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parte-01-logica-formal.pdf EDUARDO F R E I R E NAKAMURA I n s / t u t o d e C o m p u t a ç ã o U n i v e r s i d a d e F e d e r a l d o A m a z o n a s n a k a m u r a @ i c o m p . u f a m . e d u . b r Lógica Formal Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 1 1Este material baseia-se no material da professora Eulanda Miranda dos Santos (emsantos@icomp.ufam.edu.br) e no livro GERSTING, Judith L. Fundamentos Matemáticos para a Ciência da Computação: um Tratamento Moderno de Matemática Discreta, 5a ed. Livros Técnicos e Científicos, 2004. Linha do tempo Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 2 século IV a.C. Aristóteles (384 a.C. – 322 a.C.) filósofo grego. SistemaFzou a lógica, definindo as formas de interferência que eram válidas e as que não eram, formando um conjunto de regras para raciocínio deduFvo que pode ser usado em qualquer área do conhecimento. hP p: // en .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/A ris to tle Linha do tempo Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 3 século IV a.C. GoVried Wilhelm von Leibniz (1646 – 1716) filósofo e matemáFco alemão, conhecido por ter criado o cálculo integral e diferencial independentemente de Isaac Newton. . Uso de símbolos para mecanizar o processo de raciocínio deduFvo. século XVI d.C. hP p: // en .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/G oV rie d_ W ilh el m _L ei bn iz hP p: // en .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/A ris to tle Linha do tempo Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 4 século IV a.C. George Boole (1815 – 1864) filósofo e matemáFco inglês e Augustus De Morgan (1806 – 1871) matemáFco inglês. Bases da lógica simbólica moderna usando as ideias de Leibniz. século XVI d.C. século XIX d.C. século XIX d.C. hP p: // en .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/G eo rg e_ Bo ol e hP p: // en .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/A ug us tu s_ De _M or ga n hP p: // en .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/G oV rie d_ W ilh el m _L ei bn iz hP p: // en .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/A ris to tle Lógica Formal Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 5 Fornece bases para o método de pensar organizado; Expressa métodos de raciocínio sob a forma de argumentos. Tem duas aplicações diretas em Ciência da Computação 1. Programação Lógica 2. Prova se programas estão corretos ou não É análoga à lógica de circuitos de um computador Lógica Formal Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 6 Exemplos de uFlização em computação: u Inteligência ArFficial; u Circuitos Lógicos; u Banco de Dados; u Sistemas Computacionais (hardware e somware) u Sistemas Distribuídos; u Teoria de autômatos e computabilidade; u Teoria de linguagens; Proposições Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 7 Uma proposição é uma sentença declaraFva, ou uma afirmação, que admite apenas um dos dois valores lógicos verdadeiro ou falso, nunca ambos Proposições????? u Manaus é a capital do Amazonas u 1 + 1 = 2 u Como você está? u 9 < 6 u Estudem regularmente u Londres é na Dinamarca u MatemáFca Discreta é fácil Proposições Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 8 PROPOSIÇÕES ATÔMICAS não podem ser sub-‐divididas em proposições mais simples u Ex: O servidor de arquivos está desligado PROPOSIÇÕES COMPOSTAS são combinações de proposições atômicas via conecFvos lógicos u Ex: A rede local está mal configurada ou o servidor de arquivos está desligado u O valor verdade é completamente determinado pelos valores-‐verdade das subproposições junto com a forma que estão conectadas Proposições Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 9 PROPOSIÇÕES ATÔMICAS são representadas por meio de variáveis proposicionais u Variáveis proposicionais: (P, Q, R, S, . . .) u