14 Overovani platnosti usudku metodou protiprikladu

  1. Na jakém principu funguje metoda protipříkladu?
    • Podobně jako v rámci VL, i v rámci PL lze prověřovat platnost úsudků několika způsoby, zejména však důkazem závěru z premis nebo metodou protipříkladu.
    • Metoda protipříkladu je vlastně důkaz sporem. Metoda má však silně sémantický rys, vychází totiž z  definice vyplývání. Úsudek totiž není platný, pokud existuje taková interpretace, při níž jsou všechny premisy pravdivé, ale závěr nepravdivý, tj. když závěr nevyplývá z premis. Naším cílem proto bude najít takovouto interpretaci. Pokud taková interpretace existuje, úsudek platný není. Pokud ale takovou interpretaci nelze najít, úsudek platný je.
    • Aplikace metody se podobá prověřování logické pravdivosti formulí metodou protipříkladu. Vzhledem k tomu, že vyplývání závěru z premis koresponduje s logickou pravdivostí formule, jejíž závěr je implikován konjunkcí premis, můžeme platnost úsudků zjišťovat i prověřováním logické pravdivosti odpovídajících formulí. Přímé prověřování úsudku je však o něco pohotovější.

    • Podobně jako v příkladech interpretace formulí, pokud budeme interpretovat term, který je vlastně proměnná, tak namísto „ℑ(x)[e]“ budeme psát jednodušeji „e(x)“, v případě konstant zase „ℑ(c)“.
    • Pokud budeme zkoumat uzavřenou formuli, budeme rovnou uvádět její pravdivost/nepravdivost, tj. ℑ(A), nikoli pravdivost/nepravdivost při ohodnocení, tj. nikoli ℑ(A)[e].
    • Škrtnutím znaku alfabety jako např. „α“ nebo dvojice „〈α,β〉“ níže značíme, že dané individuum či dvojice individuí nenáleží do interpretace určitého predikátového symbolu.
    • Pokud to nebude určeno jinak, nechť U={α,β,γ}.

    Shrnujeme. Při ověřování platnosti úsudků nejprve navrhneme takovou interpretaci, při níž je závěr nepravdivý. Tuto interpretaci se snažíme prosadit i v premisách; naším zájmem je, aby všechny byly pravdivé; onu původně navrženou interpretaci proto podle potřeby modifikujeme. Pokud to není nevyhnutelné, interpretaci se snažíme navrhnout jen částečnou a rozšiřovat ji, jen pokud je to potřeba.
  2. Ověřme platnost následujícího úsudku metodou protipříkladu:
    Vše se vyvíjí nebo mění.
    Co se vyvíjí, to se mění.
    --------------------------------------
    Vše se vyvíjí nebo vše se mění
    • 1) Nejprve provedeme jeho vhodnou formalizaci, poněvadž platnost jazykového úsudku budeme zjišťovat na jeho formalizaci:
    • ∀x (V(x) ∨ M(x))
    • ∀x (V(x) → M(x))
    • -------------------
    • ∀x V(x) ∨ ∀xM(x)

    • 2) Nyní budeme hledat takovou interpretaci závěru, při níž je závěr nepravdivý. Tuto interpretaci se budeme snažit udržet, byť někdy s případnými modifikacemi, jež budou činěny v zájmu toho, aby byly pravdivé premisy. Pokud takovou interpretaci najdeme, úsudek je neplatný; pokud takovou interpretaci nelze nalézt, úsudek je platný.
    • Nechť U={α,β}. Úsudky obecně prověřujeme pro teoreticky nekonečné U, ale v mnoha případech postačí se omezit na tři, někdy dokonce jen dvě individua

    • a1) Interpretace závěru. Chceme, aby byl nepravdivý, tj. 0. Proto navrhneme například ℑ(V)={α}, ℑ(M)=∅:

    • b1) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1. Musíme však uplatnit doposud získanou interpretaci (a tu modifikovat jen pokud je to nutné):
    • Při stávající interpretaci tato premisa není pravdivá. Jenže ona by pravdivá být mohla, jen musíme vhodně modifikovat interpretaci M.
    • b2) Interpretace první premisy. Budiž nově ℑ(M)={β} (jde o  modifikaci původní interpretace, neznačíme ji však ℑʹ, ač je odlišná od ℑ), pak první premisa je pravdivá:

    • a2) Interpretaci ℑ(M)={β} jsme samozřejmě navrhovali zároveň s  ohledem na to, aby při ní byl nepravdivý závěr:

