LÓGICA PROPOSICIONAL E INFORMÁTICA


LA INFERENCIA

Concepto.- Es un proceso deductivo que consiste en derivar una conclusión de una o varias premisas. La inferencia es una estructura de proposiciones.

Formalización y Validez de una Inferencia.- Para formalizar y determinar la validez de una inferencia es necesario cumplir con los siguientes pasos:

1)   Reconocer las premisas y la conclusión.
2)   Las premisas se distinguen porque generalmente se presentan entre signos de puntuación o por el sentido que lleva el enunciado.
3)   La conclusión se reconoce porque generalmente está precedida de los términos: “por lo tanto”, “en consecuencia”, “luego”,  “de ahí”, “en tal sentido” y otros análogos.
4)   Para unir las premisas entre sí debe utilizarse el operador Conjuntivo. Mientras que para unir a la conclusión las premisas debe utilizarse el operador Condicional.

(P1 Ù P2 Ù P3) ® C
5)   Para determinar si la inferencia es válida se debe aplicar la tabla de valores al esquema o fórmula resultante y si resulta una Tautología, la inferencia será válida.

Ejemplo:
Si trabajas entonces tendrás dinero. Si tienes dinero entonces tendrás éxito. En consecuencia si trabajas tendrás éxito

Formalizando:         [ (p ® q) Ù (q ® r) ] ® ( p  ® r)

Aplicando la tabla veritativa comprobaremos que es una tautología y en consecuencia es una Inferencia Válida.
                                      
Ejercicios:
1.  Si Ana es universitaria entonces es investigadora. Pero, Ana no es investigadora. Por lo tanto, no es universitaria.

Simbolizando:
    Ana es universitaria = p
Ana es investigadora = q  
Formalizando : [(p ® q) Ù ~ q] ® ~ p
Desarrolle:

P

q

 [(p ® q)    Ù   ~ q]  ®  ~ p
V
V


F



V
F


F



F
V


F



F
F


V




La inferencia es : ___________________

2.  Como es hora laborable, se concluye que en el juzgado hay jueces y testigos, dado que, si es hora laborable, en el juzgado hay jueces, y hay testigos si en el juzgado hay jueces:

Simbolizando:
Es hora laboral = p
En el juzgado hay jueces = q
En el juzgado hay testigos = r

Formalizando : _____________________________
Tabla de Valores:
p q r

 






La inferencia es: ___________________________
 

     

 

PRINCIPIOS LOGICOS TRADICIONALES


Los principios lógicos son fundamentos lógicamente válidos que se expresan en fórmulas tautológicas-. Tradicionalmente son tres: Principio de Identidad, Principio de No Contradicción, Principio del Tercero Excluido.
Enunciaremos los comunes:

1.   Principio de Identidad.- “Una proposición es verdadera si y solo si es Verdadera”  ( p « P ) Este Principio se fundamenta en la expresión:  “una proposición es idéntica a sí misma”.
     También se formula “Una proposición se implica a si misma” (p ® p).

2.   Principio de No Contradicción.- “Es imposible que una proposición sea verdadera y no sea verdadera a la vez”  ~ (p Ù ~ p).

3.   Principio del Tercero Excluido.- “Una proposición o es verdadera o es falsa, no existe una tercera posibilidad”   (p Ú ~ p).

EJERCICIOS

A  qué  principios  lógicos corresponden  los siguientes  enunciados:

1.  José María Arguedas fue escritor o  no fue  escritor_________________________
2.  El verano es caluroso si y sólo si  el verano es caluroso______________________
3.  No es el caso que un presidente gobierne  y no gobierne_____________________
4.  Es imposible que  llueva  y no llueva  a lavez______________________________
5.  Rubén  estudia o trabaja  o es imposible  que  estudie y trabaje_______________
 
De  las  infinitas  tautologías, algunas son útiles  pues generan  un conjunto de  reglas lógicas  para efectuar  operaciones. Estas  tautologías son conocidas  como leyes lógicas  del sistema. Cada  ley lógica  tiene  su respectiva  regla  lógica  que permite la operación.

