Post on 19-Jul-2020
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Sumario da semana
1 Cenas da 2a semana
2 Um sistema dedutivo para Logica Proposicional
3 Consistencia
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Vimos na 2a semana – pg. I
p → q: Se o time joga bem︸ ︷︷ ︸p
, entao o time ganha o campeonato︸ ︷︷ ︸q
.
¬p → r : Se o time nao joga bem︸ ︷︷ ︸¬p
, entao o tecnico e o culpado︸ ︷︷ ︸r
.
q → s: Se o time ganha o campeonato︸ ︷︷ ︸q
entao
os torcedores estao felizes︸ ︷︷ ︸s
.
¬s: Os torcedores nao estao felizes.
O tecnico e culpado?
Sao 16 interpretacoes possıveis.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Vimos na 2a semana – pg. II
p q r s p → q ¬p → r q → s ¬s0 0 0 0 1 0 1 10 0 0 1 1 0 1 00 0 1 0 1 1 1 10 0 1 1 1 1 1 00 1 0 0 1 0 0 10 1 0 1 1 0 1 00 1 1 0 1 1 0 10 1 1 1 1 1 1 01 0 0 0 0 1 1 11 0 0 1 0 1 1 01 0 1 0 0 1 1 11 0 1 0 0 1 1 01 1 0 0 1 1 0 11 1 0 0 1 1 1 01 1 1 0 1 1 0 11 1 1 0 1 1 1 0
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Vimos na 2a semana – pg. III
So ha uma interpretacao que satisfaz p → q, ¬p → r ,q → s , ¬s
p q r s p → q ¬p → r q → s ¬s...
......
......
......
...0 0 1 0 1 1 1 1...
......
......
......
...
donde concluımos que e verdade r (“o tecnico e culpado”).
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Vimos na 2a semana – pg. IV
Se sao verdadeiras as premissas
Se o time joga bem entao o time ganha o campeonato.Se o time nao joga bem entao o tecnico e o culpado.Se o time ganha o campeonato entao os torcedores estao felizes.Os torcedores nao estao felizes.
entao uma conclusao logica e
o tecnico e culpado.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Alternativamente....
Podemos obter a conclusao sem usar tabela-verdade usandoconsequencias semanticas notaveis
1. p → q, q → s sao premissas2. p → s por silogismo hipotetico a partir de 13. ¬p ∨ s pela equivalencia da implicacao em 24. ¬s premissa5. ¬p por silogismo aditivo de 3 e 46. ¬p → r premissa7. r por modus ponens com 5 e 6
Assim, {p → q,¬p → r , q → s,¬s} � r .
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Sistema dedutivo para Logica Proposicional
Um sistema dedutivo (ou formal) e um componente
sintatico
de uma logica.
Sao conhecidos varios: Sistema axiomatico a Hilbert, DeducaoNatural, Tableaux, Calculo de sequentes de Gentzen, por exemplo.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
A linguagem proposicional revisitada I
Alfabeto:
Sımbolos proposicionais atomicos p1 p2 p3 · · ·Conectivos logicos ¬ →Sımbolos de pontuacao ( )
Uma fbf e qualquer expressao que pode ser formada aplicando-se as regras:
(F1) os sımbolos atomicos sao fbf, chamadas formulas atomicas;
(F2) se α e fbf, entao (¬α) e fbf;
(F3) se α e β sao fbfs, entao (α→ β) e fbf;
(F4) nao ha outras fbfs alem das obtidas pelo uso das regras (F1), (F2) e (F3) umnumero finito de vezes.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
A linguagem proposicional revisitada II
As mesmas notacoes e simplificacoes
Formulas α, β, γ, . . . .
Conjuntos de formulas Σ, Γ,Θ, . . . .
