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LÓGICA COMPUTACIONAL Marcos de Meira Góis 2LÓGICA COMPUTACIONAL SUMÁRIO CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIFTEC Rua Gustavo Ramos Sehbe n.º 107. Caxias do Sul/ RS REITOR Claudino José Meneguzzi Júnior PRÓ-REITORA ACADÊMICA Débora Frizzo PRÓ-REITOR ADMINISTRATIVO Altair Ruzzarin DIRETORA DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA (NEAD) Lígia Futterleib Desenvolvido pelo Núcleo de Educação a Distância (NEAD) Designer Instrucional Sabrina Maciel Diagramação, Ilustração e Alteração de Imagem Igor Zattera, Sabrina Maciel Revisora Ana Clara Garcia SENTENÇAS 5 Sentenças Abertas 6 Sentenças Fechadas 7 PRINCÍPIOS 8 LÓGICOS 8 ARGUMENTO LÓGICO 10 Inferência lógica 11 PROPOSIÇÃO 13 Proposições simples 14 Proposições compostas 14 Conectivos 15 Tabela verdade 18 TAUTOLOGIA, CONTRADIÇÃO, CONTINGÊNCIA E EQUIVALÊNCIA 22 Tautologia 23 Contradição 23 Contingência 23 Equivalência 25 TEORIA DOS CONJUNTOS 26 Introdução elementar 27 Diagrama de Venn 27 Tipos de Conjunto: 27 Operações em conjuntos 29 3LÓGICA COMPUTACIONAL Introdução A lógica é a ciência das leis ideais do pensamento e a arte de aplicá-las à pesquisa e à demonstração da verdade. Na história a lógica teve seu início com os trabalhos do filósofo grego ARISTÓTELES (384 – 322 a.C.). Aristóteles criou a ciência da lógica cuja essência era a teoria do silogismo (certa forma de argumento válido). Seus escritos foram reunidos na obra denominada Organon ou Instrumento da Ciência. A palavra lógica deriva do Grego (logos), que significa: palavra, pensamento, ideia, argumento, relato, razão lógica ou princípio lógico. A lógica é apresentada como uma técnica eficiente para: • A organização de conhecimentos em qualquer área; • Raciocinar corretamente sem esforço consciente; • Interpretar e analisar informações rapidamente; • Aumentar a competência linguística (oral e escrita); • Adquirir destreza com o raciocínio quantitativo; e • Detectar padrões em estruturas (premissas, pressuposições, cenários, etc.). 4LÓGICA COMPUTACIONAL Pensamento lógico: Você é prisioneiro de uma tribo indígena que conhece todos os segredos do Universo e, portanto, sabem de tudo. Você está para receber sua sentença de morte. O cacique o desafia: “Faça uma afirmação qualquer. Se o que você falar for mentira você morrerá na fogueira, se falar uma verdade você será afogado. Se não pudermos definir sua afirmação como verdade ou mentira, nós te libertaremos. O que você diria? ” RESPOSTA: Afirme que você morrerá na fogueira. Logicamente: Se você realmente morrer na fogueira, isto é uma verdade, então você deveria morrer afogado, mas se você for afogado a afirmação seria uma mentira, e você teria que morrer na fogueira. Conclusão: Mesmo que eles pudessem prever o futuro, cairiam neste impasse e você seria libertado. 5LÓGICA COMPUTACIONAL Então, agora que entendemos a ori- gem, onde utilizamos a lógica... A lógica é um processo inerente- mente humano, tão básico que ao nascer- mos, todos nós viemos “equipados” com essa capacidade. Todos temos uma ideia intuitiva e nata do que é um processo de- dutivo correto e o que é um "disparatado" mental. A lógica, então, é qualquer pro- cesso racional capaz de tirar conclusões a partir de hipóteses, premissas e deduções. A lógica é um ramo do conheci- mento e faz parte da matemática, mas está presente em inúmeros campos. Os ra- mos da matemática e da física são grandes “clientes” da lógica. A filosofia é tanto um "cliente "como um "produtor" importante também. A linguagem lógica é uma lingua- gem artificial, por contraste com as línguas naturais (como o Português ou o Inglês, ambíguas e difíceis de representar). Ela também é uma linguagem (formal, ou simbólica), que usa símbolos próprios, com sintaxe e semântica claras, distinguidas e rigorosamente definidas. A linguagem lógica é universal, precisa e dedicada ao objetivo. Ela é equipada com regras para decidir da validade de uma afirmação (escrita na linguagem em causa), even- tualmente a partir de outras afirmações válidas. 6LÓGICA COMPUTACIONAL SENTENÇAS Uma sentença é uma afirmação ou proposição que é verdadeira (V) ou falsa (F), mas jamais ambas. Você conhecerá os tipos de sentenças e como elas nos auxiliam no entendimento das proposições lógicas. Para entendermos o estudo da lógica de proposição é preciso saber o que é proposição. Proposição “vem de propor”, que significa submeter algo a julgamento de alguém; requerer um censo de certo ou errado. Trata-se de uma sentença decla- rativa, algo que será declarado por meio de termos, palavras ou símbolos, e cujo conteúdo poderá ser considerado verda- deiro ou falso. Ao final deste capítulo, você saberá distinguir os tipos de sentenças válidas no campo de estudo da lógica computacional. Uma sentença é uma declaração a respeito de algo, al- guém ou uma opinião sobre um fato. As sentenças expressam 7LÓGICA COMPUTACIONAL afirmações, negações, questionamentos, sentimentos ou ordens. Tipos de sentenças No estudo das sentenças na lógica computacional “pedimos o empréstimo” do estudo da língua portuguesa. Aqui, na lógica computacional a única sentença que nos interessa de verdade são as sen- tenças declarativas, más apresentaremos outras para relembra-los do estudo da lín- gua portuguesa... afinal sempre é bom relembrar. Dentre as sentenças encontramos as: Declarativas São enunciados que produzem uma conclusão, onde poderá ser verdadeiro ou falso. • Marcos foi trabalhar. • Pelé é o rei do futebol. • Porto Alegre é a capital de São Pau- lo. Note que neste caso não estamos interessados em saber se o contexto da frase é verdadeiro, estamos interessados apenas em saber se a partir desta decla- ração poderemos abstrair um resultado: verdadeiro ou falso. No exemplo: Porto Alegre é a capital de São Paulo, não nos interessa saber se Porto Alegre é realmente ou não a capital de São Paulo. Imperativas São enunciados que transmitem um pedido ou ordem. • Arrume seu quarto. • Não me incomode hoje. Veja que todas estas são frases im- perativas, pois expressam uma ideia de imposição, ordem, orientação. São frases que o verbo exterioriza uma ação de fazer ou não fazer algo. Exclamativas São enunciados que expressam um sentimento, surpresa, admiração de al- guém ou sobre algo observado. • Como sua filha é linda! • Poxa, como isto é complicado para mim. Percebeu que nas frases exclamativas sempre há a ocorrência da expressão de um sentimento ou percepção do observador