Constantes proposicionais: (V, F) → (T, F) Nas PROPOSIÇÕES COMPOSTAS, as variáveis proposicionais são combinadas através de pelo menos um operador ou conecFvo lógico u Operadores lógicos são uFlizados para combinar proposições e formar novas proposições ConecFvos lógicos básicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 10 Terminologia u Negação: ¬ u Conjunção: ∧ u Disjunção: ∨ u Condicional: → u Bicondicional: ↔ Proposições atômicas P: MD é fácil Q: Cálculo é fácil ¬Q: (não Q) Cálculo não é fácil Cálculo é diLcil ConecFvos lógicos básicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 11 Terminologia u Negação: ¬ u Conjunção: ∧ u Disjunção: ∨ u Condicional: → u Bicondicional: ↔ P∧Q: (P e Q) MD é fácil e Cálculo também P∧¬Q: (P e não Q) MD é fácil, mas Cálculo não é Proposições atômicas P: MD é fácil Q: Cálculo é fácil ConecFvos lógicos básicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 12 Terminologia u Negação: ¬ u Conjunção: ∧ u Disjunção: ∨ u Condicional: → u Bicondicional: ↔ P∨Q: (P ou Q) MD é fácil ou Cálculo é fácil P∨¬Q: (P ou não Q) MD é fácil ou Cálculo não é fácil Proposições atômicas P: MD é fácil Q: Cálculo é fácil Exercícios Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 13 1. Escreva as seguintes sentenças como proposições em lógica: a) Agesilau vai sair mais cedo e não vai voltar. b) Hermosina é aluna de MD e Agesilau também. c) Hermosina está no laboratório e Agesilau não, ou ele está e ela não. 2. Considere as seguintes proposições: P: “Ariosto é rico” Q: “Ariosto é educado” Escreva as proposições abaixo em Lógica Formal: a) Ariosto não é nem rico e nem educado. b) Ariosto é rico, ou é pobre e educado. c) É falso que Ariosto seja rico e educado. d) Não é falso que Ariosto é mal educado ou ele é pobre. Tabela verdade Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 14 Ferramenta usada para determinar os valores de uma expressão lógica u Go:lob Frege e Charles Peirce, em 1880 u Emil Post e Ludwig Wi:genstein, em 1922 forma atual hP p: // pt .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/L ud w ig _W iP ge ns te in hP p: // pt .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/E m il_ Po st hP p: // pt .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/C ha rle s_ Sa nd er s_ Pe irc e hP p: // pt .w ik ip ed ia .o rg /w ik i/G oP lo b_ Fr eg e Tabela verdade e conecFvos lógicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 15 Tabela da Verdade Negação Negação P ¬P V F F V Se P é verdade, então ¬P é falso; e se P é falso ¬P é verdade Tabela verdade e conecFvos lógicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 16 Tabela da Verdade Conjunção Conjunção P Q P∧Q V V V V F F F V F F F F Se P e Q são verdade, então P∧Q é verdade; caso contrário P∧Q é falso Tabela verdade e conecFvos lógicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 17 Tabela da Verdade Disjunção Disjunção P Q P∨Q V V V V F V F V V F F F Se P e Q são falsos, então P∨Q é falso; caso contrário P∨Q é verdade. Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 18 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q V V V F F V F F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 19 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q V V V F F V F F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 20 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q V V F V F F V F F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 21 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q V V F V F V F V F F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 22 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q V V F V F V F V F F F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 23 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q V V F V F V F V F F F V Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 24 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q V V