วันจันทร์ที่ 2 มิถุนายน พ.ศ. 2557

มาเรียน Logic for Computer Science (2 -- Natural Deduction ภาคต่อ)

วันนี้เราจะมาต่อจากเมื่อวานนะคะ จาก Natural Deduction ทั้ง 10 ข้อ เราก็ได้รู้จักไปแล้ว 3 กฎ สำหรับใครที่เพิ่งเข้ามาหน้านี้ แนะนำว่าให้อ่าน ที่นี่ ก่อนจะเข้าใจได้มากกว่าค่ะ
4. Implication Introduction Rule อันนี้เป็นกฎที่เรากำลังจะสร้างเงื่อนไข ถ้า...แล้ว.... ดังนั้น ถ้าเรามี statement (ข้อสันนิษฐาน)นึง และก็มีข้อพิสูจน์อันนึงว่าเกิดอะไรขึ้น เราก็จะสามารถสร้างข้อสรุปได้ว่า ถ้า statement นั้นแล้ว...

ตัวอย่างเช่น

statement = ฝนตก
derivation =                      ท้องฟ้าวันนี้มีเมฆครึ้มและพื้นถนนเปียก
_____________________________________(and E)
    พื้นถนนเปียก
เราก็จะพิสูจน์ข้อสรุปได้คือ conclusion = ถ้า ฝนตก แล้ว พื้นถนนเปียก
ซึ่ง statement = ฝนตก จะเรียกว่า discharged assumption คือมันไม่จำเป็นต้องใช้อีกแล้วสำหรับข้อสรุปบทพิสูจน์ เนื่องจากว่าถ้าดู ข้อสรุปหรือ conclusion ดีๆ จะเห็นว่า statement มันถูกรวมไปใน if ของ conclusion เรียบร้อยแล้ว
สามารถเขียน derivation ได้แบบนี้ค่ะ
                                                             ฝนตก
                                              __________________________
      ท้องฟ้าวันนี้มีเมฆครึ้มและพื้นถนนเปียก
_____________________________________(and E)
    พื้นถนนเปียก
                                      _________________________________(If I)
                                                  (ฝนตก -> พื้นถนนเปียก)

5. Implication Elimination Rule กฎ ข้อนี้บอกว่า ถ้าเรามีข้อพิสูจน์ (derivation) อันแรกที่อยู่ในรูปแบบของถ้าแล้ว(implication) และเรามีข้อพิสูจน์อีกอันที่ตรงกับ statement ใน implication เราก็สามารถที่จะสรุปบทพิสูจน์ออกมาเป็น ข้อสรุปของ implication ได้
พูดง่ายๆก็คือ ถ้าเรามีข้อมูลตรง if ว่าจริง ข้อมูลหลัง then ก็จะเป็นข้อสรุป

ตัวอย่างเช่น
derivation 1 =      ฝนตก
                        ________
                          ฝนตก
derivation 2=                                  ฝนตก -> พื้นถนนเปียก
_____________________________________
     ฝนตก -> พื้นถนนเปียก
เราก็จะพิสูจน์ข้อสรุปได้คือ conclusion =  พื้นถนนเปียก

สามารถเขียน derivation ได้แบบนี้ค่ะ
                                                 ฝนตก         (ฝนตก -> พื้นถนนเปียก)
                                      _______________________________________(If E)
                                                   พื้นถนนเปียก


6. Negation Elimination Rule  เป็นกฎที่บอกเราว่า ถ้ามีข้อพิสูจน์สองข้อใดๆที่มันขัดแย้งกันเอง ข้อสรุปก็คือ contradiction ซึ่งใช้สัญลักษณ์ เหมือนตัว T กลับด้านนะคะ

ตัวอย่างเช่น

derivation 1 =      ฝนตก
                        ________
                          ฝนตก
derivation 2=                                        ฝนไม่ตก
_______________________
  ฝนไม่ตก
เราก็จะพิสูจน์ข้อสรุปได้คือ conclusion =  contradiction เพราะมันขัดแย้งกัน

สามารถเขียน derivation ได้แบบนี้ค่ะ
                                                     ฝนตก            ฝนไม่ตก
                                      _______________________________________(~ E)
                                                                 contradiction

7. Negation Introduction Rule กฎ ข้อนี้บอกว่า ถ้าเรามี statement(ข้อสันนิษฐาน) นึง แล้วพิสูจน์ (derivation) ที่ได้ผลลัพธ์ว่า contradiction ดังนั้นเราจะสรุปข้อพิสูจน์เราได้เป็น ตรงกันข้ามกับ statement (ข้อสันนิษฐาน) ที่คิดไว้

ตัวอย่างเช่น
statement =      ฝนตก
derivation 1 =  พื้นถนนไม่เปียก

derivation 2 =                   ฝนตก               ฝนตก -> พื้นถนนเปียก
_____________________________________
   พื้นถนนเปียก
เราก็จะพิสูจน์ข้อสรุปได้คือ conclusion =  ฝนไม่ตก

สามารถเขียน derivation ได้แบบนี้ค่ะ
                                                 ฝนตก         (ฝนตก -> พื้นถนนเปียก)
                                         _______________________________________(If E)
             พื้นถนนไม่เปียก                             พื้นถนนเปียก
______________________________________________(~ E)
                                contradiction
___________________________________________(~ I)
                              ฝนไม่ตก

ซึ่ง statement = ฝนตก จะเรียกว่า discharged assumption คือมันไม่จำเป็นต้องใช้อีกแล้วสำหรับข้อสรุปบทพิสูจน์ เนื่องจากว่าถ้าดู ข้อสรุปมันตรงกันข้ามกับข้อสันนิษฐานที่เราคิดไว้

