Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original
6 - Semântica Página 89 SEMÂNTICA Emissão: 02/5/2010 Por: Luiz A. P. Monteiro Revisão: 25/5/2010 Por: Maria E. M. Gonçalves 6 6 - Semântica Página 90 6 – Semântica Página 91 6.1 Introdução Se P : “Está chovendo” e Q = “A rua está molhada” � então P ∧ Q pode ou não ser verdadeira dependendo das condições climáticas Se P : “7 é maior do que 2” � então P é sempre verdadeira (não depende de nada) Já para P : “Esta sentença é falsa” � o resultado da interpretação da sentença não é verdadeiro nem falso, independente de qualquer outra coisa O símbolo sintático P define uma fórmula. E cada fórmula sintática está associada a um significado verdadeiro ou falso. Dessa maneira o mundo lógico é dividido em duas partes: • Mundo sintático – constituído pelos símbolos do alfabeto e as fórmulas. • Mundo semântico – onde se define o significado dos símbolos e fórmulas 6.2 Interpretação Na Lógica Proposicional é possível representar fatos que podem ser interpretados como verdadeiros ou falsos. Assim, uma fórmula poderá ser verdadeira ou falsa dependendo dos diferentes significados semânticos de suas subfórmulas. É possível se ter: V(A) = 0 e I(A) = 1 (duas funções de valoração diferentes para a mesma subfórmula A) Observação: O ato de programar pode ser entendido como uma tradução de um conhecimento semântico para um programa sintático que é manipulado por uma máquina. Assim, diz-se que a máquina é estritamente sintática. O computador é uma máquina estritamente sintática Fórmula 1 Símbolo Significado Fórmula 1 Símbolo Significado Mundo Semântico Mundo Sintático Para a lógica proposicional a semântica consiste em atribuir valores verdade às fórmulas da linguagem A semântica estuda o significado associado a cada fórmula/proposição (que é um objeto sintático). 6 – Semântica Página 92 Exemplo: A: “1 + 1 = 10”. • Na interpretação do sistema de numeração de base 2, a proposição é verdadeira I(A)= 1 • Na interpretação do sistema decimal a proposição é falsa V(A) = 0 Pelo princípio da não contradição e princípio do terceiro excluído: O significado ou semântica dos elementos sintáticos da linguagem da Lógica Proposicional é determinado pela função denominada Função de Interpretação ou Valoração: V : P → {0, 1} ou V : P → {F, V} Onde: • Domínio de V � conjunto P das fórmulas • Contradomínio de V � conjunto {0, 1} tal que: - V(verdadeiro) = 1 ou V - V(falso) = 0 ou F V mapeia cada símbolo proposicional ou fórmula de P em um valor verdade (significado do símbolo). Logo, dado um símbolo proposicional P, então V(P) ∈ {0, 1} Assim, os valores de interpretação de uma fórmula são obtidos pela função V (de valoração) Para qualquer interpretação V, os valores V(verdadeiro) = 1 e V(falso) = 0 � Todas as interpretações têm a mesma opinião sobre os significados dos símbolos de verdade. � 6.3 Regras para Interpretação de Fórmulas Para que a fórmula (P ∧ Q) seja verdadeira, os significados de P e Q devem ser verdadeiros e o conectivo ∧ deve significar “e” � se V(P) = 1 e V(Q) = 1 então V(P ∧ Q) = 1 Toda proposição tem