F V F V F V F F F V Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 25 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q V V F F V F V F V F F F V Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 26 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q V V F F V F V V F V F F F V Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 27 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q V V F F V F V V F V F F F F V Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 28 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q V V F F V F V V F V F F F F V F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 29 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q V V F F V F V V F V F F F F V F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 30 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q ¬(P∧¬Q) V V F F V V F V V F V F F F F V F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 31 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q ¬(P∧¬Q) V V F F V V F V V F F V F F F F V F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 32 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q ¬(P∧¬Q) V V F F V V F V V F F V F F V F F V F Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 33 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q ¬(P∧¬Q) V V F F V V F V V F F V F F V F F V F V Tabela verdade: proposição composta Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 34 Qual a tabela verdade da proposição ¬(P∧¬Q) ? ¬(P∧¬Q) P Q ¬Q P∧¬Q ¬(P∧¬Q) V V F F V V F V V F F V F F V F F V F V Assinalar “valores-‐verdade” para proposições compostas permite o uso da lógica para decidir a verdade de uma proposição usando somente o conhecimento das partes Exercícios Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 35 1. Escreva as seguintes sentenças como proposições em lógica: a) Milcíades lê O Mascate ou Folha de São Paulo, mas não lê o Valor Econômico. b) Leonêsa é pobre, ou é rica e infeliz. c) Vai chover ou vai nevar, mas não ambos. 2. Construa a tabela-‐verdade das seguintes proposições: a) (P∧Q)∧¬(P∨Q) b) ¬(¬P∨Q) c) (P∨Q)∧¬Q ConecFvos lógicos condicional e bicondicional Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 36 Terminologia u Negação: ¬ u Conjunção: ∧ u Disjunção: ∨ u Condicional: → u Bicondicional: ↔ P→Q: (se P, então Q) - se MD é fácil então serei aprovado - MD ser fácil implica que serei aprovado - MD ser fácil é condição suficiente para eu ser aprovado - Serei aprofado caso MD seja fácil Proposições atômicas P: MD é fácil Q: Serei aprovado ConecFvos lógicos condicional e bicondicional Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 37 Terminologia u Negação: ¬ u Conjunção: ∧ u Disjunção: ∨ u Condicional: → u Bicondicional: ↔ P↔Q: (P se, e somente se, Q) - x é par se, e somente se, x+1 é ímpar - x é par é condição necessária e suficiente para, x+1 ser ímpar - se x é par, então x+1 é ímpar, e vice-‐ versa Proposições atômicas P: x é par Q: x+1 é ímpar Tabela verdade e conecFvos lógicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 38 Tabela da Verdade Condicional Condicional P Q P→Q V V V V F F F V V F F V Se P é verdade e Q é falso, então P→Q é falso; caso contrário é verdadeiro Tabela verdade e conecFvos lógicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 39 Tabela da Verdade Condicional Condicional P Q P→Q V V V V F F F V V F F V Caso interessante: se P é falso e Q é verdadeiro, então P→Q é verdadeiro Se Ozzy Osbourne cantou no Restart, então todos passarão em MD Quando nevou em Manaus, choveu piranhas em Paris Verdadeiro ou falso? Tabela verdade e conecFvos lógicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 40 Tabela da Verdade Condicional Condicional P Q P→Q V V V V F F F V V F F V Bruna Marquezine lhe fez a seguinte promessa para ErnesFno: Se você ganhar na megasena, então eu caso com você Em que situação Bruna estaria menFdo? E se ErnesFno não