    • c1) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1. Podíváme-li se na fungování doposud získaných dílčích interpretací, zjistíme, že tato premisa pravdivá není:

    • c2) To ale ještě neznamená, že úsudek je platný. Druhou premisu totiž učiníme pravdivou, když se vyhneme tomu, aby v  prvním řádku tabulky hodnot pod formulí bylo 1→0. 
    • Máme při tom dvě možnosti. Kdybychom přibrali do ℑ(M)={β} také α – aby v daném řádku bylo 1→1, tak by byla pravdivou formule ∀x M(x), takže by se stal závěr pravdivý, což nechceme. Zbývá možnost, že ubereme individuum α z ℑ(V), načež ℑ(V)=∅:

    • a3) To je interpretace, při níž – jak jsme si už při jejím navrhování kontrolně ověřili – je závěr v souladu se záměrem nepravdivý:

    • b3) Jenže jak zjišťujeme, při této interpretaci ℑ přestane být pravdivou první premisa:

    Když si zkontrolujeme celý postup zjistíme, že vskutku nelze nalézt interpretaci, při níž by všechny premisy byly pravdivé a závěr nikoli. Úsudek je tedy platný.
  3. Nyní si ukážeme, jak vhodně navrhnout interpretaci závěru úsudku, jehož formalizace má na začátku ∃. Mějme rovnou formální znění příkladu:
    ∀x (P(x) → Q(x))
    ------------------------
    ∃x (P(x) ∧ Q(x))

    Nechť U={α,β,γ}
    • a1) Interpretace závěru. Chceme, aby závěr byl 0. Aby závěr byl 0, je více možností. My ale budeme rutinně volit interpretaci jako ℑ(P)={α,β,γ}, ℑ(Q)={α,β,γ} (tj. množiny jsou disjunktní a aspoň jedno individuum není v žádné z nich):

    • b1) Interpretace premisy. Chceme, aby premisa byla 1, nicméně musíme respektovat doposud navrženou interpretaci, při níž je nepravdivý závěr:

    To, že je premisa nepravdivá, ale ještě neznamená, že úsudek je platný. Interpretace druhé premisy se dá totiž modifikovat tak, aby byla pravdivá.

    • b2) Díky námi navržené rutinní interpretaci pro závěr začínající ∃ snadno vidíme, co opravit, takže ℑ(P)={α,β,γ}, ℑ(Q)={α,β,γ}:

    • a2) Interpretace závěru. Samozřejmě, že při modifikované interpretaci musí být nepravdivý závěr:

    Našli jsem tedy interpretaci, při níž jsou premisa pravdivá a závěr nepravdivý. Úsudek je tedy neplatný
  4. V následujícím příkladu si ukážeme další důležitý strategický postup: dělat jen to, co je nutné, nedopouštět se nevynucených, neodůvodněných kroků. Není totiž vždy potřeba navrhovat celou interpretaci některých predikátových symbolů a následně formulí, někdy se stačí při interpretaci omezit jen na nejnutnější odůvodněné minimum.

    Prověřme platnost úsudku:
    Žádný pravoúhlý trojúhelník není pravidelný obrazec.
    Každý rovnostranný trojúhelník je pravidelný obrazec.
    -----------------------
    Žádný rovnostranný trojúhelník není pravoúhlý trojúhelník.
    • Ve formalizaci jsou „PT“, „PO“ a „RT“ zjednodušenými formalizacemi „pravidelný trojúhelník“, „pravidelný obrazec“, „rovnostranný trojúhelník“. Vnitřní struktura těchto složených predikátů se totiž zjevně nepodílí na vyplývání, proto od ní můžeme abstrahovat:
    • ∀x (PT(x) → ¬PO(x))
    • ∀x (RT(x)) → PO(x))
    • ------------------------
    • ∀x (RT(x) → ¬PT(x))

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto např. ℑ(RT)={α,...}, ℑ(PT)={α,...}. Nedourčenost této interpretace není překážkou určení sémantické hodnoty prošetřované formule (namísto otazníků lze psát např. tečky):

    Interpretaci se nyní nesnažíme zúplnit. Pro nepravdivost závěru je totiž nutné vědět pouze o jediném individuu – my jsme si vybrali α –, že patří do interpretací daných dvou predikátových symbolů.

    • b) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, proto musí být ℑ(PO)={α,...}, aby kvůli α nebyl antecedent 1 a konsekvent 0 (tj. aby nebylo v daném řádku 1→0):

    Interpretaci stále nezúplňujeme, hned se totiž podíváme, jak ovlivní pravdivost druhé premisy.