Sımbolos proposicionais atomicos p, q, r , s
Regras para omissao de parenteses
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
A linguagem proposicional revisitada III
Definicoes
sımbolo le-se uso∧ conjuncao (α ∧ β) abrevia (¬(α→ (¬β)))∨ disjuncao (α ∨ β) abrevia ((¬α)→ β)↔ biimplica (α↔ β) abrevia ((α→ β) ∧ (β → α))⊥ falsum abrevia (α ∧ (¬α))> verum abrevia (¬⊥)
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Sistema de Kleene I
Axiomas
(A1) α→ (β → α)
(A2) (α→ (β → ξ))→ ((α→ β)→ (α→ ξ))
(A3) (α→ β)→ ((α→ ¬β)→ ¬α)
(A4) α→ (β → (α ∧ β))
(A5) α ∧ β → α
(A6) α ∧ β → β
(A7) α→ α ∨ β(A8) β → α ∨ β(A9) (α→ γ)→ ((β → γ)→ (α ∨ β → γ))
(A10) ¬¬α→ α
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Sistema de Kleene II
Regras de inferencias
(MP)α, α→ β
β
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao I
Teorema (1)
` α→ α
Prova.
1. α→ ((α→ α)→ α)) (A1)2. (α→ ((α→ α)→ α))→ ((α→ (α→ α))→ (α→ α)) (A2)3. α→ (α→ α)) (A1)4. (α→ (α→ α))→ (α→ α) (MP 2,1)5 α→ α (MP 3,4)
�
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao II
Teorema (Lei de Duns Scotus)
¬α, α ` β
Prova.1. α (premissa)2. ¬α (premissa)3. α→ (¬β → α) (A1)4. ¬α→ (¬β → ¬α) (A1)5. ¬β → α (MP 1,3)6. ¬β → ¬α (MP 2,4)7. (¬β → α)→
((¬β → ¬α)→ ¬¬β
)(A3)
8. (¬β → ¬α)→ ¬¬β (MP 5,7)9. ¬¬β (MP 6,8)10. ¬¬β → β (A10)11. β (MP 9,10)
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao III
�
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao IV
Teorema (2)
α→ β, β → γ ` α→ γ
Prova.1. α→ β (premissa)2. β → γ (premissa)3. (β → γ)→ (α→ (β → γ)) (A1)4. (α→ (β → γ) (MP 2,3)5. (α→ (β → γ))→ ((α→ β)→ (α→ γ)) (A2)6. (α→ β)→ (α→ γ) (MP 4,5)7. α→ γ (MP 1,6)
�
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao V
Teorema (3)
θ → (φ→ ξ) ` φ→ (θ → ξ)
Prova.1. θ → (φ→ ξ) (hipotese)2.
(θ → (φ→ ξ)
)→((θ → φ)→ (θ → ξ)
)(A2)
3. φ→ (θ → φ) (A1)4. (θ → φ)→ (θ → ξ) (MP 1,2)5.
((θ → φ)→ (θ → ξ)
)→(φ→
((θ → φ)→ (θ → ξ)
))(A1)
6. φ→((θ → φ)→ (θ → ξ)
)(MP 3,5)
7.(φ→
((θ → φ)→ (θ → ξ)
))→((
φ→ (θ → φ))→(φ→ (θ → ξ)
))(A2)
8.(φ→ (θ → φ)
)→(φ→ (θ → ξ)
)( MP 6,7)
9. φ→ (θ → ξ) (MP 4,5)�
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao VI
Teorema (3)
θ → (φ→ ξ) ` φ→ (θ → ξ)
Prova.1. θ → (φ→ ξ) (hipotese)2.
(θ → (φ→ ξ)
)→((θ → φ)→ (θ → ξ)
)(A2)
3. φ→ (θ → φ) (A1)4. (θ → φ)→ (θ → ξ) (MP 1,2)5.
((θ → φ)→ (θ → ξ)
)→(φ→
((θ → φ)→ (θ → ξ)
))(A1)
6. φ→((θ → φ)→ (θ → ξ)
)(MP 3,5)
7.(φ→
((θ → φ)→ (θ → ξ)
))→((
φ→ (θ → φ))→(φ→ (θ → ξ)
))(A2)
8.(φ→ (θ → φ)
)→(φ→ (θ → ξ)
)( MP 6,7)
9. φ→ (θ → ξ) (MP 4,5)�
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao VII
As linhas 1–7 da prova do teorema (2) sao “semelhantes” as linhas3–9 na prova do teorema (3).
Na linha 3, teo. (3), temos φ→ (θ → φ) e na 4 temos(θ → φ)→ (θ → ξ); o que precisamos e concluir queφ→ (θ → ξ), que e essencialmente o que o teorema (2) faz.
