Rezoluce v predikátové logice

Rezoluce v predikátové logice

RezoluÄ_ní pravidlo
Máme dvÄ_ predikátové klauzule (tj. dvÄ_ disjunkce atomických nebo negovaných atomických formulí). OznaÄ_me je L1 ∨ ... ∨ Lk, M1 ∨ ... ∨ Mn. Platí-li pro (predikátové) literály Li a Mj z tÄ_chto klauzulí a nÄ_jakou substituci θ ekvivalence Liθ ≡ ¬Mjθ, můžeme aplikovat následující rezoluÄ_ní pravidlo:

L1 ∨ ... ∨ Lk             M1 ∨ ... ∨ Mn
(L1 ∨ ... ∨ Li-1 ∨ Li+1 ∨ ... ∨ Lk ∨ M1 ∨ ... ∨ Mj-1 ∨ Mj+1 ∨ ... ∨ Mn

Substituce θ se nazývá unifikace. Unifikací můžeme najít vícero, zajímají nás ale ty nejobecnÄ_jší (tzv. most general unifier - mgu), tedy takové unifikace θ, že pro každou unifikaci ξ existuje substituce η, že ξ = θη. S nejobecnÄ_jšími unifikacemi poÄ_ítáme proto, aby závÄ_r pravidla byl co nejobecnÄ_jší.

PÅ_íklad

P(f(x)) ∨ Q(g(x),x)            ¬Q(u,v) ∨ ¬R(u,v)
P(f(x)) ∨ ¬R(g(x),x)

kde byla použita mgu θ={u/g(x), v/x}.

Rezoluce je posloupnost rezoluÄ_ních pravidel, která aplikujeme na poÄ_áteÄ_ní množinu klauzulí i na výsledky pÅ_edchozích rezoluÄ_ních pravidel.
Chceme-li zjistit, jestli lze z množiny formulí Γ odvodit formule φ, postupujeme buÄ_ dopÅ_ednÄ_ (takto fungují produkÄ_ní systémy, DATALOG), nebo zpÄ_tnÄ_ (napÅ_. PROLOG). DopÅ_edná metoda vezme množinu Γ a aplikuje na ni rezoluci tak dlouho, dokud není odvozena φ nebo dokud nemáme odvozenu množinu vÅ¡ech teorémů. Metoda zpÄ_tná aplikuje rezoluci na množinu Γ∪{¬φ}, pÅ_iÄ_emž první použité pravidlo má jako jeden z pÅ_edpokladů ¬φ. Cílem je dojít k prázdné klauzuli, která indikuje spornost množiny Γ∪{¬φ}, a tedy odvoditelnost φ z Γ.

PodrobnÄ_jší informace o rezoluci a unifikaÄ_ním algoritmu zaznÄ_ly v pÅ_ednášce a jsou obsaženy na stránkách University of Miami. UpozorÅ_uji, že tam používají trochu jiné znaÄ_ení (napÅ_. výrokovou spojku ∨ znaÄ_í |).