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Prof. Ricardo Mesquita Propriedades Semânticas da Lógica Proposicional Propriedades Semânticas 1. Seja H uma fórmulas da Lógica proposicional. H é uma tautologia se e somente se, para toda interpretação I, I[H] = V. Exemplo: Verifique que as fórmulas: H = (P P) e G = (P Q) (P Q) são tautologias. 02/19 Resolução P P P P V F V F V V P Q P Q P Q (P Q) (P Q) V V V V V V F F F V F V F F V F F F V V Todas as interpretações são verdadeiras. Logo, são tautologias! 03/19 Propriedades Semânticas 2. Dada uma interpretação I, I satisfaz H, se I[H] = V. 3. H é satisfatível se e somente se existe uma interpretação I que satisfaz H. 4. H é uma contingência se e somente se existem duas interpretações I1 e I2, tais que I1[H] = V e I2[H] = F Exemplo: Construa a tabela-verdade para a fórmula H = (P Q) P e verifique que H é satisfatível. Observe também que H é uma contingência. 04/19 Resolução A fórmula H é satisfatível: note a Interpretação 2, na qual I[P] = V e I[Q] = F, temos que I[H] = V. Note que a fórmula H também é uma contingência: existem interpretações verdadeiras (linha 2) e falsas (as demais linhas!) P Q Q P Q (P Q) P V V F F F V F V V V F V F V F F F V V F 05/19 Propriedades Semânticas 5. H é contraditória se e somente se para toda interpretação I, I[H] = F. Exemplo: Verifique que H = (P P) G = (P Q) (P Q) são contradições. 06/19 Resolução P P P P V F F F V F P Q P Q P Q (P Q) (P Q) (P Q) V V V V F F V F F V F F F V F V F F F F F F V F Todas as interpretações são falsas. Logo, são contradições! 07/19 Propriedades Semânticas 6. H implica semanticamente em G (ou G é consequência lógica semântica de H) se e somente se para toda interpretação I, sempre que I[H] = V, tem-se que I[G] = V. Escreve-se: H╞ G. Considere as fórmulas: E = ((P Q) Q) H = (P Q) G = (P Q) Verifique que E╞ G, H╞ G, H╞ E, mas que não é verdade que G╞ E, G╞ H e E╞ H. 08/19 Resolução P Q P Q P Q (P Q) Q V V V V V V F F F F F V F V V F F F V F H G E Note que: • Sempre que I[E] = V, temos que I[G] = V, logo E╞ G • Sempre que I[H] = V, temos que I[G] = V, logo H╞ G • Sempre que I[H] = V, temos que I[E] = V, logo H╞ E Mas, • Existe situação onde I[G] = V, mas que I[E] = F, logo G╞ E • Existe situação onde I[G] = V, mas que I[H] = F, logo G╞ H • Existe situação onde I[E] = V, mas que I[H] = F, logo E╞ H 09/19 Propriedades Semânticas 7. H equivale semanticamente a G se e somente se, para toda interpretação I, I[H] = I[G]. Exemplo: (Lei de De Morgan) Mostre que as fórmulas H = (P Q) G = (P Q) São equivalentes. 10/19 Resolução P Q P Q (P Q) P Q P Q V V V F F F F V F V F F V F F V V F V F F F F F V V V V Note que todas as interpretações são iguais! Logo, as fórmulas indicadas são semanticamente equivalentes. 11/19 Propriedades Semânticas Observação: Duas fórmulas H e G são equivalentes semanticamente se e somente se H G é uma tautologia. Exemplo: Mostre que H = (P Q) é equivalente a G = (P Q). 12/19 Resolução P Q P Q P P Q (P Q) (P Q) V V V F V V V F F F F V F V V V V V F F V V V V H G Note que a bi-implicação entre H e G é uma tautologia. Logo, H e G são semanticamente equivalentes! 13/19 Propriedades Semânticas 8. O conjunto = {H1, H2, ..., Hn} é satisfatível se e somente se existe uma interpretação I, tal que I[H1] = V, I[H2] = V, ..., I[Hn] = V ou seja, I satisfaz o conjunto de fórmulas. Observação: se um dado conjunto de fórmulas é vazio, então toda interpretação I satisfaz esse conjunto. 14/19 Propriedades Semânticas Exemplo: Verifique a satisfatibilidade dos seguintes conjunto de fórmulas: 1 = {(P Q), (Q R), (R P)} 2 = {(P Q), (Q R), (R S), (S P), (S Q)} 15/19 Resolução Para um conjunto de fórmulas ser satisfatível, basta apresentar uma interpretação na qual todas as fórmulas do conjunto são interpretadas como verdadeiras simultaneamente. O primeiro conjunto é simples: 1 = {(P Q), (Q R), (R P)} Se tomarmos I[P] = I[Q] = I[R] = V, teremos I[P Q] = V, I[Q R] = V e I[R P] = V, o que mostra que o conjunto é satisfatível. 16/19 Resolução Já o segundo conjunto, 2 = {(P Q), (Q R), (R S), (S P), (S Q)} Para que I[(S Q)] = V, teremos, necessariamente, que I[(S Q)] = F; mas, para isso, teremos que ter, I[S] = V e I[Q] = F. Note que, como I[Q] = F e queremos que I[P Q] = V, necessariamente, teremos que ter I[P] = F; mas se I[P] = F e I[S] = V, teremos que I[S P] = F. Logo, o conjunto é insatisfatível! 17/19 Propriedades Semânticas 9. O conjunto = {H1, H2, ..., Hn} implica semanticamente numa fórmula H, se para todo I, se I[] = V, então I[H] = V. (H é uma consequência lógica semântica de ). Notação: Consequência lógica semântica: ╞ H No caso em que é vazio, escrevemos╞ H. H ser consequência lógica do vazio, significa que H é uma tautologia. 18/19 Exercícios 1. Determine se as proposições a seguir são tautologias, contradições ou contingências: a. P ((P Q) R) b. (P Q) (P Q) c. ((P Q) P) (Q P) 2. Determine se os conjuntos de fórmulas a seguir são satisfatíveis: a. {S Q, P (S P), S} b. {(Q P), P R, Q R} c. {(Q R) P, Q (P R), P R} 19/19
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