    • c) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, musíme však přitom zohlednit doposud získané dílčí interpretace predikátových symbolů:

    Vidíme, že tato premisa nemůže být při dané interpretaci pravdivá. Při revizi dosavadního postupu pak zjistíme, že interpretaci, při níž by byly všechny premisy pravdivé a závěr nepravdivý, ani nelze navrhnout. Úsudek je tedy platný, jeho závěr vyplývá z jeho premis.
  5. Pomocí metody protipříkladu, tedy na základě definice vyplývání a definice interpretace, určete platnost následujících úsudků.

    Gabriela je letuška.
    -----------------------
    Někdo je letuška.
    • Formalizace:
    • L(g)
    • ---------
    • ∃x L(x)

    Nechť U={α,β,γ,...}, ℑ(g)=γ.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto např. ℑ(L)=0:

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1. Interpretaci ale musíme spočítat podle již získané interpretace predikátového symbolu L (nelze mít rozpor v interpretaci):
    • L (g)
    • --------
    • 0 γ

    Úsudek je tedy platný (jde vlastně o  zákon abstrakce). (Jeho závěr vyplývá z premis, neboť není možná taková interpretace, při níž by všechny premisy, zde jen jedna, byly pravdivé a závěr přitom nepravdivý.)
  6. Adam je omylný.
    -------------------
    Každý je omylný
    • Formalizace:
    • O(a)
    • ----------
    • ∀x O(x)

    Nechť U={α,β,γ}, ℑ(a)=α.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto nesmí být ℑ(O)=U. S ohledem na pravdivost první premisy volíme ℑ(O)={α}:

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1, ale musíme přitom zohlednit dosud získanou interpretaci predikátového symbolu O:
    • O  (a)
    • 1   α

    Úsudek tedy není platný. (Jeho závěr nevyplývá z premis, neboť je možná taková interpretace, při níž všechny premisy, zde pouze jedna, jsou pravdivé a závěr přitom nepravdivý.
  7. Každý je smrtelný.
    -----------------------
    Někdo je smrtelný.
    • Formalizace:
    • ∀x S(x)
    • ----------
    • ∃x S(x)

    Nechť U={α,β,γ,...}, e(x)=β.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto musí být ℑ(S)=∅ (není jiná alternativa):

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1, ale musíme zohlednit doposud získanou interpretaci predikátového symbolu S

    • Premisa tedy nemůže být při nepravdivosti závěru pravdivá.
    • Úsudek je tedy platný (jde vlastně o zákon partikularizace).
  8. Někdo je veselý.
    -----------------
    Alan je veselý
    Úsudek není platný. Formalizace: ∃x V(x) ∴ V(a). Nechť ℑ(a)=α. Aby závěr byl 0, tak např. ℑ(V)={α,β,...}. Chceme, aby premisa byla 1, což se při této ℑ podařilo
  9. Všichni jsou smrtelní.
    --------------------------
    Někteří nejsou smrtelní.
    Úsudek není platný. Formalizace: ∀x S(x) ∴ ∃x ¬S(x). Chceme, aby závěr byl 0, proto musí být ℑ(S)=U. Chceme, aby premisa byla 1, což se při této ℑ podařilo.
  10. Každý je opilý.
    ----------------
    Adam je opilý
    Úsudek je platný (jde vlastně o  zákon konkretizace). Formalizace: ∀x O(x) ∴O(a). Nechť ℑ(a)=α. Chceme, aby závěr byl 0, proto např. ℑ(O)={α,…}. Chceme, aby premisa byla 1, ale to se při této ℑ nepodařilo, není to ani možné.
  11. Pomocí metody protipříkladu, tedy na základě definice vyplývání a definice interpretace, určete platnost následujících úsudků.
    Každý člověk je smrtelný.
    Sókratés je člověk.
    ---------------------------
    Sókratés je smrtelný
    • Formalizace:
    • ∀x (Č(x)→S(x))
    • Č(s)
    • --------------
    • S(s)

    Nechť U={σ,π,α} (tj. Sókratés, Platón, Aristotelés), ℑ(s)=σ.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto ℑ(S)={σ,...}. To, zda π a α jsou v této ℑ(S), necháváme neurčeno – nic nás nyní nenutí navrhovat, že tam jsou, nebo že tam nejsou.
    • S  (s)
    • 0   σ

    • b) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, a  proto navrhujeme ℑ(Č)={σ,…}:
    • Č   (s)
    • 1    σ

