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1 Lógica proposicional 9. Metateoría Juan Carlos León Universidad de Murcia Esquema del tema 9.1. Lógica y metalógica 9.2. Las nociones de consistencia, corrección y completitud 9.3. La corrección del método de árboles 9.4. La completitud del método de árboles 9.5. La noción de decidibilidad. Los árboles como procedimiento decisorio 9.6. Potencia expresiva de conjuntos de conectivas

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Lógica proposicional 9. Metateoría

Juan Carlos León Universidad de Murcia

Esquema del tema

  9.1. Lógica y metalógica   9.2. Las nociones de consistencia, corrección

y completitud   9.3. La corrección del método de árboles   9.4. La completitud del método de árboles   9.5. La noción de decidibilidad. Los árboles

como procedimiento decisorio   9.6. Potencia expresiva de conjuntos de

conectivas

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Lógica proposicional 9. Metateoría

9.1. Lógica y metalógica

Dos sentidos de “lógica”

  La lógica en sentido estricto se ocupa de determinar qué argumentos son válidos y qué proposiciones son lógicamente verdaderas

 En un sentido amplio, la lógica incluye lo anterior (la lógica en sentido estricto), y el discurso acerca de ella

  La metateoría de la lógica (o metalógica) se considera por supuesto como parte de la ciencia de la lógica; y quizá como la parte más importante

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Lógica y metalógica

  En la práctica, decimos que nos ocupamos de cuestiones lógicas cuando nos interesamos por un sistema deductivo con el fin de investigar cuáles son sus teoremas, cómo se desarrollan en él determinadas inferencias, etc.

  En cambio, cuando nos preguntamos por el sistema deductivo en sí mismo, y nos planteamos si no conduce a ninguna contradicción, o si incluye entre sus teoremas todos aquellos que serían deseables, entonces podemos convenir en decir que estamos tratando cuestiones metalógicas

Teoremas y metateoremas

  Los teoremas son leyes lógicas: son verdaderos con independencia de los hechos, y no cabe, por tanto, la posibilidad de que sean falsos

  Un metateorema no es una ley lógica, sino una proposición verdadera de hecho acerca de un sistema de lógica (pero que, como cualquier verdad de hecho, podría haber sido falsa)

  Un metateorema no es formalmente demostrable sin partir de ningún supuesto previo

  Podemos probar que es verdadero, pero partiendo de los hechos acerca de un sistema formal

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Metalógica y filosofía de la lógica

  La filosofía de la lógica tiene relación con la metateoría de la lógica, pero es bien distinta de ella

  La metalógica estudia las propiedades de los sistemas lógico-formales

  La filosofía de la lógica también puede tratar de tales sistemas lógicos, pero se ocupa de cuestiones filosóficas más que de cuestiones puramente formales

Ejemplo   La filosofía de la lógica puede ocuparse de las

relaciones entre la lógica proposicional bivalente y la multivalente, y preguntarse si realmente unas son alternativas a las otras, o qué consecuencias tendría para el concepto de verdad la adopción de un sistema multivalente, etc.

  La metateoría de la lógica puede ayudar mucho a resolver cuestiones de este tipo, pero no puede liquidarlas

  Por ejemplo, parece relevante para una valoración filosófica de las lógicas multivalentes el hecho de que la mayoría de ellas están contenidas en la lógica bivalente (es decir, que todos sus teoremas también lo son de la lógica bivalente, pero no a la inversa)

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Lógica proposicional 9. Metateoría

9.2. Las nociones de consistencia, corrección y completitud

Consistencia simple y absoluta

 Un sistema formal es simplemente consistente sii para ninguna fbf A sucede que ├ A y ├ ¬A.   Tendríamos una inconsistencia simple si

hubiera un par de teoremas contradictorios  Un sistema es absolutamente consistente sii

no para toda fbf A sucede que ├ A.   Tendríamos una inconsistencia absoluta

cuando todas las fbfs (o sea, cada fbf y su contradictoria) fueran teoremas

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La consistencia del método de árboles

 Si en un sistema se cumple A ∧ ¬A ├ B entonces la inconsistencia simple implica la inconsistencia absoluta, y viceversa

 En el método de árboles se cumple el principio ex contradictione quodlibet

 Además, no sucede que ├ p, por ejemplo   Luego, es absoluta y simplemente

consistente

Corrección

 Un sistema es correcto cuando todo argumento derivable es válido (e incorrecto cuando permite derivar algún argumento inválido). Es decir, cuando Si Γ├ A, entonces Γ╞ A

