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Logica Formal de 1r Orden

La Logica Formal de Primer Orden, la mas usada universalmente en la actualidad, nos permita demostrar formalmente la veracidad o falsedad de los razonamientos deductivos que se nos presenten. Segun sean estos, elegiremos uno de sus lenguajes formales u otro: si unicamente trabajamos con hechos y posibles conexiones entre ellos, entonces es propio usar la Logica Proposicional; pero si los sujetos, y las posibles propiedades o relaciones que les afectan, cobran importancia en el razonamiento, el nivel de abstraccion de la Logica de Predicados es el correcto.

En el lenguaje proposicional, podemos diferenciar un alfabeto formado por variables proposicionales (que designan sentencias declarativas, susceptible a ser verdaderas o falsas), conexiones logicas (que unen proposiciones, atomicas o moleculares, para formar siempre moleculares mas complejas) y simbolos auxiliares (parentesis, corchetes… que aportan claridad al lenguaje). Para que estos elementos estan bien construidos y jerarquizados (formen una fbf) deben respetar una gramatica. Esta se expresa segun 8 reglas que se resumen en: si A y B son fbf, entonces, ¬A, A∧B, A∨B, A→B y A↔B tambien lo son; la jerarquia de conectivas es: [¬]>[^,v]>[→,↔], y la fbf se define por la conectivas de mayor jerarquía.

El lenguaje de predicados atiende, ademas de a los hechos y a sus conexiones, a los sujetos, sus prpiedades, relaciones y cuantificaciones. En este caso, el alfabeto lo forman las variables, que designan un objeto ideterminado y se representan normalmente por x, y, z o w, las constantes, que se refieren a objetos concretos e invariables, se escriben cono a, b, o c normalmente; las funciones hacen referencia tambien a un objeto, a un individuo, pero en este caso expresan una propiedad de este, como por ejemplo padre(alvaro) se refiere al padre de alvaro, bernardo, pero tambien se puede utilizar esa misma funcion para definir a otros padres; pueden sustituirse po constantes. Los predicados, en cambio, expresan tambien propiedades o relaciones, pero ya no simbolizan a un individuo. Esas relaciones o propiedades pueden ser verdaderas o falsas, por ejemplo: Pa(bernardo, alvaro), este predicado es verdadero, por ejemplo.

Cualquier variable, constante o funcion es tambien un termino, y un predicado es una formula, bien atomica, bien molecular (siguiendo los mismos criterios ya que en el leng. proposicional). Ademas, se utilizan cuantificadores como el universal, ∀, para afirmar que todos los elementos de algun conjunto cumplen la propiedad o la relacion en cuestion, o el existencial, ∃, que indica que uno o mas elementos la cumplen. Suplementariamente, en el lenguaje de predicados tambien se utilizan todos los simbolos del lenguaje proposicional (variables, conexiones y parentesis). La gramatica a seguir para formar las fbf predicativas es similar a la proposicional, añadiendo: si F es una fbf: ∀xi F[x1, x2, …, xn]; ∃xi F[x1, x2, …, xn] tambien lo son. Finalmente, cabe concretar el termino “dominio”: conjunto no vacio de individuos distinguibles entre si acerca de los cuales seestablecen las propiedades o relaciones, por ejemplo: Dominio ≡ D ; D={2, 4, 8, 10} ; ∀x Par(x) este predicado correcto, pero si el dominio fuera D’={1, 2, 4, 3, 5, 6} seria falso.

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¿Cómo razonar con Lógica?

En la clase teórica de hoy hemos abordado el tema 1 y parte del 2. Asi hemos empezado a conocer los procedimientos que regulan el avance correcto de los desarrollos racionales, hemos aprendido a razonar (deductivamente, no inductivamente) de una manera rigurosamente universal, utilizando la Lógica Formal de Primer Orden.

La mente humana es capaz de razonar, de resolver problemas, relacionando ideas de forma natural; pero inevitablemente cometemos errores al caer en ambigüedades propias del lenguaje cotidiano. Para solventar estos problemas y garantizar la universalidad de la Lógica se han creado los “lenguajes formales“: abstractos, vacios de contenido, centrados solamente en la estructura de las derivaciones, susceptibles a análisis matemáticos.

Las herramientas de esta Lógica Formal son las fórmulas lógicas (p, q^r…), llamadas proposiciones. Una proposicióon puede ser verdadera o falsa, pero tiene que declarar algun hecho o realidad. Según sean indivisibles o compuestas se llamarán atómicas o moleculares. Las atómicas carecen de conexiones lógicas y las moleculares las poseen. Dependiendo de las conexiones podemos encontrar proposiciones moleculares conjuntivas (“y”, “^”, adicción), disyuntivas (“o”, “v”), condicionales (“si… entonces…”,”->”, con antecedente y consecuente) y bicondicionales (“… equivale a…”, “<->”). Tambien existen proposiciones atómicas de dos clases: positivas (p) o negativas (¬p)

En el razonamiento deductivo, estas proposiciones pueden formar parte de las premisas (P1, P2… Pn), de donde se parte para, tras la inferencia, llegar a la proposicion de la conclusión (Q). Si se admite la veracidad e las premisas, y el razonamiento es correcto, debe admitirse la veracidad de la conclusión. Una falacia se produce cuando esto no se cumpl; dos falacias formales muy comunes son la de afirmar el consecuente y a continuacion afirmar el antecedente, y la de negar el antecedente y por mecanismo negar tambien el consecuente.