em relação a algum fato. Interrogativas São enunciados onde expõem uma pergunta. Sempre acompanhada de um sinal de interrogação. • Hoje à noite iremos ao cinema? • Que dia da semana é hoje? 8LÓGICA COMPUTACIONAL As sentenças podem ser classifica- das como sentenças abertas ou sentenças fechadas. Sentenças Abertas São sentenças nas quais não pode- mos determinar o sujeito ou valor. Uma forma simples de identificá-las é o fato de que não podem ser nem Verdadeiras ou Falsas. Detalhando mais.... Como visto, as sentenças abertas são expressões que não podemos identificar como verdadeiras ou falsas. Por exemplo: x + 5 = 20 Essa expressão pode ser verdadeira ou falsa, dependendo do valor da incóg- nita x. Se x for igual a 15, a sentença é ver- dadeira, pois 15 + 5 = 20 Se x for igual a 7, a sentença é falsa, pois 7 + 5 não é igual a 20 Em sentenças abertas sempre temos algum valor desconhecido (incógnita), que é representado por uma letra do alfabeto. Pode-se colocar qualquer letra, mas as mais usadas pelos matemáticos são: x, y e z. Veja outros exemplos de sentenças abertas: Sentenças Fechadas São sentenças nas quais poderemos determinar o sujeito ou valor. Uma forma simples de identificá-las é o fato de que podem ser ou Verdadeiras ou Falsas. Ele acertou as dezenas da mega sena. Quem é ele? x + y + z = 19 Quais os valores das variáveis? João de Deus acertou as dezenas da megasena. Quem é ele? João de Deus. Quando: x = 5, y = 6 e z = 8 x + y + z = 19 Quais os valores das variáveis? 5+6+8 9LÓGICA COMPUTACIONAL Exercite: Observe as sentenças: I. Esta frase é uma mentira. II. A expressão – (x + y) resulta em um número não positivo. III. Ele é um professor excepcional. É verdade que APENAS: A) I é uma sentença aberta. B) II é uma sentença aberta. C) I e II são sentenças abertas. D) II e III são sentenças abertas. R: Letra D 10LÓGICA COMPUTACIONAL PRINCÍPIOS LÓGICOS Veremos que a lógica utiliza alguns princípios basilares e sobre esses repousa toda a ciência necessária. Princípios são preceitos, leis ou pressupostos considera- dos universais que definem as regras pela qual uma sociedade civilizada deve se orientar. Em qualquer lugar do mundo, prin- cípios são incontestáveis, pois quando adotados não oferecem resistência alguma. Em lógica computacional, um princípio é uma verdade ou falsidade absoluta. Tem-se que um princípio aceita apenas uma resposta: Verdade ou Falso. Os princípios lógicos são fundamentalmente dois: prin- cípio de identidade e princípio de razão suficiente. O primeiro regula o pensamento formal ou abstrato, isto é, desligado da realidade a que se possa aplicar; esse princípio traduz o acordo do pensamento com ele próprio e desdobra-se em: princípio de não-contradição e princípio do 11LÓGICA COMPUTACIONAL terceiro excluído. O princípio da razão suficiente orienta o pensamento concreto, integrado na realidade, tendo por fim a sua inter- pretação. A lógica repousa sobre alguns prin- cípios: Princípio da identidade O princípio de identidade não é derivado de qualquer outro, mas a partir das ref lexões de Aristóteles sobre a uni- dade e ser: “Para perguntar por que algo é por si só é investigar nada, pois o fato ou a existência de algo que deve ser clara”. Assim, o fato de que é algo em si, isto é uma resposta, a uma causa em todos os casos, como, por exemplo, nas questões: Por que é um homem um homem? e Por que o músico é músico? a menos que se tivesse respondido que cada coisa é indis- sociável de si mesma, uma vez que para ser um para cada coisa é ser indivisível de si mesmo. Mas isso (que uma coisa é em si) é comum a todas coisas e uma resposta curta para todos elas. O princípio lógico fundamental é o princípio da identidade: tudo é idênti- co a si mesmo. Em fórmula, A é A. Por exemplo, podemos dizer a árvore é árvore. Este princípio é por demais evidente por sua elementaridade tautológica e assusta que tenha que ser formulado Este princípio determina que todo o ser é igual a si próprio: (X = X); (A = A); (Y = 9); Se um enunciado é verdadeiro. Ele jamais poderá ser falso. Exemplo: Jesus é filho de Maria. Ou ainda X = 10. Princípio da não-contradição Do princípio da Contradição, ele diz: "Um princípio que se deve ter, se qui- ser entender nada não é uma hipótese, e o que é preciso saber se ele é saber nada deve estar em sua posse para cada ocasião. Claramente, então, tal princípio é o mais certo de todos; e que este princípio é de passarmos para estado. Ela é: À mesma coisa não pode ao mesmo tempo ambos pertencer e não pertencer ao mesmo ob- jeto e na mesma relação. O princípio de não contradição - que alguns denominam simplesmente princípio de contradição - afirma que não é o caso de um enun- ciado e de sua negação. Portanto, duas proposições contraditórias não podem ser ambas verdadeiras: se for verdadeira que “alguns seres humanos não são justos”, é falso que “todos os seres humanes são justos". (2Met.,IV, 1003b) Um enunciado assumir apenas um resultado, ou verdadeiro ou falso. Jamais ambos. Exemplo: Jesus nasceu do ventre de Maria. Neste caso não poderá ser filho de Joana também. 12LÓGICA COMPUTACIONAL Princípio do terceiro excluído O princípio do terceiro excluído é a terceira das três leis clássicas do pen- samento. Ele afirma que, para qualquer proposição, ou ela é verdadeira, ou a sua negação é verdadeira. Ou seja, uma coisa deve ser de uma forma ou de outra, não há meio termo. Um bom exemplo seria se "Sócrates é mortal" e "Ou Sócrates é mortal, ou não é o caso de que Sócrates é mortal", a posição "meio", que Sócrates não é mortal, nem não-mortal, é excluído pela lógica e assim quer a primeira possi- bilidade (de que Sócrates é mortal) ou a sua negação (que Sócrates não é mortal) deve ser verdade. Por este princípio um enunciado sempre assumirá um dos valores: verda- deiro ou falso. Não existe outro resultado possível. Exemplo: Jesus é filho de Maria. Em lógica, não existe uma terceira opção, a resposta esta entre verdade ou falso. Dizer que algo é “mais ou menos” indica apenas intensidade. Assim, se algo é, ele ou será verdadeiro – de acordo com uma realidade, ou será falso – em desa- cordo com uma realidade. Nunca mais ou menos verdadeiro ou mais ou menos fal- so. Relativamente, quanto as proposições, formula-se princípio de Exclusão, dizendo que “Toda proposição ou é verdadeira ou é falsa, não havendo intermediário entre a verdade e a falsidade”. Temos ainda outro princípio. Princípio do silogismo Silogismo se pode enunciar assim: “Se [a] implica [b] e se [b] implica [c], [a] implica [c]”. A implicação, no sentido lógico-formal, é uma relação que afirma que um enunciado resulta necessariamente de outro. Assim, por exemplo, “a lei da gravitação implica a da queda dos corpos”. 