教學大綱 Syllabus

科目名稱:電腦科學邏輯基礎

Course Name: Logic for Computer Science

修別:選

Type of Credit: Elective

3.0

學分數

Credit(s)

30

預收人數

Number of Students

課程資料Course Details

課程簡介Course Description

  邏輯(logic)又稱理則學,自公元前三世紀由亞里斯多德(Aristotle)發展成正式學科後,兩千多年來持續研究發展。在計算機科學上我們關注數理邏輯的發展與應用,這是在十九世紀由德國數學家與哲學家弗雷格(Gottlob Frege)及英格蘭數學家與哲學家布爾(George Boole)等前人共同奠定的基礎,透過數理邏輯建構起人類與計算機之間的共同思維架構。
  本課程介紹了數理邏輯及其在計算機科學的基本應用,課程中將教授數理邏輯中基礎的命題邏輯(propositional logic)以及謂詞邏輯(predicate logic,如一階邏輯)。透過本課程的學習,修課同學除可獲得計算機科學中數理邏輯的相關知識,也可以獲取計算機科學相關理論主題及進階課程的預備知識。透過這些數理邏輯知識,將有助修課同學未來進一步學習進階計算理論相關課程,以及正規驗證、大數據與人工智慧等相關應用。

核心能力分析圖 Core Competence Analysis Chart

能力項目說明


    課程目標與學習成效Course Objectives & Learning Outcomes

    獲得邏輯推理能力
    了解數理邏輯的要素
    了解數理邏輯在計算機科學中的基本應用
    培植計算機科學理論基礎

    每周課程進度與作業要求 Course Schedule & Requirements

    教學週次Course Week 彈性補充教學週次Flexible Supplemental Instruction Week 彈性補充教學類別Flexible Supplemental Instruction Type

    實際授課內容請參考Moodle課程網頁

    週次

    Week

    課程主題

    Topic

    課程內容與指定閱讀

    Content and Reading Assignment

    教學活動與作業

    Teaching Activities and Homework

    1

    Propositional Logic

    Syllabus

     

    2

    Propositional Logic

    Overview and Foundations of Propositional Logic

    V

    3

    Propositional Logic

    Equivalence and Normal Form

     

    4

    Propositional Logic

    CNF and DNF

     

    5

    Propositional Logic

    Horn Formulas

    V

    6

    Propositional Logic

    Compactness and Resolution

     

    7

    Predicate Logic

    Overview and Foundations of Predicate Logic

     

    8

    Midterm

    Midterm

     

    9

    Predicate Logic

    Problem Solving. Normal Forms

     

    10

    Predicate Logic

    Equivalences, Substitution, PNF and Skolem Form

    V

    11

    Predicate Logic

    Decidable & Undecidable. PCP, Church’s Theorem, and the Halting Problem

     

    12

    Predicate Logic

    Herbrand’s Theorem, Gödel-Herbrand-Skolem Theorem, and Semi-decision

     

    13

    Predicate Logic

    Gilmore's Algorithm, Clause Herbrand Expansion, and Ground Resolution

    V

    14

    Predicate Logic

    Unification Algorithm and Resolution Theorem

     

    15

    Predicate Logic

    Refinements of Resolution

     

    16

    Midterm

    Final Exam

     

    授課方式Teaching Approach

    80%

    講述 Lecture

    10%

    討論 Discussion

    0%

    小組活動 Group activity

    0%

    數位學習 E-learning

    10%

    其他: Others:

    評量工具與策略、評分標準成效Evaluation Criteria

    Homework and Discussion: 40%
    Midterm and Final Exam: 60%

    指定/參考書目Textbook & References

    教科書:
    Logic for Computer Scientists
    Author: Uwe Schöning
    Publisher: Birkhäuser Boston, MA
    eBook ISBN: 978-0-8176-4763-6
    SpringerLink Online Access: https://link.springer.com/book/10.1007/978-0-8176-4763-6


    參考書:
    Introduction to Logic, Second Edition
    Authors: Michael Genesereth , Eric Kao
    Publisher: Springer Cham
    eBook ISBN: 978-3-031-01799-5
    SpringerLink Online Access: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-031-01799-5

    Artificial Intelligence: A Modern Approach, 3rd Edition
    Authors: Stuart Russell , Peter Norvig
    Publisher: Prentice Hall
    ISBN: 0132071487
    中文版:
    書名:人工智慧-現代方法, 3/e
    譯者:歐崇明、時文中、陳龍
    出版商:全華圖書
    ISBN:9789862800249

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    書名 Book Title 作者 Author 出版年 Publish Year 出版者 Publisher ISBN 館藏來源* 備註 Note

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    課程相關連結Course Related Links

    
                

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    課程進行中,使用智慧型手機、平板等隨身設備 To Use Smart Devices During the Class

    Yes

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