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LOGICA DE PREDICADOS LOGICA DE PREDICADOS O CUANTIFICACIONAL La lógica de enunciados solo analiza los racionamientos cuya validez no depende de la estructura interna de las proposiciones. Hay racionamientos validos en la parte formal en los que es preciso penetrar la estructura interna del enunciado. Dada una proposición, la lógica de predicados distingue entre individuos y sus propiedades Ejemplo: “Manuel estudia Ingeniería de Sistemas” Es una proposición simple, donde los sujetos se simbolizaran con letras minúsculas a, b, c y se llaman constante individual o términos. Se llama predicado a la palabra o frase que hace referencia al sujeto o termino, y se simboliza A, B, C Ejem: Manuel estudia ingeniería de sistemas: a A FUNCIONES PROPOSICIONALES Considere una proposición: Gustavo es ingeniero Pedro es ingeniero Mario es ingeniero Estas proposiciones tienen algo en común y es el predicado. Esto se puede expresar utilizando una variable individual x . “ x es ingeniero” Esta expresión no es una proposición puesto que no es verdad ni falsedad . x es una variable que toma valores dentro de un conjunto (referencial), estas expresiones reciben el nombre de funciones preposicionales. La notación que se empleará para cualquier Proposición Simple serán las letras p, q, r ,... etc., mientras que una función proposicional la representamos por Px , Qx , Rx ,... etc. Ejemplo: “ x es un numero racional y z es un numero entero” En símbolos: Rx E z CUANTIFICADORES Las expresiones: “Todo hombre es mortal” “Algunos hombres son ignorantes” Pueden traducirse: Para todo x , si x es hombre entonces es mortal Existe un x , tal que x es hombre y x es sabio. Estos cuantificadores se dividen en: a) CUANTIFICADOR UNIVERSAL Símbolo: x Significa: “Para todo x ” Todo x Cualquier x Cada x b) CUANTIFICADOR EXISTENCIAL Símbolo: x Significa: Hay x Existe un x , tal que Algún x Algunos x Existen tres formas de convertir una función proposicional PX en una proposición a saber: Haciendo la sustitución de las variables por un termino especifico Anteponiendo la expresión “Para todo x ” Anteponiendo la expresión “Existe un x ” x PX : Existe un x tal que x PX : Para todo x , PX PX Al anteponerle a la función proposicional PX un cuantificador, x pasa a ser una variable ligada. Una proposición x PX es V , cuando todas las sustituciones de la variable x por elementos del conjunto de referencia convierte a PX en verdadera. P Una proposición x X es V , cuando toda las sustituciones de la variable x por al menos un elemento del conjunto de referencia. Ejemplo: Decir si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas a. b. c. d. x Z 3x 7 4x 14 x Z x 2 1 0 x Z x 2 1 0 x Z x 12 x 2 2 x 1 Solución: a. x Z 3x 7 4x 14 Como 33 7 43 14 , vacío y, por tanto, b. entonces el conjunto solución es 3, que no es la proposición es verdadera. x Z x 2 1 0 Como esta proposición se debe cumplir para todo entero y 0 Z 0 1 1 0 , entonces 2 c. y la proposición es falsa. x Z x 2 1 0 2 No es posible encontrar un entero tal que x 1 0 , por tanto la proposición es falsa. d. x Z x 12 x 2 2 x 1 2 Del algebra se sabe que x 1 x 2 2 x 1 , entonces la proporción es verdadera. NEGACION DE PROPOSICIONES CUANTIFICADAS Las proposiciones universales pueden negarse como en el enunciado: “No todos los ingenieros”. Y se simboliza: x M X También se puede utilizar: “Ninguno, ningún, nada, nadie “. La proposición “Ninguno es mecánico” no equivales a “No todos son mecánicos”, sino a la expresión: Para todo x , x no es mecánico x M X Las proposiciones anteriores pueden ser negadas como por ejemplo: “No es cierto que hay mecánicos”. En símbolos: “Alguien no es mecánico”. En símbolos: x M X x M X . Para estudiar la negación de funciones proposicionales, es conveniente fijar nuestra atención en el diagrama dado. Veamos las cuatro formas de proposiciones generales que hay tradicionalmente en la lógica: A: E: I: O: Todo S es P: Ningún S es P: Algún S es P: Algún S no es P: Todos los hombres son mortales. Ningún hombre es mortal. Algún hombrees mortal. Algún hombre no es mortal. En las formas anteriores, S significa un sujeto del cual se afirma o niega algo, y P es el predicado, o sea lo que se dice del sujeto. Observe que las dos primeras proposiciones son universales, la primera afirmativa y la segunda negativa; las dos últimas son particulares, la primera afirmativa y la segunda negativa. A continuación se presentan las equivalencias, usando funciones proposicionales con cuantificadores: A: Todo S es P: E: Ningún S es P: I: Algún S es P: O: Algún S no es P: xPx x Px x Px x Px Universal afirmativa Universal negativa Particular afirmativa Particular negativa En Conclusión: La negación de una función proposicional con un cuantificador universal es equivalente a la negación de la misma función proposicional, precedida por el cuantificador existencial y viceversa. Es decir: x S Px x S Px ó x S Px x S Px Ejemplo: Encontrar la negación de las siguientes proposiciones: a. Solución: b. Solución: x x 3 10 x x 3 10 x x 3 10 x x 3 7 x x 3 7 x x 3 7 CUANTIFICACION RESTRINGIDA Estas proposiciones universales o existenciales algunas de ellas poseen en el lenguaje ordinario estructuras simples realmente poseen estructuras compuestas. Ejemplo: “Todos los hombres son pensantes” Se puede escribir: “Para todo x , si x es un hombre entonces x es pensante” Se puede simbolizar: ( x )( H X PX ) Este es un ejemplo de proposiciones universal o existencial que tienen más de un predicado bajo el alcance de un cuantificador. LEYES DE INTERCAMBIO DE CUANTIFICADORES x PX x PX x PX x PX x PX x PX x PX x PX Estas leyes expresan que la negación de una proposición existencial es equivalente a la afirmación de un cuantificador universal cuya función proposicional es la negación de la primera. También podemos afirmar que: P x X Si verdadera es falsa entonces x PX es verdadera, por tanto, x PX es FUNCIONES PROPOSICIONALES BINARIAS A un predicado puede estar unido con más de un sujeto como: “Yohan es amigo de Rodrigo” Este tipo de predicado expresa una relación entre términos, en este caso se presentan 2 términos: Yohan y Rodrigo. Sin embargo uno de ellos hace parte del predicado gramatical. En este caso se presenta una relación entre dos sujetos que se denomina “Binaria o diatica” También se puede presentar relaciones entre 3 o mas individuos Ejemplo: “ x esta entre a y c” “Yohan es amigo de Rodrigo” La proposición Ajr ó jAr Se simboliza: Las cuales son resultado de la sustitución dentro de la función proposicional: “ x es amigo de y ” que se simboliza xAy o Axy Cuando se tiene una función proposicional de dos variables, es posible convertirla en una proposición sustituyendo cada una de las variables por un término de un conjunto de referencia o añadiendo un cuantificador a cada variable. Ejemplo: Las siguientes son las diferentes maneras de obtener una proposición a partir de una función proposicional dada: Sea Axy = “ x es amigo de y ” Yohan es amigo de Rodrigo Ajr Todos son amigos de todos ( x )( y )( Axy) Todos son amigos de algunos ( x )( y )( Axy) Algunos son amigos de todos ( x )( y )( Axy) Algunos son amigos de algunos Yohan es amigo de todos ( x )( y )( Axy) ( y )( Ajy) Yohan es amigo de algunos ( y )( Ajy) Todos son amigos de Rodrigo ( y )( Axr) Algunos son amigos de Rodrigo ( x )( Axr)