um, e um só, dos valores: ou Verdadeiro (V) ou Falso (F). A interpretação dos símbolos de verdade é fixa, ou seja: • Se A = verdadeiro � V(A) = 1 • Se A = falso � V(A) = 0 Observação: Na língua portuguesa é possível ter mais de dois significados diferentes para a mesma palavra (o que é diferente do contexto da Lógica Proposicional onde somente dois significados são possíveis) {0, 1} é uma limitação pois nem tudo pode ser interpretado como sendo verdadeiro ou falso. Para atribuir um valor verdade a uma fórmula, segundo as regras de interpretação é preciso: • atribuir um valor verdade para suas subfórmulas • depois compor o valor verdade da fórmula 6 – Semântica Página 93 A valoração de uma fórmula é feita por indução sobre a sua estrutura segundo as regras: As regras semânticas são apresentadas em tabelas da verdade p q ¬¬¬¬p p ∨ q p ∧∧∧∧ q p → q p ↔ q V V F V V V V V F F V F F F F V V V F V F F F V F F V V Observar que V(p → q) = V sse V(p) = F ou V(q) = V Exemplo Tabela verdade associada a uma fórmula H = ((¬P) ∨ Q) → (Q ∧ P) Colocando-se as subfórmulas de H P Q ¬P ¬P ∨ Q Q ∧ P ¬P ∨ Q → Q ∧ P Escrevendo-se todas as possibilidades de V e F para os átomos: P Q ¬P ¬P ∨ Q Q ∧ P ¬P ∨ Q → Q ∧ P V V V F F V F F Resolvendo com a álgebra das proposições: P Q ¬P ¬P ∨ Q Q ∧ P ¬P ∨ Q → Q ∧ P V V F V V V V F F F F V F V V V F F F F V V F F Se A = P � V(A) = V(P) com V(P) ∈ {0, 1} Se A = verdadeiro � V(A) = 1 Se A = falso � V(A) = 0 V(¬A) = 1 se, e somente se V(A) = 0 o valor de V(¬A) é oposto ao valor de V(A) V(A ∧ B) = 1 sse V(A) = 1 e V(B) = 1 o valor de V(A ∨ B) é 1 sse as interpretações de A e B são iguais a 1 V(A ∨ B) = 1 sse V(A) = 1 ou V(B) = 1 o valor de V(A ∨ B) é 1 sse as interpretações de A e B são iguais a 1 ou apenas uma delas é igual a 1 V(A → B) = 1 sse V(A) = 0 ou V(B) = 1 V(A ↔ B) = 1 sse V(A) = V(B) Problema da Tabela da Verdade: À medida que aumentam o número de fórmulas atômicas, torna-se difícil a manipulação das tabela- verdade. Por exemplo: se o número de fórmulas atômicas for superior a cinco ou seis, resultará numa tabela- verdade com 32 ou 64 linhas 6 – Semântica Página 94 6.4 Semântica do conectivo “→→→→” (implicação) p q p → q V V V V F F F V V F F V (i) Um enunciado verdadeiro (V(P)=1) implica outro verdadeiro (V(Q)=1) � se as interpretações de P e Q são verdadeiras então a interpretação da fórmula P → Q é também verdadeira � o significado de toda inferência é verdadeiro quando os significados das fórmulas P e Q são verdadeiros p q p → q V V V V F F F V V F F V (ii) É falso concluir um enunciado falso (V(Q)=0) a partir de outro verdadeiro (V(P)=1), pois uma inferência que conclui um falso a partir de um verdadeiro é uma inferência falsa � se a interpretação de P é verdadeira e de Q é falsa então a interpretação da fórmula P → Q é falsa p q p → q V V V V F F F V V F F V (iii) A partir de um enunciado falso (V(P)=0) é possível concluir qualquer tipo de enunciado. � Ou seja V(P → Q) = 1 mesmo se V(P) = 0 dado que V(Q) = 1 ou V(Q) = 0, ou seja: V(P → Q) = 1 independentemente de V(Q) A partir de um antecedente falso, uma