Para evitar esse trabalho extra permitimos que se justifique passosde uma prova com teoremas ja provados. Para dar um exemplo, aprova acima e re-escrita abaixo.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao VIII
Para evitar esse trabalho extra permitimos que se justifique passosde uma prova com teoremas ja provados. Para dar um exemplo, aprova acima e re-escrita abaixo.
1. θ → (φ→ ξ) (hipotese)2.
(θ → (φ→ ξ)
)→((θ → φ)→ (θ → ξ)
)(A2)
3. φ→ (θ → φ) (A1)4. (θ → φ)→ (θ → ξ) (MP 1,2)5. φ→ (θ → ξ) (Teo. (2) 3,4)
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao IX
Teorema (4)
¬α→ ¬¬α ` α
Prova.1. ¬α→ ¬¬α (premissa)2. ¬α→ ((¬α→ ¬α)→ ¬α) (A1)3. (¬α→ ((¬α→ ¬α)→ ¬α))→ ((¬α→
→ (¬α→ ¬α))→ (¬α→ ¬α)) (A2)4. ¬α→ (¬α→ ¬α) (A1)5. (¬α→ (¬α→ ¬α))→ (¬α→ ¬α) (MP 2,3)6. ¬α→ ¬α (MP 4,5)7. (¬α→ ¬α)→ ((¬α→ ¬¬α)→ ¬¬α) (A3)8. (¬α→ ¬¬α)→ ¬¬α (MP 6,7)9. ¬¬α→ α (A10)
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao X
Continuacao10. ((¬¬α)→ α)→ ((¬α→ ¬¬α)→
((¬¬α)→ α)) (A1)11. ((¬α→ ¬¬α)→ ((¬¬α)→ α) (MP 9,10)12. ((¬α→ ¬¬α)→ ((¬¬α)→ α))→
(((¬α→ ¬¬α)→ (¬¬α))→((¬α→ ¬¬α)→ α)) (A2)
13. ((¬α→ ¬¬α)→ (¬¬α))→((¬α→ ¬¬α)→ α) (MP 11,12)
14. (¬α→ ¬¬α)→ α (MP 8,13)15. α (MP 1,14)
�
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao XI
Prova do teorema (4) usando o teorema (2)1. ¬α→ ¬¬α (premissa)2. ¬α→ ((¬α→ ¬α)→ ¬α) (A1)3. (¬α→ ((¬α→ ¬α)→ ¬α))→
((¬α→ (¬α→ ¬α))→ (¬α→ ¬α)) (A2)4. ¬α→ (¬α→ ¬α) (A1)5. (¬α→ (¬α→ ¬α))→ (¬α→ ¬α) (MP 2,3)6. ¬α→ ¬α (MP 4,5)7. (¬α→ ¬α)→ ((¬α→ ¬¬α)→ ¬¬α) (A3)8. (¬α→ ¬¬α)→ ¬¬α (MP 6,7)9. ¬¬α→ α (A10)10. (¬α→ ¬¬α)→ α (Teo. (2) 8,9)11. α (MP 1,14)
�
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Exemplos de deducao XII
Teorema (5)
` α→ ¬¬α
Prova.1. ¬¬¬α→ ¬α (A10)2. (¬¬¬α→ α)→
((¬¬¬α→ ¬α)→ ¬¬¬¬α
)(A3)
3. (¬¬¬α→ ¬α)→((¬¬¬α→ α)→ ¬¬¬¬α
)(Teo.(3) em 2)
4. (¬¬¬α→ α)→ ¬¬¬¬α (MP 1,3)5. ¬¬¬¬α→ ¬¬α (A10)6. (¬¬¬α→ α)→ ¬¬α (Teo.(2) em 4,5)7. α→ (¬¬¬α→ α) (A1)8. α→ ¬¬α (Teo.(2) em 7,6)
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Regras derivadas I
(SH)α→ β, β → γ
α→ γ
(TH)θ → (φ→ ξ)
φ→ (θ → ξ)
(CP1)α→ β
¬β → ¬α
(CP2)¬β → ¬αα→ β
(DN1)α
¬¬α
(DN2)¬¬αα
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Regras derivadas II