13LÓGICA COMPUTACIONAL ARGUMENTO LÓGICO Você conhecerá os principais termos utilizados na lógica computacional. Saberá o que cada um representa e poderá distingui- los diante de uma sentença. Em lógica, o encadeamento de conceitos é chamado de argumento. As afirmações de um argumento são chamadas de proposições. Um argumento é um conjunto de proposições, do qual, uma deriva das outras. Usualmente, a proposição derivada é chamada de con- clusão, e as demais, de premissas ou hipóteses. Em um argu- mento válido, as premissas são consideradas provas evidentes da verdade da conclusão. Então, argumentar é apresentar um conjunto de razões ou de provas para apoiar uma conclusão. 14LÓGICA COMPUTACIONAL Estrutura de uma argumentação Normalmente, as estruturas de ar- gumentação obedecem à seguinte orga- nização: Preposição A: Preposição B : Se A e B são verdadeiras então ... Preposição C Senão ... Preposição D Vamos a um exemplo: Preposição A: Todos os homens são mortais. Preposição B: Antônio é homem. Conclusão: Como Antônio é ho- mem e todos os homens são mortais, então, conclui-se que Antônio é mortal. Notou que argumentar é apresentar um conjunto de razões ou de provas para apoiar uma conclusão. Um argumento lógico é composto por três elementos: Argumento: É uma declaração a cerca de deter- minado assunto que se deseja obter uma resposta. Um argumento pode ser afirma- tivo ou negativo. Podemos entender que é uma declaração. Exemplo: Quanto mais eu estudar... Argumentos podem ser: Dedutivos: O tipo de argumento em que a conclusão se segue das premissas de tal modo que é impossível as premissas serem verdadeiras e a conclusão falsa é denominado argumento dedutivo Agora veja o exemplo: Havia 30 alunos nesta sala. Agora, há 29 alunos nesta sala. Logo, um aluno saiu da sala. Não-Dedutível: argumentos nos quais mesmo as premissas sendo verda- deiras não podemos ter certeza absoluta que a conclusão é verdadeira. Em outras palavras, é possível as premissas serem verdadeiras e a conclusão falsa, ainda que a probabilidade da conclusão ser verdadeira seja muito grande. Exemplo: Esta vacina funcionou bem nos ani- mais em laboratório. Por esse motivo, esta vacina vai funcionar bem em seres humanos. Em resumo: argumentos não-de- dutivos são classificados como fortes ou fracos, e argumentos dedutivos são válidos ou inválidos. Validade dedutiva e força indutiva são dois critérios diferentes de 15LÓGICA COMPUTACIONALavaliação de argumentos que devem ser utilizados em virtude de da situação. Premissa: As premissas são as afirmações me- diante as quais oferecemos as razões para defender nosso ponto de vista. Em suma: É uma dedução. Exemplo: ... mais aprenderei... Conclusão: É a afirmação em favor da qual estamos dando a razão. Ou seja: É um resultado. Exemplo: ... e serei aprovado. Inferência lógica Como já sabemos, argumentos são raciocínios lógicos, que podem ser verda- deiros ou falso. Todo raciocínio dedutivo envolve pelo menos uma premissa e uma conclusão. Existem argumentos formados por apenas uma premissa e uma conclusão. São as inferências. Inferência é um processo pelo qual, através de determinados da- dos, chega-se a alguma conclusão. Outros sinônimos de inferência são conclusão, implicação, ilação e consequência. Certas inferências são imediatas, são diretas. Inferência imediata é aquela na qual a conclusão surge como consequência necessária da premissa. Veja este exemplo, vamos considerar o seguinte enunciado: Todo mamífero é vertebrado. Enquanto admitirmos que este enunciado seja verdadeiro (e o é). Por- tanto, concluímos imediatamente que o enunciado abaixo é falso. Alguns mamíferos não são vertebrados. Percebeu que no primeiro enuncia- do estamos afirmando, TODOS, já no segundo enunciado estamos afirmando que ALGUNS. No caso dos mamíferos, não seria preciso estudar lógica para chegar a esta conclusão. A lógica dispõe de duas ferramentas principais que podem ser utilizadas pelo pensamento na busca de novos conheci- mentos: • DEDUÇÃO; • INDUÇÃO. Dedução A dedução infere argumentações acerca de fatos capazes de abstrairmos uma conclusão lógica. Um argumento dedutivo é válido quando suas premissas, se verdadeiras, fornecem provas convincentes para sua 16LÓGICA COMPUTACIONAL conclusão, e de forma geral, a dedução sempre preserva a verdade. Veja como: Premissa 1 Todos os pássaros voam. Premissa 2 A andorinha é um pássaro. Conclusão A andorinha voa. Veja mais alguns exemplos: • Todo metal é dilatado pelo calor. (Pre- missa maior) Ora, a prata é um metal. (Premissa menor) Logo, a prata é dilatada pelo calor. (Conclusão) • Todo brasileiro é sul-americano. (Pre- missa maior) Ora, todo paulista é brasileiro. (Pre- missa menor) Logo, todo paulista é sul-americano. (Conclusão) Na dedução a conclusão é consequ- ência obrigatória das premissas. Em outras palavras, na dedução, a conclusão é consequência necessária das premissas. Aristóteles chamava o raciocínio dedutivo de silogismo e o considerava um modelo de rigor lógico. Entretanto, é importante notar que a dedução não traz conhecimento novo, uma vez que a con- clusão sempre se apresenta como um caso particular da lei geral. Assim, a dedução organiza e espe- cifica o conhecimento que já temos. Ela tem como ponto de partida o plano do inteligível, ou seja, da verdade geral, já estabelecida. Indução A indução infere argumentos ca- pazes de forma irrefutável de induzir ao resultado conclusivo sem a menor dúvida. Um argumento indutivo fornece provas cabais da veracidade da conclusão, ou seja, apenas o que fornece indicações dessa veracidade, e de forma geral, a in- dução nem sempre preserva a verdade. Veja como. Premissa 1 Marcos é homem e mortal. Premissa 2 João é homem e mortal. Premissa 3 Gustavo é homem e mortal. Conclusão 17LÓGICA COMPUTACIONAL Todos os homens são mortais. Na indução, a conclusão é conse- quência esperada das premissas. Também podemos dizer que na in- dução, a conclusão é consequência plausível das premissas. Outros conceitos Silogismo O SILOGISMO é uma espécie de fórmula que representa o raciocínio DE- DUTIVO. Ele é formado por três enun- ciados: 1-Premissa maior (a que contém a totalidade que se conhece). 2-Premissa menor (a que menciona uma parte dessa totalidade). 