本科计算机教育中数理逻辑课程改革浅析

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1、2013年12月刊本科计算机教育中数理逻辑课程改革浅析庄朝晖，赵致琢，(1．厦门大学计算机与信息学院计算机科学系，福建厦门361005；2．仰恩大学计算机与信息学院计算机科学系，福建泉州362014)【摘要】本文回顾和整理了数理逻辑在计算机科学诞生和发展过程中引擎式的重要作用，强调了数理逻辑在计算机科学中的基础性地位和作用，以及笔者在本科教育中开设数理逻辑课程的改革探索。本科教育中该课程分为两种模式：一种侧重于形式主义，特点是简洁、易于机器实现；另一种侧重于构造主义，特点是自然、直观，符合人类推理思维过程。笔者在数理逻辑课程的课程教学中注意历史和人物的介绍，结合生

2、活的逻辑实例，进行启发式的教育，课余鼓励学生结合编译工具完成经典逻辑的自动化判定程序。从十年的教学实践来看，数理逻辑教育取得了优良的教学成果。【关键词】计算机本科教育；数理逻辑；教学方法【中图分类号】G642．0【文献标识码】A【文章编号】2095．5065(2013)12—0059—060引言索，研究学问，创新知识，开发技术，开展高水平科学研究时的支撑作用。本文简要回顾了数理逻辑在计算机科学发展中的作用，然后介绍在本科教育数理逻辑在计算机科学的诞生过程中起着关键的引擎作用，并且在计算机科学后来的发展中也中的数理逻辑课程的实施情况。一直发挥着重要的推动作用。因此，

3、“数理逻辑基础”课程成为本科计算机教育中的一门重要课程，1数理逻辑在计算机学科中的作用对于后续专业课程的展开有基础性的奠基作用，同时具有在一系列学科基础、主流、重要方向开展探收稿日期：2013．12．5。中文的“逻辑”音译自英文的logic，英文的作者简介：庄朝晖(1976一)，男，福建南安人，硕士，讲logic~来源于希腊文logos。logos一般翻译为“罗师，主要研究领域为逻辑与认知，长期从事数理逻辑基础课格斯”，接近于中文里的“道”，本意是自然和程的教学；真理的意思，又延伸出言谈与规则的意思。在言赵致琢(1957一)，男，上海人，博士，教授，主要研究领谈和

4、辩论中，东西方文明各自独立地发展出古希域为计算模型与分布武计算、逻辑程序设计基础、计算机科学教育，长期从事数理逻辑基础课程的教学。腊逻辑学、墨子名学和印度因明学。当代的逻辑基金项目：本文的工作得到福建省计算机专业人才培养创新学主要来源于古希腊逻辑学，特别是亚里士多德实验区(厦门大学)、福建省计算机科学与技术特色专业(厦门大的三段论推理。学，仰恩大学)、福建省本科重点学科专业(仰恩大学，计算机17世纪，德国思想家莱布尼兹提出了一种科学与技术1、仰恩大学教学与科研基金等项目的经费支持。0_l—l

5、I2

6、201“通用计算”的思想，使用计算来代替思考，将计算的理解。在这些

7、计算模型中，图灵机以其直观人类的各种推理和辩论，甚至哲学和伦理问题，性和易实现l生，成为后来电子计算机的理论模型。表达成符号形式，然后通过符号推理和计算得到回顾历史可以发现，数理逻辑的发展推动着计的结果，来解决人类之间的争执。他说：“万一算机科学的出现，这方面的详细历史可以参阅美国发生争执，正好像两个会计员之间无须乎有辩当代逻辑学家戴维斯的《逻辑的引擎》一书p]。论，两个哲学家也不需要辩论。因为他们只要计算机科学诞生之后，数理逻辑的发展一直拿起石笔，在石板前坐下来，彼此说一声(假持续地推动着计算机科学相关领域的发展。人工如愿意，有朋友作证)‘我们来算算’也就行智能

8、创始人McCarthy、倡议程序正确性证明的了。”⋯莱布尼兹提出的通用计算思想，对于后Dijkstra、程序验证理论先驱Floyd、公理语义学创来数理逻辑的符号推理和计算机科学的数字计算始人Hoare、指称语义学创始人Scott等学者，都主都有重大的影响。要(或部分)是由于他们在与计算机相关的数理19世纪末，德国思想家弗雷格在《概念文逻辑领域的研究成果而获得图灵奖。字》中提出了命题逻辑和谓词逻辑的演算系赵致琢教授在《计算科学导论》中认为：数理统，后世称之为经典逻辑系统。这就是数理逻辑逻辑和代数是计算科学的主要基础】。数理逻辑在的开始。这本书被普遍认为是亚里士多德之

9、后在计算科学中的基础作用主要有以下几个方面。逻辑学领域最重要的出版物，弗雷格开发他的形第一，从计算模型和可计算性的研究来看，式逻辑的动机类似于莱布尼兹对“通用计算”的可计算函数和可计算谓词(一种能够判定其真值渴望。后来，英国思想家罗素和怀特海在《数学的断言或逻辑公式)是等价的，相互之间可以转原理》(Principmathematica)一书中，对于弗化。作为一种数学形式系统，图灵机及其与它等雷格的逻辑系统进行了丰富和完善。价的计算模型的逻辑基础是坚实的。人工智能领弗雷格和罗素尝试使用逻辑来表达集合论域的一个重要方向就是基于逻辑的人工智能。和数学，在此过程中罗素发现

10、了著名的“