Logica Matematica

Logica Matematica

Crediti

6

Propedeuticità

Nessuna.

Settore scientifico-disciplinare

MAT/01 Logica Matematica.

Modalità dell’esame

Prova orale.

Obiettivi
formativi

Il corso intende fornire alcuni strumenti propri della logica matematica, in particolare metodi model-teoretici, per un’analisi di strutture al primo ordine. Prevede, inoltre, un’introduzione alle nozioni fondamentali di teoria della computabilità al fine di illustrare i teoremi di incompletezza di Gödel.

Programma

Deduzione naturale per il calcolo proposizionale, validità e completezza. Teorema di compattezza con applicazione alla teoria dei grafi. Linguaggi e strutture al primo ordine. Soddisfacibilità e teorema di coincidenza. Formule vere in una struttura, formule soddisfacibili, formule logicamente valide e formule logicamente equivalenti. Conseguenza logica. Omomorfismi, monomorfismi e isomorfismi tra strutture. Insiemi definibili in una struttura. Isomorfismi e insiemi definibili. Confronto tra strutture: strutture elementarmente equivalenti e strutture isomorfe. Sottostruttura elementare. Test di Tarski-Vaught ed applicazione alle strutture ordinate dei razionali e dei reali. Deduzione naturale per il calcolo dei predicati: teorema di completezza. Teorema di compattezza ed alcune applicazioni: i teoremi di Loweinheim-Skolem, modelli non standard dei naturali e dei reali, non assiomatizzabilità di alcune classi di strutture. Teorie k-categoriche ed esempi: ordini densi lineari privi di massimo e di minimo, gruppi abeliani divisibili e privi di torsione. Teorema di Vaught per la completezza di una teoria k-categorica. Teorie decidibili.
Computabilità: funzioni primitive ricorsive, funzione di Ackermann e funzioni parziali ricorsive. Tesi di Church. Macchine di Turing e tesi di Turing. Insiemi ricorsivi e insiemi ricorsivamente enumerabili. Macchina di Turing universale. Problema della fermata ed altri problemi non decidibili. Aritmetica di Peano e cenni sui teoremi di incompletezzza di Gödel.

Risultati dell’apprendimento
attesi

Al termine dell’insegnamento, lo studente deve dimostrare di

  • conoscere e comprendere gli argomenti trattati di teoria degli insiemi, e delle sue applicazioni alla logica matematica;
  • saper applicare le conoscenze acquisite per collegare agevolmente gli ambiti astratti ed i relativi esempi concreti, usando il linguaggio della logica matematica;
  • saper comunicare in maniera chiara, rigorosa ed efficace idee e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti;
  • saper individuare i metodi più appropriati per analizzare e risolvere un problema inerente gli argomenti del corso e interpretare correttamente i risultati.

Risultati di apprendimento
che si intende verificare

Padronanza delle conoscenze, chiarezza nell’esposizione, rigore nell’uso del linguaggio, disinvoltura nell’uso delle nozioni acquisite.