Tilbake
4.4

4.4 Drill — oversett til predikatlogikk og evaluer mot modell (fasit)

Hele F2-repertoaret drillet: oversettelse, scope og modell-evaluering med fasit og trinnvis føring.

75 min
14 oppgaver
Drilloversett til predikatlogikkevaluer mot modell (fasit)
Din fremgang i kapitlet
0 / 14 oppgaver
Forkunnskaper: Drillen forutsetter hele Del 4, altså kap. 4.1 om predikater, konstanter og kvantorer, kap. 4.2 om virkefelt og kvantorløfting, og kap. 4.3 om modeller og evaluering. Konnektivene og sannhetstabellene kommer fra kap. 3.1, mengdelæren fra kap. 3.4.

Sist du var her — de fire reglene alt i kapitlet hviler på:

- Parringsregelen: \forall parres med \rightarrow, \exists parres med \land. Allkvantoren trenger en betingelse, eksistenskvantoren trenger et funn.
- Ordnede par er ordnede: a,bb,a\langle a,b\rangle \neq \langle b,a\rangle. De to må slås opp hver for seg.
- Leseregelen for virkefelt: den kvantoren som står lengst til venstre, er valgt én gang for alle; den innerste velges på nytt for hvert valg den ytterste gjør.
- Evalueringsregelen: en atomær formel er sann hviss oppslaget i tolkningsfunksjonen gir medlemskap. P(t)P(t) er sann hviss F(t)F(P)F(t) \in F(P); R(t1,t2)R(t_1,t_2) er sann hviss F(t1),F(t2)F(R)\langle F(t_1), F(t_2)\rangle \in F(R).

Alle symbolene står samlet i Symbol- og formellisten nederst.

Løsningsoppskriftene (~10 min)

To sjangre, to algoritmer. Begge er korte, og begge er verdt å kunne så godt at du kan skrive dem ned uten å tenke.

Oversettelsesalgoritmen

De fem trinnene i en oversettelsesoppgave: finn individene → finn predikatene og tell argumentplassene → skriv nøkkelen → bygg formelen → les den tilbake.

Trinn 1 — finn individene. Egennavn og entydige beskrivelser blir konstanter. Kvantoruttrykk som alle, noen, ingen blir kvantor pluss variabel, aldri konstant.

Trinn 2 — finn predikatene, og tell argumentplassene. Én plass for egenskaper, to for relasjoner, tre for gi-typen.

Trinn 3 — skriv nøkkelen, med argumentplassene markert: H(x,y)H(x,y): «xx hjelper yy».

Trinn 4 — bygg formelen med riktig parring: \forall med \rightarrow, \exists med \land. Sett parentes rundt kvantorens virkefelt.

Trinn 5 — les formelen tilbake til norsk, ledd for ledd. Stivt norsk er meningen; kontrollen er om du kommer tilbake til noe som ligner setningen du startet med.

Evalueringsalgoritmen

De fem trinnene i en modelloppgave: skriv modellen → finn hovedkonnektivet → slå opp hvert atom → prøv hvert individ ved kvantorer → pek ut det avgjørende individet.

Trinn 1 — skriv modellen ned, også når oppgaven oppgir den. Uten den kan svaret ditt ikke kontrolleres.

Trinn 2 — finn hovedkonnektivet. Se bort fra alt i parentes, og se hva som blir stående igjen. Det forteller deg hvilken sannhetstabell som gjelder til slutt.

Trinn 3 — slå opp hvert atom i to trinn: hva konstanten viser til, og om det individet eller det ordnede paret er medlem av ekstensjonen.

Trinn 4 — ved kvantorer: prøv hvert individ i domenet etter tur, med fullstendige oppslag for hvert. Allkvantoren krever at alle går igjennom; eksistenskvantoren krever minst én.

Trinn 5 — pek ut det avgjørende individet. Hvem velter en \forall-påstand, eller hvem redder en \exists-påstand? Dette trinnet er forskjellen på et riktig og et fullstendig svar.