 Para el caso particular en que Γ fuera un conjunto vacío, tendríamos que Si ├ A, entonces ╞ A o sea, que todo teorema es válido

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Corrección y consistencia

  La corrección implica la consistencia, pues en un sistema inconsistente para alguna fbf A sucedería que ├ A y ├ ¬A y entonces, si fuera correcto, tendríamos que ╞ A y ╞ ¬A lo cual es imposible: dos fbfs válidas no pueden ser contradictorias

  Luego, basta demostrar la corrección para tener también probada la consistencia (pero no a la inversa)

Completitud

  La completitud es la inversa de la corrección  Un sistema es completo cuando todo

argumento válido es derivable (e incompleto cuando algún argumento válido no es derivable). Es decir, cuando Si Γ╞ A, entonces Γ├ A

 Para el caso particular en que Γ fuera un conjunto vacío, tendríamos que Si ╞ A, entonces ├ A o sea, que toda fbf válida es un teorema

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Adecuación

 Decimos que un sistema es adecuado con respecto a su interpretación semántica cuando es correcto y completo: Γ├ A sii Γ╞ A

 Hay entonces una plena correspondencia entre sintaxis y semántica: “├” y “╞” pueden intercambiarse libremente

Lógica proposicional 9. Metateoría

9.3. La corrección del método de árboles

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El metateorema de corrección

  La corrección (si Γ├ A, entonces Γ╞ A), para el caso concreto de los árboles significa que   Si {Γ,¬A} tiene un árbol cerrado, entonces {Γ,¬A} es

insatisfacible   Por contraposición, eso equivale a

  Si {Γ,¬A} es satisfacible, entonces {Γ,¬A} tiene un árbol terminado y abierto

  Más generalmente, lo que probaremos como metateorema de corrección es que   Si la lista inicial es satisfacible, el árbol terminado

estará abierto

Adecuación de las reglas   La prueba de corrección (y también después la de

completitud) se basa en el siguiente   Lema de adecuación de las reglas: la premisa de una

regla es verdadera en las mismas interpretaciones en que lo son todas las líneas de alguna de sus listas de conclusiones

  Las reglas que bifurcan la rama tienen dos listas de conclusiones; las que no, sólo tienen una. Cada una de esas listas puede tener una o dos líneas

  La prueba del lema, para cada una de las reglas, es obvia (A ↔ B, por ejemplo, es verdadera cuando A y B son veraderas o cuando lo son ¬A y ¬B)

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Adecuación descendente y ascendente

  El lema de adecuación tiene, en realidad dos partes:   Adecuación descendente: si la premisa de una regla

es verdadera para una interpretación, entonces también lo son todas las líneas de alguna de sus listas de conclusiones

  Adecuación ascendente: Si todas las líneas de una de las listas de conclusiones de una regla son verdaderas para una interpretación, entonces también lo es la premisa

  Usaremos la primera parte para demostrar la corrección, y la segunda en la prueba de completitud

Hipótesis

 Supongamos que la lista inicial de un árbol es simultáneamente satisfacible

 Eso significa que hay una interpretación I que hace verdaderas a todas sus líneas

 De ahí se sigue que en el momento inicial el árbol está abierto   Si estuviera cerrado la lista inicial contendría

como líneas una fbf y la negación de esa misma fbf. Y esas dos líneas no serían ambas verdaderas para I

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Estrategia   Para probar la corrección bastará demostrar que

cuando un árbol crece por la aplicación de una regla, se conserva la propiedad de contener una rama satisfacible, y por tanto abierta   Si la lista inicial está abierta y cada vez que

aplicamos una regla volvemos a tener una rama abierta, el árbol completo tendrá una rama abierta

  Suponemos entonces a)  que en una rama R de un árbol sin terminar, todas las

líneas son verdaderas para una interpretación I b)  que hacemos crecer el árbol aplicando una regla a

una de sus líneas L (la cual puede pertenecer o no a R: lo que nos obliga a considerar dos casos)

Caso 1   Si L está en R, entonces, según (a), L es verdadera

para I   Apelando al lema (la adecuación descendente de la

regla aplicada a L), serán verdaderas para I todas las líneas de al menos una de las listas de conclusiones añadidas a R

  Luego, R junto con esa lista de conclusiones forma una rama del árbol extendido en la cual todas sus líneas son verdaderas para I

  Luego, si L está en R, cuando el árbol se extiende por aplicación de una regla, se conserva la propiedad de contener una rama en la que todas sus líneas son verdaderas para I

