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30/9/2008 1 1 O que é Lógica Tarefa do lógico Um argumento ocorre somente quando se pretende sustentar ou provar uma conclusão a partir de um conjunto de premissas. Quando ocorre um argumento Distinguir os argumentos corretos dos incorretos Suas premissas e conclusões 2 O que é Lógica As crianças nem sempre sabem cuidar de si mesmas. Logo, é preciso que alguém se responsabilize por elas. “O mau humor consegue dominar sua consciência quando você está num estado mental negativo ou passivo. Portanto, pensamento positivo é o melhor antídoto contra o mau humor.” Yogananda • Indicadores de conclusão – portanto, logo, daí, assim, por isso, conseqüentemente • Indicadores de premissas – porque, desde que, como, dado que 30/9/2008 2 3 O que é Lógica Proposição 1 Proposição 2 Proposição n Proposição X . . . Argumento Premissas (verdadeiras) ConclusãoProcesso de Inferência 4 O que é Lógica Proposições •Todas as baleias são mamíferos (P1) •Todos os mamíferos têm pulmões (P2) •Portanto, todas as baleias têm pulmões (Q) ArgumentosVerdadeiras Falsas Válidos Inválidos A1 verdadeira verdadeira Inferida a partir de P1 e P2 A1 é um argumento válido P1 P2 Q 30/9/2008 3 5 O que é Lógica • Todas as aranhas têm 6 patas (P1) • Todos os seres de 6 patas têm asas (P2) • Portanto, todas as aranhas têm asas (Q) A2 A2 é um argumento ? A2 é um argumento válido? A validade de um argumento não determina a verdade da conclusão 6 O que é Lógica A3 • Se eu possuísse todo o ouro do mundo, seria muito rico (P1) • Eu não possuo todo o ouro do mundo (P2) • Portanto, não sou muito rico (Q) A3 é um argumento ? A3 é um argumento válido? • Se Bill Gates possuísse todo o ouro do mundo, seria muito rico (P1) • Bill Gates não possui todo o ouro do mundo (P2) • Portanto, Bill Gates não é muito rico (Q) 30/9/2008 4 7 � Para ser um argumento válido, se as premissas forem verdadeiras, a conclusão, obrigatoriamente, tem que ser verdadeira � A verdade ou falsidade da conclusão não determina a validade ou invalidade do argumento � A validade do argumento determina a verdade da conclusão, se as premissas forem verdadeiras O que é Lógica 8 � Determinar a verdade ou falsidade das premissas, é uma tarefa da ciência em geral � O lógico está interessado nas relações lógicas entre as proposições O que é Lógica Determinam a correção ou incorreção dos argumentos 30/9/2008 5 9 � Determinar a correção ou incorreção dos raciocínios está dentro do domínio da lógica � Até mesmo daqueles argumentos cujas premissas podem ser falsas � No nosso dia a dia, calculamos as conseqüências de cada uma das diferentes opções que temos O que é Lógica Supomos premissas (que poderão ser falsas ou verdadeiras) e avaliamos suas conclusões Raciocinar corretamente é fundamental 10 Tipos de Raciocínio Lógico Os argumentos estão, tradicionalmente, divididos em: Dedutivos e Indutivos Todo argumento implica a pretensão de que suas premissas forneçam a prova da verdade da conclusão Somente o argumento dedutivo envolve a pretensão de que suas premissas fornecem uma prova conclusiva Um raciocínio dedutivo é válido quando suas premissas, se verdadeiras, fornecem provas convincentes para a conclusão É impossível que as premissas sejam verdadeiras se a conclusão for falsa 30/9/2008 6 11 Tipos de Raciocínio Lógico Lógica Dedutiva Tem como tarefa esclarecer a natureza da relação entre as premissas e a conclusão