно показать одну молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты для опровержения этого утверждения. Также и с кванторами, если существует хотя бы один серый пингвин, то утверждение об отсутствии серых пингвинов будет ложно. Полная запись экзистенциального квантора для выражения «Есть такой «х», для которого будет истинно, что «x» — является пингвином и «х» — является серым», будет выглядеть так:

6 | Заключение

Примечательно, что есть возможность перевода одного вида квантора в другой. Возьмём утверждение «Все пингвины не являются серыми». Для универсального квантора текстовая запись будет такая: «Для всех «х», будет истинным утверждение о том, что если «х» — является пингвином, то «х» — не является серым объектом». Но утверждение изменяется и для экзистенциального квантора, используя знак отрицания: «Нет такого «х», для которого бы было истинным утверждение о том, что «x»— является пингвином и «х»— является серым».

В середине XIX века, Готлоб Фреге дополнил логику Аристотеля двумя этими операциями, которые позже сформировались в отдельную дисциплину — предикатную логику. С введением в логику экзистенциального квантора (после универсального) — предикатная логика, в основе своей, завершилась как система…

Источники:

1 — Аристотель: «Органон» — «Первая аналитика» и «Вторая аналитика»;

2 — Аристотель: «Риторика»;

3 — Готлоб Фреге: «Исчисление понятий»;

4 — «Monatshefte für Mathematik und Physik» 1931 г.: Курт Гёдель «О принципиально неразрешимых положениях в системе Principia Mathematica и родственных ей системах»;

5 — The Early Mathematical Manuscripts of Leibniz;

6 — Мельников Сергей: «Введение в философию Аристотеля»;

7 — Гильмутдинова Нина: «Логика и теория аргументации»;

Источник