Las leyes  de la Lógica  pueden  agruparse en equivalencias e implicaciones notables o tautológicas. 
 
   EQUIVALENCIAS  NOTABLES   O TAUTOLÓGICAS

Equivalencia.- («) Se dice que una Fórmula “A” es equivalente a una Fórmula “B” cuando unidas por el operador Bicondicional o Equivalente resulta una Tautología. Ejemplo:
 
EQUIVALENCIAS  TAUTOLÓGICAS:
1)  Doble  Negación.- (DN) “Si negamos una proposición dos veces, se concluye en la proposición inicial”.
Su simbolización  será                   ~ ~ p
     Ejemplo: No es verdad que no somos  invitados
     Equivale: Somos  invitados

2) Conmutación.- (Conm.) Si los conjuntivos, disyuntivos y bicondicionales
     permutan  sus  respectivos  componentes, sus equivalentes significan lo mismo.
     a)  (p Ùq) ↔  (Ù p)
          Ejemplo: La pizarra es negra y la tiza blanca
          Equivale: La  tiza es blanca y la pizarra  es  negra
     b)  (p  v  q)  (q V p)
          Ejemplo: Estas  preocupado o estas enfermo
          Equivale: Estas  enfermo  o estás preocupado
     c) (p q)    (q p)
          Ejemplo: Anibal viajará  a la  Argentina si y sólo si  obtiene su visa
          Equivale: Anibal obtiene su visa  si y sólo si viajará  a  la  Argentina           
        
 3.  Idempotencia.- (Idem) Las variables redundantes en una cadena de  conjuntivos
      o dsyuntivos se eliminan.
      a)  (p Ù p)    p
           Ejemplo: Mariela estudia. Y Mariela trabaja y estudia
           Equivale: Mariela estudia y trabaja

      b)  (p v p)    p
           Ejemplo: Manuel  estudia o Manuel  trabaja o estudia
           Equivale: Manuel  estudia  o trabaja

 4.  De Morgan.- (D.M.) Se niegan  las proposiciones conjuntivas o disyuntivas y las
      cambiamos.  La conjunción  por la disyunción  o la disyunción por la conjunción,
      negando  cada uno de los componentes.
      a)  (p Ù q)      ~(~ p v  ~q)
           Ejemplo: En invierno  nieva y hace frio
           Equivale: No es el caso que  en invierno no nieva  o no haga  frio

      b)  (p V q)     ~(~Ù  ~q)
           Ejemplo: Hace frío o helada
           Equivale: No es el caso  que no haga  frio y no haga  helada
      c)   ~(p Ù q)    ~p  V  ~ q
           Ejemplo: No es el caso que Estefano estudie  y juege
           Equivale: Estefano  no estudia  o no juega

      d)  ~ (p  Ú  q)    (~p Ù  ~ q)
           Ejemplo: No es el caso que viajes al sur o te  quedes  en el Rimac
           Equivale:  O no viajes al sur y no te quedes  en  el  Rimac 
5.  Las  Definiciones  del Condicional.- (Def. Cond.)
     a)  Es la definición del esquema condicional  por medio del  disyuntivo. Se niega el antecedente  (p) y el condicional () cambia  por el disyuntivo (V)
                                        (p  q)  (~p  v  q)
          Ejemplo: Si Kant  es un filósofo entonces es idealista
          Equivale:  Kant  no es un filósofo o es un idealista

     b)  Es la definición del esquema condicional por medio del conjuntivo. Se niega
          toda la expresión y el esquema condicional  se cambia  por el conjuntivo a la
          vez que se niega  el consecuente.                              
                                  (p q)    ~(p Ù ~q)
     
          Ejemplo: Si Rosa gana el concurso de pintura entonces viajará  a Europa
          Equivale: No es posible que Rosa gane  el concurso de pintura y no viaje a
                         Europa.
6.  Las  Definiciones del Bicondicional  (Def. Bicond.)
     a)  Indica  que un esquema  bicondicional puede transformarse  en dos condicionales   donde uno  de los miembros  implica a otro y viceversa.