Discriminar os argumentos válidos dos inválidos Envolve a pretensão de que suas premissas forneçam algumas provas da verdade da conclusão, mas não necessariamente convincentes Raciocínio Indutivo VÁLIDOS ou INVÁLIDOS MELHORES ou PIORES MAIS PROVÁVEIS ou MENOS PROVÁVEIS 12 Tipos de Raciocínio Lógico Indução As premissas não implicam logicamente a conclusão, mas, se forem verdadeiras, há uma probabilidade de que a conclusão também o seja Um argumento indutivo é bom se tal probabilidade é alta Exemplo de indução: No dia 1 de março houve uma chuva muito forte na cidade. Várias ruas foram observadas e estavam bastante congestionadas, dentre elas a Vasco da Gama, a Paralela, o Vale do Ogunjá, a Garibaldi e a Avenida ACM. Concluiu-se que todas as grandes avenidas da cidade estavam com um trânsito caótico. 30/9/2008 7 13 Tipos de Raciocínio Lógico Prática: Distinguir os argumentos indutivos e dedutivos: 1. Como os testes demonstraram que foram precisos, pelo menos 2,3 segundos para manobrar a culatra do rifle de Oswald, é óbvio que Oswald não poderia ter disparado 3 vezes - atingindo Kennedy 2 vezes e Connally 1 vez - em 5,6 segundos ou menos. 2. Não acreditamos que José tenha possuído, em qualquer altura, uma considerável soma em títulos ou outros valores, pois nunca pareceu um homem rico,e ao morrer, deixou poucos bens. 3. A nenhum homem é consentido ser juiz em causa própria; porque seu interesse certamente influirá em seu julgamento, e corromperá a sua integridade. (Copi) 14 Tipos de Raciocínio Lógico Raciocínio Abdutivo •Conceito muito próximo da indução, ambas (indução e abdução) formulam julgamentos (conclusões) a partir de premissas •Ambas levam à aceitação de uma hipótese porque os fatos observados são exatamente aqueles que provavelmente resultariam como conseqüência daquela hipótese FATO 1 FATO 2 ... FATO n HIPÓTESE Indução Abdução 30/9/2008 8 15 Tipos de Raciocínio Lógico � A indução inicia de uma hipótese e persegue os fatos HIPÓTESE FATOS � A abdução inicia a partir dos fatos e persegue uma hipótese FATOS HIPÓTESE � A abdução é a inferência que segue do efeito para a causa; a finalidade é fornecer explicação para fatos observados, considerando-se um conhecimento prévio (background) 16 Tipos de Raciocínio Lógico � Todos os feijões deste saco são brancos (regra) � Estes feijões provêm deste saco (caso) � Estes feijões são brancos (resultado) � Estes feijões provêm deste saco (caso) � Estes feijões são brancos (resultado) � Todos os feijões deste saco são brancos (regra) � Todos os feijões deste saco são brancos (regra) � Estes feijões são brancos (resultado) � Estes feijões provêm deste saco (caso) Dedução Indução Abdução 30/9/2008 9 17 Tipos de Raciocínio Lógico � Todo homem é mortal (regra) � Sócrates é homem (caso) � Sócrates é mortal (resultado) � Sócrates é homem (caso) � Sócrates é mortal (resultado) � Todo homem é mortal (regra) � Todo homem é mortal (regra) � Sócrates é mortal (resultado) � Sócrates é homem (caso) Dedução Indução Abdução 18 Tipos de Raciocínio Lógico � Pessoa A apresenta sintoma X (resultado) � Pessoa A tem doença 1 (caso) � Pessoa B apresenta sintoma X (resultado) � Pessoa B tem doença 1 (caso) � Pessoa C apresenta sintoma X (resultado) � Pessoa C tem doença 1 (caso) .... � Doença 1 apresenta sintoma X (regra) Indução Cria as regras 30/9/2008 10 19 Tipos de Raciocínio Lógico � Doença 1 apresenta sintoma X (regra) � Pessoa A apresenta