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Aula 08 – Sistemas baseados em
conhecimento: Lógica proposicional
Norton Trevisan Roman
(norton@usp.br)
27 de março de 2019
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 1 / 43
Sistemas Baseados em Conhecimento
Componentes centrais:
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
Sistemas Baseados em Conhecimento
Componentes centrais:
Base de conhecimento
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
Sistemas Baseados em Conhecimento
Componentes centrais:
Base de conhecimento
Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal
→ linguagem de representação do conhecimento
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
Sistemas Baseados em Conhecimento
Componentes centrais:
Base de conhecimento
Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal
→ linguagem de representação do conhecimento
Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
Sistemas Baseados em Conhecimento
Componentes centrais:
Base de conhecimento
Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal
→ linguagem de representação do conhecimento
Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo
Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre
um certo assunto
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
Sistemas Baseados em Conhecimento
Componentes centrais:
Base de conhecimento
Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal
→ linguagem de representação do conhecimento
Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo
Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre
um certo assunto
Motor de inferência
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
Sistemas Baseados em Conhecimento
Componentes centrais:
Base de conhecimento
Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal
→ linguagem de representação do conhecimento
Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo
Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre
um certo assunto
Motor de inferência
Deriva novas sentenças a partir de antigas
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
Sistemas Baseados em Conhecimento
Componentes centrais:
Base de conhecimento
Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal
→ linguagem de representação do conhecimento
Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo
Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre
um certo assunto
Motor de inferência
Deriva novas sentenças a partir de antigas
Pode ser determinı́stico (fatos) ou probabilı́stico (incerteza)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
Sistemas Baseados em Conhecimento
Componentes centrais:
Base de conhecimento
Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal
→ linguagem de representação do conhecimento
Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo
Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre
um certo assunto
Motor de inferência
Deriva novas sentenças a partir de antigas
Pode ser determinı́stico (fatos) ou probabilı́stico (incerteza)
Pode usar ambos enfoques
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve haver um meio de adicionar novas sentenças
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve haver um meio de adicionar novas sentenças
Deve haver um meio de perguntar o que se sabe
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve haver um meio de adicionar novas sentenças
Deve haver um meio de perguntar o que se sabe
Diga ao sistema o que ele precisa saber (ou ele
mesmo diz, com base em sua percepção ou
aprendizado)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve haver um meio de adicionar novas sentenças
Deve haver um meio de perguntar o que se sabe
Diga ao sistema o que ele precisa saber (ou ele
mesmo diz, com base em sua percepção ou
aprendizado)
Ele então descobre o que deve fazer (a partir da base de
conhecimento)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve haver um meio de adicionar novas sentenças
Deve haver um meio de perguntar o que se sabe
Diga ao sistema o que ele precisa saber (ou ele
mesmo diz, com base em sua percepção ou
aprendizado)
Ele então descobre o que deve fazer (a partir da base de
conhecimento)
Deve haver uma linguagem de representação
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve ser capaz de:
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve ser capaz de:
Representar estados, ações etc
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve ser capaz de:
Representar estados, ações etc
Incorporar novas informações
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve ser capaz de:
Representar estados, ações etc
Incorporar novas informações
Atualizar a representação interna do mundo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve ser capaz de:
Representar estados, ações etc
Incorporar novas informações
Atualizar a representação interna do mundo
Deduzir propriedades escondidas do mundo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
SBC – Construção
Abordagem Declarativa
Deve ser capaz de:
Representar estados, ações etc
Incorporar novas informações
Atualizar a representação interna do mundo
Deduzir propriedades escondidas do mundo
Deduzir ações apropriadas
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
SBC – Construção
Abordagem Procedimental
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 5 / 43
SBC – Construção
Abordagem Procedimental
Codifica comportamentos desejados diretamente no
código do programa
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 5 / 43
SBC – Construção
Abordagem Procedimental
Codifica comportamentos desejados diretamente no
código do programa
Minimiza o papel de representação explı́cita
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 5 / 43
SBC – Construção
Abordagem Procedimental
Codifica comportamentos desejados diretamente no
código do programa
Minimiza o papel de representação explı́cita
Bons SBCs devem combinar ambos enfoques
declarativo e procedimental
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 5 / 43
Sistemas Especialistas
Definição
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
Sistemas Especialistas
Definição
São sistemas que imitam o comportamento de um
especialista humano
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
Sistemas Especialistas
Definição
São sistemas que imitam o comportamento de um
especialista humano
Usam a informação dada pelo usuário para dar uma
opinião sobre um certo assunto
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
Sistemas Especialistas
Definição
São sistemas que imitam o comportamento de um
especialista humano
Usam a informação dada pelo usuário para dar uma
opinião sobre um certo assunto
Fazem perguntas até que possa identificar um objeto que
responda à pergunta do usuário
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
Sistemas Especialistas
Definição
São sistemas que imitam o comportamento de um
especialista humano
Usam a informação dada pelo usuário para dar uma
opinião sobre um certo assunto
Fazem perguntas até que possa identificar um objeto que
responda à pergunta do usuário
São um tipo de Sistema Baseado em Conhecimento
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
Sistemas Especialistas
Definição
São sistemas que imitam o comportamento de um
especialista humano
Usam a informação dada pelo usuário para dar uma
opinião sobre um certo assunto
Fazem perguntas até que possa identificar um objeto que
responda à pergunta do usuário
São um tipo de Sistema Baseado em Conhecimento
Têm base de conhecimento
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
Sistemas Especialistas
Definição
São sistemas que imitam o comportamento de um
especialista humano
Usam a informação dada pelo usuário para dar uma
opinião sobre um certo assunto
Fazem perguntas até que possa identificar um objeto que
responda à pergunta do usuário
São um tipo de Sistema Baseado em Conhecimento
Têm base de conhecimento
Têm motor de inferência
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
Lógica
Definição
Linguagem formal para representar informação
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
Lógica
Definição
Linguagem formal para representar informação
Permite que conclusões sejam tiradas
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
Lógica
Definição
Linguagem formal para representar informação
Permite que conclusões sejam tiradas
Possui:
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
Lógica
Definição
Linguagem formal para representar informação
Permite que conclusões sejam tiradas
Possui:
Sintaxe
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
Lógica
Definição
Linguagem formal para representar informação
Permite que conclusões sejam tiradas
Possui:
Sintaxe
Semântica
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
Lógica
Definição
Linguagem formal para representar informação
Permite que conclusões sejam tiradas
Possui:
Sintaxe
Semântica
Algum modo de manipular expressões na linguagem
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
Lógica
Definição
Linguagem formal para representar informação
Permite que conclusões sejam tiradas
Possui:
Sintaxe
Semântica
Algum modo de manipular expressões na linguagem
Sintaxe
Define uma sentença na linguagem
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
Lógica
Definição
Linguagem formal para representar informação
Permite que conclusões sejam tiradas
Possui:
Sintaxe
Semântica
Algum modo de manipular expressões na linguagem
Sintaxe
Define uma sentença na linguagem
Que expressões são válidas (o que é permitido escrever)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
Lógica
Semântica
Define o significado de cada sentença
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
Lógica
Semântica
Define o significado de cada sentença
Sintaxe é a forma, semântica o conteúdo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
Lógica
Semântica
Define o significado de cada sentença
Sintaxe é a forma, semântica o conteúdo
Representa uma interpretação para a sentença
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
Lógica
Semântica
Define o significado de cada sentença
Sintaxe é a forma, semântica o conteúdo
Representa uma interpretação para a sentença
Define então a veracidade dessa sentença nessa interpretação
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
Lógica
Semântica
Define o significado de cada sentença
Sintaxe é a forma, semântica o conteúdo
Representa uma interpretação para a sentença
Define então a veracidade dessa sentença nessa interpretação
Sistema de provas
Modo de manipular expressões sintáticas para obter
outras expressões sintáticas (que nos dizem algo
novo)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
Lógica
Sistema de provas: Utilidade
Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões
sobre o que está acontecendo a partir de resultados
de sensores
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
Lógica
Sistema de provas: Utilidade
Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões
sobre o que está acontecendo a partir de resultados
de sensores
O que implicam determinados resultados dos sensores?
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
Lógica
Sistema de provas: Utilidade
Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões
sobre o que está acontecendo a partir de resultados
de sensores
O que implicam determinados resultados dos sensores?
Ou vislumbrar os efeitos de uma ação, caso seja
executada
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
Lógica
Sistema de provas: Utilidade
Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões
sobre o que está acontecendo a partir de resultados
de sensores
O que implicam determinados resultados dos sensores?
Ou vislumbrar os efeitos de uma ação, caso seja
executada
O que aconteceria SE eu fizesse tal coisa?
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
Lógica
Sistema de provas: Utilidade
Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões
sobre o que está acontecendo a partir de resultados
de sensores
O que implicam determinados resultados dos sensores?
Ou vislumbrar os efeitos de uma ação, caso seja
executada
O que aconteceria SE eu fizesse tal coisa?
Que conclusões posso tirar sobre o estado do mundo CASO
eu faça tal coisa?