inferência que conclui fatos verdadeiros ou falsos é uma inferência verdadeira � Não é necessária a relação de causa e efeito entre P e Q para que se tenha V(P → Q) = 1 � O conectivo → não expressa a semântica da causalidade p q p → q V V V V F F F V V F F V Conclusão: V(P → Q) = 1 sse V(P) = 0 ou V(Q) = 1 6 – Semântica Página 95 Exemplo: Q = “o sol é redondo” � interpretação: V(Q) = 1 � V(P → Q) = 1 mesmo se P for: P = “Pedro Álvares Cabral foi presidente do Brasil”(não há relação de causa e efeito entre P e Q) P = ”dois objetos diferentes ocupam um mesmo local no espaço” � V(P) = 0 � V(P → Q) = 1 qualquer que seja o enunciado de Q (não há relação de causa e efeito entre P e Q) Assim, se 2 + 2 = 5 então eu sou o papa! O enunciado da forma “Se A, então B” é falso só quando A é verdadeiro e B é falso e é verdadeiro sempre que • B é verdadeiro (independente da veracidade de A) • A é falso (independente da veracidade de B) 6.5 Exercícios a) Seja Q: “o sol é redondo” e P: ? Qual a interpretação de P → Q ? Como V(Q) = V, então V(P → Q) = 1 independente de V(P) b) Seja P: “Pedro Álvares Cabral foi presidente do Brasil” e Q:? Qual a interpretação de P → Q ? Como V(P) = F, então V(P → Q) = 1 independente de V(Q) c) Seja: H = ((¬P) ∨ (¬Q)) → R E as interpretações: V(P) = 1, V(Q) = 0, V(R) = 1 P Q R ¬P ¬Q ¬P V ¬Q ¬P V ¬Q → R 1 0 1 0 1 1 1 Então, para essas interpretações: V(H) = 1 De um enunciado falso pode-se concluir (implicar) tudo o que se queira. 6 – Semântica Página 96 6.6 Propriedades Semânticas da fórmula única São relações obtidas no mundo semântico a partir das interpretações de fórmulas que pertencem ao mundo sintático Dado uma fórmula A, ela é: Toda fórmula válida (V(A) = 1) é também satisfazível (V(A) = 1) Toda fórmula insatisfazível (V(A) = 0) é falsificável (V(A) = 0) Uma fórmula não pode ser satisfazível (V(A) = 1) e insatisfazível (V(A) = 0) ao mesmo tempo Uma fórmula não pode ser válida (V(A) = 1) e falsificável (V(A) = 0) ao mesmo tempo Se A é válida, então ¬A é insatisfazível Se A é insatisfazível, então ¬A é válida Se A é satisfazível, então ¬A é falsificável Se A é falsificável, então ¬A é satisfazível Existem fórmulas que são tanto satisfazíveis como falsificáveis 6.6.1 Validade ou Tautologia Uma fórmula “A” é uma tautologia (ou é válida) quando qualquer interpretação V faz a interpretação de “A” como sendo verdadeira V(A) = 1 Uma proposição composta é chamada Tautologia se for verdadeira independentemente dos valores lógicos de suas proposições simples componentes Válida ou Tautologia sse para toda interpretação / valoração V de seus átomos tem-se: V(A) = 1 se todas as linhas da coluna A contiverem 1 Factível ou Satisfatível ou Satisfazível sse existe pelo menos uma interpretação/valoração V de seus átomos tal que V(A) = 1 se alguma linha da coluna A contiver I Contraditória ou insatisfazível ou inválida sse para toda interpretação / valoração V de seus átomos tem-se: V(A) = 0 se todas as linhas da coluna A contiverem 0 Falsificável sse existe uma valoração V de seus átomos tal que V(A) = 0 se alguma linha da coluna A contiver 