ganhar na megasena? Tabela verdade e conecFvos lógicos Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 41 Tabela da Verdade Bicondicional Bicondicional P Q P↔Q V V V V F F F V F F F V Se P e Q são iguais, então P↔Q é verdadeiro; caso contrário é falso Galvão é pai de Cacá se, e somente se, Cacá é filho de Galvão Exercícios Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 42 1. Escreva as seguintes proposições compostas em notação simbólica a) Os abacates estão maduros quando estão macios b) Uma boa dieta é uma condição necessária para você ser saudável c) Se os preços subirem, então haverá muitas casas para vender e elas serão caras; mas se as casas não forem caras, então ainda assim haverá muitas casas para vender. d) Tanto ir para cama como nadar é condição suficiente para trocar de roupa; no entanto, trocar de roupa não significa que se vai nadar. 2. Escreva as tabelas-‐verdade das seguintes proposições a) (P ∧ Q) ↔ ¬P ∨ ¬Q b) [P ∧ (¬Q → ¬P)] → Q c) (¬P → ¬Q) ∧ [ (P → Q) → P ] Linguagem proposicional Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 43 Uma linguagem proposicional L é composta por u Um Alfabeto (letras maiúsculas, o conjunto {V,F} e os conecFvos lógicos) u Símbolos para variáveis e constantes e proposições compostas ou fórmulas A GramáFca de uma linguagem proposicional define a sintaxe das expressões u Permite a formação e o reconhecimento de fórmulas bem formadas (f) u Exemplo: P¬vQ (fórmula incorreta, mal formada) GramáFca de uma linguagem proposicional Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 44 1. Letras proposicionais do vocabulário são fórmulas em L 2. Se α e β são fórmulas em L, então também são fórmulas as seguintes expressões: u ¬α u α ∧ β u α ∨ β u α → β u α ↔ β Somente o que pode ser gerado através dos itens 1 e 2 em um número finito de passos é uma fórmula em L Ambiguidade Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 45 1. P ∨ Q ∧ R = (P ∨ Q) ∧ R ? 2. P ∨ Q ∧ R = P ∨ (Q ∧ R) ? u O PSDB ganhou a eleição ou o PT ganhou a eleição, e o Brasil começou a mudar? u O PSDB ganhou a eleição, ou o PT ganhou a eleição e o Brasil começou a mudar? Ambiguidade Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 46 1. P ∨ Q ∧ R = (P ∨ Q) ∧ R ? 2. P ∨ Q ∧ R = P ∨ (Q ∧ R) ? P Q R P ∨ Q Q ∧ R (P ∨ Q) ∧ R P ∨ (Q ∧ R) V V F V V V V F F V F V F V F F V V F F F F F V Ambiguidade Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 47 1. P ∨ Q ∧ R = (P ∨ Q) ∧ R ? 2. P ∨ Q ∧ R = P ∨ (Q ∧ R) ? P Q R P ∨ Q Q ∧ R (P ∨ Q) ∧ R P ∨ (Q ∧ R) V V F V V V V V V F F V V F V V F V F V F V V V F F F F F F V F Ambiguidade Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 48 1. P ∨ Q ∧ R = (P ∨ Q) ∧ R ? 2. P ∨ Q ∧ R = P ∨ (Q ∧ R) ? P Q R P ∨ Q Q ∧ R (P ∨ Q) ∧ R P ∨ (Q ∧ R) V V F V F V V V V V V F F V F V F V V V F V F V F F V V V V F F F F F F F V F F Ambiguidade Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 49 1. P ∨ Q ∧ R = (P ∨ Q) ∧ R ? 2. P ∨ Q ∧ R = P ∨ (Q ∧ R) ? P Q R P ∨ Q Q ∧ R (P ∨ Q) ∧ R P ∨ (Q ∧ R) V V F V F F V V V V V V V F F V F F V F V V F V F V F V F F F V V V V V F F F F F F F F V F F F Ambiguidade Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 50 1. P ∨ Q ∧ R = (P ∨ Q) ∧ R ? 2. P ∨ Q ∧ R = P ∨ (Q ∧ R) ? P Q R P ∨ Q Q ∧ R (P ∨ Q) ∧ R P ∨ (Q ∧ R) V V F V F F V V V V V V V V V F F V F F V V F V V F V V F V F V F F F F V V V V V V F F F F F F F F F V F F F F Ambiguidade Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 51 1. P ∨ Q ∧ R = (P ∨ Q) ∧ R ? 