3-Conclusão. EXEMPLO: 1. Todo homem é mortal. (Premissa maior – TODO). 2. Sócrates é homem. (Premissa menor – PARTE). 3. Sócrates é mortal. (Conclusão – DE- DUÇÃO). Silogismo hipotético No silogismo hipotético a cadeia de premissas condicionais pode ser virtual- mente infinita. Desde que se mantenha a estrutura do argumento, a conclusão é verdadeira na medida em que todas as premissas também são verdadeiras (regra da dedução válida). Exemplo: Se este mês é Outubro então o próximo é Novembro Se o próximo é No- vembro o que lhe segue é Dezembro Então, se este mês é Outubro o mês que se segue ao próximo é Dezembro. Silogismo disjuntivo De acordo com a lógica proposi- cional, um «modo válido» do silogismo disjuntivo é: p V q ~ p Logo, q (Nota, lê-se: p ou q; não p; portanto q). Exemplo: Ou é brasileiro ou é argentino. Não é argentino. Logo, é brasileiro. Perceba que este é um exemplo que confirma a estrutura formal enunciada. Trata-se de uma disjunção exclusiva - neste caso: «Aquela pessoa ou é brasileira ou é 18LÓGICA COMPUTACIONAL argentina.». Silogismo conjuntivo O silogismo conjuntivo é aquele em que a maior é uma proposição conjuntiva: Veja o exemplo: Pedro não lê e passeia ao mesmo tempo. Ora, ele passeia. Logo, ele não lê. A dedução e a indução são conhe- cidas como inferências, ou seja, como o meio pelo qual chegamos a concluir al- guma coisa a partir de outra (ou outras) já conhecida (s). Na dedução, se conheço X, infiro (concluo) a, b, c, d, ... conforme os casos. Na indução, dados e conhecidos a, b, c, d, ... ou seja, vários casos particulares com características comuns, infiro (concluo) X. A dedução é um procedimento pelo qual, um facto ou um objeto particular passa a ser conhecido pela sua inclusão num conhecimento ou numa teoria geral previamente definida e tida como certa ou verdadeira. "Caminha", portanto, do geral para o particular. O raciocínio dedutivo pode, no entanto, desenrolar-se também do geral para o geral. A indução percorre um caminho contrário ao da dedução: de casos particulares para uma lei, uma de- finição ou uma teoria geral. Dedução e indução possuem regras precisas que devem ser respeitadas para que as conclusões obtidas possam ser con- sideradas válidas. A verdade de qualquer conclusão, numa investigação, dependerá da validade dos raciocínios que a ela pos- sam ter conduzido. Indução Trata-se de um tipo de sistema na qual as premissas fornecem indícios sufi- cientes para permitir estimar uma deter- minada conclusão. Diferente da dedução, a resposta não é obtida absolutamente, mas busca-se a melhor probabilidade de respos- ta, que pode ser posteriormente anulada sob novos indícios. Por exemplo: Até hoje, todos os pássaros vistos pos- suem bicos; Logo, provavelmente um novo pássaro deve ter um bico. Analogia Relação de semelhança (compara- ção) estabelecida entre diferentes conjun- tos de argumentos que obedecem a uma mesma estrutura lógica (isto é, organização dos argumentos). Por exemplo: "A luz está para o dia como a escuridão está para a noite" é uma analogia no qual se estabelece que para uma fase do dia há um nível de intensidade lu- minosa utilizado. Então pode-se estabelecer uma nova fase (p.ex. "tarde") e um nível de luminosidade ("meia-luz") para estabelecer uma frase que permita fazer analogia com a antiga frase "a meia-luz está para a tarde". 19LÓGICA COMPUTACIONAL Uma analogia pode não ser verda- deira (isto é dependente dos argumentos - preposições que os geram).Por exemplo: "A luz está para a noite como a es- curidão está para o dia" Outro problema da analogia é que a estrutura lógica utilizada pode não ser a mesma para os argumentos utilizados, ainda que, a primeira vista, pareçam que sim. Paradoxo Proposições nos quais se associar- mos valores de verdadeiro ou falso, ob- tém-se uma contradição. Exemplo: Para toda regra há uma exceção. Se a afirmação é verdadeira (V), esta regra possui uma exceção que a anula (F); Se a afirmação é falsa (F), esta re- gra não possuiuma exceção que a anula, tornando-se verdadeira (V). Dilema Argumentação que expõe duas ou mais premissas indesejáveis, onde apenas uma deve ser escolhida. Exemplo: Ou você me paga ou sua família morre. Falácia Falácia designa a uma estrutura inconsistente, que vicia o resultado da argumentação, mas que, aparentemente, é verdadeira. Veja os principais tipos de falácia. A falácia surge intencionalmente, quando o interlocutor busca enganar ou- tro através de uma comunicação viciada, ou não-intencionalmente, quando o in- terlocutor infere conclusões a partir de premissas incompletas ou viciadas que lhe são fornecidas, ou possui uma estrutura de argumentação deficiente. 20LÓGICA COMPUTACIONAL CÁLCULO PROPOSICIONAL Você conhecerá os principais elementos que constituem uma proposição, seus tipos, conectivos e aprenderemos a construir a tabela verdade. Proposição é todo o conjunto de palavras ou símbolos que exprimem o pensamento de sentido completo. As propo- sições transmitem pensamentos e afirmam fatos, ou exprimem juízos que formamos a respeito de determinados elementos. Observa-se que a lógica computacional é bivalente, ou seja, verdadeira ou falsa. Também podemos dizer que uma pro- posição é uma sentença declarativa, seja ela expressa de forma UMA PROPOSIÇÃO SÓ VALIDA QUANDO ESTÁ EXPRESSA ATRAVÉS DE SENTENÇAS 21LÓGICA COMPUTACIONAL afirmativa ou negativa, na qual podemos atribuir um valor lógico “V” (true) ou “F”(- false). Uma proposição também pode ser expressa por símbolos. Poderemos dividir os estudo das preposições em duas classes: uma de pro- posições simples e outra de proposições compostas. Proposições simples São as proposições representadas de forma única/atômicas. Podendo ser afir- mações ou negações sobre um determi- nado fato, objeto ou situação. Em geral, são indicadas pelas letras minúsculas: p, q, r, s, t… Veja: Marcos é estudioso João é trabalhador. Através das letras: p: O número 24 é múltiplo de 6. q: Porto Alegre é a capital do RGS. r: 5 + 1 = 23 s: O número 9 é ímpar. t: O número 2 é primo. Essas proposições são simples, pois expressam uma afirmação sobre uma de- terminada situação. Proposições compostas São as proposições representadas de forma múltipla. Podendo ser afirmações ou negações sobre mais de um determinado fato, objeto ou situação. Veja: Marcos é estudioso e João é traba- lhador. João é trabalhador ou Marcos é es- tudioso. Maria não é voluntária ou Pedro é esportista. Através de letras: p: O número 24 é divisível por 3 e 12 é o dobro de 24. q: A raiz quadrada de 16 é 4 e 24 é múltiplo de 3. r(s, t): O número 7 é ímpar ou o Veja como: Porto Alegre é a do Rio Grande do Sul – Esta é uma sentença declarativa fechada, expressa de forma afirmativa. Podemos atribuir um valor lógico, como a sentença é verdadeira seu valor lógico é “V. 22LÓGICA COMPUTACIONAL número 17 é primo. Essas proposições são múltiplas, pois expressam mais de uma afirmação/negação sobre fatos. Note que, com isso podemos con- cluir que inferir algo sobre uma propo- sição simples é fácil, pois fica clara uma resposta, já não é muito simples concluir algo sobre proposições compostas. Nesse caso como faremos isso? Antes de iniciarmos os estudos e práticas sobre as proposições compostas necessitaremos conhecer alguns elementos da lógica computacional. Estes elementos são conhecidos como CONECTIVOS. Conectivos Conectivos são símbolos/sinais que vinculam duas ou mais proposições. Os conectivos são utilizados quando preci- samos relacionar duas proposições a fim de obter um resultado, seja ele V(true) ou F(false). Sempre que utilizamos conectivos separamos duas proposições. Para fins de estudos didáticos utilizaremos as letras: p, q, r entre outras para denotar as proposições. Veja como fica: p = Hoje à noite irei ao cinema. q = Se chover não irei ao cinema. As proposições estão representadas pelas letras “p” e “q”. Conhecendo os conectivos: Operação Conectivo Estrutura Exemplo Negação ~ Não p O carro NÃO é branco. Conjunção ^ p E q Marcos é professor E Maria é escritora. Disjunção inclusiva v p OU q Antônio é gerente OU Marcos é diretor. Disjunção exclusiva v OU p OU q OU Marcos é diretor OU João é dentista. Conectivos 23LÓGICA COMPUTACIONAL Condicional > Se p > q SE Simone é engenheira ENTÃO Marcos é professor. Bi condicional <> p SE e SOMENTE se q Antônio é dentista, SE e SOMENTE SE Maria é médica. Vamos fixar: Negação ~ Sendo as seguintes proposições: • p: 9 é impar • q: 4 * 2 é par Negação: • ~ p: 9 não é ímpar • ~ q: 4 * 2 não é par 24LÓGICA COMPUTACIONAL Conjunção ^ Contrata-se profissional de TI que Fale inglês e programe Java. Disjunção Inclusiva v Contrata-se profissional de TI que Fale inglês ou programe Java. Disjunção Exclusiva v Um funcionário recebeu o 13° salário e terá que decidir ou trocar de carro, ou comprar uma moto. Condicional > Se Maria nasceu em Caxias, então Maria é brasileira. Bi condicional <> Comprarei um carro, se e somente se, trocar de trabalho. 25LÓGICA COMPUTACIONAL Tabela verdade A tabela verdade é usada para de- terminar o valor lógico de uma proposição composta, sendo que os valores das pro- posições simples já são conhecidos. Pois o valor lógico da proposição composta depende do valor lógico da proposição simples. Ou ainda... A Tabela verdade é um instrumento usado para determinar os valores lógicos das proposições compostas, a partir de atribuições de todos os possíveis valores lógicos das proposições simples compo- nentes. Uma tabela verdade é construída a partir do número de proposições, sendo a formula representada por: 2n. Veja como: Dada a proposição: p ^ q Temos 2 proposições, neste caso 2². Sendo a tabela verdade constituída por 4 possibilidades. Veremos a lógica para a construção da tabela a seguir. Teste seu entendimento. Construa a tabela verdade para a seguinte proposição: (p ^ q) v ~r. Percebeu que neste caso temos três (3) proposições? p, q e r. Então: 2³. A tabela deverá conter 8 linhas. p ~p T T Dica: Sendo 4 elementos da tabela. Devemos criá-la da seguinte forma: 4/2 = 2. Sendo para a primeira proposição (p) 2 TRUE e 2 FALSE. Para a segunda proposição 2/2 = 1. Sendo 1 TRUE e 1 FALSE. Repetidos até completar a tabela. FÁCIL? p q p^q T T T T F F F T F F F F 26LÓGICA COMPUTACIONAL Entenda os conectivos na tabela verdade: p q r T T T T T F T F T T F F F T T F T F F F T F F F Negação ~ A negação é a inversão da proposição. Quando afirmar ser verdade (TRUE), a negação será falsa (FALSE). Quando afirmar ser falso (FALSE), então a afirmação será verdadeira (TRUE). p ~p V T Conjunção ^ A conjunção é a comparação entre duas proposições. Será verdadeiro (TRUE), somente quando as duas proposições forem verdadeiras. Caso contrário, qualquer outra comparação será sempre falsa (FALSE). Exemplo: Contrata-se profissional de TI que Fale inglês(p) e programe Java(q). p q p^q T T T T F F F T F F F F 27LÓGICA COMPUTACIONAL Disjunção Inclusiva v A disjunção inclusiva acontece quando, no mínimo, uma das proposições estiverem verdadeiras (TRUE). Exemplo: Contrata-se profissional de TI que Fale inglês(p) ou programe Java(q). p q p v q T T T T F T F T T F F F Disjunção Exclusiva v A disjunção exclusiva acontece quando APENAS uma das condições estiver verdadeira (TRUE). Nessas proposições há a existência da excludente, ou seja, uma condição verdadeira exclui a outra e vice-versa. Exemplo: Um funcionário recebeu o 13° salário e terá que decidir ou trocar de carro(p), ou comprar uma moto(q). p q p v q T T F T F T F T T F F F 28LÓGICA COMPUTACIONAL Condicional > A proposição condicional é um tipo de proposição que requer atenção, pois nela só há uma possibilidade de resultar em falso (FALSE), e assim será, quando a primeira proposição for verdadeira (TRUE) e a segunda for falsa(FALSE). Para os demais casos será sempre verdadeiro (TRUE). Exemplo: Se Maria nasceu em Caxias(p) do Sul, RS, então Maria é brasileira(q). p q p > q T T T T F F F T T F F T Bi condicional <> A proposição bi condicional vincula a ocorrência de dois resultados iguais, ou seja, pode ocorrer duas verdades (TRUE) ou duas falsidades (FALSE). Assim, nessa condição, quando houver dois resultados iguais a bi condicional será verdade (TRUE). Exemplo: Comprarei um carro(p), se e somente se, trocar de trabalho(q). p q p <> q T T T T F F F T F F F T Merece explicação: Tem condições de Maria nascer em Caxias e ser brasileira? SIM. Se nasceu em Caxias é brasileira. TRUE. Tem condições de Maria nascer em Caxias e não ser brasileira? NÃO. Se nasceu em Caxias é brasileira. FALSE. Tem condições de Maria não nascer em Caxias e ser brasileira? SIM. Se nasceu em qualquer outra cidade do Brasil é brasileira. TRUE. Tem condições de Maria não nascer em Caxias e não ser brasileira? SIM. Se nasceu em outro País. TRUE. 29LÓGICA COMPUTACIONAL TAUTOLOGIA, CONTRADIÇÃO, CONTINGÊNCIA E EQUIVALÊNCIA Na construção da tabela verdade poderemos encontrar alguns fatos curiosos. Veja, existem casos onde o resultado poderá, para todas as condições, ora ser verdadeiro, ora ser falso para todos os casos e ora poderá ocorrer uma mistura de resultados. A esse fato damos os nomes de tautologia, contradição e contingência. 