Nøkkelen

Linjene som sier hva hvert symbol står for. Dette er Del 4s motstykke til variabelforklaringen i en sannhetstabell, og den er like obligatorisk.

(1)  h:      Hedda
     D(x):   x er deltaker
     K(x,y): x kjenner y

Argumentplassene skal være markert. «KK = kjenner» er en halv nøkkel: den sier ikke hvilken plass som er den som kjenner. Uten den opplysningen er formelen din ikke tolkbar, og en utolkbar formel kan ikke rettes.

Nøkkelen skal stå der også når oppgaven oppgir predikatene. Oppgaven oppgir dem som regel knapt, og gjentakelsen koster deg femten sekunder.

Parringskontrollen

Kontrollen som fanger den vanligste feilen i oversettelsesoppgaver: gå gjennom formelen og se at hver \forall har et \rightarrow inni seg, og hver \exists et \land.

Kontrollen tar fem sekunder og gjelder også når formelen er negert eller har flere kvantorer. Negasjonen flytter seg mellom de ekvivalente formene; parringen skifter aldri.

Slik ser bruddene ut, og hva de betyr:

- x(A(x)B(x))\forall x\,(A(x) \land B(x)) påstår at alt i domenet er A. Absurd sterkt.
- x(A(x)B(x))\exists x\,(A(x) \rightarrow B(x)) er sann så snart det finnes én ting som ikke er A. Nesten tomt.

Kontrollen er ikke en huskeregel, den er en avlesning. Ser du \forall og \land i samme parentes, les formelen tilbake til norsk — feilen blir synlig av seg selv.

Ordnet-par-kontrollen

Kontrollen som fanger den vanligste feilen i modelloppgaver: skriv ned paret du leter etter, i riktig rekkefølge, før du slår opp.

Skal du evaluere H(e,d)H(e,d), skriver du først «jeg spør om Even,DinaF(H)\langle \text{Even}, \text{Dina}\rangle \in F(H)», og deretter slår du opp. Har du skrevet paret riktig, kan du ikke lenger forveksle det med det motsatte.

Grunnen til at feilen er så vanlig, er at norsk hjelper deg å lese slurvete. Ser du Dina,Even\langle \text{Dina}, \text{Even}\rangle i mengden og spør om Even hjelper Dina, er det lett å se «Dina og Even» og svare ja.

Kontrollen har en gratis bonus: når du har skrevet paret, er selve oppslaget mekanisk, og du kan lese negative svar rett ut av modellen. Står ikke paret der, er formelen usann — modellen er fullstendig.

Tidsbudsjett for en Del 4-oppgave

Anslaget du kan regne med når en F2-oppgave dukker opp på eksamen.

En slik oppgave er én av ti besvarelser i det nyeste settformatet, og skrivetiden per besvarelse er omtrent 20 minutter. Differansen opp til de fire timene går til å lese hele settet, velge oppgaver og lese gjennom til slutt.

Slik fordeler de tjue minuttene seg i praksis:

- 3 minutter: les oppgaven, tell kravene, skriv nøkkelen eller modellen ned.
- 12 minutter: selve arbeidet — formlene eller oppslagene, med føring.
- 5 minutter: parafrasekontroll eller motmodell, og en gjennomlesing mot kravene du telte.

Merk at F2-oppgaver er blant de raskeste i settet når du har øvd. Det er nettopp derfor de er verdt å øve på: de frigjør tid til de redegjørende oppgavene, som ikke kan gjøres fort.

✏️Eksempel 1: Gjennomgått case med margnotater
Nyskrevet eksamensoppgave: «(a) Oversett setningene under til predikatlogikk med nøkkelen som er oppgitt. (b) Avgjør sannhetsverdien til hver av formlene dine i modellen MM, og vis framgangsmåten. (c) Oppgi en motmodell for den ene formelen som er usann.»