    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, ale musíme přitom zohlednit již získané interpretace predikátových symbolů

    Úsudek je tedy platný
  12. Někteří učitelé nejsou hudebníci.
    --------------------------
    Někteří hudebníci nejsou učitelé
    • Formalizace:
    • ∃x (U´(x) ∧ ¬H(x))
    • --------------------
    • ∃x (H(x) ∧ ¬U´(x))

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto navrhneme, aby se ℑ(H) a ℑ(Uʹ) nepřekrývaly – jedině takto bude pod ∧ ve všech řádcích 0.
    • Navrhujeme například ℑ(H)={α,β,γ}, ℑ(Uʹ)={α,β,γ}, jež je optimální pro závěry, jež jsou částečnými výroky:

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1, přičemž zohledňujeme dosavadní interpretaci predikátových symbolů:
  13. Co není černé, je bílé.
    ------------------
    Co není bílé, je černé.
    • Formalizace:
    • ∀x (¬Č(x)→B(x))
    • -----------
    • ∀x (¬B(x)→Č(x))

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto např. ℑ(B)={α,β}, ℑ(Č)=∅; nezbytné je, aby byl aspoň jeden řádek pod → roven 0 (tj. 1→0):

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1, a přitom využíváme naši stávající interpretaci

    Jenže jak vidíme, ve třetím řádku hodnot je 0, ač my chceme 1. Jenže, abychom měli i v tomto řádku 1, musela by být ℑ upravena tak, že by zas nebyl závěr roven 0. Z toho vidíme, že neexistuje taková ℑ, při níž by byla premisa pravdivá a závěr nikoli. Úsudek tedy je platný.
  14. Jsou-li všechna prvočísla lichá, tak 2 není prvočíslo.
    --------------------
    Některá prvočísla nejsou lichá.
    • Formalizace:
    • ∀x (P(x) → L(x)) → ¬P(2)
    • ------------------
    • ∃x (P(x) ∧ ¬L(x))

    Nechť U={1,2,3} (tj. určitá přirozená čísla), ℑ(2)= 2.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0. Proto např. ℑ(P)={1,2,3},ℑ(L)={1,2,3}:

    • b) Interpretace první premisy. Při dosud navržené interpretaci je konsekvent, tj. ¬P(2), roven 0, avšak antecedent, tj. ∀x (P(x)→L(x)), roven 1:
    • Po revizi postupu zjistíme, že skutečně nelze nalézt takovou interpretaci, při níž by všechny premisy byly pravdivé a závěr nikoli. Úsudek je tedy platný.
  15. Žádný narkoman není policistou.
    Každý dealer je narkoman.
    Karel je dealer.
    --------------------------
    Karel není policistou.
    • c) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto nesmí ani jednou nastat 1→0, protože celá premisa by byla 0. Proto: ℑ(N)={κ,...}. Zatím se nezajímáme o ℑ(D(x)) či ℑ(N(x)) pro jiná individua než κ:

    • d) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1; ale tuto interpretaci musíme spočítat podle již dosažených interpretací predikátových symbolů. Jak vidíme, tyto dílčí interpretace vedou k tomu, že interpretace první premisy je 0:
  16. Každý hlupák je rozumbrada.
    Adam je rozumbrada.
    --------------------
    Adam je hlupák.
    • Úsudek není platný.
    • Formalizace:
    • ∀x (H(x)→R(x))
    • R(a)
    • -----------
    • H(a).

    Nechť ℑ(a)=α.

    • Chceme, aby závěr byl 0, proto např. ℑ(H)={α,…}.
    • Chceme, aby druhá (jednodušší) premisa byla 1, proto ℑ(R)={α,...}.
    • Chceme, aby první premisa byla 1, pro což musíme zohlednit již získanou interpretaci predikátových symbolů; první premisa bezproblémově pravdivá je.
  17. Někteří učitelé jsou hudebníci.
    -------------------------------
    Někteří hudebníci jsou učitelé.
    Úsudek je platný.