30LÓGICA COMPUTACIONAL Tautologia A tautologia é um termo que deri- va de um vocábulo grego e que se refere à repetição de um mesmo pensamento através de expressões diferentes. Uma tau- tologia, para a retórica, é uma afirmação redundante. As tautologias são frequentemente consideradas como um erro na linguagem ou uma falta de estilo. Porém, é possível recorrer às tautologias para dar ênfase a uma determinada ideia. Veja o exemplo: “Vou subir para cima para buscar um livro e já volto” ou “Tenho de sair lá fora para regar as plantas”. Analise que, sempre que se sobe é para cima; de igual modo, sair implica mudar-se para fora de algo ou de algures. Posto isso, essas frases carecem de sentido e acabam por ser desnecessárias para a compreensão. O conceito de tautologia, na lógica computacional, define que uma expressão é sempre verdade para todas as possibili- dades de ocorrência das suas partes. Um exemplo de tautologia é dizer que uma proposição (ou é verdadeira, ou é falsa) é sempre verdadeira. Ocorre uma tautologia quando todos os valores finais da tabela são VERDA- DEIROS. Contradição O conceito de contradição está ba- seado no fato de que uma proposição não pode ser, simultaneamente, verdadeira e falsa. Essa situação é sempre falsa. Observe que ocorre uma contradição quando todos os valores finais da tabela são FALSOS: Contingência Ocorre uma contingência quando todos os valores finais da tabela são VER- DADEIROS ou FALSOS. Observe: p q (p > q) ~q (p > q) v (~q) T T T F T T F F T T F T T F T F F T T T p q (p <> q) ~(p v q ) (p <> q)^~ (p <> q) T T T F F T F F T F F T F T F F F T F F 31LÓGICA COMPUTACIONAL p q r p v q ~(p v q) ~(p v q) <> r T T T T F F T T F T F T T F T T F F T F F T F T F T T T F F F T F T F T F F T F T F F F F F T T 32LÓGICA COMPUTACIONAL Equivalência Uma proposição P é sempre, logica- mente, equivalente ou apenas equivalente a uma proposição Q , caso as tabelas-verdade dessas duas proposições sejam idênticas. Em particular, se as proposições P e Q são ambas tautológicas ou são ambas contra- dições, então são equivalentes. Para começar, observe essas duas proposições: Se estudo em casa, então serei apro- vado. Se não sou aprovado, então não estudo em casa. As duas frases acima são proposições condicionais, isto é, proposições do tipo “se p, então q”, onde p é uma condição que, caso ocorra, torna obrigatória a ocorrên- cia do resultado q. Na primeira frase, se a condição “estudar em casa” acontecer, então obrigatoriamente o resultado “serei aprovado” precisa ocorrer também, con- corda? Caso a condição ocorra e mesmo assim o resultado não se verifique, a frase não estará sendo respeitada! Já na segunda frase, se a condição “não sou aprovado” ocorrer, então obrigatoriamente o resulta- do “não estudar em casa” precisa ser ver- dade também, caso contrário a frase não será respeitada. Você notou que ambas as frases car- regam a mesma mensagem, a mesma ideia? Caso a primeira seja verdadeira (ou seja, a condição “estudo em casa” leve obriga- toriamente ao resultado ser aprovado), a segunda também será verdadeira (caso a pessoa não seja aprovada, então é porque ela não estudou em casa, afinal se tivesse estudado seria aprovada). As duas proposições acima são con- sideradas EQUIVALENTES entre si, visto que elas transmitem a mesma ideia. De forma mais técnica, dizemos que duas proposições são equivalentes entre si quan- do elas SEMPRE possuem o mesmo valor lógico – ou seja, quando uma é verdadeira, a outra também é, e quando uma é fal- sa, a outra também é. Resumidamente, duas proposições são equivalentes quando possuem a mesma tabela-verdade. Vamos construir a tabela-verdade das proposições acima? Para montarmos as tabelas, note que a primeira proposição pode ser representa- da por p→q, onde p é “estudo em casa” e q é “sou aprovado”. Assim, a segunda pro- posição pode ser representada por ~q→~p, afinal ~q é simplesmente “NÃO sou apro- vado”, e ~p é simplesmente “NÃO estudo em casa”. Tendo essa representação das proposições em mãos, quantas linhas deve ter nossa tabela-verdade? Ora, se temos 2 proposições simples (p e q), o número de linhas da tabela é igual a 22 = 4. Temos abaixo uma tabela com 4 linhas, onde coloquei nas duas primeiras colunas as proposições p e q, e nas duas seguintes as suas negações ~p e ~q (que tem valor oposto ao de p e q, respectivamente): 33LÓGICA COMPUTACIONAL p q ~p ~q p→q ~q→~p T T F F T T T F F T F F F T T F T T F F T T T T Você lembra que uma proposição condicional só é falsa quando temos a situação T→F? Repare que, para a proposição p→q, isto só ocorre na segunda linha, onde p é T e q é F. Note ainda que, para a proposição ~q→~p, a situação T→F também só ocorre na segunda linha, onde ~q é T e ~p é F. Nas demais linhas as duas proposições tem valor lógico verdadeiro. Com isso, ficamos com a seguinte tabela: p q ~p ~q p→q ~q→~p T T F F T T T F F T F F F T T F T T F F T T T T Reparou que as tabelas-verdade dessas duas proposições realmente são idênticas? Portanto, grave isso: p→q é equivalente a ~q→~p! Essa equivalência é muito conhecida e extremamente cobrada. Aproveite e grave também que essas duas proposições são equivalentes também a esta aqui: ~p ou q. Com isso você acertará muitas questões rapidamente, sem perder tempo com tabelas-verdade. Fique com esta imagem na sua mente: { Veja um caso: Considerando a proposição P: “Se João se esforçar o bastante, então João conseguirá o que desejar”, julgue o item a seguir. ( ) A proposição “Se João não con- seguiu o que desejava, então João não se esforçou o bastante” é logicamente equi- valente à proposição P. RESOLUÇÃO: Veja que a proposição P do enuncia- 34LÓGICA COMPUTACIONAL do é uma condicional pq, onde: p = João se esforçar o bastante q = João conseguirá o que desejar Observe agora a proposição dada neste item: “Se João não conseguiu o que deseja- va, então João não se esforçou o bastante” PERCEBEU QUE HOUVE A INVERSÃO DA SENTENÇA? Trocamos de posição o p e o q. Utilizando as mesmas letras, note que o trecho “NÃO conseguiu o que de- sejava” pode ser representado pela negação de q, ou seja, por ~q. E veja que o trecho “NÃO se esforçou o bastante” pode ser representado pela negação de p, que é ~p. Assim, esta proposição pode ser simboli- zada por ~q→~p. Lembrando que p→q é equivalente a ~q→~p, fica claro que as proposições realmente são equivalentes