sintoma X (resultado) � Doença 1 apresenta sintoma Y (regra) � Pessoa A apresenta sintoma Y (resultado) � Doença 1 apresenta sintoma Z (regra) � Pessoa A apresenta sintoma Z (resultado) .... � Pessoa A tem doença 1 (caso) Abdução Faz suposições a partir das regras 20 Tipos de Raciocínio Lógico � Doença 1 apresenta sintoma W (regra) � Pessoa A tem doença 1 (caso) � Pessoa A tem sintoma W (resultado) .... � Já que a pessoa A não tem sintoma W, a hipótese da pessoa A ter a doença 1 não pode ser confirmada. Dedução Elimina as impossibilidades testando as hipóteses 30/9/2008 11 21 Tipos de Raciocínio Lógico Na lógica clássica, dedutiva, as inferências tidas como válidas denominam-se dedução, as inferências não dedutíveis são chamadas paralogismos •Ciência � vasto sistema conceitual que nos permite, entre outras coisas, sistematizar o real •Dado um sistema conceitual de categorias, em geral, tem-se uma lógica associada a ele Determinar as inferências válidas relativas ao sistema considerado 22 � A dedução é utilizada para se obter as conseqüências de uma teoria ou hipótese � A importância dos paralogismos e das lógicas não clássicas (heterodoxas) � na vida cotidiana � quando se faz suposições � grande parte das inferências do dia a dia � nas ciências empíricas � quando se formulam leis e teorias � quando se faz avançar a ciência Tipos de Raciocínio Lógico 30/9/2008 12 23 � A importância da indução � o conhecimento só pode ser gerado através de fatos observáveis e suas conseqüências � grande relação com probabilidade � as teorias propostas são classificadas com um certo grau de possibilidade � O processo de indução � coleta fatos � constrói uma teoria � tenta comprová-la (em certo grau) a partir de novos fatos Tipos de Raciocínio Lógico 24 Noções de Conseqüência Lógica Uma proposição (ou fórmula) é conseqüência lógica de um conjunto de proposições se esse conjunto implica logicamente a proposição em questão • Todas as baleias são azuis (A) • Mobby Dick é uma baleia (B) • Então, Mobby Dick é azul (C) Se A e B são verdade, eu posso garantir C C é conseqüência lógica de A e B A conclusão de um argumento é conseqüência lógica de suas premissas (LÓGICA DEDUTIVA) 30/9/2008 13 25 Lógica como um Sistema Formal Porque não usar a linguagem natural ? � A linguagem natural é tão rica que não pode ser descrita formalmente � Ambigüidade � Não é concisa � A compreensão depende do contexto Objetivo da lógica formal: • Formalizar um raciocínio e verificar sua validade • Formalizar o conceito de prova e conseqüência lógica Preocupação do lógico 26 Lógica como um Sistema Formal Precisamos de uma linguagem cuja sintaxe possa ser completamente descrita em poucas regras e cuja semântica possa ser definida sem ambigüidade Sistema de Provas ou Sistema Dedutivo Construir provas ou refutações Mostrar que uma fórmula é inconsistente Proposição em linguagem formal (Galier) 30/9/2008 14 27 Lógica como um Sistema Formal São hipóteses que são aceitas sem prova Formular um conjunto de fatos chamados axiomas e um conjunto de regras de dedução (regras de inferência) Objetivo: determinar quais fatos seguem dos axiomas e das regras de inferência Esquece-se o significado e preocupa-se apenas com a possibilidade de construir provas ou refutações (Galier) 28 Lógica como um Sistema Formal “Na matemática, é impossível provar todas as leis. As primeiras leis que são aceitas não podem ser provadas, já que