Jak już wspomniał Sylvain Peyronnet, logika jest ważną częścią teoretycznej informatyki. Jednak nie wystarczy uczyć się logiki z podręczników przygotowanych dla czystych matematyków. Innymi słowy, ważne jest również, aby uczyć się logiki z bardziej „informatycznej” perspektywy.
Teoria modeli skończonych
Chcemy nauczyć się technik dotyczących struktur skończonych. Dobrze wiadomo, że wiele tradycyjnych narzędzi z teorii modeli, np. Zwartość i twierdzenie Löwenheim-Skolem, nie ma zastosowania do modeli skończonych. To prowadzi nas do badania teorii modeli skończonych . W tym obszarze polecam następujące doskonałe książki:
Podobszarem teorii modeli skończonych jest złożoność opisowa , w której chcemy scharakteryzować klasy złożoności według rodzaju logiki potrzebnej do zdefiniowania języków. Ostateczne odniesienie do złożoności opisowej to:
Dowód złożoności
Innym ważnym obszarem logiki w informatyce jest Proof Complexity , badanie trójdrożnej zależności między klasami złożoności, słabymi systemami logicznymi i systemem dowodzenia zdań. Rozważane są następujące dwa powiązane aspekty: (i) złożoność dowodów wzorów zdań, oraz (ii) badanie słabych teorii arytmetyki, zwanych arytmetyką ograniczoną .
Aspekt (i) dotyczy następującego pytania: „Czy istnieje system dowodu zdaniowego, w którym każda tautologia ma dowód wielomianu wielkości tautologii?”
Aspekt (ii) bada systemy logiczne, które wykorzystują ograniczone rozumowanie oparte na pojęciach ze złożoności obliczeniowej. Innymi słowy, możemy przypisać do każdego klasa złożoności teoria logiczna , gdzie provably całkowite funkcje w są dokładnie takie funkcje w klasie złożoność . Jednym z najnowszych osiągnięć jest nowy program badawczy zwany „ograniczoną matematyką odwrotną” zaproponowany przez Stephena Cooka i Phuonga Nguyena, którego celem jest klasyfikacja twierdzeń (interesujących się informatyką) w oparciu o (minimalną) złożoność obliczeniową pojęć potrzebnych do ich udowodnienia. .V C V C C.CVCVCC
Aspekty (i) i (ii) są ściśle powiązane z pojęciem tłumaczenia zdań zaproponowanym w artykule Cooka z 1975 r. , Który wprowadził teorię równań dla funkcji czasu i pokazał, w jaki sposób można przełożyć twierdzenia z na rodziny tautologii, które mają wielomianowe proofy długości w rozszerzonym systemie Frege proof.P VPVPV
Aby uzyskać doskonałe ankiety dotyczące złożoności dowodów, polecam następujące dwie książki:
Książka Cooka i Nguyena jest zasadniczo samowystarczalna, a całe niezbędne tło logiczne podano w rozdziałach 2 i 3. Rozdział 9 jest szczególnie interesujący, ponieważ autorzy wprowadzili niezwykle łatwą metodę definiowania własnej teorii dla dowolnych klas złożoności w . W tej metodzie musimy tylko dodać jeden dodatkowy aksjomat do podstawowej teorii , gdzie aksjomat po prostu stwierdza istnienie rozwiązania pełnego problemu klasy złożoności. Całkiem niesamowite!V 0PV0
Książka Krajíčka jest nieco trudniejsza, ponieważ założył, że czytelnicy znają już logikę matematyczną i teorię modeli (lub chętnie zapoznają się z niezbędnym tłem po drodze). Ale wiele się nauczysz czytając i rozumiejąc tę książkę.