Не понял ход доказательства теоремы Эрбрана на шаге
![$\left( \mathrm{iii} \right)\Rightarrow \left( \mathrm{i} \right)$ $\left( \mathrm{iii} \right)\Rightarrow \left( \mathrm{i} \right)$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/f/1/3f1b7ee8de9172838e87ec05bcbe7c7482.png)
(
https://archive.org/details/a-concise-i ... 9/mode/1up) Не знаю, как довести дело до конца в случае с заменой простейших формул первого порядка в формулах из множества
![$ \overset{\sim}{\mathrm{U}}\ \cup \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\} $ $ \overset{\sim}{\mathrm{U}}\ \cup \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\} $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/5/2/452f80e4b0a17beb6fa8a55ef10ad56482.png)
на пропозициональные переменные(
![$\overset{\sim}{\mathrm{U}}$ $\overset{\sim}{\mathrm{U}}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/2/d/72d392a67d730054023e5afd3b4b757882.png)
- set of all instances, "instance" определяют на конце 137-ой - начале 138-ой страниц (
https://archive.org/details/a-concise-i ... 7/mode/1up)).
1. Первый вопрос: корректно ли доказательство у автора(например на предмет опечаток)? Если я неправильно понимаю доказательство, то где я ошибаюсь?
2.Рассуждаю следующим образом:
По книге известно, что простейшие формулы первого порядка имеют вид
![$s=t$ $s=t$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/3/2/1327ee3255e3557f570b285d55d6f5b882.png)
или
![$rt_{1}t_{2}...t_{n}$ $rt_{1}t_{2}...t_{n}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/8/c/58ca91b733c157956a4f7f29a7eb75c682.png)
, где
![$r$ $r$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/9/f/89f2e0d2d24bcf44db73aab8fc03252c82.png)
- отношение (или предикат), а
![$s,t,t_{k}$ $s,t,t_{k}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/8/6/486983636037562f0e0f34a7e3321ca482.png)
-термы. Чтобы создать пропозициональную формулу, эквивалентно удовлетворимую(satisfiably equivalent)
![$\neg \alpha\frac{\vec{t}}{\vec{x}}$ $\neg \alpha\frac{\vec{t}}{\vec{x}}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/8/7/c87944bdc8b0ba4c9a53c74ea6eebb7982.png)
, пытаюсь провести замену переменных следующим способом: (разным простейшим формулам первого порядка - разные проп. переменные, как писал автор) равенства(формулы вида
![$s=t$ $s=t$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/3/2/1327ee3255e3557f570b285d55d6f5b882.png)
) заменяю проп. переменными
![$p_{s=t}$ $p_{s=t}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/8/0/680bcb08647825512554374b8be02edc82.png)
, т.к. существует модель, интерпретирующая все равенства в формулах
![$\neg \alpha\frac{\vec{t}}{\vec{x}}$ $\neg \alpha\frac{\vec{t}}{\vec{x}}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/8/7/c87944bdc8b0ba4c9a53c74ea6eebb7982.png)
, как верные. С отношениями (предикатами) дело обстоит сложнее. Если формула не удовлетворима при любой интерпретации(например,
![$x>x$ $x>x$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/4/6/84632113ba5ccaa105b4e7266f8200c782.png)
), то, думаю, её стоит заменить пропозициональным противоречием(
![$p_{x>x}\wedge \neg p_{x>x}$ $p_{x>x}\wedge \neg p_{x>x}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/5/c/85c9a23bdfe52ebe95488f98c72887f582.png)
). Но в одной формуле могут встретиться отношения(+равенства), не являющиеся(при интерпретациях) одновременно истинными(например:
![$x > y \vee x < y \vee y=x$ $x > y \vee x < y \vee y=x$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/b/0/db094ce41fa726a437a705ae988391bd82.png)
). Вторым вопросом является то, как в данном (+общем) случае произвести требуемую замену(учитывая все ньюансы)(примеры такого рода замен даны в 1.5).
3. Так как полученные после замены(замены в формулах из
![$ \overset{\sim}{\mathrm{U}}\ \cup \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\} $ $ \overset{\sim}{\mathrm{U}}\ \cup \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\} $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/5/2/452f80e4b0a17beb6fa8a55ef10ad56482.png)
) формулы (обозначу для удобства пропозициональные формулы, полученные путём замены через
![$\beta$ $\beta$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/2/1/8217ed3c32a785f0b5aad4055f432ad882.png)
с индексами первоначальных формул:
![$\beta_{\overset{\sim}{\mathrm{U}}}\cup \beta_{\neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\}$ $\beta_{\overset{\sim}{\mathrm{U}}}\cup \beta_{\neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/f/c4f6b244c11a03a8f4483b8d614b9f4f82.png)
)эквивалентно удовлетворимы исходному множеству формул(по теореме о полноте первого порядка заменяем в исходном множестве формул
![$ \overset{\sim}{\mathrm{U}}\ \cup \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\} $ $ \overset{\sim}{\mathrm{U}}\ \cup \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\} $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/5/2/452f80e4b0a17beb6fa8a55ef10ad56482.png)
противоречивость(inconsistent) неудовлетворимостью), то, исходя из теоремы(плюс по теореме о полноте первого порядка), они также не будут удовлетворимы. Из
![$\beta_{\overset{\sim}{\mathrm{U}}}\cup \beta_{\neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\}\models \perp $ $\beta_{\overset{\sim}{\mathrm{U}}}\cup \beta_{\neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\}\models \perp $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/1/3/c13daabb41180b7781d6b70405f3073482.png)
следует
![$\beta_{\overset{\sim}{\mathrm{U}}}\cup \beta_{\neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\}\vdash \perp $ $\beta_{\overset{\sim}{\mathrm{U}}}\cup \beta_{\neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\}\vdash \perp $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/4/6/b46c011666ce80f8f9c1394f505c1ac482.png)
(по теореме о пропозиц. полноте), следовательно по упражнению 1 из 1.4 (
https://archive.org/details/a-concise-i ... 0/mode/1up) следует (знак негации в формулах
![$\beta_{\neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\}$ $\beta_{\neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \neg \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/1/4/91467e284891c5b35e23800b6430e53e82.png)
при переносе в правую часть уходит):
![$\beta_{\overset{\sim}{\mathrm{U}}} \vdash \bigvee_{k=0}^{m}{\beta_{k}}_{ \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\} $ $\beta_{\overset{\sim}{\mathrm{U}}} \vdash \bigvee_{k=0}^{m}{\beta_{k}}_{ \alpha\frac{\vec t}{\vec x}} \left\{ \alpha\frac{\vec t}{\vec x} | \ \vec t \in \mathcal{T}^{n}\right\} $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/9/7/697e9f1ec47a3dcb729b9a91afe102ec82.png)
. Как (для завершения доказательства) получить эквивалентное этому выражение с формулами первого порядка (и стоит ли это делать, если нет, почему)?.
4. Множество
![$Y=\left\{ \alpha\frac{t}{x} | t\in \mathcal{T}\right\}$ $Y=\left\{ \alpha\frac{t}{x} | t\in \mathcal{T}\right\}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/3/e/03ef42cec874d44feb29329894ab02f582.png)
(откуда оно появляется, пропозиционально ли оно и почему
![$\frac{\vec t}{\vec x}$ $\frac{\vec t}{\vec x}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/a/e/eae018a50c8a4585e0ab94734212345982.png)
заменили на
![$\frac{t}{x}$ $\frac{t}{x}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/8/7/287ab611d0672431046072cf2fb5dfc082.png)
). Благодарю.