Prova de α→ β ` ¬β → ¬α:1. α→ β (hipotese)2. β → ¬¬β (Teo.(5))3. α→ ¬¬β (SH 1,2)4. ¬¬α→ α (A10)5. ¬¬α→ ¬¬β (SH 3,4)6. (¬¬α→ ¬¬β)→ ((¬¬α→ ¬¬¬β)→ ¬¬¬α) (A3)7. (¬¬α→ ¬¬¬β)→ ¬¬¬α (MP 5,6)8. ¬¬¬β → (¬¬α→ ¬¬¬β) (A1)9. ¬¬¬β → ¬¬¬α (SH 8,7)10. ¬β → ¬¬¬β (Teo.(5))11. ¬β → ¬¬¬α (SH 10,9)12. ¬¬¬α→ ¬α (A10)13. ¬β → ¬α (SH 11,12)
�
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
De volta ao exemplo inicial
p → q, q → s,¬p → r ,¬s ` r
1. p → q (hipotese)2. q → s (hipotese)3. ¬p → r (hipotese)4. ¬s (hipotese)5. p → s (SH 1,2)6. ¬s → ¬p (CP1 4)7. ¬p (MP 4,6)8. r (MP 3,7)
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Propriedades de ` I
Autodeducao Γ ` α para todo α ∈ Γ.
Monotonicidade Se Γ ` α entao Γ ∪ Σ ` α.
Regra do corte Se Γ ` α para todos α ∈ Σ e Σ ` β entao Γ ` β.
Compacidade Γ ` α se, e so se, existe ∆ ⊆ Γ finito tal que ∆ ` α.
Destacamento se Γ ` α e Γ ` α→ β entao Γ ` β.
Teorema da Deducaoα ` β se, e somente se, ` α→ β ou, mais geral,
Γ, α ` β se, e somente se, Γ ` α→ β.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Propriedades de ` II
Exercıcio: Se Γ ` α e Γ ` α→ β entao Γ ` β.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Prova do teorema da deducao: Γ, α ` β sse Γ ` α→ β
Prova de: Se Γ, α ` β entao Γ ` α→ β.
Se Γ, α ` β,1. ϕ1
...j. ϕj
...k. ϕk
...i. ϕi
...n. ϕn = β
Por inducao em i que Γ ` α→ ϕi .
Base: Γ ` α→ ϕ1
Hipotese: Γ ` α→ ϕ2...Γ ` α→ ϕi−1
Passo: Γ ` α→ ϕi
Em 3 casos:
1 ϕi e axioma ou premissa
2 ϕi e obtida por MP j,kcom j,k<i
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Prova do teorema da deducao: Γ, α ` β sse Γ ` α→ β
Prova de: Se Γ, α ` β entao Γ ` α→ β.Se Γ, α ` β,
1. ϕ1
...j. ϕj
...k. ϕk
...i. ϕi
...n. ϕn = β
Por inducao em i que Γ ` α→ ϕi .
Base: Γ ` α→ ϕ1
Hipotese: Γ ` α→ ϕ2...Γ ` α→ ϕi−1
Passo: Γ ` α→ ϕi
Em 3 casos:
1 ϕi e axioma ou premissa
2 ϕi e obtida por MP j,kcom j,k<i
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Prova do teorema da deducao: Γ, α ` β sse Γ ` α→ β
Prova de: Se Γ, α ` β entao Γ ` α→ β.Se Γ, α ` β,
1. ϕ1
...j. ϕj
...k. ϕk
...i. ϕi
...n. ϕn = β
Por inducao em i que Γ ` α→ ϕi .
Base: Γ ` α→ ϕ1
Hipotese: Γ ` α→ ϕ2...Γ ` α→ ϕi−1
Passo: Γ ` α→ ϕi
Em 3 casos:
1 ϕi e axioma ou premissa
2 ϕi e obtida por MP j,kcom j,k<i
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Prova do teorema da deducao: Γ, α ` β sse Γ ` α→ β
Prova de: Se Γ, α ` β entao Γ ` α→ β.Se Γ, α ` β,
1. ϕ1
...j. ϕj
...k. ϕk
...i. ϕi
...n. ϕn = β
Por inducao em i que Γ ` α→ ϕi .
