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**Terminó la Competencia:** ¿Cuál es el más corto de la prueba de $\exists x \forall x (D(x) \D(y)) $?

El concurso ha finalizado el 6 de junio de 2014, 22:00 GMT El ganador es Bryan

Bien hecho !


Cuando yo estaba releyendo la prueba de los bebedores paradoja (ver Prueba de Bebedor paradoja me di cuenta de que $\exists x \forall x (D(x) \D(y)) $ es también un teorema.

Me las arreglé para la prueba en 21 líneas (ver más abajo), pero no estoy seguro de si este es el plazo más breve posible prueba. Y me gustaría saber ¿hay versiones más cortas?

Esa es la razón de esta competencia (véase también más abajo)

Las reglas de la competencia

  • Este es un pequeño concurso, voy a darle a la persona que viene con la menor prueba (más corto que el de la prueba a continuación ) una recompensa de 200 (sin marcar) puntos de reputación. ( Sólo puedo añadir una recompensa en un par de días a partir de ahora , pero usted ya puede empezar a pensar acerca de cómo probar, y puede que ya publique su respuesta.

  • La longitud de una prueba se mide por el número de líneas numeradas de la prueba (ver la prueba a continuación como ejemplo, la primera fórmula es en el número de línea 2, y el final de la prueba de que las líneas no se cuenta)

  • Si hay más de una persona con la respuesta más corta que la recompensa va para el primer cartel. (medida con la última substantional edición de la prueba)

  • La respuesta debe ser en la forma de una completa Fitch estilo de deducción natural estilo
    escrito en un cuadro de respuesta como la siguiente. pruebas con formato en $\LaTeX$ es aún mejor, pero no sé cómo hacerlo.

  • El proofsystem es la de Fitch estilo de deducción natural del sistema como se describe en "la Lengua de la prueba y la Lógica" por Barwise cs, ( LPL, http://ggweb.stanford.edu/lpl/ ) excepto que el General Condicional a prueba la regla es no permitido. (No me gusta la regla, no se si el uso de esta regla podría acortar la prueba)

  • Tal vez yo también le daré un premio extra para la respuesta más hermosa o la más corta de la prueba en otro estilo/ método de deducción natural. depende un poco de las respuestas que obtengo, los demás también pueden establecer y dar recompensas como mejor les parezca.

  • usted puede dar más de una respuesta, respuestas en más de una prueba método ect, pero post como separada de respuestas, y ser conscientes de que sólo la prueba de que usa las fitch método descrito anteriormente es la competencia, y a los otros participantes pueden ver sus respuestas.

    • BUENA SUERTE, y que gane el mejor.

Prueba del sistema:

Para los participantes que no tienen la LPL libro el único permitido de las reglas de inferencia son las reglas que he utilizado en la prueba:

  • el $\bot$ (falsum , la contradicción) de introducción y eliminación de reglas
  • el $\lnot \lnot$ eliminación de reglas
  • el $\lnot $ , $\$ , $\exists$ y $\forall$ introducción de reglas

(véase también la prueba de abajo para los ejemplos de cómo usarlos.)

También las siguientes reglas están permitidos :

  • el $\de la tierra$ , $\lor$ y $\leftrightarrow$ introducción y eliminación de reglas.
  • el $\$ , $\exists$ y $\forall$ eliminación de reglas
  • la reiteración de la regla.