                                (p  q)  (p q)  Ù  (q p)
            Ejemplo: Una figura geométrica tiene tres ángulos si y sólo si  es un triángulo
            Equivale: Si una figura geométrica  tiene tres ángulos entonces es un triángulo  y si es un triángulo entonces es una figura geométrica  que tiene tres  ángulos.

     b)   Indica que un esquema bicondicional puede transformarse  en una  disyunción 
           de conjunciones afirmando los dos componentes conjuntamente  o negando los dos componentes  también   conjuntamente.
                                (p  q)    (p Ù q)  Ú  (~Ù ~q)
           Ejemplo: Un número  es positivo si  y sólo si  es mayor que cero.

            Equivale: Un número  es  positivo y es mayor  que cero, o un número no es positivo  y no es mayor que cero.
IMPLICACIONES  NOTABLES  O TAUTOLÓGICAS

Implicación.- (®). Se dice que una Fórmula “A” implica a una Fórmula “B” cuando unidas por el operador implicativo o condicional resulta una Tautología.
Las Formas Válidas de Razonamiento son fórmulas tautológicas, son inferencias “modelo”, que son empleadas generalmente como reglas.  Las principales son:

1) Modus Ponendo Ponens.- (MP) Si se afirma el antecedente de una premisa
      condicional, se concluye con la afirmación del consecuente”. Ejemplo:
P 1 Si haces ejercicios físicos entonces tendrás fatiga             p ® q
P 2 Haces ejercicios                                                      p
_______________________________________          _____
C \ Tendrás fatiga.                                                      \ q

2) Modus Tollendo Tollens.- (MT) “Si se niega el consecuente de una premisa
      condicional, se concluye en la negación del antecedente”. Ejemplo:
P 1 Si la Filosofía es una ciencia entonces es verificable  p ® q
P 2 La Filosofía no es verificable                                    ~ q
_______________________________________          _____
C \ La filosofía no es una ciencia                                  \~ p

3) Silogismo Disyuntivo.- (SD) “Si negamos uno de los miembros de una premisa
     disyuntiva, se concluye en la afirmación del otro miembro”. Ejemplo:
P 1 Aristóteles es filósofo o literato                                p Ú q
P 2 Aristóteles no es literato                                  ~ q
_______________________________________          _____
C\ Aristóteles es filósofo                                              \ p

4) Silogismo Hipotético Puro.- (SHP) “Si se presentan dos premisas condicionales
     donde el consecuente de la primera es el antecedente de la segunda, entonces se
     concluye en un condicional donde el antecedente es: el antecedente de la primera
     y el consecuente de la segunda”. Con esto se demuestra que el condicional es
     transitivo. Ejemplo:

P 1 Si hablas francés entonces viajas a Francia                       p ® q
P 2 Si viajas a Francia entonces conocerás París             q ® r
_______________________________________          _____
C\ Si hablas francés entonces conocerás París                     \ p ® r

5)  Dilema Constructivo  (D.C.)
       Si tenemos dos premisas condicionales y una tercera es una disyunción   compuesta  por los antecedentes de las condicionales, podemos concluir con una disyunción  teniendo como elementos  los dos consecuentes de los condicionales.
       Ejemplo
       P1  Si el heliocentrismo es verdad entonces los planetas giran alrededor del sol
       P2  Si el geocentrismo fue aceptado entonces la tierra era  el centro del universo
       P2  El heliocentrismo es verdad o el geocentrismo fue  aceptado.
         C  Los planetas giran alrededor del Sol o la tierra es el centro del Universo

