Soluciones Ejercicios 5: L´ogica ogica de Predicados TAII(I)-L´ogica ogica 26 de abril de 2006
1.
Ejerc jercic icio io 5.1 5.1
Formalizar en el c´alculo alculo de predicados las siguientes sentencias en lenguaje natural. 1. Todos los actores son famosos. a) D = las personas A(-): - es actor F(-): - es famoso ∀x[A(x) −→ F (x)] b) D = los actores F(-): - es famoso ∀xF (x) 2. Algunos padres son responsables . a) D = las personas P(-): - es padre R(-): - es responsable ∃x[P (x) ∧ R(x)] b) D = los padres R(-): - es responsable ∃xR(x) 3. Todos los miembros son padres o son maestros. a) D = las personas M(-): - es miembro P(-): - es padre MA(-): - es maestro ∀x[M (x) −→ P (x) ∨ M A(x)] b) D = los miembros P(-): - es padre MA(-): - es maestro ∀x[P (x) ∨ M A(x)] 4. Algunos pol´ pol´ıticos son incompetentes o son corruptos.
1
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a) D = las personas P(-): - es pol´ıtico ıtico I(-): - es incompetente C(-): - es corrupto ∃x[P (x) ∧ (I (x) ∨ C (x))] ∃x[(P (x) ∧ I (x)) ∨ (P (x) ∧ C (x))] ∃x¬[P (x) −→ ¬ (I (x) ∨ C (x))] b) D = los pol´ıticos ıticos I(-): - es incompetente C(-): - es corrupto ∃x[I (x) ∨ C (x)] 5. Las manzanas y los pl´ atanos son nutritivos. atanos a) D = las frutas M(-): - es manzanza P(-): - es pl´atano atano N(-): - es nutritivo ∀x[M (x) ∨ P (x) −→ N (x)] ∀x[(M (x) −→ N (x)) ∧ (P (x) −→ N (x))] b) D1 = las manzanas (x) l os pl´atanos atan os (y) D2 = los N(-): - es nutritivo ∀xN (x) ∧ ∀yN (y ) 6. Algunas frutas y verduras son nutritivas. a) D = los alimentos F(-): - es fruta V(-): - es verdura N(-): - es nutritivo ∃x∃y [F (x) ∧ V (y ) ∧ N (x) ∧ N (y )] ∃x[F (x) ∧ N (x)] ∧ ∃x[V (x) ∧ N (x)] ∃x[(F (x) ∨ V (x)) ∧ N (x)] b) D1 = las frutas (x) D2 = las verduras (y) N(-): - es nutritivo ∃xN (x) ∧ ∃yN (y ) 7. Si algo anda mal, entonces todos se quejan. D1 = las cosas (x)
= las personas (y)
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Q(-): - se queja ∃xM (x) −→ ∀ yQ(y ) 8. Luis es Guapo. D = las personas
G(-): - es guapo G(l) 9.
a )
Pedro es amigo de todos.
b)
Algunos son amigos de Pedro.
c)
Todos son amigos de todos.
D = las personas
A(-,-): - es amigo de a) ∀xA( p,x) b) ∃xA(x, p) c) ∀x∀yA(x, y ) olo los ejecutivos llevan cartera. olo 10. S´
D = las personas
E(-): - es ejecutivo C(-): - lleva cartera ∀x[C (x) −→ E (x)] ∀x[¬E (x) −→ ¬ C (x)] 11. Hay por lo menos una cosa que es humana y que es mortal. D = las cosas H(-): - es humana M(-): - es mortal ∃x[H (x) ∧ M (x)]
12. Nadie sino los valientes merecen a bella. D = las personas V(-): - es valiente M(-,-): - merece a ∀x[M (x, b) −→ V (x)] ∀x[¬V (x) −→ ¬ M (x, b)]
13. Ning´ un abrigo es impermeable a menos que haya sido especialun mente tratado.
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a) D = los abrigos I(-): - es impermeable T(-): - est´ a especialmente tratado ∀x[¬T (x) −→ ¬ I (x)] ∀x[I (x) −→ T (x)] b) D = las cosas A(-): - es abrigo I(-): - es impermeable T(-): - est´ a especialmente tratado ∀x[A(x) −→ (I (x) −→ T (x))] ∀x[A(x) ∧ I (x) −→ T (x)] 14. Ning´ un un co che que tenga m´ as as de 10 a ˜ nos nos ser´ ser ´ a repar re parado ado si est´ est ´ a realre almente averiado.
a) D = los coches de m´as as de diez a˜ nos nos R(-): - es reparado A(-): - est´ a realmente averiado ∀x[A(x) −→ ¬R(x)] b) D = los coches D(-): - tiene m´as as de diez a˜ nos nos R(-): - es reparado A(-): - est´ a realmente averiado ∀x[D(x) ∧ A(x) −→ ¬ R(x)] c) D = las cosas C(-): - es coche D(-): - tiene m´as as de diez a˜ nos nos R(-): - es reparado A(-): - est´ a realmente averiado ∀x[C (x) ∧ D(x) ∧ A(x) −→ ¬ R(x)] ∀x[C (x) −→ (D(x) −→ (A(x) −→ ¬ R(x)))] 15. En toda pareja de vecinos hay alg´ un un envidioso. D = las personas
V(-,-): - es vecino de E(-): - es envidioso ∀x∀y [V (x, y ) −→ E (x) ∨ E (y )]
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2.