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Caso 2   Si L no está en R, entonces al aplicar una regla a L,

no añadimos nada a R   En este caso, la propia R es una rama del árbol

extendido en la cual todas las líneas son verdaderas para I

  Luego también si L no está en R, cuando el árbol se extiende por aplicación de una regla, se conserva la propiedad de contener una rama en la que todas sus líneas son verdaderas para I

  Por tanto, sea cual sea el caso, ha de haber una rama tal (y por tanto abierta) en el árbol terminado, con lo que se completa la prueba de la corrección

Lógica proposicional 9. Metateoría

9.4. La completitud del método de árboles

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El metateorema de completitud

  La completitud (si Γ╞ A, entonces Γ├ A), para el caso concreto de los árboles significa que   Si {Γ,¬A} es insatisfacible, entonces {Γ,¬A} tiene un

árbol cerrado   Por contraposición, eso equivale a

  Si {Γ,¬A} tiene un árbol terminado y abierto, entonces {Γ,¬A} es satisfacible

  Más generalmente, lo que probaremos como metateorema de completitud es que   Si hay una rama abierta en un árbol terminado, la lista

inicial es satisfacible

Hipótesis

 Supongamos que un árbol terminado contiene una rama abierta R

 Puesto que está terminado, habrán sido marcadas todas las líneas de R que no sean letras proposicionales o letras proposicionales negadas. O sea, todas las líneas con una longitud de 3 símbolos o más, si es que las hay

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Estrategia

  Consideremos una interpretación I que asigna V a aquellas letras proposicionales que figuran como líneas independientes en R, y F a todas las demás

  Consecuentemente, todas las líneas sin marcar de R (las líneas de longitud 1 y 2) serán verdaderas para I

  Demostraremos entonces que todas las líneas de R son verdaderas para I, o sea que todas ellas son simultáneamente satisfacibles

  Con ello quedará probado que la lista inicial, que forma parte de R, es satisfacible

Prueba

  Si consideramos la adecuación ascendente de las reglas, la verdad para I de las líneas más cortas implicará la de las premisas más largas a partir de las cuales se obtuvieron como conclusiones

  De este modo, en un número finito de pasos (uno para cada regla aplicada), partiendo de la verdad para I de las líneas de longitud 1 ó 2, llegaríamos hasta las fbfs iniciales de R

  Luego todas las fbf de R son verdaderas para I, y por tanto las fbfs iniciales son satisfacibles

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Lógica proposicional 9. Metateoría

9.5. La noción de decidibilidad. Los árboles como procedimiento decisorio

Decidibilidad

  Decimos que un sistema formal es decidible cuando existe un algoritmo, un procedimiento mecánico o computacional, para establecer, en un número finito de pasos, si una conclusión se sigue o no de ciertas premisas (y si una proposición es o no una ley lógica)

  Para el caso del método de árboles el metateorema a probar es éste:   Decidibilidad: si la lista inicial es finita, la prueba

termina tras un número finito de pasos   (Se da un paso cada vez que se aplica una regla)

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Decidibilidad del método de árboles

  Los hechos en que se apoya la prueba son los siguientes:   El método comienza con número finito de fbfs, cada

una de las cuales tiene una longitud finita: un número finito de símbolos, contando letras proposicionales, conectivas y paréntesis (sin omitir ninguno)

  Cada vez que aplicamos una regla, marcando una premisa, introducimos un número finito de nuevas líneas, cada una de las cuales es más corta (en número de símbolos) que la premisa

  Por tanto, si el árbol no cierra (si cerrase terminaría), llegará un momento en que todas las líneas sin marcar, en las ramas abiertas, serán de longitud 1 ó 2 (letras proposicionales o negaciones de letras proposicionales), con lo que el árbol también termina

Censos de árboles   Definamos el censo de un árbol como una secuencia

infinita de números: el primero es el número de líneas sin marcar de longitud 1 que hay en el árbol, el segundo el número de líneas sin marcar de longitud 2, y así sucesivamente

  Puesto que un árbol sólo contiene un número finito de líneas, tarde o temprano en esa secuencia sólo aparecerán ceros hasta el infinito

  Cada vez que apliquemos una regla, el censo se hará más pequeño en el sentido siguiente: el nuevo censo contendrá un número menor que el censo anterior en la posición más a la derecha en la que ambos censos difieran

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Ejemplo 1

  Árbol:

1. ((p ∨ q) → r) (prem.) 2. ¬r (prem.) 3. ¬(p ∧ q) (¬con.)