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica
O raciocı́nio lógico envolve a relação de
consequência lógica entre sentenças
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica
O raciocı́nio lógico envolve a relação de
consequência lógica entre sentenças
A ideia de que uma sentença segue logicamente de
outra(s)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica
O raciocı́nio lógico envolve a relação de
consequência lógica entre sentenças
A ideia de que uma sentença segue logicamente de
outra(s)
Ou, contrariamente, que uma ou mais sentenças acarretam
(entail) outra
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica
O raciocı́nio lógico envolve a relação de
consequência lógica entre sentenças
A ideia de que uma sentença segue logicamente de
outra(s)
Ou, contrariamente, que uma ou mais sentenças acarretam
(entail) outra
Escrita matematicamente como α1, α2, . . . , αn |= β
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica
O raciocı́nio lógico envolve a relação de
consequência lógica entre sentenças
A ideia de que uma sentença segue logicamente de
outra(s)
Ou, contrariamente, que uma ou mais sentenças acarretam
(entail) outra
Escrita matematicamente como α1, α2, . . . , αn |= β
β é consequência lógica (segue logicamente) de α1, . . . , αn
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica
O raciocı́nio lógico envolve a relação de
consequência lógica entre sentenças
A ideia de que uma sentença segue logicamente de
outra(s)
Ou, contrariamente, que uma ou mais sentenças acarretam
(entail) outra
Escrita matematicamente como α1, α2, . . . , αn |= β
β é consequência lógica (segue logicamente) de α1, . . . , αn
α1, . . . , αn acarretam β
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica – Definição
α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer
interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem
simultaneamente verdadeiras, β também seja
verdadeiro
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica – Definição
α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer
interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem
simultaneamente verdadeiras, β também seja
verdadeiro
Uma interpretação define a veracidade de todas as sentenças
envolvidas
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica – Definição
α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer
interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem
simultaneamente verdadeiras, β também seja
verdadeiro
Uma interpretação define a veracidade de todas as sentenças
envolvidas
Ex: α1 = V , α2 = F, . . . , αn = F, β = V
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica – Definição
α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer
interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem
simultaneamente verdadeiras, β também seja
verdadeiro
Uma interpretação define a veracidade de todas as sentenças
envolvidas
Ex: α1 = V , α2 = F, . . . , αn = F, β = V
Trata-se de uma relação entre sentenças (sintaxe)
baseada em semântica
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica – Definição
α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer
interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem
simultaneamente verdadeiras, β também seja
verdadeiro
Uma interpretação define a veracidade de todas as sentenças
envolvidas
Ex: α1 = V , α2 = F, . . . , αn = F, β = V
Trata-se de uma relação entre sentenças (sintaxe)
baseada em semântica
Bastante parecida com implicação
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Considere a base de conhecimentos (BC) como
sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do
problema
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Considere a base de conhecimentos (BC) como
sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do
problema
Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas)
α1, α2, . . . , αn
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Considere a base de conhecimentos (BC) como
sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do
problema
Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas)
α1, α2, . . . , αn
Se um algoritmo de inferência i puder derivar α a
partir de BC, dizemos que BC `i α
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Considere a base de conhecimentos (BC) como
sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do
problema
Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas)
α1, α2, . . . , αn
Se um algoritmo de inferência i puder derivar α a
partir de BC, dizemos que BC `i α
Ou seja, α é derivada de BC por i
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Considere a base de conhecimentos (BC) como
sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do
problema
Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas)
α1, α2, . . . , αn
Se um algoritmo de inferência i puder derivar α a
partir de BC, dizemos que BC `i α
Ou seja, α é derivada de BC por i
Ou i deriva α a partir de BC
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Considere a base de conhecimentos (BC) como
sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do
problema
Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas)
α1, α2, . . . , αn
Se um algoritmo de inferência i puder derivar α a
partir de BC, dizemos que BC `i α
Ou seja, α é derivada de BC por i
Ou i deriva α a partir de BC
Inferimos α de BC
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Consistência:
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Consistência:
Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças
que seguem logicamente da base é dito consistente
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Consistência:
Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças
que seguem logicamente da base é dito consistente
Ou seja, i é consistente se, toda vez que BC `i α, também
for verdade que BC |= α
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Consistência:
Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças
que seguem logicamente da base é dito consistente
Ou seja, i é consistente se, toda vez que BC `i α, também
for verdade que BC |= α
Completude
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Consistência:
Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças
que seguem logicamente da base é dito consistente
Ou seja, i é consistente se, toda vez que BC `i α, também
for verdade que BC |= α
Completude
Um algoritmo de inferência que deriva qualquer sentença
que siga logicamente é dito completo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
Raciocı́nio Lógico
Inferência
Consistência:
Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças
que seguem logicamente da base é dito consistente
Ou seja, i é consistente se, toda vez que BC `i α, também
for verdade que BC |= α
Completude
Um algoritmo de inferência que deriva qualquer sentença
que siga logicamente é dito completo
Ou seja, i é completo se, toda vez que BC |= α, também for
verdade que BC `i α
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência
Consequência lógica é então básica para inferência
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência
Consequência lógica é então básica para inferência
Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja
verdadeiro e Q falso
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência
Consequência lógica é então básica para inferência
Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja
verdadeiro e Q falso
Pois isso seria uma interpretação (P = V , Q = F) em que P |= Q
não valeria
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência
Consequência lógica é então básica para inferência
Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja
verdadeiro e Q falso
Pois isso seria uma interpretação (P = V , Q = F) em que P |= Q
não valeria
Assim, se BC |= α, então BC ser verdadeira faz com que α
necessariamente também o seja
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência
Consequência lógica é então básica para inferência
Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja
verdadeiro e Q falso
Pois isso seria uma interpretação (P = V , Q = F) em que P |= Q
não valeria
Assim, se BC |= α, então BC ser verdadeira faz com que α
necessariamente também o seja
Da mesma forma, se a base for verdadeira, então qualquer
sentença α derivada dela por um procedimento de inferência
i consistente (BC `i α) também será verdadeira
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência
Consequência lógica é então básica para inferência
Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja
verdadeiro e Q falso
Pois isso seria uma interpretação (P = V , Q = F) em que P |= Q
não valeria
Assim, se BC |= α, então BC ser verdadeira faz com que α
necessariamente também o seja
Da mesma forma, se a base for verdadeira, então qualquer
sentença α derivada dela por um procedimento de inferência
i consistente (BC `i α) também será verdadeira
E assim qualquer afirmação derivada da base será verdadeira
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência
Se cada sentença na base corresponder a um
aspecto do mundo real, ao derivarmos novas
sentenças estaremos inferindo novos aspectos desse
mesmo mundo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 15 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência
Se cada sentença na base corresponder a um
aspecto do mundo real, ao derivarmos novas
sentenças estaremos inferindo novos aspectos desse
mesmo mundo
Fonte: AIMA. Russell & Norvig.
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 15 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência: Exemplo
Base:
Se ele depositar R$ 2,00 na máquina, terá um refrigerante
Se ele tiver um refrigerante, comprará um lanche
Ele depositou R$ 2,00
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 16 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência: Exemplo
Base:
Se ele depositar R$ 2,00 na máquina, terá um refrigerante
Se ele tiver um refrigerante, comprará um lanche
Ele depositou R$ 2,00
Inferência:
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 16 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência: Exemplo
Base:
Se ele depositar R$ 2,00 na máquina, terá um refrigerante
Se ele tiver um refrigerante, comprará um lanche
Ele depositou R$ 2,00
Inferência:
Ele comprou o lanche
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 16 / 43
Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica e Inferência: Exemplo
Base:
Se ele depositar R$ 2,00 na máquina, terá um refrigerante
Se ele tiver um refrigerante, comprará um lanche
Ele depositou R$ 2,00
Inferência:
Ele comprou o lanche
Conhecimento novo, inferido das 3 proposições acima
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Lógica Proposicional
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 17 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe
Sentenças atômicas
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe
Sentenças atômicas
Consistem de um único sı́mbolo proposicional
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe
Sentenças atômicas
Consistem de um único sı́mbolo proposicional
Sı́mbolos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe
Sentenças atômicas
Consistem de um único sı́mbolo proposicional
Sı́mbolos
Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou
falsas
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe
Sentenças atômicas
Consistem de um único sı́mbolo proposicional
Sı́mbolos
Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou
falsas
Sı́mbolos com significado variável: P, Q, R etc
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe
Sentenças atômicas
Consistem de um único sı́mbolo proposicional
Sı́mbolos
Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou
falsas
Sı́mbolos com significado variável: P, Q, R etc
Sı́mbolos com significado fixo: Verdadeiro e Falso
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe
Sentenças atômicas
Consistem de um único sı́mbolo proposicional
Sı́mbolos
Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou
falsas
Sı́mbolos com significado variável: P, Q, R etc
Sı́mbolos com significado fixo: Verdadeiro e Falso
Sentenças compostas (ou complexas)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe
Sentenças atômicas
Consistem de um único sı́mbolo proposicional
Sı́mbolos
Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou
falsas
Sı́mbolos com significado variável: P, Q, R etc
Sı́mbolos com significado fixo: Verdadeiro e Falso
Sentenças compostas (ou complexas)
São construı́das a partir de sentenças mais simples, por meio
de conectivos lógicos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Conectivos Lógicos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Conectivos Lógicos
¬ (não): negação
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Conectivos Lógicos
¬ (não): negação
∧ (e): conjunção
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Conectivos Lógicos
¬ (não): negação
∧ (e): conjunção
∨ (ou): disjunção
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Conectivos Lógicos
¬ (não): negação
∧ (e): conjunção
∨ (ou): disjunção
→ ou ⇒ (implica): implicação ou condicional
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Conectivos Lógicos
¬ (não): negação
∧ (e): conjunção
∨ (ou): disjunção
→ ou ⇒ (implica): implicação ou condicional
A → B: A é a premissa ou antecedente, e B a conclusão
ou consequente
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Conectivos Lógicos
¬ (não): negação
∧ (e): conjunção
∨ (ou): disjunção
→ ou ⇒ (implica): implicação ou condicional
A → B: A é a premissa ou antecedente, e B a conclusão
ou consequente
↔ ou ⇔ (se e somente se): bicondicional ou
equivalência
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Conectivos Lógicos
¬ (não): negação
∧ (e): conjunção
∨ (ou): disjunção
→ ou ⇒ (implica): implicação ou condicional
A → B: A é a premissa ou antecedente, e B a conclusão
ou consequente
↔ ou ⇔ (se e somente se): bicondicional ou
equivalência
A ↔ B: B será verdade se e somente se A for verdade
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Gramática formal
Sentença → Sentença Atômica | Sentença Composta
Sentença Atômica → Verdadeiro | Falso | Sı́mbolo
Sı́mbolo → P | Q | R | . . .