D  = { Dina, Even, Frida, Gaute }

F(d) = Dina
F(e) = Even
F(f) = Frida
F(g) = Gaute

F(V) = { Dina, Frida }
F(H) = { <Dina, Even>, <Frida, Even>, <Even, Gaute> }

V(x)   betyr  x er veileder
H(x,y) betyr  x hjelper y

(2) a. Alle veilederne hjelper Even.
    b. Gaute hjelper noen.
(a) Oversettelsene.

Nøkkelen er oppgitt i modellen, men jeg gjentar den med argumentplassene markert:

(3)  e:      Even
     g:      Gaute
     V(x):   x er veileder
     H(x,y): x hjelper y

a) x(V(x)H(x,e))\forall x\,(V(x) \rightarrow H(x,e))

Tilbakelest: «for enhver ting gjelder at hvis den er veileder, så hjelper den Even.» Allkvantor med implikasjon, siden veileder er betingelsen som avgrenser hvem påstanden gjelder. Konstanten ee står i andre argumentplass, siden Even er den som blir hjulpet.

b) yH(g,y)\exists y\,H(g,y)

Tilbakelest: «det finnes minst én ting som Gaute hjelper.» Her er gg en konstant i første plass, og kvantoren binder bare andre plass. Merk at det ikke står noe \land her — parringsregelen gjelder når eksistenskvantoren skal avgrense hva slags ting det er snakk om, og her er det ingen slik avgrensning.

> Margnotat: legg merke til at nøkkelen står før formlene, ikke etter. Det er ikke pynt — det er den rekkefølgen som gjør at leseren kan følge deg, og den samme rekkefølgen som en sannhetstabell krever av variabelforklaringen.

(b) Evalueringen.

Formel a) — sann. Hovedkonnektivet er allkvantoren, så jeg prøver hvert individ i domenet. F(e)=EvenF(e) = \text{Even}.

- Dina: DinaF(V)\text{Dina} \in F(V)? Ja. Konsekventen: Dina,EvenF(H)\langle \text{Dina}, \text{Even}\rangle \in F(H)? Ja. Implikasjonen er sann.
- Even: EvenF(V)\text{Even} \in F(V)? Nei. Antesedenten er usann, og implikasjonen er sann av tom sannhet — uansett hvem Even hjelper.
- Frida: FridaF(V)\text{Frida} \in F(V)? Ja. Konsekventen: Frida,EvenF(H)\langle \text{Frida}, \text{Even}\rangle \in F(H)? Ja. Sann.
- Gaute: GauteF(V)\text{Gaute} \in F(V)? Nei. Sann av tom sannhet.

Alle fire går igjennom. Formelen er sann.

> Margnotat: her står testen før konklusjonen — hvert individ er ført opp med sitt oppslag, og først deretter kommer sannhetsverdien. Det er den rekkefølgen som gir uttelling. Motsatt rekkefølge — «formelen er sann, for alle veilederne hjelper Even» — er en påstand med et vedheng, ikke en utregning.

Formel b) — usann. Hovedkonnektivet er eksistenskvantoren. F(g)=GauteF(g) = \text{Gaute}, så jeg leter etter et par som begynner med Gaute.

- Gaute,Dina\langle \text{Gaute}, \text{Dina}\rangle — ikke i F(H)F(H).
- Gaute,Even\langle \text{Gaute}, \text{Even}\rangle — ikke i F(H)F(H).
- Gaute,Frida\langle \text{Gaute}, \text{Frida}\rangle — ikke i F(H)F(H).
- Gaute,Gaute\langle \text{Gaute}, \text{Gaute}\rangle — ikke i F(H)F(H).

Ingen av de fire mulige parene finnes. Formelen er usann.

> Margnotat: legg merke til at alle fire mulighetene er ført opp. For en usann eksistensformel er hele listen begrunnelsen — du kan ikke stoppe før du har utelukket alt. For en sann eksistensformel er det motsatt: ett funn er nok, og da stopper du.

(c) Motmodell for formel b).