4. ¬(p ∨ q) 5. r (de 1) 6. ¬p (de 7. ¬q 4)

8. ¬p 9. ¬q (de 3)

  Censos:

Inicio: 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0…

Paso 1: 1 1 0 0 0 2 0 0 0 0 0…

Paso 2: 1 3 0 0 0 1 0 0 0 0 0…

Paso 3: 1 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0…

Ejemplo 2

  Árbol:

1. (p → (q ∨ r)) (prem.) 2. p (prem.) 3. ¬(¬p → ¬q) (¬con.) 4. ¬p (de 5. ¬¬q 3)

  Censos:

Inicio: 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0…

Paso 1: 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0…

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Censos y decidibilidad   Cualquier secuencia de censos más y más pequeños (en

el sentido indicado) ha de terminar tras un número finito de pasos, ya que que las cadenas descendentes siempre son finitas   A partir de cualquier censo, es obvio que podemos hacerlo

crecer (ascender, en el sentido indicado) de forma indefinida   Pero si en cada paso hacemos descender el censo,

obteniendo uno más pequeño, tarde o temprano llegaríamos al censo nulo (una cadena infinita de ceros)

  (Obviamente, en el caso de censos de árboles, el descenso terminaría antes, cuando sólo sean positivos los dos primeros números de la secuencia, o cuando el árbol se cierre; pero este hecho es irrelevante para la prueba)

Lógica proposicional 9. Metateoría

9.6. Potencia expresiva de conjuntos de conectivas

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Adecuación de conectivas

 Se dice que un conjunto de conectivas resulta adecuado cuando un lenguaje formal que cuenta con ellas, y no con otras, tiene la potencia suficiente para expresar todas las funciones de verdad existentes

 Ello significa que, para cada función de verdad, existe en el lenguaje formal al menos una fbf cuya tabla de verdad coincide justamente con esa función

Tipos de funciones veritativas

  Las funciones de verdad pueden ser funciones de un argumento, de dos, de tres, etc.

  Las conectivas monádicas (como “¬”) formalizan las funciones veritativas de un argumento

  Las diádicas (como “∧”, “∨”, “→” y “↔”), las de dos argumentos

  Las triádicas (que podríamos inventar) formalizarían las de tres argumentos, etc.

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Funciones de un argumento

 Hay exactamente 4 funciones de verdad de un argumento, algunas de las cuales tienen nombre familiar y otras no. Son éstas:

Sin nombre Identidad Negación Sin nombre

V V V F F

F V F V F

Funciones de dos argumentos (1)

 Hay exactamente 16 funciones de verdad de dos argumentos, algunas de las cuales tienen nombre y otras no:

f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 f15 f16

V V V V V V V V V V F F F F F F F F

V F V V V V F F F F V V V V F F F F

F V V V F F V V F F V V F F V V F F

F F V F V F V F V F V F V F V F V F

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Funciones de dos argumentos (2)   De éstas, las más conocidas son:

  f2: la disyunción (“∨”)   f5: el condicional (“→”)   f7: el bicondicional (“↔”)   f8: la conjunción (“∧”)

  Otras son menos conocidas, aunque también existen nombres para ellas:   f3: el condicional converso   f9: la barra de Sheffer (“⏐”) o negación de la conjunción   f10: la disyunción exclusiva o negación del bicondicional (“∨∨”)   f12: la negación del condicional   f14: la negación del condicional converso   f15: la función de Peirce (“↓”) o negación de la disyunción

  Finalmente, carecen de nombre: f1, f4, f6, f11, f13 y f16

Infinitas funciones de verdad   Hay exactamente 256 funciones de verdad de tres

argumentos, ninguna de las cuales tiene nombre familiar

  En general, se cumple la regla de que existen 22n funciones de verdad de n argumentos

  Hay, desde luego, una infinita cantidad de diferentes funciones de verdad

  Pero formalizando sólo unas pocas, e incluso una sólo, pueden expresarse todas las demás

  El conjunto de conectivas que hemos introducido en nuestro lenguaje formal es excesivo: podríamos habérnoslas apañado con un menor número de conectivas, sin pérdida alguna de potencia expresiva

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El conjunto {¬, ∧, ∨} es adecuado   Un lenguaje formal que tenga esas tres conectivas

contará entre sus fbfs con fbfs en forma normal disyuntiva (FND)

  Una fbf está en forma normal disyuntiva sii es una disyunción de n disyuntos (n ≥1), cada uno de los cuales es una conjunción de m conyuntos (m ≥ 1), cada uno de los cuales es una letra proposicional o una letra proposicional precedida de negación