    • Formalizace:
    • ∃x (Uʹ(x)∧H(x))
    • ----------------
    • ∃x (H(x)∧Uʹ(x))

    • Chceme, aby závěr byl 0, proto např. ℑ(H)= {α,β,γ}, ℑ(Uʹ)={α,β,γ}, dané množiny mají tedy prázdný průnik.
    • Chceme, aby premisa byla 1, ale při takové interpretaci, při níž je závěr nepravdivý, to není možné.
  18. Martina má ráda pouze matematiky.
    Pavel je matematik.
    -----------------------
    Martina má ráda Pavla.
    • Formalizace:
    • ∀x (R(m,x)→M(x))
    • M(p)
    • ----------------
    • R(m,p)

    Nechť U={μ,π} (tj. Martina, Pavel), ℑ(m)=μ, ℑ(p)=π.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto musí být ℑ(R)={〈μ,π〉,…}:
    • R  (m, p)
    • 0    μ  π

    • b) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto musí být ℑ(M)={π,…}:
    • M  (p)
    • 1   π

    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, ale musíme přitom zohlednit již získané dílčí interpretace predikátových symbolů:

    • Vidíme však, že na místě „?“ může být jakákoli distribuce pravdivostních hodnot kromě 1 pod R a 0 pod M. Nic nám v úsudku nebrání v tom, abychom dosavadní specifikaci ℑ zúplnili tak (např. na ℑ(R)={〈μ,π〉,〈μ,μ〉}, ℑ(M)={π}), aby
    • první premisa byla pravdivá. Úsudek tedy není platný.
  19. Gabriela má ráda všechny Verdiho opery.
    Aida je Verdiho opera.
    ----------------------------
    Gabriela má ráda Aidu.
    • Formalizace:
    • ∀x (VO(x)→R(g,x))
    • VO(a)
    • ------------
    • R(g,a)

    Nechť U={α,γ,ν} (tj. Gabriela, Aida, Nabucco), ℑ(g)=γ, ℑ(a)=α.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto musí být ℑ(R)={〈γ,α〉,...}.
    • R  (g, a)
    • 0   γ  α

    • b) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto ℑ(VO)={α,...}:
    • VO  (a)
    • 1     α

    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, ale musíme zohlednit doposud získané dílčí interpretace predikátových symbolů:

    Vidíme, že doposud získané dílčí interpretace neumožní, aby daná premisa byla pravdivá. Takže nelze nalézt interpretaci, při níž jsou premisy pravdivé a závěr nikoli. Úsudek je tedy platný.
  20. Každý, koho má Magda ráda, je voják nebo inženýr.
    Kryšpín není inženýr.
    ----------------------
    Má-li Magda ráda Kryšpína, tak je Kryšpín voják.
    • Formalizace:
    • ∀x (R(m, x) → (V(x) ∨ I(x)))
    • ¬I(k)
    • ----------------
    • R(m, k) → V(k)

    Nechť U={μ,κ} (tj. Magda, Kryšpín), ℑ(m)=μ, ℑ(k)=κ.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto musí být ℑ(R)={〈μ,κ〉,...} a ℑ(V)={κ,...}:

    • b) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto musí být ℑ(I)={κ,...}:
    • ¬   I  (k)
    • 1   0   κ

    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1. Musíme přitom ale zohlednit dosud získané dílčí interpretace predikátových symbolů:

    Aniž bychom museli danou interpretaci zúplňovat, je zřejmé, že při nepravdivosti závěru nemohou být všechny premisy pravdivé. Úsudek je tedy platný.
  21. Každý, kdo má rád Marii, má rád Evu.
    Žádný student nemá rád Marii.
    Karel je student.
    --------------------
    Karel nemá rád Evu
    • Formalizace:
    • ∀x (R(x,m)→R(x,e))
    • ∀x (S(x)→¬R(x,m))
    • S(k)
    • --------------
    • ¬R(k,e)

    Nechť U={ε,μ,κ}, ℑ(e)=ε, ℑ(m)=μ, ℑ(k)=κ.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto musí být ℑ(R)={〈κ,ε〉,...}.
    • ¬  R (k, e)
    • 0  1   κ  ε

    • b) Interpretace třetí premisy. Chceme, aby byla 1, proto musí být ℑ(S)={κ,...}.
    • S  (k)
    • 1   κ

    • c) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto se nesmí ani jednou vyskytnout řádek 1→0. Zatím se nezajímáme o jiné hodnoty x než κ, proto ℑ(R)={〈κ,ε〉,〈κ,μ〉,...}:

    • d) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, proto nesmí být ani v  jednom řádku 1→0. Přezkoumáme fungování dosavadních dílčích interpretací predikátových symbolů:
    • Vidíme, že dosavadní dílčí interpretace neohrožují pravdivost premisy, interpretaci lze tedy zúplnit tak, aby všechny premisy byly při nepravdivosti závěru pravdivé. Úsudek tedy není platný.
  22. Vše se vyvíjí a mění.
    ----------------------
    Vše se vyvíjí a vše se mění.
    • Formalizace:
    • ∀x (V(x) ∧ M(x))
    • -----------------
    • ∀x V(x) ∧ ∀x M(x)