Sentença Composta → ( Sentença ) | [ Sentença ]
| ¬Sentença
| Sentença ∧ Sentença
| Sentença ∨ Sentença
| Sentença ⇒ Sentença
| Sentença ⇔ Sentença
Precedência de operadores: ¬, ∧, ∨, ⇒, ⇔
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 20 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Gramática formal
[ ] e ( ) signifi-
cam a mesma coisa
Sentença → Sentença Atômica | Sentença Composta
Sentença Atômica → Verdadeiro | Falso | Sı́mbolo
Sı́mbolo → P | Q | R | . . .
Sentença Composta → ( Sentença ) | [ Sentença ]
| ¬Sentença
| Sentença ∧ Sentença
| Sentença ∨ Sentença
| Sentença ⇒ Sentença
| Sentença ⇔ Sentença
Precedência de operadores: ¬, ∧, ∨, ⇒, ⇔
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 20 / 43
Lógica Proposicional
Sintaxe: Gramática formal
Apenas dão mais
opções para leitura
Sentença → Sentença Atômica | Sentença Composta
Sentença Atômica → Verdadeiro | Falso | Sı́mbolo
Sı́mbolo → P | Q | R | . . .
Sentença Composta → ( Sentença ) | [ Sentença ]
| ¬Sentença
| Sentença ∧ Sentença
| Sentença ∨ Sentença
| Sentença ⇒ Sentença
| Sentença ⇔ Sentença
Precedência de operadores: ¬, ∧, ∨, ⇒, ⇔
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 20 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Define as regras para determinar a veracidade de
qualquer sentença com respeito a um modelo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Define as regras para determinar a veracidade de
qualquer sentença com respeito a um modelo
Especifica como calcular o valor verdade (verdadeiro ou
falso) de qualquer sentença, dado um modelo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Define as regras para determinar a veracidade de
qualquer sentença com respeito a um modelo
Especifica como calcular o valor verdade (verdadeiro ou
falso) de qualquer sentença, dado um modelo
Associa assim um valor a um sı́mbolo ou sentença
(dá seu significado):
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Define as regras para determinar a veracidade de
qualquer sentença com respeito a um modelo
Especifica como calcular o valor verdade (verdadeiro ou
falso) de qualquer sentença, dado um modelo
Associa assim um valor a um sı́mbolo ou sentença
(dá seu significado):
Verdadeiro ou falso
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Define as regras para determinar a veracidade de
qualquer sentença com respeito a um modelo
Especifica como calcular o valor verdade (verdadeiro ou
falso) de qualquer sentença, dado um modelo
Associa assim um valor a um sı́mbolo ou sentença
(dá seu significado):
Verdadeiro ou falso
Avalia sentenças complexas com base na
precedência dos operadores
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
Lógica Proposicional
Semântica: Modelo
Em lógica proposicional, um modelo simplesmente
fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
Lógica Proposicional
Semântica: Modelo
Em lógica proposicional, um modelo simplesmente
fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional
Ou seja, define seu valor dentro do modelo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
Lógica Proposicional
Semântica: Modelo
Em lógica proposicional, um modelo simplesmente
fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional
Ou seja, define seu valor dentro do modelo
É o que chamávamos de “Interpretação”
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
Lógica Proposicional
Semântica: Modelo
Em lógica proposicional, um modelo simplesmente
fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional
Ou seja, define seu valor dentro do modelo
É o que chamávamos de “Interpretação”
Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1,
P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
Lógica Proposicional
Semântica: Modelo
Em lógica proposicional, um modelo simplesmente
fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional
Ou seja, define seu valor dentro do modelo
É o que chamávamos de “Interpretação”
Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1,
P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos
m1 = {P1 = f , P2 = v, P3 = v}
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
Lógica Proposicional
Semântica: Modelo
Em lógica proposicional, um modelo simplesmente
fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional
Ou seja, define seu valor dentro do modelo
É o que chamávamos de “Interpretação”
Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1,
P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos
m1 = {P1 = f , P2 = v, P3 = v}
m2 = {P1 = v, P2 = v, P3 = v}
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
Lógica Proposicional
Semântica: Modelo
Em lógica proposicional, um modelo simplesmente
fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional
Ou seja, define seu valor dentro do modelo
É o que chamávamos de “Interpretação”
Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1,
P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos
m1 = {P1 = f , P2 = v, P3 = v}
m2 = {P1 = v, P2 = v, P3 = v}
. . .
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
Lógica Proposicional
Semântica: Modelo
Em lógica proposicional, um modelo simplesmente
fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional
Ou seja, define seu valor dentro do modelo
É o que chamávamos de “Interpretação”
Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1,
P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos
m1 = {P1 = f , P2 = v, P3 = v}
m2 = {P1 = v, P2 = v, P3 = v}
. . .
Com 3 sı́mbolos teremos 23
= 8 possı́veis modelos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Toda sentença é construı́das recursivamente a partir
de sentenças atômicas
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Toda sentença é construı́das recursivamente a partir
de sentenças atômicas
Precisamos então especificar como calcular a veracidade de
sentenças atômicas
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Toda sentença é construı́das recursivamente a partir
de sentenças atômicas
Precisamos então especificar como calcular a veracidade de
sentenças atômicas
E então de sentenças formadas com os conectivos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Toda sentença é construı́das recursivamente a partir
de sentenças atômicas
Precisamos então especificar como calcular a veracidade de
sentenças atômicas
E então de sentenças formadas com os conectivos
Tratamento de sentenças atômicas
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Toda sentença é construı́das recursivamente a partir
de sentenças atômicas
Precisamos então especificar como calcular a veracidade de
sentenças atômicas
E então de sentenças formadas com os conectivos
Tratamento de sentenças atômicas
Verdadeiro é verdadeiro em qualquer modelo, assim como
Falso é falso
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Toda sentença é construı́das recursivamente a partir
de sentenças atômicas
Precisamos então especificar como calcular a veracidade de
sentenças atômicas
E então de sentenças formadas com os conectivos
Tratamento de sentenças atômicas
Verdadeiro é verdadeiro em qualquer modelo, assim como
Falso é falso
O valor verdade de qualquer outro sı́mbolo proposicional
deve ser especificado diretamente no modelo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Toda sentença é construı́das recursivamente a partir
de sentenças atômicas
Precisamos então especificar como calcular a veracidade de
sentenças atômicas
E então de sentenças formadas com os conectivos
Tratamento de sentenças atômicas
Verdadeiro é verdadeiro em qualquer modelo, assim como
Falso é falso
O valor verdade de qualquer outro sı́mbolo proposicional
deve ser especificado diretamente no modelo
Ex: em m1, P1 = falso
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Regras Semânticas (dado um modelo m):
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Regras Semânticas (dado um modelo m):
¬P é verdadeiro sse P for falso em m
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Regras Semânticas (dado um modelo m):
¬P é verdadeiro sse P for falso em m
P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem
verdadeiras em m
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Regras Semânticas (dado um modelo m):
¬P é verdadeiro sse P for falso em m
P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem
verdadeiras em m
P ∨ Q é verdadeiro sse pelo menos uma das sentenças (P ou
Q) for verdadeira
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Regras Semânticas (dado um modelo m):
¬P é verdadeiro sse P for falso em m
P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem
verdadeiras em m
P ∨ Q é verdadeiro sse pelo menos uma das sentenças (P ou
Q) for verdadeira
P → Q é verdadeiro a menos que P seja verdadeiro e Q seja
falso em m
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Regras Semânticas (dado um modelo m):
¬P é verdadeiro sse P for falso em m
P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem
verdadeiras em m
P ∨ Q é verdadeiro sse pelo menos uma das sentenças (P ou
Q) for verdadeira
P → Q é verdadeiro a menos que P seja verdadeiro e Q seja
falso em m
P ↔ Q é verdadeiro sse P e Q forem ambos verdadeiros ou
ambos falsos em m
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
Lógica Proposicional
Semântica
Regras Semânticas (dado um modelo m):
¬P é verdadeiro sse P for falso em m
P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem
verdadeiras em m
P ∨ Q é verdadeiro sse pelo menos uma das sentenças (P ou
Q) for verdadeira
P → Q é verdadeiro a menos que P seja verdadeiro e Q seja
falso em m
P ↔ Q é verdadeiro sse P e Q forem ambos verdadeiros ou
ambos falsos em m
Ou seja, se (P → Q) ∧ (Q → P)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Tabela Verdade
P Q ¬P P ∧ Q P ∨ Q P ⇒ Q P ⇔ Q
V V F V V V V
V F F F V F F
F V V F V V F
F F V F F V V
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 25 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Tabela Verdade
P Q ¬P P ∧ Q P ∨ Q P ⇒ Q P ⇔ Q
V V F V V V V
V F F F V F F
F V V F V V F
F F V F F V V
Além destes, há o ou exclusivo (P ⊕ Q)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 25 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Tabela Verdade
P Q ¬P P ∧ Q P ∨ Q P ⇒ Q P ⇔ Q
V V F V V V V
V F F F V F F
F V V F V V F
F F V F F V V
Além destes, há o ou exclusivo (P ⊕ Q)
falso quando P e Q forem ambos verdadeiros ou ambos
falsos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 25 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Tabela Verdade
P Q ¬P P ∧ Q P ∨ Q P ⇒ Q P ⇔ Q
V V F V V V V
V F F F V F F
F V V F V V F
F F V F F V V
Além destes, há o ou exclusivo (P ⊕ Q)
falso quando P e Q forem ambos verdadeiros ou ambos
falsos
Ou seja, apenas um deles pode ser verdadeiro
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 25 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Implicação
P → Q
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Implicação
P → Q
Não se trata de uma relação de causa e efeitos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Implicação
P → Q
Não se trata de uma relação de causa e efeitos
Pode ser vista como uma promessa: Se P então Q
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Implicação
P → Q
Não se trata de uma relação de causa e efeitos
Pode ser vista como uma promessa: Se P então Q
P = V e Q = F significa que a promessa foi quebrada
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Implicação
P → Q
Não se trata de uma relação de causa e efeitos
Pode ser vista como uma promessa: Se P então Q
P = V e Q = F significa que a promessa foi quebrada
Mas, se P = F, não temos razão para crer que a promessa foi
quebrada, independentemente de Q
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
Lógica Proposicional
Regras Semânticas: Implicação
P → Q
Não se trata de uma relação de causa e efeitos
Pode ser vista como uma promessa: Se P então Q
P = V e Q = F significa que a promessa foi quebrada
Mas, se P = F, não temos razão para crer que a promessa foi
quebrada, independentemente de Q
Alternativamente, pode ser lida como “Se P for verdadeiro,
então estou afirmando que Q é verdadeiro. Do contrário,
não estou afirmando nada”
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Se α |= β, então podemos dizer que α → β?
