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¿Cómo demostrar el teorema de Post por inducción?

La prueba de post del teorema se da en mi libro de texto de dos páginas de explicación mediante el método de inducción. Me dijeron que ,usando inducción sobre la longitud de la prueba, se puede obtener una más sencilla y concisa respuesta. Aquí es donde me quedé atrapado en la búsqueda de la prueba de uso de este método:

  • Dado que la prueba indica que si $\Gamma \vdash$ la fórmula(A) es una tautología entonces $\Gamma$ $\vdash$ Una, su contra-positivo es que si $\Gamma$ demuestra Un no comprobable, a continuación, $\Gamma$ no prueba que a es Una tautología. Esto es, asumiendo $\Gamma$ es el conjunto de todas estas hipótesis.

  • El caso Base es cuando la longitud de la prueba es de 1:
    Sé que si Un $ \in \Gamma$ $\Gamma$ $\vdash$ A. Pero no sé lo que podría refutar Una en una prueba de longitud 1. Puedo enumerar los casos en los que $\neg$es Un resultado y, por tanto, Una queda en entredicho, pero no estoy muy seguro en este método.

Si tengo toda la base de los casos estoy seguro de que puedo terminar el resto de la prueba, pero todavía estoy atascado en el principio.

Gracias por la ayuda.

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Mauro ALLEGRANZA Puntos 34146

Ver George Tourlakis, la Lógica Matemática (2008), página 93 :

3.2.1 Metatheorem (Post Tautología Teorema) : Si $\Gamma \vDash_{TAUT} A$,$\Gamma \vdash A$.

Prueba. Es más conveniente para probar el contrapositivo, es decir, si $\Gamma \nvdash A$, ,, a continuación, $\Gamma \nvDash_{TAUT} A$

Algunos hechos son necesarios :

Afirman Que Uno. No es una enumeración $G_0,G_1, \ldots$ de todas las fórmulas de la lógica proposicional.

Consulte la página 95 :

Asumir la hipótesis de lado, $\Gamma \nvdash A$.

Estamos próximos a la construcción de un conjunto de fórmulas, $\Delta$, que es tan grande como sea posible con el las propiedades que se incluye el $\Gamma$, pero también

$\Delta \nvdash A$.

Construimos $\Delta$ por etapas, $\Delta_0, \Delta_1, \ldots$ por una definición inductiva, la adición de no más de una fórmula en cada paso.

El $\Delta_n$ secuencia es:

$\Delta_0 = \Gamma$

Para $n \ge 0$ :

$\Delta_{n+1} = \Delta_n \cup \{ G_n \}$ si $\Delta_n \cup \{ G_n \} \nvdash A$

$\Delta_{n+1} = \Delta_n \cup \{ \lnot G_n \}$ si $\Delta_n \cup \{ \lnot G_n \} \nvdash A$

$\Delta_n$, otra cosa.

Por lo tanto, en cada etapa se agrega a la serie que estamos construyendo en más de una fórmula, que es un miembro o una negación de un miembro de la secuencia $\{ G_n \}$.

Definimos $\Delta = \bigcup_{n \ge 0} \Delta_n$, formando $\Delta$ como el conjunto de todos los miembros que se encuentran en todas las $\Delta_n$.

Varios de los hechos siguientes :

Reclamación Dos. $\Gamma \subseteq \Delta$.

Reclamación De Tres. Para $n \ge 0, \Delta_n \nvdash A$. De esta manera se sigue por la inducción en $n$.

Reclamación De Cinco. $\Delta \nvdash A$.

Reclamación De Seis. Para cada fórmula $B$, $B \in \Delta$ o $\lnot B \in \Delta$, pero no tanto.

Reclamación De Siete. $\Delta$ es deductivamente cerrado, es decir, si $\Delta \vdash B$,$B \in \Delta$.

Ahora podemos definir una valoración $v$ que verifica $\Gamma \nvDash A$.

Definir una valoración $v$ estableciendo, para cada variable $p$, $v(p) = t$ iff $p \in \Delta$.

La Reivindicación Principal. Para todas las fórmulas de $B, v(B) = t$ fib $B \in \Delta$.

La prueba es por inducción sobre la complejidad de $B$. Tenemos los siguientes casos:

(i) $B$ es una variable : por definición de $v$.

A continuación, compruebe todos los casos de acuerdo a la definición inductiva de la fórmula.

Después de eso, podemos fácilmente concluir la prueba de la siguiente manera: Por la Demanda Principal, cada fórmula $B \in \Delta$ - y, por tanto, cada fórmula $B \in \Gamma$ desde $\Gamma \subseteq \Delta$ - satisface $v(B) = t$.

Por otro lado, como $\Delta \nvdash A$ debe $A \notin \Delta$; por lo tanto, de nuevo a través de la Demanda Principal, $v(A) = f$. Por lo tanto,$\Gamma \nvDash_{TAUT} A$.

Consulte la página 99 :

3.2.2 Corolario. Si $\vDash B$,$\vdash B$.

Prueba. Caso de $\Gamma = \emptyset$.


Nota

Un tipo diferente de prueba del Teorema de Completitud para la lógica proposicional (debido a Kalmar, 1935) se puede encontrar en Elliott Mendelson, Introducción a la lógica matemática (4ed - 1997), página 42; también en este caso se requiere la prueba de un lexema por inducción sobre la complejidad de la fórmula.

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