       Esquema  Molecular:  (p  q)  Ù (r s)  Ù (p Ú r)    (q  Ú  s)
6)   Dilema  Destructivo  (D.D)
        Si se  nos presentan dos premisas condicionales y la tercera premisa es una disyunción compuesta  por la negación de los dos consecuentes de los condicionales   concluimos con la disyunción compuesta por la negación de los antecedentes.
       Ejemplo:
       P1  Si los racistas tienen razón entonces los negros son inferiores
       P2  Si el hombre andino es inferior entonces los blancos son superiores
       P3  Los negros no son inferiores o los blancos no son superiores
         C Los racistas no tienen razón o el hombre andino no es inferior
       Esquema Molecular:  (p q)  Ù (r s)  Ù (~q v ~ s)  (~p v ~r)
7)  Simplificación  (Simp)
      Si tenemos una premisa conjuntiva podemos  tener dos  conclusiones  posibles con cada  una de las proposiciones  componentes:
                (p Ù q)     p                                 (p Ù q)  q
          
       Ejemplo: P1  La tierra es un planeta y gira entorno  al  sol
                       C  La  tierra es un planeta
       Esquema  Molecular:   (p  Ù q)  p

8)  Conjunción  (Conj.)
      Teniendo dos  premisas con una proposición  cada una podemos concluir con una conjuntiva  de ambas  premisas.
      Ejemplo: P1  Los peruanos  somos americanos
                    P2  Los franceses son europeos
                      C  Los peruanos son americanos y los franceses son europeos
       Esquema Molecular  [ ( p Ù q) ] →  (p  Ù q)

9)  Adición  (Ad.)
      Dada una fórmula puede obtenerse  la disyunción de ella  en otra
      Ejemplo: P1 Argentina es un país  sudamericano
                     C  Argentina es un país  o  una  provincia  sudamericana
       Esquema  Molecular     p    (p  v q)

LÓGICA   E   INFORMÁTICA

 La informática es una técnica que se ocupa del procesamiento de datos con el fin de obtener unos resultados que se presentan de una manera ordenada y fácil de entender.

El procesamiento de datos se efectúa relacionando los datos según unos criterios en los que intervienen principios lógicos y matemáticos.

El instrumento de la informática es el computador electrónico, que es una máquina procesadora de datos. Un computador electrónico consta de un conjunto de circuitos eléctricos. El paso de la corriente eléctrica por estos circuitos puede representar a un proceso lógico.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS
La aplicación de la lógica proposicional en la construcción de circuitos eléctricos se debe mayormente a Claudio Shannon, uno de los pioneros en la confección de computadoras. Los circuitos eléctricos están formados por conmutadores o también llamados interruptores  o llaves los cuales son estructuras que dejan o no dejan pasar la corriente eléctrica.
Un interruptor puede representar a una variable (reemplazante de una proposición) por ejemplo “p”  se graficaría así:


BOMBA DE LUZ



 Ahora cuando el interruptor “p” está cerrado y pasa la corriente, esto permitirá, encender la bomba y se adjudicará  el valor de verdadero a “p”, pero cuando el interruptor está cubierto y no se enciende la bomba se adjudicará valor falso a la variable “p”.

CIRCUITOS LÓGICOS

REPRESENTACIÓN DE UNA CONJUNCIÓN (p Ù q)
Corresponde cuando el circuito está en serie o en línea, es decir un interruptor después de otro. El gráfico de un circuito en serie es la representación de una conjunción en un circuito eléctrico. Así tenemos lo siguiente:    

     p Ù q será verdadera si se enciende la bomba
      
     p Ù q será falsa si no se enciende la bomba


Nos damos cuenta que la bomba se enciende solo cuando los interruptores estén cerrados (es decir son verdaderos) pero basta que uno de los dos o los dos estén abiertos (es decir son falsos) para que la bomba se quede apagada.