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Se α |= β, então podemos dizer que α → β?
Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β?
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Se α |= β, então podemos dizer que α → β?
Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β?
Não necessariamente...
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Se α |= β, então podemos dizer que α → β?
Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β?
Não necessariamente...
α → β possui o significado “se α então β”
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Se α |= β, então podemos dizer que α → β?
Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β?
Não necessariamente...
α → β possui o significado “se α então β”
Se α for verdadeiro, então β também o será
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Se α |= β, então podemos dizer que α → β?
Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β?
Não necessariamente...
α → β possui o significado “se α então β”
Se α for verdadeiro, então β também o será
Porém sem a obrigatoriedade dessa relação ser sempre
verdadeira
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Se α |= β, então podemos dizer que α → β?
Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β?
Não necessariamente...
α → β possui o significado “se α então β”
Se α for verdadeiro, então β também o será
Porém sem a obrigatoriedade dessa relação ser sempre
verdadeira
Assim, pode haver uma interpretação (um modelo) em que
α → β seja falso (quando α = V e β = F)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda
interpretação
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda
interpretação
Ex: Se chover, então molhará
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda
interpretação
Ex: Se chover, então molhará
Então chover → molhar (condicional)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda
interpretação
Ex: Se chover, então molhará
Então chover → molhar (condicional)
Mas chover |= molhar?
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda
interpretação
Ex: Se chover, então molhará
Então chover → molhar (condicional)
Mas chover |= molhar?
“Vulcão lança chuva de cinzas na Cidade do México”
(Manchete do Estadão, 01/08/2016)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Consequência Lógica × Implicação
Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda
interpretação
Ex: Se chover, então molhará
Então chover → molhar (condicional)
Mas chover |= molhar?
“Vulcão lança chuva de cinzas na Cidade do México”
(Manchete do Estadão, 01/08/2016)
Com |=, a implicação tem que ser verdadeira em
toda interpretação
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Uma tautologia é uma expressão composta que é
necessariamente verdadeira, independentemente dos
valores de seus componentes
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Uma tautologia é uma expressão composta que é
necessariamente verdadeira, independentemente dos
valores de seus componentes
Ou seja, é verdadeira em todos os modelos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Uma tautologia é uma expressão composta que é
necessariamente verdadeira, independentemente dos
valores de seus componentes
Ou seja, é verdadeira em todos os modelos
Também chamada de expressão válida
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Uma tautologia é uma expressão composta que é
necessariamente verdadeira, independentemente dos
valores de seus componentes
Ou seja, é verdadeira em todos os modelos
Também chamada de expressão válida
Ex: P ∨ ¬P é sempre verdadeira
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Uma tautologia é uma expressão composta que é
necessariamente verdadeira, independentemente dos
valores de seus componentes
Ou seja, é verdadeira em todos os modelos
Também chamada de expressão válida
Ex: P ∨ ¬P é sempre verdadeira
P ¬P P ∨ ¬P
V F V
F V V
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Uma tautologia é uma expressão composta que é
necessariamente verdadeira, independentemente dos
valores de seus componentes
Ou seja, é verdadeira em todos os modelos
Também chamada de expressão válida
Ex: P ∨ ¬P é sempre verdadeira
P ¬P P ∨ ¬P
V F V
F V V
Sua coluna na tabela verdade será sempre V
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Ex:
P ∧ Q → Q
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 30 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Ex:
P ∧ Q → Q
P Q P ∧ Q P ∧ Q → Q
V V V V
V F F V
F V F V
F F F V
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 30 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Ex:
P ∧ Q → Q
P Q P ∧ Q P ∧ Q → Q
V V V V
V F F V
F V F V
F F F V
É uma tautologia
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 30 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia
Ex:
P ∧ Q → Q
P Q P ∧ Q P ∧ Q → Q
V V V V
V F F V
F V F V
F F F V
É uma tautologia
Não há situação (interpretação) em que P ∧ Q → Q possa
ser falso
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 30 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Dizemos então que α |= β se e somente se α → β
for uma tautologia (Teorema da Dedução)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Dizemos então que α |= β se e somente se α → β
for uma tautologia (Teorema da Dedução)
Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for
válida).
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Dizemos então que α |= β se e somente se α → β
for uma tautologia (Teorema da Dedução)
Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for
válida).
O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)?
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Dizemos então que α |= β se e somente se α → β
for uma tautologia (Teorema da Dedução)
Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for
válida).
O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)? Sim
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Dizemos então que α |= β se e somente se α → β
for uma tautologia (Teorema da Dedução)
Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for
válida).
O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)? Sim
Dizemos que α ≡ β se e somente se α ↔ β for uma
tautologia
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Dizemos então que α |= β se e somente se α → β
for uma tautologia (Teorema da Dedução)
Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for
válida).
O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)? Sim
Dizemos que α ≡ β se e somente se α ↔ β for uma
tautologia
Temos então uma equivalência tautológica (α e β são
tautologicamente equivalentes)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Dizemos então que α |= β se e somente se α → β
for uma tautologia (Teorema da Dedução)
Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for
válida).