Legg ett par til i F(H)F(H) som begynner med Gaute, for eksempel Gaute,Frida\langle \text{Gaute}, \text{Frida}\rangle. Da blir

F(H)={Dina,Even,Frida,Even,Even,Gaute,Gaute,Frida}F(H) = \{\langle \text{Dina}, \text{Even}\rangle, \langle \text{Frida}, \text{Even}\rangle, \langle \text{Even}, \text{Gaute}\rangle, \langle \text{Gaute}, \text{Frida}\rangle\}

og formel b) blir sann, siden det nå finnes en ting Gaute hjelper. Formel a) står uendret sann, siden endringen ikke berører noen veileder.

> Margnotat: motmodellen endrer nøyaktig det oppslaget som avgjorde svaret, og sier eksplisitt at den andre formelen ikke berøres. Å bygge en helt ny modell ville vært riktig, men det ville ikke vist hva som bar svaret.

Del 1 av drillen — oversettelse (~25 min)

Oppgave 1 til 6. De første er små; fra oppgave 4 kommer nektelser, feilretting og scope.

📝Oppgave 1
F2

Bruk nøkkelen under.

(4)  i:      Iselin
     S(x):   x er student
     Le(x,y): x leste y

a) Oversett «Iselin er student».
b) Oversett «Alle studentene er studenter». Hva er merkelig med resultatet?
c) Hvor mange argumentplasser har LeLe, og hva kalles det tallet?

📝Oppgave 2
Sjanger F2

Bruk nøkkelen under, og oversett hver setning.

(5)  D(x): x er deltaker
     M(x): x møtte opp

a) Alle deltakerne møtte opp.
b) Noen deltakere møtte opp.
c) Les begge formlene tilbake til norsk, ledd for ledd.

📝Oppgave 3
Sjanger F2

Bruk nøkkelen under.

(6)  n:      Nora
     A(x):   x er ansatt
     R(x,y): x rapporterer til y

a) Alle ansatte rapporterer til Nora.
b) Nora rapporterer til noen ansatte.
c) Forklar i én setning hvorfor a) og b) ikke kan bruke samme argumentrekkefølge i RR.

📝Oppgave 4
Sjanger F2

Bruk nøkkelen under, og oppgi to ekvivalente formler for hver setning.

(7)  R(x): x er rapport
     Le(x): x er levert

a) Ingen rapporter er levert.
b) Ikke alle rapporter er levert.
c) Navngi loven som knytter de to formene sammen i hvert tilfelle.

📝Oppgave 5
Sjanger F2

En kandidat har levert oversettelsene under. Nøkkelen er B(x)B(x): «xx er bibliotekar», S(x)S(x): «xx synger». For hver formel: avgjør om den er riktig, og hvis ikke, si hva som er galt og skriv den riktige.

a) «Alle bibliotekarer synger» → x(B(x)S(x))\forall x\,(B(x) \land S(x))
b) «Noen bibliotekarer synger» → x(B(x)S(x))\exists x\,(B(x) \rightarrow S(x))
c) «Alle bibliotekarer synger» → xB(x)S(x)\forall x\,B(x) \rightarrow S(x)
d) «Ingen bibliotekarer synger» → x(B(x)¬S(x))\forall x\,(B(x) \rightarrow \lnot S(x))

📝Oppgave 6
Sjanger F2

Betrakt setningen «Hver veileder leste en søknad.»

(8)  V(x):   x er veileder
     Sø(y):  y er søknad
     Le(x,y): x leste y

a) Skriv begge scope-lesningene.
b) Gi en entydig parafrase for hver.
c) Beskriv en situasjon der den ene er sann og den andre usann.
d) Hvilken av lesningene krever kvantorløfting, og hvorfor?

Del 2 av drillen — evaluering mot modell (~25 min)

— naturlig pausepunkt —

Oppgave 7 til 11. Alle bruker modellen under, som er den samme som i eksempel 1. Skriv den av på kladden før du begynner — det er trinn 1 i algoritmen.