REPRESENTACIÓN DE UNA DISYUNCIÓN INCLUSIVA (p Ú q)
Los circuitos eléctricos que se adaptan a la disyunción inclusiva son los circuitos en paralelo, estos constan de interruptores que están unidos en una línea y otros en otra línea paralela. Por ejemplo “p Ú q” se representaría:




 ·      p Ú q será verdadera si se enciende la bomba
·      p Ú q será falsa si no se enciende la bomba.



Como se puede ver en el circuito anterior la luz de la bomba no se enciende solo si tanto el interruptor “p” y “q” están abiertos, es decir que sean falsos. En caso de que solo este abierto uno de los interruptores se encenderá la bomba porque por la otra línea pasará corriente, igualmente se encenderá si ambos están cerrados y el encendido de la bomba nos indicará que en estos casos la formula es verdadera.

REPRESENTACIÓN DE UNA NEGACIÓN


Al interruptor inverso o negación lo representamos como ~p. El cual representa a su vez a la negación de p.
Si ~ p está cerrado entonces es verdadero, pero si ~ p está abierto entonces será falso.

CIRCUITOS LÓGICOS COMBINADOS

Cualquier fórmula proposicional que tenga sólo los operadores  Ù, Ú y ~, pueden constituir un circuito eléctrico. Las fórmulas proposicionales con cualquier otro operador distinto a los mencionados, las transformaremos primero, a otra fórmula equivalente que contenga tan solo los operadores: Ù, Ú y ~

Ejemplos:
Representación de la proposición: p <--/--> q º (p Ù ~q) Ú (q Ù ~p)

1.        (p Ù ~q) es una conjunción, por lo tanto da lugar a un circuito en serie.
2.        (q Ù ~p) es también una conjunción y por eso está en circuito en serie.
3.        (p Ù ~q)Ú (q Ù ~p) es la disyunción de dos proposiciones compuestas.

Por tanto, es un circuito, puesto que hay en él partes en serie y partes en paralelo.

Éste es un circuito compuesto, puesto que hay en él partes en serie y partes en paralelo.
Representación de p Û q º (p Þ q) Ù (q Þ p)

Representamos las proposiciones implicativas en forma de disyunción negando en cada una la primera proposición simple.
p Û q º (p Þ q) Ù (q Þ p) º (~p Ú q) Ù (~q Ú p)


  1. (~p Ú q) es una disyunción por lo que se grafica en circuito en paralelo.
  2. (~q Ú p) también es una disyunción. Da lugar a otro circuito en paralelo.
  3. (~p Ú q) Ù (~q Ú p) es una conjunción de dos disyunciones, por lo tanto da lugar a un circuito en serie de dos circuitos en paralelo. 
    Al representar “p ® q” debemos saber que existe una equivalencia notable llamada “Definición de Condicional” que nos dice que “p ®q” es equivalente a “~p Ú q”. Por lo tanto “p ® q” se representaría como “~p Ú q” en el circuito eléctrico.Es equivalente a (p ® q) « (~p Ú q)
     
    Si quisiéramos saber como se representaría p « q tendríamos que hallar su equivalente por una equivalencia notable (p « q) « [(p Ù q)] Ú (~pÙ~q)]
    Por lo tanto el circuito de p « q sería:
    Igualmente si quisiéramos saber como se representaría la disyunción exclusiva p « tendríamos que basarnos en una equivalencia notable:

    (p « q)«[(p Ù~q)Ú(~pÙq)]. Por lo tanto el circuito de  p«q sería:
Aquí van los anuncios

Comentarios

Acerca de mí

Roger Céspedes Esteban

Investigador Operativo · Data Analyst · Bloguero ocasional

Autor del libro “Métodos de solución y análisis de programación lineal”.

Apasionado por resolver problemas complejos y compartir conocimiento sobre optimización, análisis de datos y modelos matemáticos aplicados.

— Roger
zheard