    Nechť U = {α, β}.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto např. ℑ(V)={α,β}=U, ℑ(M)={α,β}:

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1, což při dosavadní interpretaci ale nelze:

    Úsudek je tedy platný. Lze si povšimnout, že premisa vlastně říká, že ℑ(V)=ℑ(M), následně nejde udělat interpretaci závěru takovou, aby byl nepravdivý. (Srov. odpovídající logicky pravdivou formuli PL)
  23. Vše se vyvíjí nebo mění.
    -----------------------
    Vše se vyvíjí nebo vše se mění.
    • Formalizace:
    • ∀x (V(x) ∨ M(x))
    • ------------------
    • ∀x V(x) ∨ ∀x M(x)

    Nechť U = {α, β}.


    • a) Interpretací, při nichž je závěr 0, je více a řešení úlohy by se nám větvilo. Vyjdeme proto z interpretace premisy, chceme aby byla 1. Optimální volbou je ℑ(V)={α}, ∀(M)={β}, protože se vyhýbá extrému jako například ℑ(V)=∅, ℑ(M)=U. Pak:

    • b) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, což při zvolené interpretaci skutečně lze:
  24. Někdo miluje každého.
    ----------------------
    Každý je někým milován.
    • Formalizace:
    • ∃x∀y M(x,y)
    • ----------------
    • ∀y∃x M(x,y)

    Nechť U={α,β,γ}.





    Úsudek je tedy platný.
  25. Každý je někým milován.
    ------------------------
    Někdo miluje každého.
    • Formalizace:
    • ∀y∃x M(x,y)
    • --------------
    • ∃x∀y M(x,y)

    Nechť U={α,β,γ}.





    Úsudek tedy není platný.
  26. Žádný pták neletěl do vesmíru.
    Někteří živočichové nejsou ptáci.
    --------------------
    Někteří živočichové letěli do vesmíru.
    • Formalizace („LV“ je zjednodušenou formalizací „letěli do vesmíru“):
    • ∀x (P(x) → ¬LV(x))
    • ∃x (Z(x) ∧ ¬P(x))
    • ∃x (Z(x) ∧ LV(x))

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 1, a proto například ℑ(Ž)={α,β,γ}, ℑ(LV)={α,β,γ}:

    • b) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto musí být vzhledem k dosavadní interpretaci Ž být ℑ(P)= {γ,...}:
    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, avšak respektujeme přitom dosud získané dílčí interpretace predikátových symbolů:

    Vidíme, že nám nic nebrání zúplnit interpretaci tak, aby i tato premisa byla pravdivá. Takže tím bychom získali alespoň jednu interpretaci, při níž jsou všechny premisy pravdivé a závěr nepravdivý. Úsudek tedy není platný.
  27. Žádné prvočíslo není dělitelné čtyřmi.
    Některá prvočísla jsou sudá.
    -----------------
    Některá sudá čísla nejsou dělitelná čtyřmi.
    • Formalizace:
    • ∀x (P(x) → ¬D4(x))
    • ∃x (P(x) ∧ S(x))
    • -----------------------
    • ∃x (S(x) ∧ ¬D4(x))

    Nechť U = {1,2 ,3 ,4 }, e(x) =3.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto například ℑ(S)={4},ℑ(D4)={4} (fakticky vzato je závěr pravdivý právě kvůli číslu 2, my ale nyní v zájmu sestavení protipříkladu kontrafaktuálně navrhujeme, že není):

    • b) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, proto když ohodnocením x je 4, tak toto číslo nesmí být v interpretaci P, tj. ℑ(P)={4,...} (číslo „4“ je přeškrtnuto), aby v daném řádku nebylo 1→0. Danou interpretaci dále nezúplňujeme, stejně bude celá premisa 1:

    • c) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, ale musíme přitom zohlednit dosavadní dílčí interpretace predikátových symbolů:

    Vidíme, že premisa pravdivá není. Při revizi postupu zjistíme, že opravdu nelze nalézt takovou interpretaci, kdy by premisy byly pravdivé a  závěr nikoli. Úsudek je tedy platný.
  28. Žádní pečení holubi nelétají.
    Vše, co létá, má křídla.
    -----------------
    Něco, co má křídla, není pečený holub.
    • Formalizace:
    • ∀x (PH(x) → ¬L(x))
    • ∀x (L(x) → K(x))
    • -----------------
    • ∃x (K(x) ∧ ¬PH(x))

