12 Consecuencia logica

Definition 12.1.

Sea Φ={φ1,φ2,,φn}\Phi=\left\{\varphi_{1},\varphi_{2},\ldots,\varphi_{n}\right\} un conjintp de formulas y uu una valoracion. Decimos que uu es modelo de Φ\Phi si i(uφi)\forall i(u\models\varphi_{i}).

Definition 12.2.

Sean Φ={φ1,,φn}\Phi=\left\{\varphi_{1},\ldots,\varphi_{n}\right\} un conjunto de formulas y ψ\psi otra formula. Decimos que ψ\psi es consecuencia logica de Φ\Phi si todo modelo de Φ\Phi tambien es modelo de ψ\psi.

Remark 12.3.

Si Φ={φ}\Phi=\left\{\varphi\right\} consta de una unica formula y φ\varphi es otra formula, en lugar de

Definition 12.4.

Recordemos que un razonamiento es una formula de tipo

φ1φ2φn\varphi_{1}\wedge\varphi_{2}\wedge\cdots\wedge\varphi_{n}
Example 12.5.

Estudia si la siguiente implicacion logica es cierta

{pq,qr,¬r}¬p\left\{p\rightarrow q,q\rightarrow r,\neg r\right\}\models\neg p
p q r pqp\rightarrow q qrq\rightarrow r ¬r\neg r ¬p\neg p φ1φ2φ3\varphi_{1}\wedge\varphi_{2}\wedge\varphi_{3} (φ1φ2φ3)ψ(\varphi_{1}\wedge\varphi_{2}\wedge\varphi_{3})\rightarrow\psi
0 0 0 1 1 0 1 1 0
0 0 1 1 1 0 1 0 0
0 1 0 1 0 1 1 0 0
0 1 1 1 1 0 1 0 0
1 0 0 0 1 1 0 0 1
1 0 1 0 1 0 0 0 1
1 1 0 1 0 1 0 0 1
1 1 1 1 1 0 0 0 1

ψ\psi es consecuencia logica del compuesto de formulas {φ1,φ2,φ3}\left\{\varphi_{1},\varphi_{2},\varphi_{3}\right\}. Contradiccion…

Proposition 12.6.

Sean Φ={φ1,,φn}\Phi=\left\{\varphi_{1},\ldots,\varphi_{n}\right\} un conjunto de formulas y ψ\psi otra formula. Entonces las siguientes afirmaciones son equivalentes:

  • Φψ\Phi\models\psi

  • El razonamiento φ1φ2φn\varphi_{1}\wedge\varphi_{2}\wedge\cdots\wedge\varphi_{n} ψ\rightarrow\psi es correcto.

  • La formula φ1φ2φn¬ψ\varphi_{1}\wedge\varphi_{2}\wedge\cdots\wedge\varphi_{n}\wedge\neg\psi es una contradiccion.

Proof 12.7.

Los tres puntos son equivalentes a decir que, para toda valoracion vv que cumpla que

φ1v=1,φ2v=1,,φnv=1\varphi^{v}_{1}=1,\varphi^{v}_{2}=1,\ldots,\varphi^{v}_{n}=1

Si cumple inversamente que ψv=1\psi^{v}=1

Example 12.8.

Estudia si el razonamiento: “Si llueve hace viento. No hace viento a menos que haga frio. No hace frio. Por tanto, no llueve.”

formalizado mediante la formula

(lv)(¬f¬v)¬f¬l(l\rightarrow v)\wedge(\neg f\rightarrow\neg v)\wedge\neg f\rightarrow\neg l

es correcto.

Supongamos que el razonamiento es incorrecto, es decir, que existe una valoracion uu que hace ciertas las premisas y falsa la conclusion, es decir,

(lv)u=1(l\rightarrow v)^{u}=1 (1), (¬f¬v)=1(\neg f\rightarrow\neg v)=1 (2), (¬f)u=1(\neg f)^{u}=1 (3), (¬l)u=0(\neg l)^{u}=0 (4).

(4)u(l)=1u(v)=1(¬v)u=0(¬f¬v)u=0(4)\Rightarrow u(l)=1\Rightarrow u(v)=1\Rightarrow(\neg v)^{u}=0\Rightarrow(% \neg f\Rightarrow\neg v)^{u}=0.

Contradiccion porque ¬f¬v\neg f\rightarrow\neg v es a la vez verdadera y falsa.

Luego el razonamiento es correcto.

Example 12.9.

Estudia si el razonamiento del ejercicio 14 de la hoja 2:

“Si llueve las calles estaran vacias. Si las calles estan vacias, el comercio obtiene perdidas. Los musicos no podrian sobrevivir si los comerciantes no les contratasen para componer canciones para publicidad. Los comerciantes invierten en canciones publicitarias cuando tienen perdidas. Por tanto, si llueve, los musicos pueden sobrevivir”

formalizado mediante la formula

(lv)(vp)(¬c¬m)(pc)(lm)(l\rightarrow v)\wedge(v\rightarrow p)\wedge(\neg c\rightarrow\neg m)\wedge(p% \rightarrow c)\rightarrow(l\rightarrow m)

es correcto.

lv(1)l\rightarrow v\;(1), vpv\rightarrow p (2), ¬c¬m\neg c\rightarrow\neg m (3), pcp\rightarrow c (4)

Conclusion: lml\rightarrow m (5).

Supongamos que el razonamiento es incorrecto, es decir, existe una valoracion u tal que

(lv)=1(l\rightarrow v)=1, (vp)=1(v\rightarrow p)=1, (¬c¬m)=1(\neg c\rightarrow\neg m)=1, pc=1p\rightarrow c=1, lm=0l=1,m=0l\rightarrow m=0\Rightarrow l=1,m=0

l=1v=1(1)p=1(2)c=1(4)l=1\Rightarrow v=1(1)\Rightarrow p=1(2)\Rightarrow c=1(4)

Con esta valoracion, l=1,m=0,v=1,p=1l=1,m=0,v=1,p=1 y c=1c=1 se tiene que (3) es verdadera.

Luego esta valoracion es un contraejemplo al razonamiento y, por tanto, el razonamiento es incorrecto.