Base: Γ ` α→ ϕ1
Hipotese: Γ ` α→ ϕ2...Γ ` α→ ϕi−1
Passo: Γ ` α→ ϕi
Em 3 casos:
1 ϕi e axioma ou premissa
2 ϕi e obtida por MP j,kcom j,k<i
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Prova do teorema da deducao: Γ, α ` β sse Γ ` α→ β
Prova de: Se Γ, α ` β entao Γ ` α→ β.Se Γ, α ` β,
1. ϕ1
...j. ϕj
...k. ϕk
...i. ϕi
...n. ϕn = β
Por inducao em i que Γ ` α→ ϕi .
Base: Γ ` α→ ϕ1
Hipotese: Γ ` α→ ϕ2...Γ ` α→ ϕi−1
Passo: Γ ` α→ ϕi
Em 3 casos:
1 ϕi e axioma ou premissa
2 ϕi e obtida por MP j,kcom j,k<i
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Prova do teorema da deducao: Γ, α ` β sse Γ ` α→ β
Prova de: Se Γ, α ` β entao Γ ` α→ β.Se Γ, α ` β,
1. ϕ1
...j. ϕj
...k. ϕk
...i. ϕi
...n. ϕn = β
Por inducao em i que Γ ` α→ ϕi .
Base: Γ ` α→ ϕ1
Hipotese: Γ ` α→ ϕ2...Γ ` α→ ϕi−1
Passo: Γ ` α→ ϕi
Em 3 casos:
1 ϕi e axioma ou premissa
2 ϕi e obtida por MP j,kcom j,k<i
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Prova do teorema da deducao: Γ, α ` β sse Γ ` α→ β
Prova de: Se Γ, α ` β entao Γ ` α→ β.Se Γ, α ` β,
1. ϕ1
...j. ϕj
...k. ϕk
...i. ϕi
...n. ϕn = β
Por inducao em i que Γ ` α→ ϕi .
Base: Γ ` α→ ϕ1
Hipotese: Γ ` α→ ϕ2...Γ ` α→ ϕi−1
Passo: Γ ` α→ ϕi
Em 3 casos:
1 ϕi e axioma ou premissa
2 ϕi e obtida por MP j,kcom j,k<i
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Prova do teorema da deducao: Γ, α ` β sse Γ ` α→ β
Prova de: Se Γ ` α→ β entao Γ, α ` β.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Um conjunto de formulas e consistente se nao e possıvel deduziruma contradicao (α ∧ ¬α), o que equivale a dizer que nao epossıvel deduzir uma formula (α) e deduzir sua negacao (¬α).
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 1
Se um conjunto de formulas Γ e inconsistente, entaoΓ ` α para toda formula α.
Dem.:
Γ ` β e Γ ` ¬β para algum β{β,¬β} ` α para qualquer αPela regra do corte Γ ` α. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 1
Se um conjunto de formulas Γ e inconsistente, entaoΓ ` α para toda formula α.
Dem.:Γ ` β e Γ ` ¬β para algum β
{β,¬β} ` α para qualquer αPela regra do corte Γ ` α. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 1
Se um conjunto de formulas Γ e inconsistente, entaoΓ ` α para toda formula α.
Dem.:Γ ` β e Γ ` ¬β para algum β{β,¬β} ` α para qualquer α
Pela regra do corte Γ ` α. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 1
Se um conjunto de formulas Γ e inconsistente, entaoΓ ` α para toda formula α.
Dem.:Γ ` β e Γ ` ¬β para algum β{β,¬β} ` α para qualquer αPela regra do corte Γ ` α. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 2
Se Γ ∪ {¬α} e inconsistente entao Γ ` α.
Dem.:Γ,¬α inconsistente.Γ,¬α ` β e Γ,¬α ` ¬β.Γ ` ¬α→ β e Γ ` ¬α→ ¬β.¬α→ β, ¬α→ ¬β ` α ((A3)+teo. deducao+(A10)).Portanto Γ ` α pela regra do corte. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 2
Se Γ ∪ {¬α} e inconsistente entao Γ ` α.