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byla 0, proto např. ℑ(K)={α,β,γ} a ℑ(PH) ={α,β,γ}:

    • b) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto musíme zajistit, aby pro α i γ byl antecedent 0, když už je pro ně konsekvent 0. Proto ℑ(L)={α,...,γ} (následně je premisa 1, protože je 1 i ten řádek, kdy nevíme, zda β je v ℑ(L)):

    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, respektujeme však při tom dosavadní dílčí interpretace predikátových symbolů:

    Aby tato premisa byla 1, stačí vhodně zúplnit interpretaci L na ℑ(L)={α,β,γ}. Našli jsme tedy interpretaci, při níž jsou všechny premisy pravdivé a závěr přitom nepravdivý. Úsudek tedy není platný.
  29. Někteří psi štěkají.
    Všichni psi jsou domestikovaní živočichové.
    --------------------
    Někteří domestikovaní živočichové štěkají.
  30. Pierre Boulez je dirigent.
    Všichni dirigenti znají noty.
    Všichni dirigenti jsou hudebníci.
    --------------------
    Někteří hudebníci znají noty.
  31. Žádný cizinec neviděl vnitřek tohoto zámku.
    Někteří přítomní nejsou cizinci.
    --------------------
    Někteří přítomní viděli vnitřek tohoto zámku.
  32. Žádná kniha v mé knihovně není napínavá.
    Všechny detektivky jsou napínavé.
    --------------------
    Žádná kniha v mé knihovně není detektivka.
  33. Některé zuby jsou bílé.
    Všechno bílé je krásné.
    -----------------
    Něco bílého nejsou zuby.
  34. Žádný učený z nebe nespadl.
    Každý filosof je učený.
    ------------
    Žádný filosof z nebe nespadl.
  35. Všichni členové vedení jsou majiteli obligací nebo akcionáři.
    Žádný člen vedení není zároveň majitel obligací i akcionář.
    Všichni majitelé obligací jsou členy vedení.
    ----------------------------
    Žádný majitel obligací není akcionář


    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby závěr byl 0. Proto musí být aspoň v jednom řádku 1→0, mějme tedy například ℑ(O)={α,...} a ℑ(A)={α,...}:

    • b) Interpretace třetí premisy. Chceme, aby byla 1, proto nesmí být ani v jednom řádku 1→0. S ohledem na dosavadní interpretaci O proto musí být ℑ(Č)={α,...}:
    • c) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto nesmí být ani v jednom řádku 1→0; respektujeme při tom ale doposud získané dílčí interpretace:


    Vidíme, že daná druhá premisa není pravdivá. (Interpretace první premisy není potřeba, první premisa je nadbytečná, jak si lze ověřit; při navržené interpretaci je ovšem pravdivá.) Při revizi našeho postupu zjistíme, že ani neexistuje interpretace, při níž by všechny premisy byly pravdivé a závěr nikoli. Úsudek je tedy platný
  36. Každý, kdo má rád Jiřího, bude spolupracovat s Milanem.
    Milan nekamarádí s nikým, kdo kamarádí s Láďou.
    Petr bude spolupracovat pouze s kamarády Karla.
    ----------------------
    Jestliže Karel kamarádí s Láďou, Petr nemá rád Jiřího.
    • Formalizace:
    • ∀x (R(x,j)→S(x,m))
    • ∀x (K(x,l)→¬K(m,x))
    • ∀x (S(p,x)→K(x,k))
    • ---------------
    • K(k,l)→¬R(p,j))

    Nechť U={ι,κ,λ,μ,π} (tj. Jiří, Karel, Láďa, Milan, Petr), e(x)=κ, ℑ(j)=ι, ℑ(k)=κ, ℑ(l)=λ, ℑ(m)=μ.

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto musí být ℑ(K)={〈κ,λ〉,...} a ℑ(R)={〈π,ι〉,...}:

    • b) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, proto nesmí být ani v jednom řádku 1→0. Proto ℑ(S)={〈π,μ〉,...} (zatím se nezajímáme o jiné hodnoty x než π):

    • c) Interpretace třetí premisy. Chceme, aby byla 1, proto nesmí být ani v jednom řádku 1→0; proto ℑ(K)={〈μ,κ〉,〈κ,λ〉,...} (nezajímáme se o jiné hodnoty x než μ):

    • d) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto nesmí být ani v jednom řádku 1→0. Zatím se nezajímáme o jiné hodnoty x než κ; prověříme naši doposud získanou interpretaci ℑ(K)={〈μ,κ〉,〈κ,λ〉,...}:

    Vidíme, že při doposud získaných dílčích interpretacích není druhá premisa pravdivá. Revize postupu pak ukazuje, že ani nelze navrhnout interpretaci, při níž by všechny premisy byly pravdivé a závěr nikoli. Úsudek je tedy platný.
  37. Každý lékař doporučuje antikoncepci.
    Žádná antikoncepce není zcela spolehlivá.
    ---------------------
    Nic zcela spolehlivého není doporučeno lékařem.
    • Formalizace:
    • ∀x (L(x) → ∀y (A(y) → D(x, y))
    • ∀x (A(x) → ¬S(x))
    • ------------------
    • ∀x (S(x) → ∀ y(L(y) → ¬D(x, y))

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto musí být aspoň v jednom řádku 1→0. Uvažme, že to bude v řádku, kdy hodnotou x je např. α. Při takovémto ohodnocení x musí být pravdivou S(x), proto ℑ(S)={α,...}. Při takovémto ohodnocení x musí být nepravdivou otevřená formule ∀y (L(y)→D(x,y)), tj. musí být např. ℑ(L)={β,...}, ℑ(D)={〈α,β〉,...}:

    • b) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, přičemž doposud získaná interpretace nás nutí k  ℑ(A) ={α}:

    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, ale přitom musíme zohlednit doposud získané dílčí interpretace, jež zatím vedou k tomuto:

    Po inspekci vidíme, že je možno naši interpretaci zúplnit tak, aby i tato premisa byla pravdivá. Tím by při nepravdivosti závěru byly pravdivé všechny. Úsudek tedy není platný.
  38. Jestliže jsou všichni opilí, tak existuje aspoň jeden dobrák, který je podněcuje.
    Adam nikoho nepodněcuje.
    ------------------------
    Jestliže jsou všichni dobráci, tak existuje aspoň jeden opilec, který je podněcuje.
    • ∀x (O(x) → ∃y (D(y) ∧ P(y, x))
    • ∀x ¬P(a, x)
    • -------------------
    • ∀x (D(x) → ∃y (O(y) ∧ P(y, x))

    • a) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, proto musí být aspoň v jednom řádku 1→0. Uvažme, že to bude v řádku, kdy hodnotou x je např. α. Při takovémto ohodnocení x musí být pravdivou D(x), proto ℑ(D)={α,...}. Při takovémto ohodnocení x musí být nepravdivou otevřená formule ∃y (O(y)∧P(y,x)), přičemž my si vybereme tu interpretaci, kdy ℑ(O)=∅ (poněvadž první premisa bude pak pravdivá); ℑ(P) necháváme neurčenu:

    • b) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, ale přitom musíme zohlednit doposud získané dílčí interpretace, jež vedou k tomuto:

    c) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, přičemž doposud získaná interpretace nám nechává možnost, že ℑ(P)={〈α,α〉,〈α,β〉,〈α,γ〉,...}=∅, takže druhá premisa je skutečně pravdivá:



    Dosavadní interpretaci lze několika způsoby zúplnit. Takže jsme našli množinu interpretací, při nichž je závěr nepravdivý a všechny premisy pravdivé. Úsudek tedy není platný
  39. Kdo zná Markétu i Jiřího, ten Markétu lituje.
    Někteří nelitují Markétu, ačkoliv ji znají.
    ------------------
    Někdo zná Markétu, ale ne Jiřího.
  40. Jestliže jsou všichni nadšenci, tak existuje aspoň jeden mrzout, který s nimi nesouhlasí.
    Anna se všemi souhlasí.
    -----------------
    Jestliže jsou všichni mrzouti, tak existuje aspoň jeden nadšenec, který s nimi souhlasí.
  41. Každý, kdo má raději Annu než Báru, obdivuje Gabrielu.
    Dora Gabrielu neobdivuje.
    --------------
    Dora nemá Annu raději než Báru.
  42. Každý muž má v oblibě nějakého živočicha.
    Adam nemá v oblibě žádného živočicha.
    ------------------
    Adam není muž
  43. Každý, kdo je ekonom, doporučuje každou reformu.
    Žádná reforma není zcela úspěšná.
    -----------------------
    Co není zcela úspěšné, není žádným ekonomem doporučeno.
    • úsudek není platný
Author
iren
ID
355226
Card Set
14 Overovani platnosti usudku metodou protiprikladu
Description
predikatova logika (199s)
Updated