O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)? Sim
Dizemos que α ≡ β se e somente se α ↔ β for uma
tautologia
Temos então uma equivalência tautológica (α e β são
tautologicamente equivalentes)
α ≡ β se e somente se α |= β e β |= α
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B)
A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B
V V F F V F F
V F F V F V V
F V V F V F F
F F V V V F F
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Para serem
equivalentes as
colunas precisam
ser idênticas
Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B)
A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B
V V F F V F F
V F F V F V V
F V V F V F F
F F V V V F F
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Do contrário
teremos um
V → F, e
α → β será falso
Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B)
A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B
V V F F V F F
V F F V F V V
F V V F V F F
F F V V V F F
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Do contrário
teremos um
V → F, e
α → β será falso
Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B)
A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B
V V F F V F F
V F F V F V V
F V V F V F F
F F V V V F F
Se duas sentenças são tautologicamente
equivalentes, então elas expressam essencialmente
os mesmos fatos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência
Do contrário
teremos um
V → F, e
α → β será falso
Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B)
A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B
V V F F V F F
V F F V F V V
F V V F V F F
F F V V V F F
Se duas sentenças são tautologicamente
equivalentes, então elas expressam essencialmente
os mesmos fatos
E consequentemente seus papéis na inferência são quase
idênticos
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob
alguma interpretação
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob
alguma interpretação
Ou seja, se for verdadeira em algum modelo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob
alguma interpretação
Ou seja, se for verdadeira em algum modelo
Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se
for falsa em todas as interpretações
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob
alguma interpretação
Ou seja, se for verdadeira em algum modelo
Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se
for falsa em todas as interpretações
Ou seja, se não for verdadeira em nenhum modelo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob
alguma interpretação
Ou seja, se for verdadeira em algum modelo
Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se
for falsa em todas as interpretações
Ou seja, se não for verdadeira em nenhum modelo
Satisfatibilidade está ligada a validade:
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob
alguma interpretação
Ou seja, se for verdadeira em algum modelo
Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se
for falsa em todas as interpretações
Ou seja, se não for verdadeira em nenhum modelo
Satisfatibilidade está ligada a validade:
α é válida sse ¬α for insatisfatı́vel
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob
alguma interpretação
Ou seja, se for verdadeira em algum modelo
Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se
for falsa em todas as interpretações
Ou seja, se não for verdadeira em nenhum modelo
Satisfatibilidade está ligada a validade:
α é válida sse ¬α for insatisfatı́vel
Da mesma forma, α é satisfatı́vel sse ¬α não for válida
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Satisfatibilidade também está ligada a inferência:
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Satisfatibilidade também está ligada a inferência:
BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Satisfatibilidade também está ligada a inferência:
BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel
Ou seja, prova-se α a partir de BC por reductio ad
absurdum
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Satisfatibilidade também está ligada a inferência:
BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel
Ou seja, prova-se α a partir de BC por reductio ad
absurdum
Também conhecida como prova por refutação ou
contradição
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Satisfatibilidade também está ligada a inferência:
BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel
Ou seja, prova-se α a partir de BC por reductio ad
absurdum
Também conhecida como prova por refutação ou
contradição
Assume-se α como falsa e mostra-se que isso leva a uma contradição
com algum axioma da base
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade
Satisfatibilidade também está ligada a inferência:
BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel
Ou seja, prova-se α a partir de BC por reductio ad
absurdum
Também conhecida como prova por refutação ou
contradição
Assume-se α como falsa e mostra-se que isso leva a uma contradição
com algum axioma da base
Veremos melhor mais adiante...
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex:
Fumaça → Fumaça
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex:
Fumaça → Fumaça
Válida (tautologia)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex:
Fumaça → Fumaça
Válida (tautologia)
Fumaça → Fogo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex:
Fumaça → Fumaça
Válida (tautologia)
Fumaça → Fogo
Não válida (Fumaça = V, Fogo = F)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex:
Fumaça → Fumaça
Válida (tautologia)
Fumaça → Fogo
Não válida (Fumaça = V, Fogo = F)
Satisfatı́vel
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex:
Fumaça → Fumaça
Válida (tautologia)
Fumaça → Fogo
Não válida (Fumaça = V, Fogo = F)
Satisfatı́vel
(Fumaça → Fogo) → (¬Fumaça → ¬Fogo)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex:
Fumaça → Fumaça
Válida (tautologia)
Fumaça → Fogo
Não válida (Fumaça = V, Fogo = F)
Satisfatı́vel
(Fumaça → Fogo) → (¬Fumaça → ¬Fogo)
Não válida (Fumaça = F, Fogo = V)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico
Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex:
Fumaça → Fumaça
Válida (tautologia)
Fumaça → Fogo
Não válida (Fumaça = V, Fogo = F)
Satisfatı́vel
(Fumaça → Fogo) → (¬Fumaça → ¬Fogo)
Não válida (Fumaça = F, Fogo = V)
Satisfatı́vel
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Inferência em uma Base de Conhecimento
Vimos que uma base de conhecimento é um
conjunto de sentenças
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Inferência em uma Base de Conhecimento
Vimos que uma base de conhecimento é um
conjunto de sentenças
Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Inferência em uma Base de Conhecimento
Vimos que uma base de conhecimento é um
conjunto de sentenças
Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato)
Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Inferência em uma Base de Conhecimento
Vimos que uma base de conhecimento é um
conjunto de sentenças
Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato)
Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn
Inferência:
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Inferência em uma Base de Conhecimento
Vimos que uma base de conhecimento é um
conjunto de sentenças
Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato)
Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn
Inferência:
Busca decidir se Base |= α, para algum α
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Inferência em uma Base de Conhecimento
Vimos que uma base de conhecimento é um
conjunto de sentenças
Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato)
Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn
Inferência:
Busca decidir se Base |= α, para algum α
Como?
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Inferência em uma Base de Conhecimento
Vimos que uma base de conhecimento é um
conjunto de sentenças
Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato)
Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn
Inferência:
Busca decidir se Base |= α, para algum α
Como?
Provando (ou não) que Base |= α
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Provas: Algoritmo
Verificação do Modelo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Provas: Algoritmo
Verificação do Modelo
Enumere todas as interpretações (modelos)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Provas: Algoritmo
Verificação do Modelo
Enumere todas as interpretações (modelos)
Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são
verdadeiros
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Provas: Algoritmo
Verificação do Modelo
Enumere todas as interpretações (modelos)
Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são
verdadeiros
Ou seja, aquelas em que a BC é verdadeira
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Provas: Algoritmo
Verificação do Modelo
Enumere todas as interpretações (modelos)
Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são
verdadeiros
Ou seja, aquelas em que a BC é verdadeira
Verifique se α é verdadeiro em todos eles
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Provas: Algoritmo
Verificação do Modelo
Enumere todas as interpretações (modelos)
Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são
verdadeiros
Ou seja, aquelas em que a BC é verdadeira
Verifique se α é verdadeiro em todos eles
Ou seja, decida se BC |= α
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Provas: Algoritmo
Verificação do Modelo
Enumere todas as interpretações (modelos)
Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são
verdadeiros
Ou seja, aquelas em que a BC é verdadeira
Verifique se α é verdadeiro em todos eles
Ou seja, decida se BC |= α
Verificando, na força bruta, se BC → α é verdadeiro em
todo modelo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
A aula foi boa (G)?
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
A aula foi boa (G)?
Enumere todas as
interpretações
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
A aula foi boa (G)?
Enumere todas as
interpretações
S H G S → H H → G
V V V
V V F
V F V
V F F
F V V
F V F
F F V
F F F
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
A aula foi boa (G)?
Enumere todas as
interpretações
Derive as proposições da
base de conhecimento,
com base nesses valores
S H G S → H H → G
V V V
V V F
V F V
V F F
F V V
F V F
F F V
F F F
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Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
A aula foi boa (G)?
Enumere todas as
interpretações
Derive as proposições da
base de conhecimento,
com base nesses valores
S H G S → H H → G
V V V V V
V V F V F
V F V F V
V F F F V
F V V V V
F V F V F
F F V V V
F F F V V
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Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
A aula foi boa (G)?
Veja qual interpretação
tem como verdadeira toda
a base
S H G S → H H → G
V V V V V
V V F V F
V F V F V
V F F F V
F V V V V
F V F V F
F F V V V
F F F V V
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Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
A aula foi boa (G)?
Veja qual interpretação
tem como verdadeira toda
a base
S H G S → H H → G
V V V V V
V V F V F
V F V F V
V F F F V
F V V V V
F V F V F
F F V V V
F F F V V
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Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
A aula foi boa (G)?
Veja qual interpretação
tem como verdadeira toda
a base
S H G S → H H → G
V V V V V
V V F V F
V F V F V
V F F F V
F V V V V
F V F V F
F F V V V
F F F V V
Verifique G em toda interpretação na qual a base é
verdadeira:
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Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo: Exemplo
Base de dados:
Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H)
Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G)
Hoje há sol (S)
A aula foi boa (G)?
Veja qual interpretação
tem como verdadeira toda
a base
S H G S → H H → G
V V V V V
V V F V F
V F V F V
V F F F V
F V V V V
F V F V F
F F V V V
F F F V V
Verifique G em toda interpretação na qual a base é
verdadeira: a aula foi boa
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 39 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Note que:
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Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Note que:
Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC
é verdadeira, então BC |= S
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Note que:
Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC
é verdadeira, então BC |= S
Se S for verdadeira em pelo menos um deles (uma linha na
tabela), então BC → S (nesse modelo)
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Note que:
Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC
é verdadeira, então BC |= S
Se S for verdadeira em pelo menos um deles (uma linha na
tabela), então BC → S (nesse modelo)
Método dispendioso:
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Note que:
Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC
é verdadeira, então BC |= S
Se S for verdadeira em pelo menos um deles (uma linha na
tabela), então BC → S (nesse modelo)
Método dispendioso:
Ocupa muita memória
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Note que:
Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC
é verdadeira, então BC |= S
Se S for verdadeira em pelo menos um deles (uma linha na
tabela), então BC → S (nesse modelo)
Método dispendioso:
Ocupa muita memória
Tempo de execução muito longo, dependendo do tamanho
da base
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Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Solução: Aplicação de regras de inferência
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Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Solução: Aplicação de regras de inferência
Modo de testar se uma BC |= S sem enumerar todas as
possı́veis interpretações
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 41 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Solução: Aplicação de regras de inferência
Modo de testar se uma BC |= S sem enumerar todas as
possı́veis interpretações
Aplicam-se regras de inferência diretamente a sentenças na
BC para construir uma prova para a sentença desejada
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 41 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Solução: Aplicação de regras de inferência
Modo de testar se uma BC |= S sem enumerar todas as
possı́veis interpretações
Aplicam-se regras de inferência diretamente a sentenças na
BC para construir uma prova para a sentença desejada
Não há necessidade de se consultar o modelo
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 41 / 43
Lógica Proposicional e Inferência
Verificação do Modelo
Solução: Aplicação de regras de inferência
Modo de testar se uma BC |= S sem enumerar todas as
possı́veis interpretações
Aplicam-se regras de inferência diretamente a sentenças na
BC para construir uma prova para a sentença desejada
Não há necessidade de se consultar o modelo
Mais eficiente que a verificação do modelo, se o número de
modelos for grande e o comprimento da prova pequeno
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 41 / 43
Referências
Russell, S.; Norvig P. (2010): Artificial Intelligence: A Modern
Approach. Prentice Hall. 3a ed.
