BCC101 Matemática Discreta I Lógica Proposicional Dedução 1 Implicação e Dedução Tabela-verdade de False False = True False True = True True True = True True False = False Raciocínio Dedutivo: das hipóteses para a conclusão Hipótese 1: x = True, Hipótese 2: x y = True Conclusão: y = True Porque? Bem … suponha y = False {suposição} Então poderíamos provar que False = True, pelo seguinte argumento False = True False { tabela-verdade} = x False {hipótese 1} =xy {suposição} = True {hipótese 2} Não podemos aceitar a equação True = False Portanto, devemos aceitar que y = True se x y = True e x = True Implicação possibilita dedução Deduzimos y = True de x = True e x y = True Esta "regra de inferência” é chamada "modus ponens” Tautologia: ((x (x y)) y) = True 2 Regras de Inferência e tautologias correspondentes Regras de Eliminação x xy xy {E} (modus ponens) y ((x (x y)) y) = True xy tautologia {E1} x correspondente ((x y) x) = True xy {E2} y ((x y) y) = True [x] |– z [y] |– z {E} z (((x y) (x z) (y z)) z) = True Outras Regras x x {ID} (x x) = True False {CTR} x (False x) = True Regras de Introdução [x] |– y x y {I} ((x y) (x y)) = True x y {I} xy ((x y) (x y)) = True x {I1} xy (x (x y)) = True y {I2} xy (y (x y)) = True [x] |– False {RAA} x (((x) False) x) = True 3 Teorema e Prova Teorema ( Comuta) casa com a hipótese a b |– b a Prova hipótese prova de (a b) |– b é OK reusar uma hipótese do teorema 2 provas para aplicar a regra I ab ab {E2} {E1} prova de (a b) |– a b a {I} ba Usa a regra E2 Dedução Natural Provas acima da linha {regra} Conclusão abaixo da Provas formam uma estrutura de árvore: linha a b {I} ab Folhas = hipóteses Raiz = conclusão Regras de Inferência = ramos 4 Transitividade da Implicação Teorema (Transitividade da Implicação) ab, bc |– ac Suponha que podemos obter uma prova para: a |– c Então a regra I nos permitiria concluir ac Estratégia Suponha a Prove: a |– c Conclua ac (aplicando a regra I) prova hipótese admitida temporariamente descarregada por I folhas restantes a ab são as hipóteses {E} bc b {E} c {I} ac a raiz é a conclusão 5 Ou Comuta Teorema (Ou Comuta) a b |– b a Suponha Que podemos provar o teorema: a |– b a E podemos também provar o teorema: b |– b a Então, aplicando a regra E, concluímos b a de a b premissas a b temporárias {I2} {I1} hipótese ab ba ba {E} restante ba descarregada conclusão por E x {I1} xy Ou Intro 1 y {I2} xy Ou Intro 2 x y [x] |– z [y] |– z {E} z Ou Eliminação 6 Modus Tollens Teorema (Modus Tollens) a b, b |– a Convenção do sistema de dedução natural a é uma abreviação para a False ab b False a False { transitividade} x -> y ¬y {modus tollens} ¬x regra derivada 7 Negação Convenção de dedução natural a é uma abreviação para a False x xy {E} y [x] |– y {I} xy x x False {E} False [x] |– False {I} x False x x {E} False Não Eliminação [x] |– False {I} x Não Introdução 8 Exercício Regras de Inferência Prove o seguinte sequente: a b, b c |– c xy x xy {E} y xy {E1} x xy {E2} y [x] |– z z False {CTR} x x {ID} x [x] |– False {RAA} x [y] |– z {E} [x] |– y x y {I} x y {I} xy x {I1} xy y {I2} xy x é uma abreviação para xFalse ab {E2} b c b c { E} 9 Exercício Regras de Inferência Prove o seguinte sequente: a b, a c, b d |– c d xy x xy {E} y xy {E1} x xy {E2} y [x] |– z z False {CTR} x x {ID} x [x] |– False {RAA} x [y] |– z {E} ab {E2} a c a c [x] |– y x y {I} x y {I} xy x {I1} xy y {I2} xy x é uma abreviação para xFalse { E} cd ab {E2} b d b d { E} {I} 10