8. Reduction Ad Absurdum Rule กฎข้อนี้ตรงกันข้ามกับ ~I เพราะถ้าเรามี negation of statement(ข้อสันนิษฐาน) นึง แล้วพิสูจน์ (derivation) ที่ได้ผลลัพธ์ว่า contradiction ดังนั้นเราจะสรุปข้อพิสูจน์เราได้เป็น ตรงกันข้าม คือได้ statement (ข้อสันนิษฐาน)

ตัวอย่างเช่น
statement =      ฝนไม่ตก
derivation 1 =  พื้นถนนไม่เปียก

derivation 2 =                   ฝนไม่ตก               ฝนไม่ตก -> พื้นถนนไม่เปียก
_____________________________________
   พื้นถนนไม่เปียก
เราก็จะพิสูจน์ข้อสรุปได้คือ conclusion =  ฝนตก

สามารถเขียน derivation ได้แบบนี้ค่ะ
                                                 ฝนไม่ตก         (ฝนไม่ตก -> พื้นถนนไม่เปียก)
                                         _______________________________________(If E)
             พื้นถนนเปียก                             พื้นถนนไม่เปียก
______________________________________________(~ E)
                                contradiction
___________________________________________(RAA)
                              ฝนตก

 ซึ่ง statement = ฝนไม่ตก จะเรียกว่า discharged assumption คือมันไม่จำเป็นต้องใช้อีกแล้วสำหรับข้อสรุปบทพิสูจน์ เนื่องจากว่าถ้าดู ข้อสรุปมันตรงกันข้ามกับข้อสันนิษฐานที่เราคิดไว้

9. Disjunction Introduction Rule กฎ ข้อนี้บอกว่า ถ้าเรามีข้อพิสูจน์ได้ข้อสรุปอันนึง เราก็สามารถที่จะบอกได้ว่ามันเป็นข้อสรุปนั้นหรือข้อสรุปอื่นก็ได้ เพราะการใช้ "หรือ" จะเป็นจริงเมื่ออย่างใดอย่างหนึ่งเป็นจริง

ตัวอย่างเช่น

derivation 1 =  ท้องฟ้าวันนี้มีเมฆครึ้ม (ใช้ axiom rule ดังนั้นขอละไว้ในฐานที่เข้าใจนะคะ)
เราก็จะพิสูจน์ข้อสรุปได้คือ conclusion =  ท้องฟ้าวันนี้มีเมฆครึ้ม หรือ ฝนตก

สามารถเขียน derivation ได้แบบนี้ค่ะ
                                                
                                ท้องฟ้าวันนี้มีเมฆครึ้ม
___________________________________________(or I)
                     ท้องฟ้าวันนี้มีเมฆครึ้ม หรือ ฝนตก
 
10. Disjunction Elimination Rule กฎข้อนี้บอกว่า ถ้าเรามีข้อพิสูจน์ได้ข้อสรุปที่สามารถเป็นอย่างใดอย่างหนึ่ง  เราก็ตั้งข้อสันนิษฐาน(statement) ขึ้นมา แล้วถ้าข้อสันนิษฐานทั้งสองอันนั้นสามารถพิสูจน์ได้ข้อสรุปตรงกัน เราก็สามารถพิสูจน์ได้ข้อสรุปนั้นเช่นกัน

ตัวอย่างเช่น
derivation 1 =  ฝนตก หรือ สปริงเกอร์ถูกเปิดอยู่
derivation 2 =               ฝนตก      (ฝนตก -> พื้นถนนเปียก)
                    ___________________________________________(if E)
                                     พื้นถนนเปียก
derivation 3 =     สปริงเกอร์ถูกเปิดอยู่     (สปริงเกอร์ถูกเปิดอยู่  -> พื้นถนนเปียก)
                    __________________________________________________(if E)
                                                   พื้นถนนเปียก

เราก็จะพิสูจน์ข้อสรุปได้คือ conclusion =  พื้นถนนเปียก

สามารถเขียน derivation ได้แบบนี้ค่ะ
 ซึ่ง statement = it's raining กับ statement = the sprinkler is on จะเรียกว่า discharged assumption คือมันไม่จำเป็นต้องใช้อีกแล้วสำหรับข้อสรุปบทพิสูจน์

 เราพยายามพิมพ์ใหม่ให้เป็นภาษาไทยแล้วแต่มันยาวมากล้นหน้า ทำให้ดูแล้วงง ก็เลยขอตัดแปะเวอร์ชันภาษาอังกฤษจากเอกสารมาแทนแล้วกันนะคะ

ตอนนี้ก็รู้จัก Natural Deduction ทั้ง 10 แบบครบแล้วนะคะ ก็จะเห็นว่าจริงๆมันคือวิธีการคิดหาเหตุผลที่มนุษย์เราใช้กันอยู่แล้ว คราวหน้าจะนำวิธีกฎทั้ง 10 แบบนี้มาเขียนเป็นบทพิสูจน์ที่ยาวๆและตรงกับสถานการณ์จริงดู เพื่อที่ว่าจะได้เข้าใจมากขึ้นว่าถูกเอาไปใช้อย่างไรนะคะ

2 ความคิดเห็น:

  1. อาจารย์มด สอน Machine Learning กับ Computer Logic ให้หน่อยคับ

    ตอบลบ
  2. ML นี่อาจจะสอนไม่ไหวนะจ๊ะ แต่ว่าจะพยายามหาเวลามาเขียน Logic ต่อให้ได้เลย

    ตอบลบ