Dem.:Γ,¬α inconsistente.
Γ,¬α ` β e Γ,¬α ` ¬β.Γ ` ¬α→ β e Γ ` ¬α→ ¬β.¬α→ β, ¬α→ ¬β ` α ((A3)+teo. deducao+(A10)).Portanto Γ ` α pela regra do corte. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 2
Se Γ ∪ {¬α} e inconsistente entao Γ ` α.
Dem.:Γ,¬α inconsistente.Γ,¬α ` β e Γ,¬α ` ¬β.
Γ ` ¬α→ β e Γ ` ¬α→ ¬β.¬α→ β, ¬α→ ¬β ` α ((A3)+teo. deducao+(A10)).Portanto Γ ` α pela regra do corte. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 2
Se Γ ∪ {¬α} e inconsistente entao Γ ` α.
Dem.:Γ,¬α inconsistente.Γ,¬α ` β e Γ,¬α ` ¬β.Γ ` ¬α→ β e Γ ` ¬α→ ¬β.
¬α→ β, ¬α→ ¬β ` α ((A3)+teo. deducao+(A10)).Portanto Γ ` α pela regra do corte. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 2
Se Γ ∪ {¬α} e inconsistente entao Γ ` α.
Dem.:Γ,¬α inconsistente.Γ,¬α ` β e Γ,¬α ` ¬β.Γ ` ¬α→ β e Γ ` ¬α→ ¬β.¬α→ β, ¬α→ ¬β ` α
((A3)+teo. deducao+(A10)).Portanto Γ ` α pela regra do corte. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 2
Se Γ ∪ {¬α} e inconsistente entao Γ ` α.
Dem.:Γ,¬α inconsistente.Γ,¬α ` β e Γ,¬α ` ¬β.Γ ` ¬α→ β e Γ ` ¬α→ ¬β.¬α→ β, ¬α→ ¬β ` α ((A3)+teo. deducao+(A10)).
Portanto Γ ` α pela regra do corte. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
Lema 2
Se Γ ∪ {¬α} e inconsistente entao Γ ` α.
Dem.:Γ,¬α inconsistente.Γ,¬α ` β e Γ,¬α ` ¬β.Γ ` ¬α→ β e Γ ` ¬α→ ¬β.¬α→ β, ¬α→ ¬β ` α ((A3)+teo. deducao+(A10)).Portanto Γ ` α pela regra do corte. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
∆ e consistente maximal se
1 e consistente.
2 ∆ ∪ {α} nao e consistente para qualquer α 6∈ ∆.
Lema 3
Se Γ e consistente entao existe ∆ ⊇ Γ consistente maximal.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
∆ e consistente maximal se
1 e consistente.
2 ∆ ∪ {α} nao e consistente para qualquer α 6∈ ∆.
Lema 3
Se Γ e consistente entao existe ∆ ⊇ Γ consistente maximal.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
1 Se α ∈ ∆ entao ∆ ` α.
Se ∆ ` α mas α 6∈ ∆ entao ∆ ∪ {α} e inconsistente.∆, α ` β e ∆, α ` ¬β.∆ ` α→ β e ∆ ` α→ ¬β.De ∆ ` α temos ∆ ` β e ∆ ` ¬β, contradicao. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
1 Se α ∈ ∆ entao ∆ ` α.Se ∆ ` α mas α 6∈ ∆
entao ∆ ∪ {α} e inconsistente.∆, α ` β e ∆, α ` ¬β.∆ ` α→ β e ∆ ` α→ ¬β.De ∆ ` α temos ∆ ` β e ∆ ` ¬β, contradicao. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
1 Se α ∈ ∆ entao ∆ ` α.Se ∆ ` α mas α 6∈ ∆ entao ∆ ∪ {α} e inconsistente.
∆, α ` β e ∆, α ` ¬β.∆ ` α→ β e ∆ ` α→ ¬β.De ∆ ` α temos ∆ ` β e ∆ ` ¬β, contradicao. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