0 “A” é tautologia quando todas as interpretações a valorizam como sendo verdadeira Toda fórmula válida (V(A) = 1) é também satisfazível (V(A) = 1) Toda fórmula insatisfazível (V(A) = 0) é falsificável (V(A) = 0) 6 – Semântica Página 97 A validade ou tautologia é muito mais do que a veracidade, pois uma fórmula “A” pode ser verdadeira segundo uma interpretação I , mas ser falsa sob outra interpretação J (duas linhas I e J da tabela da verdade). Se I(A) = 1 mas J(A) = 0 � “A” é apenas factível ou satisfatível, não é tautologia a) Exemplo-1: Princípio da Identidade: p → p e p ↔ p são tautológicas b) Exemplo-2: Princípio do Terceiro Excluído: Toda proposição ou é verdadeira ou é falsa (nunca um terceiro caso é verificado) � (p V ~p) é tautológico (sempre verdadeiro) Demonstração (i) Usando a tabela da verdade: H : (p ∨ ¬p), p ¬¬¬¬p H = p ∨∨∨∨ ¬¬¬¬p 0 1 1 1 0 1 V(H) = V(p ∨ ¬p)=V, com qualquer valoração para p, isto é, V(p)=V ou V(p)=F � Assim, dizer que uma proposição é sempre verdadeira ou falsa, é sempre verdadeiro (ii) Sem usar a Tabela da Verdade: H : (p ∨ ¬p) V(H) = 1 ⇔ V(p ∨ ¬p) = 1 ⇔ V(p) = 1 ∨ V(¬p) = 1 ⇔ V(p) = 1 ∨ V(p) = 0 V(H) = 1 sendo V(p) = 0 ou 1, ou seja, independente da interpretação de p (ou 0 ou 1) a interpretação de H será sempre verdadeira c) Exemplo-3: Princípio da não contradição: Uma proposição não pode ser simultaneamente verdadeira e falsa ¬(p Λ ¬p) é tautológico (sempre verdadeiro) p ¬¬¬¬p p ∧∧∧∧ ¬¬¬¬p H = ¬¬¬¬(p ∧∧∧∧ ¬¬¬¬p) 0 1 0 1 1 0 0 1 H é uma tautologia (ou uma fórmula válida), pois todas as valorações para H geram 1 em todas as linhas H é uma tautologia (ou uma fórmula válida), pois todas as valorações para H geram 1 em todas as linhas 6 – Semântica Página 98 d) Outros Exemplos a) Seja H : p1 ∧ p2 ∧ p3 ∧ q → q V(H) = 1 ⇔ V(p1 ∧ p2 ∧ p3 ∧ q → q) = 1 ⇔ Se V(p1 ∧ p2 ∧ p3 ∧ q) = 1 então V(q) = 1 � H é uma tautologia b) Todas as proposições abaixo são tautológicas (¬p ∨ q) ↔ (p→q) p ∨ ¬(p ∧ q) p ∧ q → (p ↔ q) p ∨ (q ∧ ¬q) ↔ p p ∧ r → ¬q ∨ r c) No final tudo dá certo! (se não deu certo ainda não chegou ao final) e) Contra-Exemplo H : (p ∨ q), sem usar a Tabela da Verdade: � Existe uma interpretação: I(p) = 1 e I(q) = 0 � I(H) = 1 � Existe outra interpretação: J(p) = 0 e J(q) = 0 � J(H) = 0 Logo H é satisfatível, mas não é tautologia. 6.6.2 Satisfazibilidade ou Contingência Uma proposição composta é chamada Contingência se houver pelos menos uma combinação de seus átomos tal que seja verdadeira e pelo menos uma outra tal que seja falsa. Seja: A : (p ∨ q) ∧ (¬p ∨ ¬q) Construindo uma tabela da verdade para A: • Inicialmente monta-se uma lista de subfórmulas, ordenando-as, da esquerda para direita, em ordem de tamanho (a fórmula A é a última): p q ¬p ¬q p ∨ q ¬p ∨ ¬q A = (p ∨ q) ∧ (¬p ∨ ¬q) • Colocam-se as valorações (ou interpretações) para os átomos (se uma fórmula contém n átomos, o número de valorações possíveis para esses átomos é 2n, o que significa 2n linhas na tabela): p q ¬p ¬q p ∨ q ¬p ∨ ¬q A = (p ∨ q) ∧ (¬p ∨ ¬q) 0 0 0 1 1 0 1 1 Se uma fórmula contém n átomos, o número de valorações possíveis para esses