não há leis anteriores a partir das quais se possa construir uma prova” (Shoenfield) O uso de uma notação lógica formal não é peculiar à lógica moderna. O próprio Aristóteles (fundador da lógica na antigüidade) usou certas variáveis para facilitar o trabalho (Copi) 30/9/2008 15 29 Lógica como um Sistema Formal A substituição dos números romanos pelos números árabes A verdadeira vantagem se encontra no cálculoA formalização da lógica Facilita imensamente a derivação de inferências e a avaliação de argumentos (Copi) 30 Lógica como um Sistema Formal A lógica formal é o estudo das formas de argumentos , modelos abstratos comuns a muitos argumentos distintos Se P então Q ou Q porque P ou P →→→→ Q (Nolt) Forma típica: P e Q podem ser substituídos por qualquer par de proposições para formar um argumento (generalizações) 30/9/2008 16 31 Lógica como um Sistema Formal Conectivos Lógicos: ∧ e (conjunção) ∨ ou (disjunção) ~ não (negação) → implica (implicação) •Hoje é segunda-feira •Hoje não é terça-feira •Hoje é segunda-feira ou terça-feira A ~B A ∨ B Proposições: Letras maiúsculas : A, B, C, ... P, Q, R .... 32 Lógica como um Sistema Formal Prática: Interprete a letra C como “Está chovendo” e a letra N como “Está nevando”, e formalize as seguintes sentenças: 1. Está chovendo. 2. Não está chovendo. 3. Está chovendo ou nevando. 4. Está chovendo e nevando. 5. Está chovendo mas não está nevando. 6. Não é o caso que está chovendo e nevando. 7. Se está chovendo, então não está nevando. 8. Não é o caso que se está chovendo não está nevando. 9. Ou está chovendo e nevando, ou está nevando mas não está chovendo 30/9/2008 17 33 Lógica como um Sistema Formal •Se T é um triângulo, então T é um polígono de 3 lados •T é um triângulo •Logo, T é um polígono de 3 lados •Se abril precede maio então maio segue abril •Abril precede maio •Então, maio segue abril A → B A B A → B A B •Rembrandt pintou a Monalisa ou Michelangelo a pintou •Rembrandt não pintou a Monalisa •Logo, Michelangelo a pintou A ∨ B ~A B 34 Lógica e a Ciência da Computação � Tradicionalmente, a lógica simbólica foi estudada com orientação filosófica e matemática � Mas, ela pode também ser usada para representar problemas Ciência da Computação F1: Se está quente e úmido, vai chover F2: Se está úmido, então está quente F3: Está úmido agora Vai Chover? Formalizando: F1: (P ∧ Q) → R F2: Q → P F3: Q F4: R Regras de inferência (Chang e Lee) 30/9/2008 18 35 Lógica e a Ciência da Computação Formalizando: F1: P(Sócrates) F2: (∀∀∀∀x)P(x) → Q(x) F4: Q(Sócrates)Regras de inferência F1: Sócrates é homem F2: Todo homem é mortal Sócrates é mortal? P(x) : x é um homem Q(x) : x é mortal ∀∀∀∀x : para todo x Construção de uma prova de que uma fórmula é conseqüência lógica de outra Teorema (Chang e Lee) 36 Lógica e a Ciência da Computação A demonstração de que um teorema é verdade Considera métodos automáticos de encontrar provas para teoremas Prova do Teorema Prova Automática de Teoremas • Os computadores são usados para processamentos complexos ou processamento de muitos dados • Execução de tarefas chamadas inteligentes ==>Inteligência Artificial • Responder perguntas (deduções lógicas) • Provar teoremas 30/9/2008 19 37 Lógica e a Ciência da Computação • Os fundamentos da prova automática de teoremas foi desenvolvido por Herbrand (1930) • Algoritmo de refutação - prova que a negação da fórmula é inconsistente • Não existiam computadores - impossível de ser aplicado • 1960 - Gilmore - primeira implementação do procedimento de Herbrand - ineficiente • 1965 - Robinson propõe o Princípio da Resolução - mais eficiente • Baseado nesse princípio é que foram implementados os provadores automáticos de teoremas (Chang e Lee) 38 Lógica e a Ciência da Computação • Sistemas de perguntas e respostas • fatos podem ser representados por fórmulas lógicas; então, para responder uma pergunta sobre fatos, nós provamos que uma fórmula correspondendo à resposta é derivável de fórmulas representando os fatos • Análise de programas • pode-se descrever a execução de um programa por uma fórmula A e a condição de que o programa termina por outra fórmula B. Verificar se aquele programa vai terminar é provar que B é conseqüência lógica de A 30/9/2008 20 39 Lógica e a Ciência da Computação • Isomorfismo de grafos • Queremos saber se um grafo é isomorfo de outro grafo (ex. a estrutura de um componente orgânico). Os grafos podem ser descritos como fórmulas e o problema passa a ser provar que a fórmula que representa um grafo é conseqüência lógica da fórmula que representa o outro grafo. • Especificação formal de sistemas • busca inserir no processo de desenvolvimento de softwares uma etapa de especificação (estruturação do objetivo) utilizando uma linguagem formal (lógica matemática, teorias algébricas, teoria dos conjuntos, etc.) e derivar o sistema a partir de sua especificação provando que ele é correto (com relação à especificação) 40 Lógica Proposicional • A lógica simbólica considera linguagens cujo propósito essencial é simbolizar o raciocínio • A Lógica Proposicional - trata de sentenças declarativas (proposições) que podem ser verdadeiras (V) ou falsas (F), mas não ambas (Casanova) valor verdade da proposição • A origem da Lógica Proposicional remota aos trabalhos de Boole e Morgan - álgebra boleana - ligada a teorias matemáticas • O enfoque da Lógica Proposicional como ferramenta para formalizar princípios lógicos se deve a Frege (Begriffsschrift) 30/9/2008 21 41 Lógica Proposicional Proposições simples ou fórmulas atômicas ou átomos • A neve é branca e o céu é azul • A neve é branca • As folhas são vermelhas Proposições compostas - formadas com os conectivos lógicos ~ não (negação) ∨∨∨∨ ou (disjunção) ∧∧∧∧ e (conjunção) →→→→ implica (implicação) ↔↔↔↔ implica (dupla implicação) duplamente Ordem de aplicação 42 Definição recursiva de WFF : 1. Um átomo é uma fórmula. 2. Se G é uma fórmula, então (~G) é uma fórmula 3. Se G e H são fórmulas, então (G ∧∧∧∧ H), (G ∨∨∨∨ H), (G →→→→ H) e (G ↔↔↔↔ H) são fórmulas 4. Todas as fórmulas são geradas a partir da aplicação das regras acima Lógica Proposicional Fórmulas bem formadas (WFF - Well Formed Formulas) Os parênteses - explicitar ou trocar a ordem de aplicação P →→→→ Q ∧∧∧∧ R ≡≡≡≡ P →→→→ (Q ∧∧∧∧ R) P →→→→ Q ∧∧∧∧ ~ R ∨∨∨∨ S ≡≡≡≡ P →→→→ (Q ∧∧∧∧ (( ~ R) ∨∨∨∨ S)) 30/9/2008 22 43 Lógica Proposicional P ~P V F F V • Está chovendo P • Não está chovendo ~P Negação: ~P é F quando P é V; ~P é V quando P é F 44 Lógica Proposicional • Isso é uma fruta P • Isso é uma maçã Q • Isso é uma fruta e é uma maçã (P ∧∧∧∧ Q) Conjunção: P Q (P ∧∧∧∧ Q) V V V V F F F V F F F F (P ∧∧∧∧ Q) é V se P e Q são ambos V; caso contrário, (P ∧∧∧∧ Q) é F 30/9/2008 23 45 Lógica Proposicional • Maria é uma mulher P • Maria é uma aluna Q • Maria é uma mulher ou uma aluna (P ∨∨∨∨ Q) Disjunção: P Q (P ∨∨∨∨ Q) V V V V F V