Slides do livro:
http://aima.eecs.berkeley.edu/slides-pdf/
Nicoletti, M.C. (2017): A Cartilha da Lógica. LTC. 3a ed.
Suppes, P. (1957): Introduction to Logic. Van Nostrand
Reinhold Co.
Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 42 / 43
Referências
http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Electrical-Engineering-
and-Computer-Science/6-034Spring-2005/
LectureNotes/index.htm
https://pt.wikipedia.org/wiki/Acarretamento
http:
//www.math.niu.edu/~richard/Math101/implies.pdf
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(ACH2044) Inteligência Artificial - Aula 08

  • 1. Inteligência Artificial – ACH2016 Aula 08 – Sistemas baseados em conhecimento: Lógica proposicional Norton Trevisan Roman (norton@usp.br) 27 de março de 2019 Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 1 / 43
  • 2. Sistemas Baseados em Conhecimento Componentes centrais: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
  • 3. Sistemas Baseados em Conhecimento Componentes centrais: Base de conhecimento Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
  • 4. Sistemas Baseados em Conhecimento Componentes centrais: Base de conhecimento Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal → linguagem de representação do conhecimento Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
  • 5. Sistemas Baseados em Conhecimento Componentes centrais: Base de conhecimento Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal → linguagem de representação do conhecimento Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
  • 6. Sistemas Baseados em Conhecimento Componentes centrais: Base de conhecimento Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal → linguagem de representação do conhecimento Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre um certo assunto Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
  • 7. Sistemas Baseados em Conhecimento Componentes centrais: Base de conhecimento Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal → linguagem de representação do conhecimento Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre um certo assunto Motor de inferência Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
  • 8. Sistemas Baseados em Conhecimento Componentes centrais: Base de conhecimento Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal → linguagem de representação do conhecimento Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre um certo assunto Motor de inferência Deriva novas sentenças a partir de antigas Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
  • 9. Sistemas Baseados em Conhecimento Componentes centrais: Base de conhecimento Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal → linguagem de representação do conhecimento Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre um certo assunto Motor de inferência Deriva novas sentenças a partir de antigas Pode ser determinı́stico (fatos) ou probabilı́stico (incerteza) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
  • 10. Sistemas Baseados em Conhecimento Componentes centrais: Base de conhecimento Conjunto de sentenças expressas em uma linguagem formal → linguagem de representação do conhecimento Cada sentença representa uma afirmação sobre o mundo Pode conter tanto informação especı́fica quanto regras sobre um certo assunto Motor de inferência Deriva novas sentenças a partir de antigas Pode ser determinı́stico (fatos) ou probabilı́stico (incerteza) Pode usar ambos enfoques Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 2 / 43
  • 11. SBC – Construção Abordagem Declarativa Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
  • 12. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve haver um meio de adicionar novas sentenças Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
  • 13. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve haver um meio de adicionar novas sentenças Deve haver um meio de perguntar o que se sabe Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
  • 14. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve haver um meio de adicionar novas sentenças Deve haver um meio de perguntar o que se sabe Diga ao sistema o que ele precisa saber (ou ele mesmo diz, com base em sua percepção ou aprendizado) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
  • 15. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve haver um meio de adicionar novas sentenças Deve haver um meio de perguntar o que se sabe Diga ao sistema o que ele precisa saber (ou ele mesmo diz, com base em sua percepção ou aprendizado) Ele então descobre o que deve fazer (a partir da base de conhecimento) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
  • 16. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve haver um meio de adicionar novas sentenças Deve haver um meio de perguntar o que se sabe Diga ao sistema o que ele precisa saber (ou ele mesmo diz, com base em sua percepção ou aprendizado) Ele então descobre o que deve fazer (a partir da base de conhecimento) Deve haver uma linguagem de representação Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 3 / 43
  • 17. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve ser capaz de: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
  • 18. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve ser capaz de: Representar estados, ações etc Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
  • 19. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve ser capaz de: Representar estados, ações etc Incorporar novas informações Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
  • 20. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve ser capaz de: Representar estados, ações etc Incorporar novas informações Atualizar a representação interna do mundo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
  • 21. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve ser capaz de: Representar estados, ações etc Incorporar novas informações Atualizar a representação interna do mundo Deduzir propriedades escondidas do mundo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
  • 22. SBC – Construção Abordagem Declarativa Deve ser capaz de: Representar estados, ações etc Incorporar novas informações Atualizar a representação interna do mundo Deduzir propriedades escondidas do mundo Deduzir ações apropriadas Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 4 / 43
  • 23. SBC – Construção Abordagem Procedimental Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 5 / 43
  • 24. SBC – Construção Abordagem Procedimental Codifica comportamentos desejados diretamente no código do programa Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 5 / 43
  • 25. SBC – Construção Abordagem Procedimental Codifica comportamentos desejados diretamente no código do programa Minimiza o papel de representação explı́cita Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 5 / 43
  • 26. SBC – Construção Abordagem Procedimental Codifica comportamentos desejados diretamente no código do programa Minimiza o papel de representação explı́cita Bons SBCs devem combinar ambos enfoques declarativo e procedimental Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 5 / 43
  • 27. Sistemas Especialistas Definição Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
  • 28. Sistemas Especialistas Definição São sistemas que imitam o comportamento de um especialista humano Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
  • 29. Sistemas Especialistas Definição São sistemas que imitam o comportamento de um especialista humano Usam a informação dada pelo usuário para dar uma opinião sobre um certo assunto Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
  • 30. Sistemas Especialistas Definição São sistemas que imitam o comportamento de um especialista humano Usam a informação dada pelo usuário para dar uma opinião sobre um certo assunto Fazem perguntas até que possa identificar um objeto que responda à pergunta do usuário Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
  • 31. Sistemas Especialistas Definição São sistemas que imitam o comportamento de um especialista humano Usam a informação dada pelo usuário para dar uma opinião sobre um certo assunto Fazem perguntas até que possa identificar um objeto que responda à pergunta do usuário São um tipo de Sistema Baseado em Conhecimento Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
  • 32. Sistemas Especialistas Definição São sistemas que imitam o comportamento de um especialista humano Usam a informação dada pelo usuário para dar uma opinião sobre um certo assunto Fazem perguntas até que possa identificar um objeto que responda à pergunta do usuário São um tipo de Sistema Baseado em Conhecimento Têm base de conhecimento Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
  • 33. Sistemas Especialistas Definição São sistemas que imitam o comportamento de um especialista humano Usam a informação dada pelo usuário para dar uma opinião sobre um certo assunto Fazem perguntas até que possa identificar um objeto que responda à pergunta do usuário São um tipo de Sistema Baseado em Conhecimento Têm base de conhecimento Têm motor de inferência Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 6 / 43
  • 34. Lógica Definição Linguagem formal para representar informação Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
  • 35. Lógica Definição Linguagem formal para representar informação Permite que conclusões sejam tiradas Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
  • 36. Lógica Definição Linguagem formal para representar informação Permite que conclusões sejam tiradas Possui: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
  • 37. Lógica Definição Linguagem formal para representar informação Permite que conclusões sejam tiradas Possui: Sintaxe Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
  • 38. Lógica Definição Linguagem formal para representar informação Permite que conclusões sejam tiradas Possui: Sintaxe Semântica Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
  • 39. Lógica Definição Linguagem formal para representar informação Permite que conclusões sejam tiradas Possui: Sintaxe Semântica Algum modo de manipular expressões na linguagem Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
  • 40. Lógica Definição Linguagem formal para representar informação Permite que conclusões sejam tiradas Possui: Sintaxe Semântica Algum modo de manipular expressões na linguagem Sintaxe Define uma sentença na linguagem Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
  • 41. Lógica Definição Linguagem formal para representar informação Permite que conclusões sejam tiradas Possui: Sintaxe Semântica Algum modo de manipular expressões na linguagem Sintaxe Define uma sentença na linguagem Que expressões são válidas (o que é permitido escrever) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 7 / 43
  • 42. Lógica Semântica Define o significado de cada sentença Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
  • 43. Lógica Semântica Define o significado de cada sentença Sintaxe é a forma, semântica o conteúdo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
  • 44. Lógica Semântica Define o significado de cada sentença Sintaxe é a forma, semântica o conteúdo Representa uma interpretação para a sentença Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
  • 45. Lógica Semântica Define o significado de cada sentença Sintaxe é a forma, semântica o conteúdo Representa uma interpretação para a sentença Define então a veracidade dessa sentença nessa interpretação Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
  • 46. Lógica Semântica Define o significado de cada sentença Sintaxe é a forma, semântica o conteúdo Representa uma interpretação para a sentença Define então a veracidade dessa sentença nessa interpretação Sistema de provas Modo de manipular expressões sintáticas para obter outras expressões sintáticas (que nos dizem algo novo) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 8 / 43