átomos é 2n, o que significa 2n linhas na tabela 6 – Semântica Página 99 • Preenchem-se as colunas de cada subfórmula, de acordo com a definição de valoração, da esquerda para direita, até completar toda a tabela: p q ¬p ¬q p ∨ q ¬p ∨ ¬q A = (p ∨ q) ∧ (¬p ∨ ¬q) 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 p q ¬p ¬q p ∨ q ¬p ∨ ¬q A = (p ∨ q) ∧ (¬p ∨ ¬q) 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 Dessa tabela pode-se inferir que: • A é satisfazível • A é falsificável Outro exemplo: p → ¬p p ¬¬¬¬p p →→→→ ¬¬¬¬p 1 0 0 0 1 1 6.6.3 Contradição ou insatisfazível Uma proposição composta é chamada Contradição se for sempre falsa independentemente dos valores lógicos de suas proposições simples componentes. Exemplos: a) G = p ∧ ¬p � Usando a Tabela da Verdade p ¬¬¬¬p G = p ∧∧∧∧ ¬¬¬¬p 0 1 0 1 0 0 A é satisfazível A é falsificável Nota: Por causa do crescimento exponencial, método da tabela da verdade não é recomendado para fórmulas com muitos átomos (4 átomos é o limite de realização de uma tabela da verdade) “A” é contraditória quando todas as interpretações a validam como sendo falsa (não há interpretações que a validem como sendo verdadeira). É o oposto da tautologia. G é uma contradição (ou uma fórmula inválida), pois todas as valorações para G geram 0 em todas as linhas 6 – Semântica Página 100 b) Seja G : p ∧ ¬p � Sem usar a Tabela da Verdade: V(G) = 1 ⇔ V(p ∧ ¬p) = 1 ⇔ V(p) = 1 ∧ V(¬p) = 1 ⇔ V(p) = 1 ∧ V(p) = 0 � Como a interpretação V é uma função binária, então só pode ocorrer uma possibilidade, logo G não pode assumir o valor 0 e 1 simultaneamente � G é uma afirmação falsa c) p: √2 = m/n com m/n fração irredutível �gera uma contradição, pois p é uma proposição falsa. 6.7 Propriedades Semânticas para diversas fórmulas Dados duas fórmulas A e B B é conseqüência lógica de A se toda valoração que satisfaz A também satisfaz B (são exatamente as mesmas valorações que satisfazem B) A e B são logicamente equivalentes, ou seja: A ≡ B se A ⇒ B e B ⇒ A (numa tabela da verdade as colunas para A e para B são idênticas) 6.7.1 Conseqüência Lógica H implica logicamente G (ou G é consequência lógica de H) quando para toda interpretação V, se V(H) = 1 então V(G) = 1 Dada uma interpretação V, se V interpreta H como sendo verdadeira, então V interpreta G como sendo verdadeira � Isso não quer dizer que, para toda interpretação V, as valorações de H e G segundo V coincidem ou são iguais a verdade, têm a mesma opinião sobre H e G. Além disso, caso exista uma interpretação J tal que J(H) = 1, então nada pode ser dito sobre J(G) (é possível ter J(G) = 1 ou J(G) = 0) B é Conseqüência Lógica de A ou A implica logicamente B (A ⇒ B) sse para toda interpretação V se V(A) = 1 então V(B) = 1 toda linha da coluna A que contém 1 também contém 1 na coluna para B A Equivale a B (A ≡ B ou A ⇔ B) sse para toda interpretação V tem-se V(A) = V(B) as colunas para A e para B são idênticas Nota: a) Não há relação entre os símbolos ⇒ e → O símbolo → é o “se-então” da sintaxe da lógica proposicional O símbolo ⇒ é o “se-então” da semântica b) Não há relação entre os