Lógica matemática y fundamentos (2014-15)
El curso "Lógica matemática y fundamentos" ofrece una introducción a los sistemas lógicos clásicos, estructurándose en dos bloques temáticos. El primer bloque se dedica a la lógica proposicional, donde se abordan su sintaxis y semántica, y se exploran diversos sistemas deductivos y de decisión como la deducción natural, los tableros semánticos, las formas normales y el principio de resolución, culminando con el estudio de algoritmos para el problema de la satisfacibilidad (SAT). A continuación, se estudia la lógica de primer orden, extendiendo los conceptos previos de sintaxis, semántica y los métodos de prueba a este lenguaje más expresivo, e introduciendo temas específicos como las formas normales de Skolem, los modelos de Herbrand y la resolución de primer orden. Un componente distintivo del curso es su enfoque práctico, que exige la implementación computacional de los conceptos teóricos mediante el lenguaje de programación funcional Haskell y el uso del asistente de demostración Isabelle/HOL para la construcción de pruebas formales, dotando así al estudiante de una comprensión profunda que integra el fundamento teórico con la aplicación en la formalización y automatización del razonamiento.
Se trata de una asignatura del tercer año del Grado en Matemáticas de la Universidad de Sevilla.
Temas
- Lógica proposicional:
- Tema 1: Sintaxis y semántica de la lógica proposicional.
- Tema 2: Deducción natural proposicional.
- Tema 2a: Deducción natural proposicional con Isabelle/HOL.
- Tema 3: Tableros semánticos proposicionales.
- Tema 4: Formas normales.
- Tema 5: Resolución proposicional.
- Tema 6: Algoritmos para SAT. Aplicaciones y códigos.
- Lógica de primer orden:
- Tema 7: Sintaxis y semántica de la lógica de primer orden.
- Tema 8: Deducción natural en lógica de primer orden.
- Tema 8a: Deducción natural en lógica de primer orden con Isabelle/HOL.
- Tema 9: Tableros semánticos en lógica de primer orden.
- Tema 10: Formas normales de Skolem y cláusulas.
- Tema 11: Modelos de Herbrand.
- Tema 12: Resolución en lógica de primer orden.
Prácticas
Relaciones de ejercicios
- Relación 1a: Iniciación a la programación con Haskell.
- Relación 2: Representación del conocimiento proposicional.
- Relación 2a: Sintaxis y semántica de la lógica proposicional en Haskell.
- Relación 2b: Sintaxis y semántica de la Lógica proposicional.
- Relación 3: Deducción natural proposicional con Isabelle/HOL.
- Relación 4: Deducción natural en lógica de primer con Isabelle/HOL.
- Relación 5: Formalización de argumentos en lógica de primer orden.
- Relación 5: Argumentación en lógica de primer orden.
- Relación 6: Sintaxis y semántica de la lógica de primer orden.
- Relación 7: Tableros semánticos proposicionales en Haskell.
- Relación 8: Cuestiones sobre tableros semánticos.
- Relación 9: Formas normales en lógica proposicional en Haskell.
- Relación 10: Cuestiones.
- Relación 11: Cláusulas proposicionales en Haskell.
- Relación 12: Resolución proposicional en Haskell.
- Relación 13: Cuestiones.
- Relación 14: Argumentación y deducción natural en lógica de primer orden.
- Relación 15: Tableros semánticos en lógica de primer orden.
- Relación 16: Resolución en lógica de primer orden.
Exámenes
- Examen del 3 de septiembre de 2015:
Libros con los temas, ejercicios y exámenes
- En Temas de "Lógica matemática y fundamentos" (2014-15) se encuentran las transparencias de todo el curso en forma de libro.
- En Ejercicios de "Lógica matemática y fundamentos" (2014-15) se encuentran los ejercicios de todo el curso en forma de libro.
- En 50 ejercicios de argumentación se encuentran los enunciados de los ejercicios de formalización de argumentos.
Bibliografía
- M. Ben-Ari. Mathematical logic for computer science. (Springer, 2001).
- I. Bratko. Prolog programming for artificial intelligence (3 ed.). (Addison Wesley, 2001).
- K. Broda, S. Eisenbach, H. Khoshnevisan y S. Vickers. Reasoned programming. (Imperial College, 1994).
- M. Fitting. First-order logic and automated theorem proving. (Springer, 1996).
- J.H. Gallier. Logic for computer science (Foundations of automatic theorem proving). (Wiley, 1986).
- M.R. Genesereth y N.J. Nilsson. Logical foundations of artificial intelligence. (Morgan Kaufmann, 1987).
- C. Hall y J. O'Donnell Discrete mathematics using a computer. (Springer, 2000).
- M. Huth y M. Ryan. Logic in computer science: Modelling and reasoning about systems (Cambridge University Press, 2000). Incluye el tutor en la Red.
- A. Nerode y R.A. Shore. Logic for applications. (Springer, 1997).
- L. Paulson. Logic and proof (U. Cambridge, 2003).
- S. Reeves y M. Clarke Logic for computer science. (Addison-Wesley 1990 & 2003).
- U. Schöning. Logic for computer scientists. (Birkäuser, 1989).