F V V F F F (P ∨∨∨∨ Q) é V se pelo menos um de P ou Q é V; caso contrário, (P ∨∨∨∨ Q) é F 46 Lógica Proposicional • Disjunção Inclusiva ou débil • “Se você é idoso ou deficiente, pode entrar no caixa preferencial” • UM OU OUTRO OU AMBOS • Disjunção Exclusiva ou forte • “O acompanhamento do prato é arroz ou salada” • UM OU OUTRO MAS NÃO AMBOS 30/9/2008 24 47 Lógica Proposicional • Isso é uma maçã P • Isso é uma banana Q • Isso é uma maçã ou uma banana (P ⊗⊗⊗⊗ Q) Disjunção Exclusiva: P Q (P ⊗⊗⊗⊗ Q) V V F V F V F V V F F F (P ⊗⊗⊗⊗ Q) é V se um de P ou Q é V, mas não ambos; caso contrário, (P ⊗⊗⊗⊗ Q) é F 48 Lógica Proposicional 1. (C ∨∨∨∨ Z) ∧∧∧∧ (Y ∨∨∨∨ B) 2. (A ∧∧∧∧ B) ∨∨∨∨ (X ∧∧∧∧ Y) 3. ~(B ∨∨∨∨ X) ∧∧∧∧ ~(Y ∨∨∨∨ Z) 4. ~B ∨∨∨∨ C 5. ~((~X ∨∨∨∨ A) ∨∨∨∨ (~A ∨∨∨∨ X)) 6. ~((~B ∨∨∨∨ A) ∧∧∧∧ (~A ∨∨∨∨ B)) 7. (A ∧∧∧∧ (B ∨∨∨∨ C)) ∧∧∧∧ ~((A ∧∧∧∧ B) ∨∨∨∨ (A ∧∧∧∧ C)) 8. (A ∧∧∧∧ (B ∨∨∨∨ X)) ∧∧∧∧ ~((Y ∧∧∧∧ B) ∨∨∨∨ (A ∧∧∧∧ C)) Prática: Calcule o valor verdade das fórmulas abaixo, considerando que A, B e C são V e X, Y e Z são F 30/9/2008 25 49 Lógica Proposicional Implicação: Se P então Q Consequente ou implicado Antecedente ou implicante A implicação não afirma que seu antecedente é V, mas apenas que se seu antecedente for V então seu consequente também será V Para (P →→→→ Q) ser V (P ∧∧∧∧ ~Q) deve ser F logo, ~(P ∧∧∧∧ ~Q) deve ser V 50 Lógica Proposicional • Está chovendo P • As plantas estão molhadas Q • Se está chovendo, então as plantas estão molhadas (P →→→→ Q) Implicação: P Q ~Q (P ∧∧∧∧ ~Q) ~(P ∧∧∧∧ ~Q) (P →→→→ Q) V V F F V V V F V V F F F V F F V V F F V F V V (P →→→→ Q) é F se P é V e Q é F; caso contrário, (P →→→→ Q) é V 30/9/2008 26 51 Lógica Proposicional • Hoje é segunda-feira P • Amanhã é terça-feira Q • Hoje é segunda-feira se e somente se amanhã é terça-feira (P ↔↔↔↔ Q) Dupla Implicação: P Q (P →→→→ Q) (Q →→→→ P) (P ↔↔↔↔ Q) V V V V V V F F V F F V V F F F F V V V (P ↔↔↔↔ Q) é V quando P e Q têm o mesmo valor verdade; caso contrário, (P ↔↔↔↔ Q) é F 52 Lógica Proposicional 1. (C ∨∨∨∨ Z) →→→→ (Y ∨∨∨∨ B) 2. (A ∧∧∧∧ B) ∨∨∨∨ (X →→→→ Y) 3. ~(B ∨∨∨∨ X) →→→→ ~(Y ∨∨∨∨ Z) 4. ~B →→→→ C 5. ~((~X ∨∨∨∨ A) →→→→ (~A ∨∨∨∨ X)) 6. ~((~B →→→→ A) ∧∧∧∧ (~A ∨∨∨∨ B)) 7. (A ∧∧∧∧ (B ∨∨∨∨ C)) ∧∧∧∧ ~((A →→→→ B) ∨∨∨∨ (A →→→→ C)) 8. (A ∧∧∧∧ (B →→→→ X)) ∧∧∧∧ ~((Y ∧∧∧∧ B) ∨∨∨∨ (A ∧∧∧∧ C)) Prática: Calcule o valor verdade das fórmulas abaixo, considerando que A, B e C são V e X, Y e Z são F 30/9/2008 27 53 Lógica Proposicional 1. (C ∨∨∨∨ Z) →→→→ (Y ↔↔↔↔ B) 2. (A ∧∧∧∧ B) ↔↔↔↔ (X →→→→ Y) 3. ~(B ∨∨∨∨ X) →→→→ ~(Y ↔↔↔↔ Z) 4. ~B ↔↔↔↔ X 5. ~((~X ∨∨∨∨ A) ↔↔↔↔ (~A ∨∨∨∨ X)) 6. ~((~B ↔↔↔↔ A) ∨∨∨∨ (~A ∨∨∨∨ B)) 7. (A ∧∧∧∧ (B ∨∨∨∨ C)) ↔↔↔↔ ~((A →→→→ B) ∨∨∨∨ (A →→→→ C)) 8. (A ∧∧∧∧ (B →→→→ X)) ∧∧∧∧ ~((Y ↔↔↔↔ B) ∨∨∨∨ (A ↔↔↔↔ C)) Prática: Calcule o valor verdade das fórmulas abaixo, considerando que A, B e C são V e X, Y e Z são F 54 Interpretação de Fórmulas • Atribuição de valores • O valor verdade de uma fórmula pode ser avaliado a partir do valor verdade dos átomos que compõem a fórmula • Se G = P →→→→ (P ∧∧∧∧ Q); e a P é atribuído o valor V e a Q é atribuído o valor F então: P Q (P ∧∧∧∧ Q) P →→→→ (P ∧∧∧∧ Q) V F F F • Então a fórmula G é falsa se a P é atribuído o valor V e a Q é atribuído o valor F. 30/9/2008 28 55 Interpretação de Fórmulas • A atribuição de valores V e F a P e Q respectivamente é chamada de uma interpretação de G • Sob essa interpretação G é falsa • Temos 22 possíveis interpretações para a