Formalizando sentencias con el lenguaje proposicional podemos llevar a cabo desarrollos (o inferencias) que nos aporten nueva información a partir de unas premisas. De esta manera funcionan la mayoria de los lenguajes de programación.

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Primera Clase de Prácticas

En la primera clase práctica, después de exponer el plan de estudios que se desglosa en la entrada anterior, el profesor Carlos ha empezado a mostrarnos el programa con el que trabajaremos los ejercicios de Lógica, el “Prolog”. Simplemente hemos aprendido a descargar e instalar el programa desde el link de descarga, y hemos observado su funcionamiento con unos cuantos ejemplos ya editados previamente, y cargados en el CV.

Hemos trabajado con dos de ellos en clase y otros dos quedaban pendientes para casa. El primero simulaba un juego de preguntas y respuestas en el que al introducir el comando “preguntar.” aparecían un enunciado y cuatro posibles respuestas en la ventana del SWI-Prolog. A continuación, al introducir el número de la respuesta que consideras correcta, el programa te contesta felicitándote por acertar o consolándote por el error y corrigiéndote.

En cuanto a la estructura interna del programa, visible mediante el editor Emacs (accesible mediante el comando “emacs.”), aunque semántica y sintácticamente un poco compleja y meticulosa, aparecía ordenada de forma lógica y entendible: primero, el apartado de hechos, y a continuación el de reglas, cada uno con códigos y referencias especificas que estudiaremos más adelante. Otro factor que favorecía al manejo del programa es la presentación en colores, siendo verdes los comentarios y negros, azules o rojos los códigos.

El siguiente ejemplo era similar, pero esta vez el juego figuraba el clásico piedra-papel-tijera. El comando a introducir (o código independiente) esta vez era “jugada(X)” siendo X una de las tres opciones a elegir: piedra, papel o tijera. También analizamos este programa con el Emacs y forzamos algunos errores en la sintaxis para comprobar los resultados. Los dos ejemplos restantes que había que mirar en casa servían para, de algún modo, dibujar, o una tarta con tantas velas como introduzcas en la consola, o un árbol con tantos pisos como insertes en el comando correspondiente también.

De ahora en adelante deberemos aprender a usar y relacionar los comandos, y dominar la sintaxis, para, finalmente programar un “videojuego” del tipo Aventura Conversacional. Será íntegramente textual (sin gráficos) pero con posibilidades de movimiento a lo largo de un mapa y de interactuación con objetos que se encuentran por él, para conseguir un objetivo; en este caso sera encontrar la salida del edificio donde te encuentras. El videojuego se llama, paródicamente, “Aqui no hay quien Estudie… Mates 1”.



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Toma de Contacto

¡Hola a todos! Este blog está pensado para recoger de forma sintética, y algo resumida, el contenido de Matemáticas I, en Ingeniería Multimedia. Intentare presentarlo de forma esquemática para que tanto los compañeros que lo consulten como los profesores que lo revisen lo entiendan y valoren.

Para empezar, María Jesús, la profesora de teoría, y Carlos quien imparte las prácticas, en la primera sesión nos han expuesto la estructura de la asignatura y el peso de cada una de las partes en que se divide. Aqui pretendo reproducir los porcentajes que nos facilitaron:

NOTA FINAL (100%)

  • TEORIA (70%): Contenidos divididos en dos bloques equitativamente: Lógica y Matemática Discreta.
    • Evaluación Continua (35%): Se ofrece un punto más (en total 36%)
      • Pruebas (7%)
      • Controles (21%)
      • Actitud (1,75%)
      • Examinadores (1,75%)
      • Este mismo blog (7%)
    • Examen Final (35%): Con preguntas de tipo test o ejercicios
  • PRACTICA (30%): Contenidos divididos en dos bloques equitativamente: Lógica y Matemática Discreta.
    • Proyecto de Práctica (21%)
    • Examinadores (9%)

Como he comentado, cada porcentaje se divide en dos, al 50% con Lógica y al otro 50% con Matemática Discreta. Así, por ejemplo, el Proyecto de Práctica de Lógica vale el 10,5% de la nota final y el de Matemática Discreta vale otro 10,5%. Espero que os sirva este esquema para saber a qué hay que prestar más atención y dedicarle más tiempo, porque  es un recurso escaso que hay que aprovechar y administrar correctamente.