  Demostraremos que, para cualquier función de verdad, podemos construir una fbf en FND cuya tabla de verdad coincida con esa función, con lo cual quedará probada la adecuación del conjunto {¬, ∧, ∨}

Peculiaridades de las fbfs en FND

  Podemos hablar de disyunciones y conjunciones de un solo miembro (a las que llamamos “degeneradas”) ya que ambas conectivas son idempotentes: A ┤├ A ∨ A A ┤├ A ∧ A

  Además, en las FND hacemos uso del hecho de que ambas conectivas cumplen la propiedad asociativa

  De la definición de FND se sigue que   Una negación no puede tener mayor alcance que una

conjunción ni que una disyunción   Una conjunción no puede tener mayor alcance que

una disyunción

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Ejemplos

  Fbfs en FND: (p ∧ q) ∨ (¬p ∧ ¬r ∧ s) ∨ (¬q ∧ r) p ∨ (q ∧ ¬r) ¬p ∨ q ∨ ¬r p ∧ ¬q p

  Fbfs que no están en FND: (p ∨ ¬q) ∧ ¬r (¬p ∧ q) ∨ ¬(p ∧ r) p ∨ ¬(q ∨ r)

Estrategia de la prueba   Tomemos una función de verdad cualquiera, con un

número cualquiera n de argumentos. La tabla correspondiente tendrá 2n filas. Consideremos la última columna de la tabla; podemos encontrarnos con tres posibilidades:   caso 1: que en la última columna sólo aparezca F   caso 2: que haya únicamente una V y el resto sea F   caso 3: que haya más de una V (posiblemente todas)

  Mostraremos, para cada uno de estos tres casos, cómo se construye una fbf en FND con n letras proposicionales, y cuya tabla de verdad coincide con la función en cuestión

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Caso 1 (todo F)

 Entonces p1 ∧ ¬p1 ∧ p2 ∧ … ∧ pn

es una fbf en FND cuya tabla de verdad coincide con la de la función en cuestión

 En efecto, “p1 ∧ ¬p1” siempre tiene el valor F, y por tanto hace que en ninguna valoración la fbf resulte V

Ejemplo

  La fbf

p ∧ ¬p ∧ q ∧ r

está en FND y tiene justamente esa tabla de verdad

V V V F V V F F V F V F V F F F F V V F F V F F F F V F F F F F

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Caso 2 (sólo una V)

  Sigamos la fila de la tabla que termina en V   Si el primer término de esa fila es V, escribamos “p1”;

si es F, escribamos “¬p1”   Si el segundo término de la fila es V, escribamos “p2”;

si es F, escribamos “¬p2”   Así sucesivamente hasta llegar al n‑ésimo término: si

es V, escribamos “pn”; si es F, escribamos “¬pn”   Finalmente formemos la conjunción de todo lo que

hemos escrito   La fbf resultante estará en FND y tendrá la misma

tabla de verdad que la función en cuestión

Ejemplo

  La fbf

¬p ∧ q ∧ ¬r

está en FND y tiene justamente esa tabla de verdad

V V V F V V F F V F V F V F F F F V V F F V F V F F V F F F F F

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Caso 3 (más de una V)

 Procedamos, igual que en el caso 2, a construir del mismo modo una fbf para cada fila que adopte el valor V

 Formemos luego la disyunción de todas esas fbfs

  La fbf resultante estará en FND y tendrá la misma tabla de verdad que la función en cuestión

 Esto completa la prueba de la adecuación del conjunto {¬, ∧, ∨}

Ejemplo 1

  La fbf que buscamos es

(p ∧ q ∧ ¬r) ∨ (¬p ∧ q ∧ ¬r) ∨ (¬p ∧ ¬q ∧ ¬r)

V V V F V V F V V F V F V F F F F V V F F V F V F F V F F F F V

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Ejemplo 2

  La fbf que buscamos es

(p ∧ q) ∨ (p ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ q) ∨ (¬p ∧ ¬q)

V V V V F V F V V F F V

El conjunto {¬, →} es adecuado   Partimos de la adecuación de {¬, ∧, ∨}   Tomemos una función de verdad cualquiera, y

construyamos una fbf en FND que tenga la misma tabla de verdad que esa función

  Eliminemos de esa fbf cada una de las apariciones de “∧” y “∨”, sustituyéndolas por “¬” y “→”, de acuerdo con los siguientes esquemas tautológicos: 1)  ╞ A ∧ B ↔ ¬(A → ¬B) 2)  ╞ A ∨ B ↔ (¬A → B)