entre si! Oitem está certíssimo, nem precisamos desenhar a tabela-verdade. Resposta: Verdadeira. Para reforçar... Considere a sentença: “Se gosto de capivara, então gosto de javali”. Uma sen- tença logicamente equivalente à sentença dada é: (A) Se não gosto de capivara, então não gosto de javali. (B) Gosto de capivara e gosto de javali. (C) Não gosto de capivara ou gosto de javali. (D) Gosto de capivara ou não gosto de javali. (E) Gosto de capivara e não gosto de javali. RESOLUÇÃO: Temos no enunciado a con- dicional p→q, onde: p = “gosto de capivara” q = “gosto de javali” Já sabemos que esta condicional equivale às duas proposições abaixo: 1)~q→~p 2)~p ou q Para escrever essas proposições, va- mos começar escrevendo as negações que precisamos ter em mãos: ~p = não gosto de capivara ~q = não gosto de javali Assim, as proposições equi- valentes “manjadas” são: ~q→~p: “Se não gosto de javali, en- 35LÓGICA COMPUTACIONAL tão não gosto de capivara” **** INVER- TEMOS AS PROPOSIÇÕES. ~p ou q : “Não gosto de capivara ou gosto de javali” Veja agora as alternativas de resposta e compare com essas duas opções que temos. A opção ~q→~p não aparece em nenhuma alternativa, mas a opção ~p ou q aparece na letra C: (C) Não gosto de capivara ou gosto de javali. Podemos marcá-la sem medo de errar! Resposta: C Barbada, não??? Ficou fácil após ter- mos detalhado a resolução. Para resolver estas questões é fundamental SEMPRE lembrar das regras: 1)~q→~p 2)~p ou q Vamos ver se você ficou bom nisto... Mais um.... Considere a proposição. P: “Se João se esforçar o bastante, então João conseguirá o que desejar”, Julgue os itens a seguir. • A proposição “João não se esforça o bastante ou João conseguirá o que desejar” é logicamente equivalente à proposição P. • A proposição “Se João não conse- guiu o que desejava, então João não se esforçou o bastante” é logicamente equivalente à proposição P. RESOLUÇÃO Vejamos a proposição P dada no enunciado: “Se João se esforçar o bastante, então João conseguirá o que desejar”. Aplicando a primeira regra (a regra da inversão), obtemos: • Se João não consegue o que deseja, então João não se esforça o bastante. É exatamente o que há na segunda alternativa (não se preocupe com o tempo verbal). Aplicando a segunda regra, vamos transformar de "Se..., então..." para "ou". Para tanto, devemos negar o primeiro componente, trocar o conectivo e repetir o segundo componente. • João não se esforça o bastante ou João conseguirá o que desejar. É exatamente o que há na primeira alternativa. Portanto, os dois itens estão certos. 36LÓGICA COMPUTACIONAL p q r p v q ~(p v q) ~(p v q) <> r T T T T F F T T F T F T T F T T F F T F F T F T F T T T F F F T F T F T F F T F T F F F F F T T p q p ^ q p > p ^ q p > q T T T T T T F F F F F T F T T F F F T T 37LÓGICA COMPUTACIONAL TEORIA DOS CONJUNTOS A lógica computacional derivada da lógica matemática, neste caso o estudo sobre a teoria dos conjuntos nos auxilia a entender melhor como funciona o relacionamento entre os elementos dos conjuntos. 38LÓGICA COMPUTACIONAL Introdução elementar Um conjunto é uma coleção de ele- mentos (membros). Um conjunto que não contém nenhum elemento é chamado de conjunto vazio e representado por Ø. Ago- ra, analise, sejam A e B dois conjuntos. O elemento x ∈ A é usado para repre- sentar que x é um elemento de A, ou que o elemento x pertence ao conjunto A. O conjunto A é idêntico ao conjunto B, re- presentando-se por A = B, pois somente A e B tem os mesmos elementos. O conjunto A é um subconjunto de B, representan- do-se por A ⊆ B, uma vez que, somente, cada elemento de A é um elemento de B. O conjunto A é um subconjunto próprio do conjunto B, representado por A ⊂ B, este somente é se A ⊆ B e A ≠ B. Diagrama de Venn Os diagramas de Venn foram cria- dos pelo matemático inglês John Venn, no intuito de facilitar as relações de união e intersecção entre conjuntos. Tipos de Conjunto: Conjunto vazio Vamos considerar a existência de um conjunto que não possui elementos, ele é chamado de conjunto vazio. Conjunto unitário É todo conjunto formado por um único elemento. Veja os exemplos: a) A {5} b)B { x | x é estrela do sis- tema solar} = {Sol} Observação: 0 conjunto C = {Ø} é um conjunto unitário cujo elemento é a letra Ø. Veja como fica: A = {a. e, i, o, u} B = { 1, 2, 3, 4} u ∈ A (lê-se: “u pertence a A”) e u ∉ B (lê-se: “u não pertence a B") A BA∩B Veja como fica: {} ou Ø 39LÓGICA COMPUTACIONAL Conjunto finito Este tipo de conjunto também se diferencia pela quantidade de elementos que possui. Um conjunto é finito se po- demos contar a quantidade de elementos que ele tem. Por exemplo, o conjunto das letras dos idioma português é finito, porque possui 26 letras. Conjunto infinito Os conjuntos infinitos são aqueles que não podemos contar a quantidade de elementos que o compõe. O método mais fácil de representar esse tipo de conjunto é por compreensão. Basta portanto, men- cionar as características que possui seus elementos para determinar todos eles. Os exemplos mais simples e comuns de conjuntos infinitos são os compostos por números. Quantos números pares exis- tem? Quantos múltiplos possui o número três? Estes conjuntos são infinitos e isso não é porque não temos a capacidade de contar a quantidade de elementos que eles têm, mas porque é impossível contar, pois não há um número que representa a quan- tidade de elementos que o conjunto tem. Subconjunto: Dizemos que dado um conjunto A, o seu conjunto de partes, representado por P (A), é o conjunto formado por todos os subconjuntos do conjunto A. Observe, o exemplo a seguir, apre- senta-nos o procedimento que se deve ado- tar para a determinação do conjunto de partes de um dado conjunto A. Seja o con- junto A = {2, 3, 5}. Nesse caso, obtemos o conjunto de partes do conjunto A, basta escrevermos todos os seus subconjuntos: 1. Subconjunto vazio: ∅, pois o con- junto vazio é subconjunto de qual- quer conjunto. 2. Subconjuntos com um elemento: {2}, {3}, {5}. 3. Subconjuntos com dois elementos: {2, 3}, {2, 5} e {3, 5}. 4. Subconjuntos com três elementos: A = {2, 3, 5}, pois todo conjunto é Veja como fica: A={5} Veja como fica: A={a,b,c,..z} Veja como fica: A={1,2,3,...