(Esto es sólo para ser completa, no creo que sean útiles en esta prueba)

Aviso:

  • la línea 1 está vacía (en el Fitch software que acompaña al libro de la línea 1 es de las premisas y no hay premisas en esta prueba)

  • el final subproof líneas no tienen el número de línea. (y que no cuentan en la importancia de que el número de líneas)

  • el General Condicional a prueba la regla es no permitido

  • no hay $\lnot$ eliminación de la regla (sólo una doble negación de la eliminación de la regla)

Mi prueba: (y el ejemplo sobre cómo utilizar las reglas, y cómo su respuesta debe ser formateado)

1  |
.  |----------------- 
2  | |____________  ~Ex Vy (D(x) -> D(y))    New Subproof for ~ Introduction
3  | | |_________a                           variable for Universal Introduction
4  | | | |________  D(b)                     New Subproof for -> Introduction
5  | | | | |______  ~D(a)                    New Subproof for ~ Introduction 
6  | | | | | |___c                           variable for Universal Introduction
7  | | | | | | |__  D(a)                     New Subproof for -> Introduction
8  | | | | | | |    _|_                      5,7 _|_ introduction
9  | | | | | | |    D(c)                     8   _|_ Elimination
.. | | | | | | <-------------------------   end subproof
10 | | | | | |      D(a) -> D(c)             7-9 -> Introduction
.. | | | | | <---------------------------   end subproof
11 | | | | |        Vy(D(a) -> D(y))         6-10 Universal Introduction
12 | | | | |        Ex Vy (D(x) -> D(y))     11 Existentional Introduction 
13 | | | | |        _|_                      2,12 _|_ introduction
.. | | | | <-----------------------------   end subproof
14 | | | |          ~~D(a)                   5-13 ~ introduction
15 | | | |          D(a)                     14 ~~ Elimination
.. | | | <-------------------------------   end subproof   
16 | | |            D(b) -> D(a)             4-15 -> Introduction
.. | | <---------------------------------   end subproof   
17 | |              Vy(D(b) -> D(y))         3-16 Universal Introduction
18 | |              ExVy(D(x) -> D(y))       17 Existentional Introduction
19 | |              _|_                      2,18 _|_ introduction
.. | <-----------------------------------   end subproof
20 |                ~~Ex Vy (D(x) -> D(y))   2-19 ~ introduction
21 |                Ex Vy (D(x) -> D(y))     20 ~~ Elimination

Permitida la Pregunta y otros metadatos cosas

Hice la pregunta en Son pequeñas competiciones permitido? si esto es un margen de pregunta, no me dieron una respuesta todavía (28 de mayo de 2014) que tales preguntas no eran admisibles, fuera del ámbito de este foro o de cualquier otra negativa, no me llego el comentario de que esta era una pregunta inapropiada, o bajo qué circunstancias estos concursos están permitidos.

(la mayoría de los comentarios negativos se que debe estar sin marcar puntos de reputación. :) y ese comentario fue posteriormente retirado...

Si usted no está de acuerdo con esto, por favor agregar que como respuesta a la pregunta, en la meta de matemáticas stackexchange sitio. (o a voto de dicha respuesta)

Por otro lado, si te gustan las competiciones, también muestran su apoyo en la meta del sitio, ( añadiendo como respuesta, o la votación de dicha respuesta)

PS no creo que la lógica es simple , voy a hacer una prueba más corta en ningún momento, más bien la pregunta es duro y difícil, pero la prueba de que estoy equivocado :)

11voto

Bryan Puntos 4072

Bueno, aquí está mi solución, aunque yo lo he usado 4 'unallowed' reglas.

  1. $\neg\exists x\forall y(Dx\implica Dy)\quad$ asunción por $\neg$ introducción
  2. $\forall x\neg\forall y(Dx\implica Dy)\quad$ DeMorgan para cuantificadores
  3. $\forall x\existe y \neg(Dx\implica Dy)\quad$ DeMorgan para cuantificadores
  4. $\forall x\existe y\neg(\neg Dx\vee Dy)\quad$ Condicional de exchange
  5. $\forall x\existe y(\neg\neg Dx\wedge \neg Dy)\quad$ DeMorgan del
  6. $\forall x \existe y(Dx\wedge\neg Dy)\quad$ Doble negación
  7. $\exists y(Da\wedge\neg Dy)\quad$ Universal de la creación de instancias
  8. $Da\wedge \neg Db\quad$ Existencial de la creación de instancias (bandera $b$)
  9. $\neg Db\quad$ Simplificación
  10. $\exists y(Db\wedge \neg Dy)\quad$ Universal de la creación de instancias
  11. $Db\wedge \neg Dc\quad$ Existencial de la creación de instancias (bandera $c$)
  12. $Db\quad$ Simplificación
  13. $\bot\quad$ Contradicción 9, 12
  14. $\neg\neg\exists x\forall y(Dx\implica Dy)\quad$ Prueba por contradicción 1-13
  15. $\exists x\forall y(Dx\implica Dy)\quad$ Doble negación