símbolos ⇔ e ↔ O símbolo ↔ é o “se e somente se” da sintaxe da lógica proposicional O símbolo ⇔ é o “se e somente se” da semântica 6 – Semântica Página 101 a) H : p ∨ q → r ⇒ p → r p q r p ∨ q p ∨ q → r p → r 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 Vê-se que p ∨ q → r implica logicamente p → r, pois toda linha da coluna p ∨ q → r que contém 1 também contém 1 na coluna para p → r b) H : p ∧ q → r ⇒ p → r Vê-se que p ∧ q → r não implica logicamente p → r pois existe valoração de p ∧ q → r que falsifica p → r p q r p ∧ q p ∧ q → r p → r 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 c) Sejam: H : (p ∧ q) E : ((p ∧ q) ∨ q) G : p → q p q H = (p ∧∧∧∧ q) E = ((p ∧∧∧∧ q) ∨∨∨∨ q) G = p →→→→ q 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 E implica G pois se V(E) = 1 então V(G) = 1 H implica E pois se V(H) = 1 então V(E) = 1 H implica G pois se V(H) = 1 então V(G) = 1 H implica p pois se V(H) = 1 então V(p) = 1 Toda linha da coluna p ∨∨∨∨ q →→→→ r que contém 1 também contém 1 na coluna para p →→→→ r Existe valoração de p ∧∧∧∧ q →→→→ r que falsifica p →→→→ r E implica G pois quando se tem se V(E) = 1 também se tem V(G) = 1 6 – Semântica Página 102 G não implica E pois existe V(G) = 1 com V(E) = 0 G não implica H pois existe V(G) = 1 com V(H) = 0 E não implica H pois existe V(E) = 1 com V(H) = 0 Mesmo tendo que H implica G, quando H é interpretada como sendo “0”, nada se pode concluir sobre a interpretação de E e de G 6.7.2 Equivalência Lógica A equivale a B sse para toda interpretação V, tem-se V(A) = V(B) Para demonstrar que V(A) = V(B) basta: a) Demonstrar que V(A) = 0 ⇔ V(B) = 0 ou que V(A) = 1 ⇔ V(B) = 1 b) Construir uma tabela verdade associada a A e B e verificar se as duas colunas coincidem Sejam: H = (¬p ∧ ¬q) e G = ¬(p ∨ q) As duas fórmulas são equivalentes (Lei de De Morgan) pois: p q ¬¬¬¬p ¬¬¬¬q H = (¬¬¬¬p ∧∧∧∧ ¬¬¬¬q) p ∨∨∨∨ q G = ¬¬¬¬(p ∨∨∨∨ q) 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 Ou, de outro modo: V(H) = 1 ⇔ V(¬p ∧ ¬q) = 1 ⇔ V(¬p) = 1 ∧ V(¬q) = 1 ⇔ V(p) = 0 ∧ V(q) = 0 ⇔ V(p ∨ q) = 0 ⇔ V(¬ (p ∨ q)) = 1 ⇔ V(G) = 1 � V(H) = 1 ⇔ V(G) = 1 Por outro lado: V(H) = 0 ⇔ V(¬p ∧ ¬q) = 0 ⇔ V(¬p) = 0 ∨ V(¬q) = 0 ⇔ V(p) = 1 ∨ V(q) = 1 ⇔ V(p ∨ q) = 1 ⇔ V(¬ (p ∨ q)) = 0 ⇔ V(G) = 0 � V(H) = 0 ⇔ V(G) = 0 Portanto V(H) = V(G) � H e G são equivalentes As duas colunas são iguais ���� H e G são equivalentes 6 – Semântica Página 103 6.8 Equivalências Notáveis As fórmulas αααα e ββββ são tautologicamente equivalentes e indicamos α⇔βα⇔βα⇔βα⇔β se e somente se a fórmula α↔βα↔βα↔βα↔β é uma tautologia 6.8.1 Da Conjunção a) Idempotente: p ∧ p ⇔ p (a bicondicional p ∧ p ↔ p é tautológica) b) Comutativa: p ∧ q ⇔ q ∧ p (a bicondicional p ∧ q ↔ q ∧ p é tautológica) c) Associativa: (p ∧ q) ∧ r ⇔ p ∧ (q ∧ r) (as tabelas-verdade são idênticas) d) Identidade: Para t = 1 (elemento neutro da conjunção) e c = 0 (elemento absorvente da conjunção), tem-se: p ∧ t ⇔ p e p ∧ c ⇔ c Exemplo: Sabendo-se que V(|x | < 0) = 0 tem-se: x ≠ 1 ∧ |x | < 0 ⇔ |x | < 0 Sabendo-se que V(|x | ≥ 0) = 0 tem-se: x ≠ 1 ∧ |x | ≥ 0 ⇔ x ≠ 1 6.8.2 Da Disjunção