D  = { Dina, Even, Frida, Gaute }

F(d) = Dina
F(e) = Even
F(f) = Frida
F(g) = Gaute

F(V) = { Dina, Frida }
F(H) = { <Dina, Even>, <Frida, Even>, <Even, Gaute> }

V(x)   betyr  x er veileder
H(x,y) betyr  x hjelper y
📝Oppgave 7
Sjanger F2

Bruk modellen. Avgjør sannhetsverdien til hver atomære formel, og vis oppslaget i to trinn.

a) V(d)V(d)
b) V(e)V(e)
c) H(d,e)H(d,e)
d) H(e,d)H(e,d)

📝Oppgave 8
Sjanger F2

Bruk modellen. Avgjør sannhetsverdien, og vis mellomtrinnene.

a) V(e)H(e,g)V(e) \lor H(e,g)
b) V(g)H(g,e)V(g) \rightarrow H(g,e)
c) V(f)¬H(f,g)V(f) \land \lnot H(f,g)
d) ¬(H(e,d)H(g,e))\lnot(H(e,d) \lor H(g,e))

📝Oppgave 9
Sjanger F2

Bruk modellen. Avgjør sannhetsverdien, før opp hvert individ du prøver, og pek ut det avgjørende individet.

a) xV(x)\exists x\,V(x)
b) xV(x)\forall x\,V(x)
c) ¬xH(x,x)\lnot\exists x\,H(x,x)
d) x(H(x,g)¬V(x))\forall x\,(H(x,g) \rightarrow \lnot V(x))

📝Oppgave 10

(Krevende. Sjanger F2 — nøstede kvantorer.) Bruk modellen. Evaluer i to lag, og vis begge.

a) xyH(x,y)\forall x\,\exists y\,H(x,y)
b) yx(V(x)H(x,y))\exists y\,\forall x\,(V(x) \rightarrow H(x,y))
c) Forklar i to setninger hvorfor a) og b) kan ha ulik sannhetsverdi her, når de begge handler om hvem som hjelper hvem.

📝Oppgave 11
Sjanger F2

En kandidat har svart slik på en modelloppgave:

> «H(e,d)H(e,d) er sann, siden Dina og Even står sammen i F(H)F(H). Og H(d,g)H(d,g) er sann, for Dina hjelper Even, og Even hjelper Gaute, så Dina hjelper Gaute.»

a) Hva er galt med den første påstanden?
b) Hva er galt med den andre?
c) Skriv de to riktige svarene med fullstendig oppslag.

Del 3 av drillen — kombinert (~15 min)

Oppgave 12 til 14. Her gjøres oversettelse og evaluering i samme oppgave, slik en eksamensoppgave i det nyeste formatet gjør det. Modellen er fortsatt den samme.

📝Oppgave 12

(Krevende. Sjanger F2 — kombinert.) Bruk modellen. For hver setning: oversett til predikatlogikk, og avgjør deretter sannhetsverdien med fullstendig framgangsmåte.

a) Alle veilederne hjelper Even.
b) Noen som ikke er veileder, hjelper noen.
c) Ingen veileder hjelper Gaute.

📝Oppgave 13

(Krevende. Sjanger F2 — identitet.) Bruk modellen.

a) Oversett «Bare Even hjelper Gaute» til predikatlogikk.
b) Avgjør sannhetsverdien i modellen, med fullstendig framgangsmåte.
c) Beskriv en motmodell der formelen får motsatt verdi, og forklar hvorfor endringen virker.

📝Oppgave 14

(Krevende. Sjanger F2, full sjanger.) «Betrakt modellen og setningen under. (i) Oversett setningen til predikatlogikk. (ii) Vis at setningen er scope-flertydig ved å gi begge lesningene og en entydig parafrase for hver. (iii) Avgjør sannhetsverdien til begge lesningene i modellen, med fullstendig framgangsmåte. (iv) Forklar hva resultatet i (iii) sier om styrkeforholdet mellom lesningene.»

Setningen: «Alle veilederne hjelper en person.»

Sjekkliste for Del 4-oppgaver
Symbol- og formelliste

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.

Skolesaga er en uavhengig læringsressurs og er ikke tilknyttet eller godkjent av den aktuelle utdanningsinstitusjonen. Dette er ikke offisielt studiemateriell. Les mer.