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Nicia Riccio Lógica 2000.2 LÓGICA PARA COMPUTAÇÃO MATA47 Consequência Lógica A →→→→ M A M Como decidir se uma fórmula é consequência lógica de outra? • Se José foi assassinado, então ele está morto • José foi assassinado • Então, José está morto Como provar que um argumento é válido? Definição intuitiva: Um argumento é válido se a verdade das premissas implica na verdade da conclusão ou Sempre que as premissas forem verdadeiras, a conclusão também será 2 Nicia Riccio Lógica 2000.2 Consequência Lógica Definição:Dadas as fórmulas F1,F2,...,Fn e a fórmula G, G é dita ser consequência lógica de F1,F2,...,Fn (ou segue logicamente de F1,F2,...,Fn ) se e somente se para qualquer interpretação I na qual F1 ∧∧∧∧ F2 ∧∧∧∧... ∧∧∧∧ Fn é V, G é também V. F1,F2,...,Fn são chamados axiomas ou postulados ou premissas de G. A →→→→ M A M A M (A →→→→ M) V V V V F F F V V F F V Modus Ponens 3 Consequência Lógica Teorema da dedução: Dadas fórmulas F1,F2,...,Fn e uma fórmula G, G é dita ser consequência lógica de F1,F2,...,Fn (ou segue logicamente de F1,F2,...,Fn ) se e somente se a fórmula ((F1 ∧∧∧∧ F2 ∧∧∧∧... ∧∧∧∧ Fn ) →→→→ G) é válida. Teorema: Dadas fórmulas F1,F2,...,Fn e uma fórmula G, G é consequência lógica de F1,F2,...,Fn (ou segue logicamente de F1,F2,...,Fn ) se e somente se a fórmula (F1 ∧∧∧∧ F2 ∧∧∧∧... ∧∧∧∧ Fn ∧∧∧∧ ~G) é inconsistente 4 Nicia Riccio Lógica 2000.2 Consequência Lógica • Os teoremas acima são muito importantes. Mostram que provar que uma fórmula é consequência lógica de um conjunto finito de fórmulas é equivalente a provar que uma certa fórmula (relacionada às primeiras) é válida ou inconsistente. • Se G é consequência lógica de F1,F2,...,Fn então a fórmula ((F1 ∧∧∧∧ F2 ∧∧∧∧... ∧∧∧∧ Fn ) →→→→ G) é chamada teoremateorema, e G é chamada de conclusão do teorema.conclusão do teorema. 5 Regras de Inferência P →→→→ Q ~Q ~P P Q ~P ~Q (P →→→→ Q) V V F F V V F F V F F V V F V F F V V V Modus Tolens P ∨∨∨∨ Q ~P Q P Q ~P (P ∨∨∨∨ Q) V V F V V F F V F V V V F F V F Silogismo Disjuntivo 6 Nicia Riccio Lógica 2000.2 Regras de Inferência P →→→→ Q Q →→→→ R P →→→→ R P Q R (P →→→→ Q) (Q →→→→ R) (P →→→→ R) V V V V V V V V F V F F V F V F V V V F F F V F F V V V V V F V F V F V F F V V V V F F F V V V Silogismo Hipotético 7 Regras de Inferência (P →→→→ Q) ∧∧∧∧ (R →→→→ S) P ∨∨∨∨ R Q ∨∨∨∨ S Dilema Construtivo P →→→→ Q P →→→→ (P ∧∧∧∧ Q)Absorção Simplificação P ∧∧∧∧ Q P Conjunção P Q P ∧∧∧∧ Q Adição P P ∨∨∨∨ Q 8 Nicia Riccio Lógica 2000.2 Regras de Substituição Definição:Duas fórmulas F e G são equivalentesequivalentes (ou F é equivalente a G), se e somente se o valor verdade de F e G são o mesmo sob qualquer interpretação. ~(P ∧∧∧∧ Q) = (~P ∨∨∨∨ ~Q) P Q ~P ~Q (P ∧∧∧∧ Q) ~(P ∧∧∧∧ Q) = (~P ∨∨∨∨ ~Q) V V F F V F F V F F V F V V F V V F F V V F F V V F V V Leis de Morgan 9 Regras de Substituição ~(P ∨∨∨∨ Q) = (~P ∧∧∧∧ ~Q) P Q ~P ~Q (P ∨∨∨∨ Q) ~(P ∨∨∨∨ Q) = (~P ∧∧∧∧ ~Q) V V F F V F F V F F V V F F F V V F V F F F F V V F V V Leis de Morgan (P ∨∨∨∨ Q) = (Q ∨∨∨∨ P) (P ∧∧∧∧ Q) = (Q ∧∧∧∧ P) Comutação 10 Nicia Riccio Lógica 2000.2 Regras de Substituição (P ∨ (Q ∨ R)) = ((P ∨ Q ) ∨ R) (P ∧ (Q ∧ R)) = ((P ∧ Q ) ∧ R) Associação (P ∨ (Q ∧ R)) = (P ∨ Q ) ∧ (P ∨ R) (P ∧ (Q ∨ R)) = (P ∧ Q ) ∨ (P ∧ R) Distribuição ~~P = PDupla Negação 11 Regras de Substituição (P → Q) = (~Q → ~P)Transposição Implicação P = P ∧ P P = P ∨ P Dupla Implicação (P → Q) = (~P ∨ Q) (P ↔↔↔↔ Q) = (P → Q) ∧ (Q → P) Exportação ((P ∧ Q) → R) = (P → (Q → R)) Tautologia Equivalência (P ↔↔↔↔ Q) = (P ∧ Q) ∨ (~P ∧ ~Q)) 12 Nicia Riccio Lógica 2000.2 Regras de Substituição � Sempre V Sempre F P ∨ � = � P ∨ = P P ∨ ~P = � P ∧ = P ∧ � = P P ∧ ~P = 13 Método da Dedução • A noção de consequência lógica determina se um argumento é válido ou não. • Posso provar a validade de argumentos com a tabela verdade (Copi) Método da Dedução A construção da prova se dá através da dedução da conclusão a partir das suas premissas, utilizando-se regras de inferência e de substituição Desvantagem Não praticidade 14 Nicia Riccio Lógica 2000.2 Método da Dedução 1. A ∨ B 2. ~B ∴ A 3. B ∨ A 1,Comutação 4. A 3,2,SD Exemplo: Provar que o argumento abaixo é válido 15 Método da Dedução 1. A ∧ B 2. (A ∨ C) → D ∴ A ∧ D 3. A 1,Simpl. 4. A ∨ C 3,Adição 5. D 4,2,MP 6. A ∧ D 3,5, Conjunção Exemplo: Provar que o argumento abaixo é válido 16 Nicia Riccio Lógica 2000.2 Método da Dedução 1. A → B 2. B → C 3. C → D 4. ~D 5. A ∨ E ∴ E 6. A → C 1,2,SH 7. A → D 6,3,SH 8. ~A 7,4,MT 9. E 5,8,SD Exemplo: Provar que o argumento abaixo é válido 17 Corretude 18 � Se uma fórmula G pode ser derivada a partir de um conjunto de fórmulas F, então G é conseqüência de F � Ou seja, um sistema de prova correto nunca produz fórmulas que não sejam conseqüência lógica da teoria usada como hipótese. � Se um sistema de prova é correto, então ele provê uma alternativa às tabelas verdade. Nicia Riccio Lógica 2000.2 Completude 19 � F ╞ G se e somente se F ├ G � Completude afirma a existência de uma lista de regras que nos permite deduzir toda conseqüência a partir de qualquer conjunto de fórmulas de uma lógica . Método da Dedução 1. (A ∨ B) → C 2. (C ∨ B) → (A → (D ↔ E)) 3. A ∧ D ∴ D ↔ E Prática: Provar a validade dos argumentos abaixo pelo método da dedução a) 1. F → ~G 2. ~F → (H → ~G) 3. (~I ∨ ~H) → ~~G 4. ~I ∴ ~H b) 1. A → B 2. C → ~B ∴ A → ~C 1. (D ∧ E) → ~F 2. F ∨ (G ∧ H) 3. D ↔ E ∴ D → G c) d) 20
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