1 Se α ∈ ∆ entao ∆ ` α.Se ∆ ` α mas α 6∈ ∆ entao ∆ ∪ {α} e inconsistente.∆, α ` β e ∆, α ` ¬β.
∆ ` α→ β e ∆ ` α→ ¬β.De ∆ ` α temos ∆ ` β e ∆ ` ¬β, contradicao. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
1 Se α ∈ ∆ entao ∆ ` α.Se ∆ ` α mas α 6∈ ∆ entao ∆ ∪ {α} e inconsistente.∆, α ` β e ∆, α ` ¬β.∆ ` α→ β e ∆ ` α→ ¬β.
De ∆ ` α temos ∆ ` β e ∆ ` ¬β, contradicao. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
1 Se α ∈ ∆ entao ∆ ` α.Se ∆ ` α mas α 6∈ ∆ entao ∆ ∪ {α} e inconsistente.∆, α ` β e ∆, α ` ¬β.∆ ` α→ β e ∆ ` α→ ¬β.De ∆ ` α temos ∆ ` β e ∆ ` ¬β, contradicao. �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
2 ¬α ∈ ∆ sse ∆ ` ¬α
∆ ` ¬α sse ∆ 6` α∆ 6` α sse α 6∈ ∆ �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
2 ¬α ∈ ∆ sse ∆ ` ¬α∆ ` ¬α sse ∆ 6` α
∆ 6` α sse α 6∈ ∆ �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
2 ¬α ∈ ∆ sse ∆ ` ¬α∆ ` ¬α sse ∆ 6` α∆ 6` α sse α 6∈ ∆ �
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
3 α→ β ∈ ∆ sse ∆ ` α→ β.
∆ ` α→ β sse ∆, α ` β.∆, α ` β sse ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆ :
∆, α ` βSe ¬α 6∈ ∆ entao ¬¬α ∈ ∆, logo ∆ ` ¬¬α, portanto ∆ ` α(usando (A10), entao α ∈ ∆ portanto β ∈ ∆.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
3 α→ β ∈ ∆ sse ∆ ` α→ β.∆ ` α→ β sse ∆, α ` β.
∆, α ` β sse ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆ :
∆, α ` βSe ¬α 6∈ ∆ entao ¬¬α ∈ ∆, logo ∆ ` ¬¬α, portanto ∆ ` α(usando (A10), entao α ∈ ∆ portanto β ∈ ∆.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
3 α→ β ∈ ∆ sse ∆ ` α→ β.∆ ` α→ β sse ∆, α ` β.∆, α ` β sse ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆
:
∆, α ` βSe ¬α 6∈ ∆ entao ¬¬α ∈ ∆, logo ∆ ` ¬¬α, portanto ∆ ` α(usando (A10), entao α ∈ ∆ portanto β ∈ ∆.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
3 α→ β ∈ ∆ sse ∆ ` α→ β.∆ ` α→ β sse ∆, α ` β.∆, α ` β sse ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆ :
∆, α ` βSe ¬α 6∈ ∆ entao ¬¬α ∈ ∆, logo ∆ ` ¬¬α, portanto ∆ ` α(usando (A10), entao α ∈ ∆ portanto β ∈ ∆.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
3 α→ β ∈ ∆ sse ∆ ` α→ β.∆ ` α→ β sse ∆, α ` β.∆, α ` β sse ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆
:
¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆se ¬α ∈ ∆ entao ∆, α ` βse β ∈ ∆ entao ∆, α ` β
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia
lema 4
Se ∆ e consistente maximal entao
1 ∆ ` α se, e so se, α ∈ ∆;
2 ¬α ∈ ∆ se, e so se, α 6∈ ∆;
3 α→ β ∈ ∆ se, e so se, ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆.
Dem.:
3 α→ β ∈ ∆ sse ∆ ` α→ β.∆ ` α→ β sse ∆, α ` β.∆, α ` β sse ¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆ :
¬α ∈ ∆ ou β ∈ ∆se ¬α ∈ ∆ entao ∆, α ` βse β ∈ ∆ entao ∆, α ` β
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
As demonstracoes estao escritas detalhadamente nas notas de aula.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica
Cenas da 2a semana Um sistema dedutivo para Logica Proposicional Consistencia
Consistencia — cenas do proximo capıtulo
Metateorema da consistencia
Γ e consistente se, e so se, Γ e satisfazıvel.
Professor : jair.donadelli@ufabc.edu.br
Logica Basica