Supongo que hay 16 líneas en todo si incluimos el vacío de la premisa de la línea. Tengo un par de comentarios, aunque.

En primer lugar, dudo mucho que esta prueba puede ser alcanzado por la última regla que se aplica Generalización Existencial. Esta declaración es una lógica de la verdad, precisamente porque se puede cambiar el valor de $x$, dependiendo de si el dominio o no de un miembro, de los que $Dx$ sostiene. Si $D$ tiene para todos los miembros del dominio, la elección de la $x$ se hacen la declaración de la verdad. Si $D$ no se cumple para algún miembro del dominio, la elección de que a medida que nuestro $x$ se hacen la declaración de la verdad. Dice que podemos llegar a la conclusión por último, el uso de E. G. significa que el miembro $b$ que aparece en el precedente de alguna manera manejado ambos casos, mientras que la única cosa que debemos saber sobre $b$ es que es un miembro del dominio. Todavía no sabemos nada de el dominio.

Con eso dicho, después de que recibí una copia de su libro y la lectura de las reglas, parece que la única manera en que podemos llegar a la conclusión de que es una aplicación de doble negación. Y la única manera de llegar allí es una prueba por contradicción. Por lo tanto creo que las líneas 1, 2, 19, 20, y 21 pertenecen a la solución mínima. Hasta ahora, no he encontrado nada más sencillo para el medio.

6voto

Aunque fuera del ámbito de lo que se le pide, tal vez es divertido nota que es una prueba en un tableau sistema es notablemente más corto, y se escribe a sí mismo (sin siquiera tener que dividir el árbol y considerar los casos):

$$\neg\exists x\forall y(Dx\implica Dy)$$ $$\forall x\neg\forall y(Dx\implica Dy)$$ $$\neg\forall y(Da\implica Dy)$$ $$\exists x\neg(Da\implica Dy)$$ $$\neg(Da\implica Db)$$ $$\neg Db$$ $$\neg\forall y(Db\implica Dy)$$ $$\exists y\neg(Db\implica Dy)$$ $$\neg(Db\implica Dc)$$ $$Db,$$ $$\bigstar$$

4voto

Alan Jackson Puntos 3420

Esta no es una respuesta, ya que es sobre el Bebedor paradoja, y no la versión ligeramente diferente aquí, pero puede ayudar para el desarrollo de una corta prueba de la variante de aquí. El número de línea puede no ser aceptable, aunque, debido a que utiliza Tensa Con, pero sólo para obtener $A$ y $\lnot B$ de $\lnot (A \B)$, no para cualquier cuantificador de cambio ni nada de eso. La aceptación de respuesta utiliza algunos DeMorgan con quantifers aunque, por lo que creo que esto podría ser dentro de los límites.

El uso de la Fitch software que se distribuye con la LPL libro, usted puede conseguir el Bebedor de la Paradoja de abajo a 14 líneas, debido a la forma en que $\forall$-introducción es permitido citar cualquier resultado intermedio en la prueba, no sólo de la última.

Nota: La imagen dice "pájaro" porque cuando me enteré de esto, fue formulada como "hay algo tal que si un pájaro, entonces todo es un pájaro". He hecho esta prueba en 2009 y no tiene acceso a los archivos originales ya, así que perdón por la calidad de la imagen.

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Tal vez esto puede ayudar a acortar la prueba de la variante.

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