Formale Grundlagen der Informatik III (FGI-3), Teil 1: Logik
(Wintersemester 2015/16)
Veranstalter:
Frank Heitmann
Zeit und Ort:
Montag, 14-16 in B-201 (erste Vorlesung am Montag, 12. Oktober)
Aktuelles:
Links
Folien:
- Errata:
- In Kapitel 2 (Aussagenlogik. Resolution) muss es beim Resolutionsalgorithmus
auf Folie 26 von fgi3_v2.pdf nicht eine do-while Schleife sein, sondern eine
repeat-until.
- Foliensatz 1 (VL 12.10). Kapitel 1. Aussagenlogik. Syntax & Semantik
- Foliensatz 2 (VL 19.10). Kapitel 2. Aussagenlogik. Resolution
- Foliensatz 3 (VL 26.10). Kapitel 3. Aussagenlogik. Natürliche Deduktion
- Einschub für die VL am 02.11. Prädikatenlogik. Synatx & Semantik
- Foliensatz 3 (VL 09.11). Kapitel 3. Aussagenlogik. Natürliche Deduktion
- Foliensatz 4 (VL 16.11). Kapitel 3. Aussagenlogik. Natürliche Deduktion. Korrektheit und Vollständigkeit
- Einschub für die VL am 23.11. Prädikatenlogische Normalformen
- Foliensatz 5 (VL 30.11). Kapitel 4. Prädikatenlogik. Resolution
- Foliensatz 5 (VL 07.12). Kapitel 4. Prädikatenlogik. Resolution
- Foliensatz 5 (VL 16.12). Kapitel 4. Prädikatenlogik. Resolution
- Fortsetzung der Vorlesung vom letzten Mal. Wir beweisen die fünf Sätze,
die in dem obigen Foliensatz im Ausblick stehen. Siehe Kapitel 2.4 und 2.5 im
Buch von Schöning.
- Foliensatz 6 (VL 04.01). Kapitel 5. Verification by Model Checking
- Foliensatz 7 (VL 11.01). Kapitel 6. Automatenbasiertes LTL Model Checking
- Foliensatz 8 (VL 25.01). Kapitel 6. Automatenbasiertes LTL Model Checking (Teil 2)
Kommentare/Inhalte:
In der Vorlesung werden verschiedene Logiken behandelt. Dies sind
insb. die Aussagenlogik, die Prädikatenlogik, die Modallogik sowie die
Temporallogiken CTL und LTL. Im Zentrum stehen nach Einführung von
Syntax und Semantik Ableitungsverfahren wie das Resolutionskalkül und
die Tableau-Methode sowie weitere (Semi-)Entscheidungsverfahren, um
bspw. das zentrale (Un-)Erfüllbarkeitsproblem zu lösen. Als wichtiger
Anwendungsfall dient uns in der Vorlesung der Bereich der
(Software-)Spezifikation und der (Software-)Verifikation.
Lernziel:
Vertiefte Kenntnisse grundlegender Modelle, Begriffe, Methoden und
Ergebnisse der Logik mit Anwendungen in der Verifikation.
Vorgehen:
Vorlesung. Material für selbstständige Übungen wird zur Verfügung
gestellt. Zum zeitnahen Verständnis des Stoffes wird die regelmässige
Bearbeitung der Übungen empfohlen.
Literatur:
Den Stoff der Vorlesung findet man insbesonder in
- Logic in Computer Science: Modelling and Reasoning about Systems,
Michael Huth and Michael Ryan, Cambridge University Press, 2nd
edition, 2004.
- Mathematical Logic for Computer Science, Mordechai Ben-Ari,
Springer, 3rd edition, 2012
- evtl. First-order logic and automated theorem proving. Melvin Fitting,
Melvin, Springer, 2nd edition 1996.
Für Grundlagen (Aussagenlogik, Prädikatenlogik) empfehle ich
- Schöning, Uwe (2000). Logik für Informatiker. Spektrum, Akademischer Verlag
sowie
- Hopcroft, John E., Motwani, Rajeev und Ullman, Jeffrey D. (2007) Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation, 3ed, Pearson/Addison-Wesley (auch auf Deutsch erhältlich).
für NP-Vollständigkeit und SAT.