Ejerc jercic icio io 5.2 5.2 Dada la siguiente frase en lenguaje natural: olo los amigos de Juan son divertidos olo s´
Se pide: 1. Formalizarl ormalizarla a en el c´alculo alculo de predicados utilizando como domino general las personas Soluci´ on: on:
D = las personas
A(-,-): - es amigo de D(-): - es divertivo Primera posibilidad posibilidad F 1 (x, j ) : ∀x[D(x) −→ A(x, j )] Primera Segunda posibilidad posibilidad F 2 (x, j ) : ∀x[A(x, j ) −→ D(x)] Segunda 2. Evaluar Evaluarla la en el dominio dominio D = {P edro edro,, Juan, Juan, Luis Luis}, sabiendo que: Pedro es divertido y Juan y Luis no lo son. Pedro es amigo de s´ı mismo y de Luis. L uis. Juan es amigo de todos. Luis es amigo de s´ı mismo y de Juan. Soluci´ on: on:
D = { pedro pedro,, juan, luis luis}
Predicado A(-,-), aridad 2 (poli´adico) adico) ⇒ no de interpretaciones: D2 → {T , F }, es decir 9 asignaciones (3 2 → {T , F }). Predicado D(-), aridad 1 (mon´adico) adico) ⇒ no de interpretaciones: D1 → {T , F }, es decir 3 asignaciones (3 1 → {T , F }). x p j l
D(x)
T F F
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x p p p j j j l l l
y p j l p j l p j l
A(-,-) T F T T T T F T T
Evaluaci´on on de la f´ormula: ormula: x D(x) p T j F l F
3.
A(x,j) F T T
D(x) → A(x, j )
F T T
∀xF 1 (x, j ) F F F
Ejerc jercic icio io 5.3 5.3 Dada la siguiente frase en lenguaje natural:
todos los vecinos del vecindario odian a una persona Se pide: 1. Formalizarl ormalizarla a en el c´alculo alculo de predicados utilizando como domino general las personas Soluci´ on: on:
D = las personas;
O(-,-): - odia a V(-): - pertenece al vecindario F (x, y ) : ∀x[V (x) −→ O(x, y)]
2. Evaluar Evaluarla la en el dominio dominio D = {Begona, a, Maria, n Maria, Nieves Nieves}, sabiendo que: Bego˜ na y Nieves pertenecen al vecindario, y Nieves no. na Nieves no odia a nadie. Bego˜ na na y Mar´ıa ıa s´olo olo odian a Nieves. (La variable libre representa al elemento Nieves)
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Soluci´ on: on:
a, maria, D = {begona, n maria, nieves nieves} Predicado V(-,-), aridad 2 ⇒ no de interpretaciones: 3 2 → { T, F }; es decir 9 asignaciones. Predicado O(-), aridad 1 ⇒ no de interpretaciones: 3 1 → {T, F }; es decir 3 asignaciones. x b m n
V (x)
x b b b m m m n n n
y b m n b m n b m n
T T F O(-,-) F F T F F T F F F
Evaluaci´on on de la f´ormula, ormula, que asignando la variable libre al valor de nieves nie ves quedar´ que dar´ıa: ıa: F (x, n) : ∀x[V (x) −→ O(x, n)] x b m n
4.
V (x)
T T F
O(x, (x,n) T T F
V (x) → O(x, n)
T T T
∀xF (x, n) T T T
Ejerc jercic icio io 5.4 5.4 Dada la siguiente frase en lenguaje natural:
Si los obreros no son trabajadores, entonces algunos empresar-
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T(-): - es trabajador L(-): - es listo A(-): - se arruinar´a F (x, y ) : ∀x¬T (x) −→ ∃ y [¬L(y ) ∧ A(y )]
2. Evaluar Evaluarla la en los dominios dominios D1 = {obrero − P edro, edro, obrero obrero − Luis, Luis, obrero − Carlos }, y D2 = {empresario−J uan, empresario empresario−M iguel, empresario empresario− Roberto}, sabiendo que: Pedro es el ´unico unico obrero trabajador. Juan es listo y no se arruinar´a. a. Miguel no es listo y se arruinar´a. a. Roberto se arruinar´ arruinar´ a a pesar de ser listo Soluci´ on: on:
D1 = {obrero − P edro, edro, obrero obrero − Luis, Luis, obrero − Carlos} D2 = {empresario−J uan, empresario empresario−M iguel, empresario empresario−Roberto}
Los tres predicados son mon´ adicos, adicos, y ambos dominios est´ an an restrigidos a tres objetos por lo que el n´umero umero de asignaciones ser´a 3(31 → {T , F }). x p l c
T (x)
y j m r
L(y) T F T
T F F A(y) F T T
Evaluaci´on on de la f´ormula, ormula, antecendente : x
T (x)
T (x)
∀x T (x)
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Dado que el antedente de la f´ormula ormula predicativa es falso, y el consecuente es verdadero, puede concluirse que la evaluaci´on on de F(x,y) es verdadera (F → T ⇒ T ).
5.
Ejerc jercic icio io 5.5 5.5 Dada la siguiente f´ormula: ormula:
∀x∃y (Mayor − que(x, y ) −→ Igual − a(y, menor menor(a, y))) En el dominio de tres elementos D = {0, 1, 2}, se pide obtener la evaluaci´on on total de la f´ormula ormula para dicho dominio. Suponer que la asignaci´on on π(a) = 1 x 0 0 0 1 1 1 2 2 2
y 0 1 2 0 1 2 0 1 2
π (menor(x, y ))
x 0 0 0 1 1 1 2 2 2
y 0 1 2 0 1 2 0 1 2
π (Igual − a(x, y ))
0 0 0 0 1 1 0 1 2 T F F F T F F F T