  • 47. Lógica Sistema de provas: Utilidade Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões sobre o que está acontecendo a partir de resultados de sensores Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
  • 48. Lógica Sistema de provas: Utilidade Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões sobre o que está acontecendo a partir de resultados de sensores O que implicam determinados resultados dos sensores? Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
  • 49. Lógica Sistema de provas: Utilidade Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões sobre o que está acontecendo a partir de resultados de sensores O que implicam determinados resultados dos sensores? Ou vislumbrar os efeitos de uma ação, caso seja executada Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
  • 50. Lógica Sistema de provas: Utilidade Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões sobre o que está acontecendo a partir de resultados de sensores O que implicam determinados resultados dos sensores? Ou vislumbrar os efeitos de uma ação, caso seja executada O que aconteceria SE eu fizesse tal coisa? Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
  • 51. Lógica Sistema de provas: Utilidade Pode ser usado, por exemplo para tirar conclusões sobre o que está acontecendo a partir de resultados de sensores O que implicam determinados resultados dos sensores? Ou vislumbrar os efeitos de uma ação, caso seja executada O que aconteceria SE eu fizesse tal coisa? Que conclusões posso tirar sobre o estado do mundo CASO eu faça tal coisa? Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 9 / 43
  • 52. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
  • 53. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica O raciocı́nio lógico envolve a relação de consequência lógica entre sentenças Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
  • 54. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica O raciocı́nio lógico envolve a relação de consequência lógica entre sentenças A ideia de que uma sentença segue logicamente de outra(s) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
  • 55. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica O raciocı́nio lógico envolve a relação de consequência lógica entre sentenças A ideia de que uma sentença segue logicamente de outra(s) Ou, contrariamente, que uma ou mais sentenças acarretam (entail) outra Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
  • 56. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica O raciocı́nio lógico envolve a relação de consequência lógica entre sentenças A ideia de que uma sentença segue logicamente de outra(s) Ou, contrariamente, que uma ou mais sentenças acarretam (entail) outra Escrita matematicamente como α1, α2, . . . , αn |= β Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
  • 57. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica O raciocı́nio lógico envolve a relação de consequência lógica entre sentenças A ideia de que uma sentença segue logicamente de outra(s) Ou, contrariamente, que uma ou mais sentenças acarretam (entail) outra Escrita matematicamente como α1, α2, . . . , αn |= β β é consequência lógica (segue logicamente) de α1, . . . , αn Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
  • 58. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica O raciocı́nio lógico envolve a relação de consequência lógica entre sentenças A ideia de que uma sentença segue logicamente de outra(s) Ou, contrariamente, que uma ou mais sentenças acarretam (entail) outra Escrita matematicamente como α1, α2, . . . , αn |= β β é consequência lógica (segue logicamente) de α1, . . . , αn α1, . . . , αn acarretam β Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 10 / 43
  • 59. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica – Definição α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem simultaneamente verdadeiras, β também seja verdadeiro Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
  • 60. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica – Definição α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem simultaneamente verdadeiras, β também seja verdadeiro Uma interpretação define a veracidade de todas as sentenças envolvidas Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
  • 61. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica – Definição α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem simultaneamente verdadeiras, β também seja verdadeiro Uma interpretação define a veracidade de todas as sentenças envolvidas Ex: α1 = V , α2 = F, . . . , αn = F, β = V Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
  • 62. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica – Definição α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem simultaneamente verdadeiras, β também seja verdadeiro Uma interpretação define a veracidade de todas as sentenças envolvidas Ex: α1 = V , α2 = F, . . . , αn = F, β = V Trata-se de uma relação entre sentenças (sintaxe) baseada em semântica Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
  • 63. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica – Definição α1, α2, . . . , αn |= β se e somente se, em qualquer interpretação em que α1, α2, . . . , αn forem simultaneamente verdadeiras, β também seja verdadeiro Uma interpretação define a veracidade de todas as sentenças envolvidas Ex: α1 = V , α2 = F, . . . , αn = F, β = V Trata-se de uma relação entre sentenças (sintaxe) baseada em semântica Bastante parecida com implicação Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 11 / 43
  • 64. Raciocı́nio Lógico Inferência Considere a base de conhecimentos (BC) como sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do problema Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
  • 65. Raciocı́nio Lógico Inferência Considere a base de conhecimentos (BC) como sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do problema Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas) α1, α2, . . . , αn Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
  • 66. Raciocı́nio Lógico Inferência Considere a base de conhecimentos (BC) como sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do problema Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas) α1, α2, . . . , αn Se um algoritmo de inferência i puder derivar α a partir de BC, dizemos que BC `i α Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
  • 67. Raciocı́nio Lógico Inferência Considere a base de conhecimentos (BC) como sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do problema Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas) α1, α2, . . . , αn Se um algoritmo de inferência i puder derivar α a partir de BC, dizemos que BC `i α Ou seja, α é derivada de BC por i Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
  • 68. Raciocı́nio Lógico Inferência Considere a base de conhecimentos (BC) como sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do problema Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas) α1, α2, . . . , αn Se um algoritmo de inferência i puder derivar α a partir de BC, dizemos que BC `i α Ou seja, α é derivada de BC por i Ou i deriva α a partir de BC Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
  • 69. Raciocı́nio Lógico Inferência Considere a base de conhecimentos (BC) como sendo tudo que sabemos sobre o domı́nio do problema Uma coleção de sentenças (também chamadas axiomas) α1, α2, . . . , αn Se um algoritmo de inferência i puder derivar α a partir de BC, dizemos que BC `i α Ou seja, α é derivada de BC por i Ou i deriva α a partir de BC Inferimos α de BC Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 12 / 43
  • 70. Raciocı́nio Lógico Inferência Consistência: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
  • 71. Raciocı́nio Lógico Inferência Consistência: Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças que seguem logicamente da base é dito consistente Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
  • 72. Raciocı́nio Lógico Inferência Consistência: Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças que seguem logicamente da base é dito consistente Ou seja, i é consistente se, toda vez que BC `i α, também for verdade que BC |= α Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
  • 73. Raciocı́nio Lógico Inferência Consistência: Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças que seguem logicamente da base é dito consistente Ou seja, i é consistente se, toda vez que BC `i α, também for verdade que BC |= α Completude Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
  • 74. Raciocı́nio Lógico Inferência Consistência: Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças que seguem logicamente da base é dito consistente Ou seja, i é consistente se, toda vez que BC `i α, também for verdade que BC |= α Completude Um algoritmo de inferência que deriva qualquer sentença que siga logicamente é dito completo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
  • 75. Raciocı́nio Lógico Inferência Consistência: Um algoritmo de inferência que deriva somente sentenças que seguem logicamente da base é dito consistente Ou seja, i é consistente se, toda vez que BC `i α, também for verdade que BC |= α Completude Um algoritmo de inferência que deriva qualquer sentença que siga logicamente é dito completo Ou seja, i é completo se, toda vez que BC |= α, também for verdade que BC `i α Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 13 / 43
  • 76. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
  • 77. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência Consequência lógica é então básica para inferência Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
  • 78. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência Consequência lógica é então básica para inferência Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja verdadeiro e Q falso Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
  • 79. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência Consequência lógica é então básica para inferência Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja verdadeiro e Q falso Pois isso seria uma interpretação (P = V , Q = F) em que P |= Q não valeria Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
  • 80. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência Consequência lógica é então básica para inferência Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja verdadeiro e Q falso Pois isso seria uma interpretação (P = V , Q = F) em que P |= Q não valeria Assim, se BC |= α, então BC ser verdadeira faz com que α necessariamente também o seja Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
  • 81. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência Consequência lógica é então básica para inferência Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja verdadeiro e Q falso Pois isso seria uma interpretação (P = V , Q = F) em que P |= Q não valeria Assim, se BC |= α, então BC ser verdadeira faz com que α necessariamente também o seja Da mesma forma, se a base for verdadeira, então qualquer sentença α derivada dela por um procedimento de inferência i consistente (BC `i α) também será verdadeira Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
  • 82. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência Consequência lógica é então básica para inferência Se P |= Q, então não pode haver situação em que P seja verdadeiro e Q falso Pois isso seria uma interpretação (P = V , Q = F) em que P |= Q não valeria Assim, se BC |= α, então BC ser verdadeira faz com que α necessariamente também o seja Da mesma forma, se a base for verdadeira, então qualquer sentença α derivada dela por um procedimento de inferência i consistente (BC `i α) também será verdadeira E assim qualquer afirmação derivada da base será verdadeira Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 14 / 43