∞} 40LÓGICA COMPUTACIONAL subconjunto dele mesmo. Assim, o conjunto das partes do conjunto A pode ser apresentado da se- guinte forma: P(A) = { , {2}, {3}, {5}, {2, 3}, {2, 5}, {3, 5}, {2, 3, 5}} Igualdade de conjuntos: Podemos dizer que dois ou mais conjuntos são iguais se os elementos de um forem idênticos aos dos demais, matema- ticamente, representamos uma igualdade pelo sinal “=” dizer que A = B (A igual a B). Quando comparamos A e B e eles não são iguais, dizemos que são diferentes, representados assim: A ≠ B. Conjunto Universo: É o conjunto ao qual pertencem to- dos os elementos envolvidos em um deter- minado assunto ou estudo, e é simbolizado pela letra U. Assim, usamo-los para determinar as soluções reais de uma equação do se- gundo grau, se nosso conjunto Universo U é R (conjunto dos números reais); se estamos interessados em determinar os deputados federais envolvidos com o men- salão, nesse caso o universo U tem como elementos todos os deputados federais da atual legislatura. Operações em conjuntos A teoria dos conjuntos estabelece a base conceitual para os sistemas de ge- renciamento de bancos de dados que são fundamentais para o desenvolvimento de jogos digitais modernos. Nesta aula, serão apresentadas as operações básicas, utilizadas na teoria dos conjuntos e a sua aplicabilidade à ciência da computação. A união de dois conjuntos A e B, representa- 1 23 4 5 A B C 1 2 3 4 1 2 3 4 A B A=B 1 2 3 4 1 2 3 4 A B U 41LÓGICA COMPUTACIONAL do por A ∪ B, é o conjunto formado portodos os elementos que pertencem a A ou a B. A intersecção dos dois conjuntos A e B, representada por A ∩ B, é o conjunto constituído de todos os elementos que per- tencem tanto a A quanto a B. A diferença entre dois conjuntos A e B, representada por A - B, é o conjunto constituído de todos os elementos que pertencem a A e não pertencem a B. União de Conjuntos É quando dois ou mais conjuntos se unem, estabelecendo uma relação entre seus elementos. A união é representada pelo sím- bolo: ∪ Intersecção de Conjuntos Ocorre a intersecção quando os elementos que fazem parte do conjunto são os elementos comuns aos conjuntos relacionados. A união é representada pelo sím- bolo: ∩ Conjunto Diferença Perceba que dois conjuntos, A e B, chamamos de conjunto diferença ou diferen- ça entre A e B, assim, é o conjunto formado pelos elementos de A que não pertencem a B. O conjunto diferença é representado por A – B. Conjunto Complementar Conjunto complementar está rela- cionado com a diferença de conjunto. Achamos um conjunto complemen- tar quando, por exemplo, dado um con- junto A e B e o conjunto B A, então B é complementar em relação a A. A = {2, 3, 5, 6, 8} B = {6,8} B A, então o conjunto complementar será CAB = A – B = {2, 3, 5}. 1 2 5 6 7 A B 3 4 EXERCÍCIO SENTENÇAS Defina o tipo das sentenças abaixo: 1. O Chile e o Brasil. 2. Emerson é professor. 3. Ela é professora. 4. O Brasil foi campeão de futebol em 1982. 5. Que legal! 6. 5 x 4 = 20 7. 4 x 2 + 1 > 4 8. (-2)3 > 4 9. O Brasil perdeu o título. 10. X + Y é maior do que 7. 11. Que horas são? 12. Aquela mulher é linda. 13. O Brasil ganhou 5 medalhas de ouro em Atlanta. 14. - 4 - 3 = 7 15. 4 x 2 + 1 < 9 16. (-2)3 < 4 EXERCÍCIO SENTENÇAS Dadas as seguintes proposições simples: p: João é alto. q: João é jogador de Basquete. Escreva na forma simbólica. 1. João não é alto. 2. Não é verdade que João não é alto. 3. João é alto e é jogador de basquete. 4. João não é alto e é jogador de basquete. 5. João não é alto ou não é jogador de basquete. 6. João não é jogador de basquete. 7. Não é verdade que João não é jogador de basquete. 8. João é alto ou é jogador de basquete. 9. João é alto e não é jogador de basquete. 10. Não é verdade que João é alto e é jo- gador de basquete. 11. Não é verdade que João é alto ou é jogador de basquete. 12. Não é verdade que João não é alto ou é jogador de basquete. 13. João não é alto nem é jogador de basquete. Qual a alternativa que exibe a quantidade de linhas que uma proposição composta com 8 proposições simples pode possuir em uma tabela verdade. 1. 16 linhas 2. 32 linhas 3. 64 linhas 4. 128 linhas 5. 256 linhas EXERCÍCIO Argumento lógico Que regra de inferência é ilustrada pelo argumento dado? 1. Se Martins é o autor, então o livro é de ficção. Mas o livro não é de ficção. Portanto, Martins não é o autor. 2. Se a firma falir, todos os seus ativos têm que ser confiscados. A firma faliu. Segue que todos os seus bens têm que ser confiscados. 3. O cachorro tem um pelo sedoso e adora latir. Portando, o cachorro adora latir. d) Se Paulo é um bom nadador, então ele é um bom corredor. Se Paulo é um bom corredor, então ele é um bom ci- clista. Portanto, se Paulo é um bom nadador, então ele é um bom ciclista. Em cada caso abaixo, qual a conclusão que pode ser inferida (quando puder ser inferida alguma)? 1. Se o carro foi envolvido em um aci- dente onde o motorista fugiu, então a pintura deve ter des- cascado. Mas a pintura não está descascada. 2. Ou o tempo vai ficar ruim, ou sairemos a tempo. Se o tempo ficar ruim, então o voo pode ser cance- lado. 3. Se a conta fosse cancelada hoje, você seria pago amanhã. Você será pago amanhã. 4. A grama precisa ser cortada e as árvores precisam ser podadas. Se a grama precisa ser cortada, então pre- cisamos varrer as folhas. EXERCÍCIO PROPOSIÇÕES Construa as tabelas verdades para as proposições dadas: 1. ~p ^ ~q 2. (p ^ q) v p 3. p v (q ^ r) 4. (p → q) v q 5. (p ←→ q ) v p 6. (p ^ q) → r 7. p → (~q ^ r) 8. p ^ q v r 46LÓGICA COMPUTACIONAL BIBLIOGRAFIA BERG, Alexandre Cruz; FIGUEIREDO, Joice Pavek. Lógica de Programação. Ulbra, 1998 CASTRUCCI, Benedito. “Introdução à Lógica Mate- mática”, São Paulo, 1973 CASTRUCCI, Benedito. “Elementos de Teoria dos Conjuntos”. DAGHLIAN, Jacob. “Lógica e Álgebra de Boole”. J.W. Lloyd. Foundations of Logic Programming. SV, 1987 Jaime C. Ferreira. Elementos de Lógica Matemática e Teoria dos Conjuntos. IST, 2001. PUGA, Sandra; RISSETTI, Gerson. Lógica de Progra- mação e Estrutura de dados. Prentice-Hall, 2004 Sabine Broda. Apontamentos de lógica computacional. Technical report, Departamento de Ciência de Computadores, FCUP, 2000. XAVIER, Gley Fabiano Cardoso. Lógica de Programa- ção. Senac, 2001 Z. Manna y A. Pnueli. The Temporal Logic of Reactive and Concurrent Systems. Vol. I: Specification. Springer-Verlar, Nueva York, 1992 SENTENÇAS Sentenças Abertas Sentenças Fechadas PRINCÍPIOS lÓGICOS ARGUMENTO LÓGICO Inferência lógica PROPOSIÇÃO Proposições simples Proposições compostas Conectivos Tabela verdade TAUTOLOGIA, CONTRADIÇÃO, CONTINGÊNCIA E EQUIVALÊNCIA Tautologia Contradição Contingência Equivalência TEORIA DOS CONJUNTOS Introdução elementar Diagrama de Venn Tipos de Conjunto: Operações em conjuntos
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