Horn-Formel

Horn-Formeln sind eine spezielle Teilmenge der aussagenlogischen Formeln. Benannt wurden sie nach dem österreichischen Logiker Alfred Horn.

Inhaltsverzeichnis

Definition

Horn-Formeln sind eine Konjunktion mehrerer Horn-Klauseln. Während der Begriff Klausel allgemein eine Disjunktion von Literalen beschreibt (Oder-Verknüpfung von positiven oder negativen Literalen), darf bei der Horn-Klausel nur höchstens ein Literal positiv sein.

Darstellungsformen von Horn-Klauseln

Horn-Klauseln lassen sich nach den Regeln der Aussagenlogik auch als Implikation darstellen. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die zwei möglichen Typen einer Horn-Klausel und ihre Form sowohl als Disjunktion als auch als Implikation.

Beschreibung Disjunktion Implikation In Worten
Kein positives Literal \neg x_1 \vee \ldots \vee \neg x_n x_1 \wedge \ldots \wedge x_n \rightarrow 0 x_1, \ldots, x_n ergeben eine falsche Aussage
Genau ein positives Literal \neg x_1 \vee \ldots \vee \neg x_n \vee y x_1 \wedge \ldots \wedge x_n \rightarrow y x_1, \ldots, x_n führen zu y

Die Variable n kann für Klauseln mit genau einem positiven Literal auch 0 sein.

Erfüllbarkeit

Mit Hilfe des Markierungsalgorithmus können Horn-Formeln in Polynomialzeit auf Erfüllbarkeit getestet werden. Man kann also in Polynomialzeit feststellen, ob eine Variablenbelegung existiert, für die die Horn-Formel wahr wird. Im Unterschied dazu wird vermutet, dass allgemein für aussagenlogische Formeln kein Polynomialzeit-Algorithmus existiert (siehe Erfüllbarkeitsproblem der Aussagenlogik).

Anwendung

Die Bedeutung der Horn-Klauseln liegt zum Beispiel in der Informatik beim maschinellen Schließen. Eine bekannte Programmiersprache mit Horn-Klauseln ist Prolog.

See also: Horn-Formel, Aussagenlogik, Disjunktion, Disjunktionsterm, Erfüllbarkeit, Erfüllbarkeitsproblem der Aussagenlogik, Implikation, Informatik, Konjunktion, Literal