a) Idempotente: p ∨ p ⇔ p (a bicondicional p ∨ p ↔ p é tautológica) b) Comutativa: p ∨ q ⇔ q ∨ p (a bicondicional p ∨ q ↔ q ∨ p é tautológica) c) Associativa: (p ∨ q) ∨ r ⇔ p ∨ (q ∨ r) (as tabelas-verdade são idênticas) d) Identidade: Para t = 1 (elemento absorvente da disjunção) e c = 0 (elemento neutro da disjunção), tem-se: p ∨ t ⇔ t e p ∨ c ⇔ p Comutativa p ∧∧∧∧ q ⇔⇔⇔⇔ q ∧∧∧∧ p p ∨∨∨∨ q ⇔⇔⇔⇔ q ∨∨∨∨ p Associativa (p ∧∧∧∧ q)∧∧∧∧ r ⇔⇔⇔⇔ p ∧∧∧∧ (q ∧∧∧∧ r) (p ∨∨∨∨ q)∨∨∨∨ r ⇔⇔⇔⇔ p∨∨∨∨ (q∨∨∨∨ r) Idempotente p ∧∧∧∧ p ⇔⇔⇔⇔ p p ∨∨∨∨ p ⇔⇔⇔⇔ p Propriedades de V p ∧∧∧∧ V ⇔⇔⇔⇔ p p ∨∨∨∨ V ⇔⇔⇔⇔ V Propriedades de F p ∧∧∧∧ F ⇔⇔⇔⇔ F p ∨∨∨∨ F ⇔⇔⇔⇔ p Absorção p ∧∧∧∧ ( p ∨∨∨∨ r ) ⇔⇔⇔⇔ p p ∨∨∨∨ (p ∧∧∧∧ r) ⇔⇔⇔⇔ p Distributivas p ∧∧∧∧ (q ∨∨∨∨ r) ⇔⇔⇔⇔ (p ∧∧∧∧ q ) ∨∨∨∨ (p ∧∧∧∧ r) p ∨∨∨∨ (q ∧∧∧∧ r) ⇔⇔⇔⇔ (p ∨∨∨∨ q ) ∧∧∧∧ (p ∨∨∨∨ r) Distributivas p →→→→ (q ∧∧∧∧ r) ⇔⇔⇔⇔ (p→→→→ q) ∧∧∧∧ (p →→→→ r) p →→→→ (q ∨∨∨∨ r) ⇔⇔⇔⇔ (p→→→→ q) ∨∨∨∨ (p →→→→ r) Leis de De Morgan ¬¬¬¬ (p ∧∧∧∧ q) ⇔⇔⇔⇔ ¬¬¬¬ p ∨∨∨∨ ¬¬¬¬ q ¬¬¬¬(p ∨∨∨∨ q) ⇔⇔⇔⇔ ¬¬¬¬ p ∧∧∧∧ ¬¬¬¬ q Def. implicação p →→→→ q ⇔⇔⇔⇔ ¬¬¬¬p ∨∨∨∨ q p →→→→ q ⇔⇔⇔⇔ ¬¬¬¬( p ∧∧∧∧¬¬¬¬ q) Def. bicondicional p ↔↔↔↔ q ⇔⇔⇔⇔ (p →→→→ q) ∧∧∧∧ ( q →→→→ p) p ↔↔↔↔ q ⇔⇔⇔⇔ (¬¬¬¬p ∨∨∨∨ q) ∧∧∧∧ (¬¬¬¬q ∨∨∨∨p) Dupla Negação ¬¬¬¬ (¬¬¬¬ p) ⇔⇔⇔⇔ p Contraposição p →→→→ q ⇔⇔⇔⇔ ∼∼∼∼ q →∼→∼→∼→∼ p Exportação(⇒ ) Importação (⇐ ) (p ∧∧∧∧ q) →→→→ r ⇔⇔⇔⇔ p →→→→ ( q →→→→ r ) Troca de Premissas p →→→→ (q →→→→ r ) ⇔⇔⇔⇔ q →→→→ ( p →→→→r ) 6 – Semântica Página 104 6.8.3 Da Conjunção e da Disjunção a) Distributivas: p ∧ (q ∨ r) ⇔ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r) � A conjunção é distributiva em relação à disjunção p ∨ (q ∧ r) ⇔ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r) � A disjunção é distributiva em relação à conjunção Exemplo: Carlos estuda e Jorge ouve música ou lê É equivalente à: Carlos estuda e Jorge ouve música ou Carlos estuda e Jorge lê b) Absorção: p ∧ (p ∨ q) ⇔ p p ∨ (p ∧ q) ⇔ p c) Regras de De Morgan ¬(p ∧ q) ⇔ ¬p ∨ ¬q � Negar que duas proposições são ao mesmo tempo verdadeiras equivale a afirmar que uma pelo menos é falsa (ou p ou q é falsa) ¬(p ∨ q) ⇔ ¬p ∧ ¬q � Negar que uma de duas proposições é verdadeira equivale a afirmar que ambas são falsas A negação transforma a conjunção em disjunção e a disjunção em conjunção Exemplo: Negar a proposição: É inteligente e estuda É afirmar a proposição: Não é inteligente ou não estuda 6.9 Exercícios Propostos 6.9.1 Dizemos que uma proposição p implica q se, e só se, a condicional p → q é uma tautologia. Notação: p ⇒ q. Mostrar que: i) p ↔ ¬ q não implica p → q; ii) p ∧ q ⇒ p. 6.9.2 Dizemos que uma proposição “p” é equivalente a “q” se, e só se, a bicondicional p ↔ q é uma tautologia. Notação: p ⇔ q. Verifique se são verdadeiras as afirmações abaixo: a) p ∧ q ⇔ q ∧ p (Comutatividade da conjunção) b) (p ∧ q) ∧ r ⇔ p ∧ (q ∧ r) (Associatividade da conjunção) c) p ∨ q ⇔ q ∨ p (Comutatividade da disjunção) d) (p ∨ q) ∨ r ⇔ p ∨ (q ∨ r) (Associatividade da disjunção) e) p ∨ (q ∧ r) ⇔ (p ∨ q) ∧ ( p ∨ r) (Distributividade da disjunção com relação à conjunção) f) p ∧ (q ∨ r) ⇔ (p ∧ q) ∨ ( p ∧ r) (Distributividade da conjunção com relação à disjunção) 6 – Semântica Página 105 6.9.3 Sejam A, B e C fórmulas proposicionais. Verifique se são verdadeiras as seguintes afirmações, justificando as e suas respostas: a) Toda fórmula proposicional é equivalente a si própria. b) Se A ⇔ B , então B ⇔ A . c) Se A ⇔ B e B ⇔ C , então A ⇔ C . d) Duas fórmulas tautológicas são sempre equivalentes. e) Se A e A → B são tautológicas, então B é tautológica. f) Se A ⇒ B , então B ⇒ A 6.9.4 Mostre que a) A ∨ B ⇔ ¬ ( ¬ A ∧ ¬ B) b) Toda fórmula proposicional é equivalente a uma fórmula na qual aparecem apenas os conectivos ∧ e ¬. 6.9.5 Seja x um número natural. a) Mostre que x é par se, e somente se, x2 é par. b) Mostre que x é ímpar se, e somente se, x2 é ímpar. 6.9.6 Considere que duas proposições são equivalentes se e somente se possuem exatamente as mesmas valorações V e F. Neste caso, se A e B são equivalentes, é correto afirmar que ¬A ∧ B é uma tautologia? 6.9.7 Verifique se a seguinte argumentação é uma tautologia: “Se meu cliente fosse culpado, então a arma do crime estaria no carro”. Portanto, se a arma do crime não estava no carro, então meu cliente não é culpado” 6.9.8 Demonstrar que: a) A Validade (ou tautologia) é o oposto da contradição, isto é: Dada uma fórmula H então: H é válida (ou tautologia) ⇔ ¬H é contraditória b) Toda fórmula válida é também satisfazível, ou seja, se H é uma tautologia, então H é satisfatível c) ¬H não é satisfatível ⇔ ¬H é contraditória d) A relação entre a conseqüência lógica e o conectivo →, isto é: H implica G ⇔ (H → G) é tautologia e) A relação entre equivalência e o conectivo ↔, isto é: H equivale a G ⇔ (H ↔ G) é tautologia f) A relação entre equivalência e implicação, isto é: H equivale a G ⇔ H implica G e G implica H g) A transitividade da equivalência, isto é: Se E equivale a H e H equivale a G, então E equivale a G 6 – Semântica Página 106 6.9.9 Classificar as fórmulas a seguir de acordo com sua satisfazibilidade, validade, falsificabilidade ou insatisfazibilidade : a) (p → q) → (q → p) ( )satisfazível ( ) valida ( ) falsificável ( ) insatisfazível b) (p ∧ ¬p) → q ( )satisfazível ( ) valida ( ) falsificável ( ) insatisfazível c) (p → q) → p ∧ q ( )satisfazível ( ) valida ( ) falsificável ( ) insatisfazível d) p → ¬¬p ( )satisfazível ( ) valida ( ) falsificável ( ) insatisfazível e) ¬(p ∨ q → p) ( )satisfazível ( ) valida ( ) falsificável ( ) insatisfazível f) ¬(p → p ∨ q) ( )satisfazível ( ) valida ( ) falsificável ( ) insatisfazível g) ((p → q) ∧ (r → q)) → (p ∨ r → q) ( )satisfazível ( ) valida ( ) falsificável ( ) insatisfazível 6.9.10 Encontrar uma valoração que satisfaça as seguintes fórmulas: a) p → ¬p b) q → p ∧ ¬q c) (p → q) → p d) ¬(p ∨ q → q) e) (p → q) ∧ (¬p → ¬q) f) (p → q) ∧ (q → p) 6.10 Para saber mais [1]Keller, Vicente, Bastos, Cleverson L. – Aprendendo Lógica – Editora Vozes; Petrópolis; 2007 [2] Copi, Irving Marmer.- Introdução à Lógica - Editora Mestre Jou; São Paulo; 1978 [3] McInerny, D.Q. – Use a lógica: um guia para o pensamento eficaz – Editora Best Seller; Rio de Janeiro; 2006