  El resultado será una fbf cuyas únicas conectivas serán “¬” y “→” y cuya tabla de verdad coincidirá con la de la función en cuestión. Luego, {¬, →} es adecuado

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Ejemplo

  La fbf en FND que buscamos es (p ∧ q) ∨ (¬p ∧ q)

  Aplicando el esquema (1), obtenemos ¬(p → ¬q) ∨ ¬(¬p → ¬q)

  Y aplicando el esquema (2), resulta finalmente ¬¬(p → ¬q) → ¬(¬p → ¬q)

V V V V F F F V V F F F

Los conjuntos {¬, ∨} y {¬, ∧} son adecuados   Nos apoyamos en ambos casos en la adecuación de

{¬, ∧, ∨}   {¬, ∨} es adecuado: basta usar el esquema

tautológico   ╞ (A ∧ B) ↔ ¬(¬A ∨ ¬B)

para eliminar las conjunciones de las fbfs en FND   {¬, ∧} es adecuado: es suficiente usar el esquema

  ╞ (A ∨ B) ↔ ¬(¬A ∧ ¬B) para eliminar las disyunciones de las fbfs en FND

  (No todos los conjuntos adecuados incluyen la negación, como veremos a continuación)

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Los conjuntos {→, ∨∨}, {↓} y {⏐} son adecuados   {→, ∨∨} es adecuado: partimos ahora de la

adecuación de {¬, →}, y usamos el esquema   ╞ ¬A ↔ (A ∨∨ (A → A))

  {↓} es adecuado: nos apoyamos en la adecuación de {¬, ∧}, y usamos los esquemas   ╞ ¬A ↔ (A ↓ A)   ╞ A ∧ B ↔ ((A ↓ A) ↓ (B ↓ B))

  {⏐} es adecuado: se prueba a partir de la adecuación de {¬, ∨}, usando los esquemas   ╞ ¬A ↔ (A⏐A)   ╞ A ∨ B ↔ ((A⏐A)⏐(B⏐B))

  Los dos últimos metateoremas muestran cómo una sola conectiva puede ser adecuada

Conjuntos no adecuados   Los siguientes resultados se basan en que los conjuntos de

conectivas que se citan son incapaces de expresar la función veritativa de la negación:   {∧, ∨} no es adecuado   {∧, →} no es adecuado   {∨,→} no es adecuado   {→, ↔} no es adecuado

  El resultado siguiente se justifica considerando que el condicional no puede expresarse mediante ninguna combinación de “¬” y “↔”:   {¬, ↔} no es adecuado

  Finalmente, como de las otras tres funciones de verdad de un argumento, sólo la de la identidad puede expresarse en términos de la negación (mediante una doble negación), tenemos que   {¬} no es adecuado

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Las conectivas de Sheffer y Peirce   Especial interés tiene este último metateorema:

  Las únicas conectivas diádicas que resultan adecuadas por sí solas son “↓” y “⏐”

  La prueba procede por reducción al absurdo   Supongamos que existiera otra conectiva diádica que

fuera adecuada por sí sola, y llamémosla “*”   Si “*” ha de ser capaz de expresar la negación,

entonces debe cumplirse   ╞ ¬A ↔ (A * A)

  Esto nos permite afirmar que su tabla de verdad ha de arrojar F como resultado de la primera fila, y V como resultado de la cuarta

La (supuesta) conectiva “*”

  Con respecto a las filas segunda y tercera, tenemos cuatro casos a considerar:

  Caso 1: que ambas den V   Caso 2: que ambas den F   Caso 3: que la segunda dé V y la tercera F   Caso 4: que la segunda dé F y la tercera V

A B A * B V V F V F ? F V ? F F V

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La conectiva “*” no existe   El caso 1 es imposible, pues “*” coincidiría con “⏐”   El caso 2 tampoco es posible, porque “*” sería la

misma conectiva que “↓”   En el caso 3 tendríamos que

  (A * B) ↔ ¬B   Y en el caso 4

  (A * B) ↔ ¬A   Pero sabemos que “¬” no es adecuada por sí sola   Luego, si la tabla de verdad de “*” fuera como se

describe en el caso 3 o en el caso 4, {*} no sería adecuado, con lo que tampoco son posibles

  En conclusión, cualquier conectiva diádica que no sea “↓” o “⏐” es inadecuada por sí sola

Charles S. Peirce y Henry M. Sheffer