Ha Herbrand tételét szeretnénk felhasználni egy klózhalmaz kielégíthetetlenségének vizsgálatára, a klózhalmaz Herbrand-univerzum feletti alappéldányai halmazában kell keresnünk kielégíthetetlen, véges részhalmazt. Egy elsőrendű klóz alappéldányai zárt literálok elemi diszjunkciói, tehát maguk is klózok. Ebben a szakaszban most csak ilyen klózokkal dolgozunk: zárt atomok és negáltjaik elemi diszjunkcióival. Nevezzük őket alapklózoknak . Egy atomot és negáltját komplemens literálpárnak fogjuk nevezni.
Definíció Legyen a
és
alapklózokban az egyetlen komplemens literálpár
és
. A
klózt a
klózpár rezolvensének , az
és
literálokat pedig a kirezolvált literáloknak nevezzük. Ha
és
, rezolvensük az üres klóz (
).
Példa Vizsgáljunk most meg néhány klózpárt, van-e rezolvensük.
| klózpár | rezolvens | |
| (a) |
|
|
| (b) |
|
nincs komplemens literálpár |
| (c) |
|
nincs komplemens literálpár |
| (d) |
|
két komplemens literálpár van |
| (e) |
|
|
Tétel Legyenek
és
, ahol
és
az egyetlen komplemens literálpár.
.
Bizonyítás Ha
és
, akkor nincs a
klózhalmazt kielégítő interpretáció, tehát igaz az állítás. Egyébként a
klózhalmazt kielégítő tetszőleges interpretáció
Mivel az
interpretáció kielégíti a
klózhalmazt, azaz itt a
és a
klózok igazak, de
hamis, ezért
igaz, tehát igaz
is. Hasonlóképpen láthatjuk be, hogy az
interpretációkban pedig
igaz. Tehát mind
, mind
kielégíti a
klózt.
Definíció Egy
alapklózhalmazból a
klóz rezolúciós levezetése egy olyan véges
klózsorozat, ahol minden
-re
és klózsorozat utolsó tagja,
, éppen a
klóz.
Példa Próbáljuk meg az üres klózt levezetni a
klózhalmazból. A levezetés bármelyik
-beli klózzal indítható.
|
|
|
[ ] |
|
|
|
[ ] |
|
|
|
[ 1, 2 rezolvense ] |
|
|
|
[ ] |
|
|
|
[ 2, 4 rezolvense ] |
|
|
|
[ 3, 5 rezolvense ] |
|
|
|
[ ] |
|
|
|
[ 6, 7 rezolvense ] |
|
|
|
[ ] |
|
|
|
[ 8, 9 rezolvense ] |
|
|
|
[ 5, 10 rezolvense ] |
Lemma Legyen
tetszőleges alapklózhalmaz és a
klózsorozat rezolúciós levezetés
-ból. Ekkor
minden
-re következménye az
klózhalmaznak, azaz
.
Bizonyítás
A levezetés első klóza,
, biztosan eleme
-nak, tehát
.
Tegyük most fel, hogy minden
-re igazoltuk már, hogy
.
Belátjuk, hogy
-re is igaz az állítás. Ha
, akkor
. Ha
valamely
klózok rezolvense, akkor az előző tétel miatt
. Az indukciós feltevés miatt
és
. Ebből
.
Tétel [A rezolúciós kalkulus helyessége.] Legyen
tetszőleges alapklózhalmaz. Ha
-ból levezethető az üres klóz, akkor
kielégíthetetlen.
Bizonyítás Tegyük fel, hogy van olyan
interpretáció, ami kielégíti
-t. Az előbbi lemma szerint egy
-ból való rezolúciós levezetésbeli bármely
klózra
, tehát
kielégíti a rezolúciós levezetés minden klózát is. De az üres klóz kielégíthetetlen, tehát nem lehet eleme a levezetésnek. Így tehát ha
-ból levezethető az üres klóz, akkor
kielégíthetetlen.
Tétel [A rezolúciós kalkulus teljessége.] Ha a
véges alapklózhalmaz kielégíthetetlen, akkor
-ból levezethető az üres klóz.