2. P ∨ Q ∧ R = P ∨ (Q ∧ R) ? P Q R P ∨ Q Q ∧ R (P ∨ Q) ∧ R P ∨ (Q ∧ R) V V F V F F V V V V V V V V V F F V F F V V F V V F V V F V F V F F F F V V V V V V F F F F F F F F F V F F F F Ambiguidade Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 52 Solução: ordem de precedência 1. Parênteses mais internos 2. Negação: ¬ 3. Conjunção: ∧ 4. Disjunção: ∨ 5. Condicional: → 6. Bicondicional: ↔ Tautologia Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 53 Sempre verdade independente dos valores verdade das variáveis Também denominada proposição tautológica ou logicamente verdadeira Exemplo u P ∨ ¬P u “Amanhã vai chover ou amanhã não vai chover” Contradição Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 54 Sempre falso independente dos valores verdade das variáveis Exemplo u P ∧ ¬P u Hoje choveu e hoje não choveu Observação u A negação de uma tautologia é uma contradição u A negação de uma contradição é uma tautologia ConFngência Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 55 Fórmula bem formada que não é tautologia e nem é contradição Seu valor verdade dependente dos valores verdade das variáveis Exemplo u P ∧ Q u Hoje choveu e ontem nevou Exercício Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 56 Verifique se as proposições abaixo são tautologia, contradição ou conFngência 1. (P ∧ Q) → (P ↔ Q) 2. (P ∧ Q) ∧ ¬(P ∨ Q) 3. P ∧ Q ↔ ¬Q ∨ ¬P 4. [ (P → Q) → (P ∨ R)] → (Q ∨ R) Equivalência lógica Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 57 Duas proposições α e β são logicamente equivalentes (α ⇔ β), se ambas possuem tabelas-‐verdade idênFcas Exemplo u O São Raimundo é o melhor Fme do Amazonas e vence sempre u O São Raimundo vence sempre e é o melhor Fme do Amazonas u (P ∧ Q) ⇔ (Q ∧ P) Equivalência lógica Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 58 Duas proposições α e β são logicamente equivalentes (α ⇔ β), se ambas possuem tabelas-‐verdade idênFcas Exemplo u Jurandir é GaranFdo ou é Caprichoso u Jurandir é Caprichoso ou é GaranFdo u (P ∨ Q) ⇔ (Q ∨ P) Equivalência lógica Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 59 Duas proposições α e β são logicamente equivalentes (α ⇔ β), se ambas possuem tabelas-‐verdade idênFcas Exemplo u Se Nancy está dormindo, então Freddy Krueger aparece u Se Freddy Krueger não aparece, então Nancy não está dormindo u (P → Q) ⇔ (¬Q → ¬P) Teorema Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 60 α ⇔ β se, e somente se, α ↔ β é tautologia. Exemplos u (P → Q) ↔ (¬P ∨ Q) é tautologia u Logo, (P → Q) ⇔ (¬P ∨ Q) u [ P → (Q → R) ] ↔ [(P ∧ Q) → R ] é tautologia u Logo, [ P → (Q → R) ] ⇔ [(P ∧ Q) → R ] Exercício Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 61 Verifique se as proposições abaixo são equivalências lógicas 1. ¬(P ∧ Q) → (P ↔ Q) e (¬P ∨ ¬Q) 2. P ∨ (Q ∧ R) e [ (P ∨ Q) ∧ R) ] 3. ¬(¬P ∨ Q) e ¬P → ¬Q Regras de equivalência Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Matemática Discreta 62 Duas proposições α e β são logicamente equivalentes (α ⇔ β), se ambas possuem tabelas-‐verdade idênFcas u Definem que determinados pares de FBFs são equivalentes u Portanto, se α ⇔ β, então α pode ser subsFtuída por β em qualquer FBFs sem mudança em seu valor lógico Regras de equivalência Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Fundamentos de Teoria da Computação 63 Fórmula Lei P∨P ≡ P P∧P ≡ P Idempotência (P∨Q)∨R ≡ P∨(Q∨R) (P∧Q)∧R ≡ P∧(Q∧R) AssociaFva P∨Q ≡ Q∨P P∧Q ≡ Q∧P ComutaFva (P∧Q)∨R ≡ (P∨R)∧(Q∨R) (P∨Q)∧R ≡ (P∧R)∨(Q∧R) DistribuFva P∨F ≡ P P∨V ≡ V P∧V ≡ P P∧F ≡ F IdenFdade Regras de equivalência Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Fundamentos de Teoria da Computação 64 Fórmula Lei P∨¬P ≡ V ¬V ≡ F P∧¬P ≡ F ¬F ≡ V Complemento ¬¬P ≡ P Involução ¬(P∧Q) ≡ ¬P∨¬Q ¬(P∨Q) ≡ ¬P∧¬Q DeMorgan P→Q ≡ ¬P∨Q Condicional Regras de equivalência (resumo) Eduardo Freire Nakamura (nakamura@icomp.ufam.edu.br) Fundamentos de Teoria da Computação 65 Fórmula Lei P∨P ≡ P P∧P ≡ P Idempotência (P∨Q)∨R ≡ P∨(Q∨R) (P∧Q)∧R ≡ P∧(Q∧R) AssociaFva P∨Q ≡ Q∨P P∧Q ≡ Q∧P ComutaFva (P∧Q)∨R ≡ (P∨R)∧(Q∨R) (P∨Q)∧R ≡ (P∧R)∨(Q∧R) DistribuFva P∨F ≡ P P∨V ≡ V P∧V ≡ P P∧F ≡ F IdenFdade P∨¬P ≡ V ¬V ≡ F P∧¬P ≡ F ¬F ≡ V Complemento ¬¬P ≡ P Involução ¬(P∧Q) ≡ ¬P∨¬Q ¬(P∨Q) ≡ ¬P∧¬Q DeMorgan P→Q ≡ ¬P∨Q Condicional __MACOSX/._parte-01-logica-formal.pdf
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