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)=∅:
    • Image Upload 2

    • b1) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1. Musíme však uplatnit doposud získanou interpretaci (a tu modifikovat jen pokud je to nutné):
    • Image Upload 4
    • 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:
    • Image Upload 6

    • a2) Interpretaci ℑ(M)={β} jsme samozřejmě navrhovali zároveň s  ohledem na to, aby při ní byl nepravdivý závěr:
    • Image Upload 8

    • c1) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1. Podíváme-li se na fungování doposud získaných dílčích interpretací, zjistíme, že tato premisa pravdivá není:
    • Image Upload 10

    • 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)=∅:
    • Image Upload 12

    • a3) To je interpretace, při níž – jak jsme si už při jejím navrhování kontrolně ověřili – je závěr v souladu se záměrem nepravdivý:
    • Image Upload 14

    • b3) Jenže jak zjišťujeme, při této interpretaci ℑ přestane být pravdivou první premisa:
    • Image Upload 16

    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):
    • Image Upload 18

    • b1) Interpretace premisy. Chceme, aby premisa byla 1, nicméně musíme respektovat doposud navrženou interpretaci, při níž je nepravdivý závěr:
    • Image Upload 20

    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}:
    • Image Upload 22

    • a2) Interpretace závěru. Samozřejmě, že při modifikované interpretaci musí být nepravdivý závěr:
    • Image Upload 24

    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):
    • Image Upload 26

    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):
    • Image Upload 28

    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:
    • Image Upload 30

    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:
    • Image Upload 32

    • 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}:
    • Image Upload 34

    • 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):
    • Image Upload 36

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1, ale musíme zohlednit doposud získanou interpretaci predikátového symbolu S
    • Image Upload 38

    • 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
    • Image Upload 40

    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:
    • Image Upload 42

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1, přičemž zohledňujeme dosavadní interpretaci predikátových symbolů:
    • Image Upload 44
  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):
    • Image Upload 46

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1, a přitom využíváme naši stávající interpretaci
    • Image Upload 48

    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}:
    • Image Upload 50

    • 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:
    • Image Upload 52
    • 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.
    • Image Upload 54
    • 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:
    • Image Upload 56

    • 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:
    • Image Upload 58
  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:
    • Image Upload 60

    • 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:
    • Image Upload 62

    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,...}:
    • Image Upload 64

    • 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:
    • Image Upload 66

    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〉,...}:
    • Image Upload 68

    • d) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, proto nesmí být ani v  jednom řádku 1→0. Přezkoumáme fungování dosavadních dílčích interpretací predikátových symbolů:
    • Image Upload 70
    • 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}:
    • Image Upload 72

    • b) Interpretace premisy. Chceme, aby byla 1, což při dosavadní interpretaci ale nelze:
    • Image Upload 74

    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:
    • Image Upload 76

    • b) Interpretace závěru. Chceme, aby byl 0, což při zvolené interpretaci skutečně lze:
    • Image Upload 78
  24. Někdo miluje každého.
    ----------------------
    Každý je někým milován.
    • Formalizace:
    • ∃x∀y M(x,y)
    • ----------------
    • ∀y∃x M(x,y)

    Nechť U={α,β,γ}.

    Image Upload 80

    Image Upload 82

    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}.

    Image Upload 84

    Image Upload 86

    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}:
    • Image Upload 88

    • b) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, proto musí být vzhledem k dosavadní interpretaci Ž být ℑ(P)= {γ,...}:
    • Image Upload 90
    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, avšak respektujeme přitom dosud získané dílčí interpretace predikátových symbolů:
    • Image Upload 92

    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):
    • Image Upload 94

    • 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:
    • Image Upload 96

    • c) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, ale musíme přitom zohlednit dosavadní dílčí interpretace predikátových symbolů:
    • Image Upload 98

    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}:
    • Image Upload 100

    • 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)):
    • Image Upload 102

    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, respektujeme však při tom dosavadní dílčí interpretace predikátových symbolů:
    • Image Upload 104

    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.
    Image Upload 106
  30. Pierre Boulez je dirigent.
    Všichni dirigenti znají noty.
    Všichni dirigenti jsou hudebníci.
    --------------------
    Někteří hudebníci znají noty.
    Image Upload 108
  31. Žádný cizinec neviděl vnitřek tohoto zámku.
    Někteří přítomní nejsou cizinci.
    --------------------
    Někteří přítomní viděli vnitřek tohoto zámku.
    Image Upload 110 Image Upload 112
  32. Žádná kniha v mé knihovně není napínavá.
    Všechny detektivky jsou napínavé.
    --------------------
    Žádná kniha v mé knihovně není detektivka.
    Image Upload 114
  33. Některé zuby jsou bílé.
    Všechno bílé je krásné.
    -----------------
    Něco bílého nejsou zuby.
    Image Upload 116
  34. Žádný učený z nebe nespadl.
    Každý filosof je učený.
    ------------
    Žádný filosof z nebe nespadl.
    Image Upload 118
  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
    Image Upload 120

    • 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,...}:
    • Image Upload 122

    • 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,...}:
    • Image Upload 124
    • 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:
    • Image Upload 126


    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〉,...}:
    • Image Upload 128

    • 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):
    • Image Upload 130

    • 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):
    • Image Upload 132

    • 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〉,...}:
    • Image Upload 134

    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〉,...}:
    • Image Upload 136

    • b) Interpretace druhé premisy. Chceme, aby byla 1, přičemž doposud získaná interpretace nás nutí k  ℑ(A) ={α}:
    • Image Upload 138

    • c) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, ale přitom musíme zohlednit doposud získané dílčí interpretace, jež zatím vedou k tomuto:
    • Image Upload 140

    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:
    • Image Upload 142

    • b) Interpretace první premisy. Chceme, aby byla 1, ale přitom musíme zohlednit doposud získané dílčí interpretace, jež vedou k tomuto:
    • Image Upload 144

    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:

    Image Upload 146

    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. Image Upload 148
    Image Upload 150
  40. Kdo zná Markétu i Jiřího, ten Markétu lituje.
    Někteří nelitují Markétu, ačkoliv ji znají.
    ------------------
    Někdo zná Markétu, ale ne Jiřího.
    Image Upload 152
  41. 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.
    Image Upload 154
  42. Každý, kdo má raději Annu než Báru, obdivuje Gabrielu.
    Dora Gabrielu neobdivuje.
    --------------
    Dora nemá Annu raději než Báru.
    Image Upload 156
  43. Každý muž má v oblibě nějakého živočicha.
    Adam nemá v oblibě žádného živočicha.
    ------------------
    Adam není muž
    Image Upload 158
  44. Každý, kdo je ekonom, doporučuje každou reformu.
    Žádná reforma není zcela úspěšná.
    -----------------------
    Co není zcela úspěšné, není žádným ekonomem doporučeno.
    • úsudek není platný
    • Image Upload 160
Author
iren
ID
355226
Card Set
14 Overovani platnosti usudku metodou protiprikladu
Description
predikatova logika (199s)
Updated