fórmula G • A tabela verdade de G mostra todas as possíveis interpretações para G P Q (P ∧∧∧∧ Q) P →→→→ (P ∧∧∧∧ Q) V V V V V F F F F V F V F F F V 56 Interpretação de Fórmulas Definição: Dada uma fórmula proposicional G, sejam A1,A2,...,An os átomos que ocorrem em G. Então, uma interpretação de G é uma atribuição de valores verdade a A1,A2,...,An na qual a todo Ai é atribuído o valor V ou o valor F, mas não ambos. Definição: A fórmula G é dita ser verdadeira sob uma interpretação se e somente se G é avaliada como V na interpretação; caso contrário, G é dita ser falsa sob aquela interpretação. 30/9/2008 29 57 Interpretação de Fórmulas Prática: 1 Avaliar a fórmula G = (P ∧∧∧∧ Q) →→→→ (R ↔↔↔↔ (~S)) sob a interpretação {P,~Q,R,S}, ou seja, atribuindo os valores {V,F,V,V} a {P,Q,R,S}. 2. Construir a tabela verdade para as seguintes fórmulas: a) (P ∧∧∧∧ Q) →→→→ (R ↔↔↔↔ (~S)) b) ~B ↔↔↔↔ X c) ~((~X ∨∨∨∨ A) ↔↔↔↔ (~A ∨∨∨∨ X)) d) ~((~B ↔↔↔↔ A) ∨∨∨∨ (~A ∨∨∨∨ B)) 58 Validade e Inconsistência Seja a fórmula G = ((P →→→→ Q) ∧∧∧∧ P) →→→→ Q P Q (P →→→→ Q) (P →→→→ Q) ∧∧∧∧ P) (P →→→→ Q) ∧∧∧∧ P) →→→→ Q V V V V V V F F F V F V V F V F F V F V O valor verdade de G sob qualquer interpretação é V G é uma fórmula válida ou tautologia 30/9/2008 30 59 Validade e Inconsistência Seja a fórmula G = (P →→→→ Q) ∧∧∧∧ (P ∧∧∧∧ ~Q) P Q ~Q (P →→→→ Q) (P ∧∧∧∧ ~Q) (P →→→→ Q) ∧∧∧∧ (P ∧∧∧∧ ~Q) V V F V F F V F V F V F F V F V F F F F V V F F O valor verdade de G sob qualquer interpretação é F G é uma fórmula inconsistente ou contradição 60 Validade e Inconsistência Definição: Uma fórmula é dita válida se e somente se é V sob qualquer interpretação. Uma fórmula é dita inválida se e somente se não é válida. Definição: Uma fórmula é dita inconsistente ou insatisfatível se e somente se é falsa sob qualquer interpretação. Uma fórmula é dita consistente ou satisfatível se e somente se não é inconsistente . 30/9/2008 31 61 Validade e Inconsistência Observações: 1. Uma fórmula é válida se e somente se sua negação é inconsistente. 2. Uma fórmula é inconsistente se e somente se sua negação é válida. 3. Uma fórmula é inválida se e somente se existe pelo menos uma interpretação sob a qual a fórmula é F. 4. Uma fórmula é consistente se e somente se existe pelo menos uma interpretação sob a qual a fórmula é V. 5. Se uma fórmula é válida, então ela é consistente, mas não vice-versa. 6. Se uma fórmula é inconsistente, então ela é inválida, mas não vice-versa. 62 Validade e Inconsistência Definição: Se uma fórmula G é V sob uma interpretação I, então é dito que I satisfaz a fórmula G. Definição: Se uma fórmula G é falsa sob uma interpretação I, então é dito que I falsifica G. Definição: Quando uma interpretação I satisfaz uma fórmula G, então I é dita um modelo de G. Na Lógica Proposicional, já que o número de possíveis interpretações de uma fórmula é finito (2n - onde n é o número de átomos da fórmula), é sempre possível decidir se uma fórmula é válida ou inconsistente; basta examinar exaustivamente todas as possíveis interpretações. Observação 30/9/2008 32 63 Validade e Inconsistência Prática: 1. Mostre, usando a tabela verdade que: a) (P ∧∧∧∧ ~P) é inconsistente b) (P ∨∨∨∨ ~P) é uma tautologia 2. Classifique as fórmulas como válidas, inconsistentes ou apenas satisfatíveis, usando a tabela verdade: a) ((P →→→→ (P →→→→ Q)) →→→→ P) b) (P →→→→ Q) ↔↔↔↔ (~Q →→→→ ~P) c) P ↔↔↔↔ (P ∧∧∧∧ (P ∨∨∨∨ Q)) d) (P ∧∧∧∧ Q) ∧∧∧∧ (P →→→→ ~Q)