Lógica proposicional

Lógicas y métodos formales Add comments

Empecemos por el principio. La lógica proposicional es la más sencilla. El lenguaje está basado en proposiciones o enunciados declarativos que  son enunciados que pueden evaluarse como ciertos o falsos. Normalmente, se emplean símbolos distintos p, q, r,… para cada enunciado y a partir de ellos se pueden generar expresiones más complejas con operadores lógicos de la forma habitual, usando \land, \lor, \neg, \to. Por ejemplo, (p \land q) \to (\neg r \lor q). Una fórmula bien formada (f.b.f.) se construye empleando exclusivamente las reglas siguientes:

  • cualquier átomo p, q, r, \ldots es una f.b.f.
  • si \phi es una f.b.f., también lo es (\neg\phi)
  • si \phi, \psi son f.b.f., también lo es (\phi \land \psi )
  • si \phi, \psi son f.b.f., también lo es (\phi \lor \psi )
  • si \phi, \psi son f.b.f., también lo es (\phi \to \psi )

Otra forma de indicar estas reglas de construcción es usar una gramática BNF, de la forma

\phi ::= p \mid (\neg \phi) \mid (\phi \land \phi) \mid (\phi \lor \phi)\mid (\phi \to \phi)

La semántica de las expresiones anteriores viene dada por la tabla de verdad correspondiente, que examina el valor de verdad de la expresión \phi a partir de todas las combinaciones posibles de los valores de verdad de las proposiciones atómicas. Por ejemplo, para la expresión anterior  (p \land q) \to (\neg r \lor q), la tabla de verdad equivalente sería 

Tabla de verdad

pqr¬rp∧q¬r∨q(p∧q)→(¬r∨q)
TTTFTTT
TTFTTTT
TFTFFFT
TFFTFTT
FTTFFTT
FTFTFTT
FFTFFFT
FFFTFTT

Las reglas de deducción nos permiten construir sistemas de argumentación basados en la lógica, de modo que podemos llegar a una conclusión \psi (podemos deducir \psi) a partir de una serie de proposiones \phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n . Lo representaremos como 

\phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n \vdash \psi

Por otro lado, si además para todas las valuaciones en las que las proposiciones \phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n se evalúan a T, \psi también se evalúa a T, entonces se cumple 

\phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n \models \psi

donde \models es la relación de equivalencia semántica. A partir de estos dos conceptos, deducción y equivalencia semántica, puede estudiarse la corrección (soundness) y la completitud (completeness) de la lógica proposicional. Suelen definirse a partir de estos teoremas

Teorema 1 (corrección). Sean \phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n y \psi fórmulas proposicionales. Si \phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n \vdash \psi es válido entonces se cumple \phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n \models \psi.

Básicamente, el Teorema 1 quiere decir que todo aquello que se puede deducir a partir de las proposiciones utilizando las reglas de inferencia mantiene el valor de verdad de las proposiciones. O dicho de otra manera, todo lo que se puede deducir es cierto.

Teorema 2 (completitud). Sean \phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n\psi  fórmulas proposicionales. Si se cumple \phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n \models \psi entonces existe una prueba que permite deducir \phi_1, \phi_2,\ldots,\phi_n \vdash \psi.

De la misma forma, el Teorema 2 quiere decir que si dos expresiones tienen el mismo valor de verdad, podríamos encontrar una argumentación que nos permita deducir una de la otra. O dicho de otra forma, todo lo que es cierto puede deducirse.

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One Response to “Lógica proposicional”

  1. Miguel Rebollo » Blog Archive » Lógica de predicados Says:

    [...] lógica proposicional falla cuando desaeamos expresar cosas como todos…, sólo…, existe… La lógica de [...]

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