计算机科学中的数理逻辑
本书兼顾基础和应用,平衡广度和深度,更好契合应用型软件工程人才培养需求

作者:宋丽华、王兆丽、韩敬利、夏青、王元元

丛书名:面向新工科专业建设计算机系列教材

定价:69元

印次:1-1

ISBN:9787302713319

出版日期:2026.05.01

印刷日期:2026.04.22

图书责编:杨帆

图书分类:教材

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"数理逻辑以严格的数学方法研究逻辑推理,揭示人类思维的底层规律。作为计算机科学的“微积分”, 数理逻辑是程序设计语言、软件工程、人工智能等领域的理论基石之一。本书内容理论与应用并重:既涵 盖命题逻辑、一阶谓词逻辑等经典形式系统,系统阐述基本概念与核心理论;又聚焦软件/硬件验证的前 沿应用,深入介绍程序逻辑、模型检测技术的算法实现与工具环境。 本书适用于计算机类高年级本科生、研究生及工程技术人员。通过研读本书,读者可系统提升逻辑思 维与形式化建模能力,为从事软件工程及形式化方法研究奠定专业基础。 "

前言 这是一本关于数理逻辑基础理论及其在形式化验证方向应用的教材。数 理逻辑是计算机科学的重要基础理论。近年来,以数理逻辑系统为严格数学基 础的形式化方法、技术与工具取得了长足进展,涌现出以编译器、操作系统内 核验证为代表的成功应用案例,在提高软件/硬件可靠性方面展现出无可替代 的潜力。随着人工智能和自动化技术的飞速发展,数理逻辑的应用领域也在不 断拓展。随着逻辑证明自动化和形式化验证技术的进步,未来软件/硬件系统 的可靠性有可能出现大幅提升。 掌握数理逻辑的基础理论,了解形式化方法相关技术和工具,有意识地使 用严格的数学方法对计算机软件/硬件进行建模和验证,对培养软件/硬件方向 的专门人才、提高其技术工作能力和专业发展潜力具有重要意义,也是技术发 展大势所趋。更为重要的是,在大语言模型不断迭代升级、能力一日千里的当 下,学生甚至专业程序员依赖人工智能生成代码已成为常态,但无法消除的模 型“幻觉”(如逻辑错误、虚构“事实”等)易埋下隐患。经过系统学习数理 逻辑和形式化方法训练所获得的严谨细致的推理能力和思维习惯,将是对抗人 工智能不确定性的“良药”。 传统上数理逻辑教材偏重介绍基础理论,鲜少涉猎计算机科学方面的应 用,数学味较浓。对于计算机学科方向的读者,在了解数理逻辑的经典系统和 理论之外,更渴望提高应用形式化方法技术的能力。为此,亟须一本兼顾理论 基础与形式化方法应用的教材。 本教材在内容选择和行文风格上努力做到三个平衡。 (1)基础与应用平衡。基础方面,通过完整介绍命题、谓词等形式演算系 统及其性质,使读者不仅熟悉数...

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第0 章绪论........................................................................ 1

0.1 思维、感知的概念化和理性化.................................................... 1

0.2 数理逻辑求助数学——符号化.................................................... 2

0.3 数理逻辑追随数学——公理化.................................................... 3

0.4 数理逻辑改造数学——形式化.................................................... 4

0.5 数理逻辑与计算机科学.............................................................. 6

0.6 本章小结.................................................................................. 7

0.7 习题................................................................................ 8

第1 章集合论基础:概念与运算........................................ 查看详情

体系完备,理用融合:系统阐述命题演算、一阶谓词演算等经典理论,在保持数学严谨性的同时,兼顾了内容的可读性。本书突破纯理论教材的藩篱,立足计算机科学视角,将理论与软件/硬件验证紧密结合,既涵盖程序逻辑、模型检测等核心技术,又引入典型算法与工具环境,实现了从“理论根基”到“工程应用”的深度融合。


零基起步,循序渐进:无须先修课程,专为不同背景的读者设计。书中特设预备章节,补足集合论基础,并重点强化“归纳法”这一核心数学工具。内容编排由浅入深,从基础概念过渡至经典理论及前沿应用,扫清学习障碍,确保读者能稳步构建知识体系。


专业适配,素养导向:适配计算机大类,尤其适合计算机科学、软件工程专业读者。本书不仅传授数理逻辑知识,更着重培养对计算机软件/硬件进行建模与验证的能力。通过严格的数学训练,帮助读者培养严谨的逻辑思维,夯实适应智能时代的专业素养。"


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