  • 83. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência Se cada sentença na base corresponder a um aspecto do mundo real, ao derivarmos novas sentenças estaremos inferindo novos aspectos desse mesmo mundo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 15 / 43
  • 84. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência Se cada sentença na base corresponder a um aspecto do mundo real, ao derivarmos novas sentenças estaremos inferindo novos aspectos desse mesmo mundo Fonte: AIMA. Russell & Norvig. Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 15 / 43
  • 85. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência: Exemplo Base: Se ele depositar R$ 2,00 na máquina, terá um refrigerante Se ele tiver um refrigerante, comprará um lanche Ele depositou R$ 2,00 Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 16 / 43
  • 86. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência: Exemplo Base: Se ele depositar R$ 2,00 na máquina, terá um refrigerante Se ele tiver um refrigerante, comprará um lanche Ele depositou R$ 2,00 Inferência: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 16 / 43
  • 87. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência: Exemplo Base: Se ele depositar R$ 2,00 na máquina, terá um refrigerante Se ele tiver um refrigerante, comprará um lanche Ele depositou R$ 2,00 Inferência: Ele comprou o lanche Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 16 / 43
  • 88. Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica e Inferência: Exemplo Base: Se ele depositar R$ 2,00 na máquina, terá um refrigerante Se ele tiver um refrigerante, comprará um lanche Ele depositou R$ 2,00 Inferência: Ele comprou o lanche Conhecimento novo, inferido das 3 proposições acima Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 16 / 43
  • 89. Lógica Proposicional Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 17 / 43
  • 90. Lógica Proposicional Sintaxe Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
  • 91. Lógica Proposicional Sintaxe Sentenças atômicas Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
  • 92. Lógica Proposicional Sintaxe Sentenças atômicas Consistem de um único sı́mbolo proposicional Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
  • 93. Lógica Proposicional Sintaxe Sentenças atômicas Consistem de um único sı́mbolo proposicional Sı́mbolos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
  • 94. Lógica Proposicional Sintaxe Sentenças atômicas Consistem de um único sı́mbolo proposicional Sı́mbolos Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou falsas Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
  • 95. Lógica Proposicional Sintaxe Sentenças atômicas Consistem de um único sı́mbolo proposicional Sı́mbolos Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou falsas Sı́mbolos com significado variável: P, Q, R etc Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
  • 96. Lógica Proposicional Sintaxe Sentenças atômicas Consistem de um único sı́mbolo proposicional Sı́mbolos Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou falsas Sı́mbolos com significado variável: P, Q, R etc Sı́mbolos com significado fixo: Verdadeiro e Falso Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
  • 97. Lógica Proposicional Sintaxe Sentenças atômicas Consistem de um único sı́mbolo proposicional Sı́mbolos Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou falsas Sı́mbolos com significado variável: P, Q, R etc Sı́mbolos com significado fixo: Verdadeiro e Falso Sentenças compostas (ou complexas) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
  • 98. Lógica Proposicional Sintaxe Sentenças atômicas Consistem de um único sı́mbolo proposicional Sı́mbolos Representam proposições, que podem ser verdadeiras ou falsas Sı́mbolos com significado variável: P, Q, R etc Sı́mbolos com significado fixo: Verdadeiro e Falso Sentenças compostas (ou complexas) São construı́das a partir de sentenças mais simples, por meio de conectivos lógicos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 18 / 43
  • 99. Lógica Proposicional Sintaxe: Conectivos Lógicos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
  • 100. Lógica Proposicional Sintaxe: Conectivos Lógicos ¬ (não): negação Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
  • 101. Lógica Proposicional Sintaxe: Conectivos Lógicos ¬ (não): negação ∧ (e): conjunção Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
  • 102. Lógica Proposicional Sintaxe: Conectivos Lógicos ¬ (não): negação ∧ (e): conjunção ∨ (ou): disjunção Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
  • 103. Lógica Proposicional Sintaxe: Conectivos Lógicos ¬ (não): negação ∧ (e): conjunção ∨ (ou): disjunção → ou ⇒ (implica): implicação ou condicional Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
  • 104. Lógica Proposicional Sintaxe: Conectivos Lógicos ¬ (não): negação ∧ (e): conjunção ∨ (ou): disjunção → ou ⇒ (implica): implicação ou condicional A → B: A é a premissa ou antecedente, e B a conclusão ou consequente Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
  • 105. Lógica Proposicional Sintaxe: Conectivos Lógicos ¬ (não): negação ∧ (e): conjunção ∨ (ou): disjunção → ou ⇒ (implica): implicação ou condicional A → B: A é a premissa ou antecedente, e B a conclusão ou consequente ↔ ou ⇔ (se e somente se): bicondicional ou equivalência Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
  • 106. Lógica Proposicional Sintaxe: Conectivos Lógicos ¬ (não): negação ∧ (e): conjunção ∨ (ou): disjunção → ou ⇒ (implica): implicação ou condicional A → B: A é a premissa ou antecedente, e B a conclusão ou consequente ↔ ou ⇔ (se e somente se): bicondicional ou equivalência A ↔ B: B será verdade se e somente se A for verdade Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 19 / 43
  • 107. Lógica Proposicional Sintaxe: Gramática formal Sentença → Sentença Atômica | Sentença Composta Sentença Atômica → Verdadeiro | Falso | Sı́mbolo Sı́mbolo → P | Q | R | . . . Sentença Composta → ( Sentença ) | [ Sentença ] | ¬Sentença | Sentença ∧ Sentença | Sentença ∨ Sentença | Sentença ⇒ Sentença | Sentença ⇔ Sentença Precedência de operadores: ¬, ∧, ∨, ⇒, ⇔ Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 20 / 43
  • 108. Lógica Proposicional Sintaxe: Gramática formal [ ] e ( ) signifi- cam a mesma coisa Sentença → Sentença Atômica | Sentença Composta Sentença Atômica → Verdadeiro | Falso | Sı́mbolo Sı́mbolo → P | Q | R | . . . Sentença Composta → ( Sentença ) | [ Sentença ] | ¬Sentença | Sentença ∧ Sentença | Sentença ∨ Sentença | Sentença ⇒ Sentença | Sentença ⇔ Sentença Precedência de operadores: ¬, ∧, ∨, ⇒, ⇔ Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 20 / 43
  • 109. Lógica Proposicional Sintaxe: Gramática formal Apenas dão mais opções para leitura Sentença → Sentença Atômica | Sentença Composta Sentença Atômica → Verdadeiro | Falso | Sı́mbolo Sı́mbolo → P | Q | R | . . . Sentença Composta → ( Sentença ) | [ Sentença ] | ¬Sentença | Sentença ∧ Sentença | Sentença ∨ Sentença | Sentença ⇒ Sentença | Sentença ⇔ Sentença Precedência de operadores: ¬, ∧, ∨, ⇒, ⇔ Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 20 / 43
  • 110. Lógica Proposicional Semântica Define as regras para determinar a veracidade de qualquer sentença com respeito a um modelo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
  • 111. Lógica Proposicional Semântica Define as regras para determinar a veracidade de qualquer sentença com respeito a um modelo Especifica como calcular o valor verdade (verdadeiro ou falso) de qualquer sentença, dado um modelo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
  • 112. Lógica Proposicional Semântica Define as regras para determinar a veracidade de qualquer sentença com respeito a um modelo Especifica como calcular o valor verdade (verdadeiro ou falso) de qualquer sentença, dado um modelo Associa assim um valor a um sı́mbolo ou sentença (dá seu significado): Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
  • 113. Lógica Proposicional Semântica Define as regras para determinar a veracidade de qualquer sentença com respeito a um modelo Especifica como calcular o valor verdade (verdadeiro ou falso) de qualquer sentença, dado um modelo Associa assim um valor a um sı́mbolo ou sentença (dá seu significado): Verdadeiro ou falso Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
  • 114. Lógica Proposicional Semântica Define as regras para determinar a veracidade de qualquer sentença com respeito a um modelo Especifica como calcular o valor verdade (verdadeiro ou falso) de qualquer sentença, dado um modelo Associa assim um valor a um sı́mbolo ou sentença (dá seu significado): Verdadeiro ou falso Avalia sentenças complexas com base na precedência dos operadores Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 21 / 43
  • 115. Lógica Proposicional Semântica: Modelo Em lógica proposicional, um modelo simplesmente fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
  • 116. Lógica Proposicional Semântica: Modelo Em lógica proposicional, um modelo simplesmente fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional Ou seja, define seu valor dentro do modelo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
  • 117. Lógica Proposicional Semântica: Modelo Em lógica proposicional, um modelo simplesmente fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional Ou seja, define seu valor dentro do modelo É o que chamávamos de “Interpretação” Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
  • 118. Lógica Proposicional Semântica: Modelo Em lógica proposicional, um modelo simplesmente fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional Ou seja, define seu valor dentro do modelo É o que chamávamos de “Interpretação” Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1, P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
  • 119. Lógica Proposicional Semântica: Modelo Em lógica proposicional, um modelo simplesmente fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional Ou seja, define seu valor dentro do modelo É o que chamávamos de “Interpretação” Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1, P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos m1 = {P1 = f , P2 = v, P3 = v} Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
  • 120. Lógica Proposicional Semântica: Modelo Em lógica proposicional, um modelo simplesmente fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional Ou seja, define seu valor dentro do modelo É o que chamávamos de “Interpretação” Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1, P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos m1 = {P1 = f , P2 = v, P3 = v} m2 = {P1 = v, P2 = v, P3 = v} Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
  • 121. Lógica Proposicional Semântica: Modelo Em lógica proposicional, um modelo simplesmente fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional Ou seja, define seu valor dentro do modelo É o que chamávamos de “Interpretação” Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1, P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos m1 = {P1 = f , P2 = v, P3 = v} m2 = {P1 = v, P2 = v, P3 = v} . . . Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
  • 122. Lógica Proposicional Semântica: Modelo Em lógica proposicional, um modelo simplesmente fixa o valor verdade para cada sı́mbolo proposicional Ou seja, define seu valor dentro do modelo É o que chamávamos de “Interpretação” Ex: Se as sentenças na base usam os sı́mbolos P1, P2 e P3, poderemos ter os seguintes modelos m1 = {P1 = f , P2 = v, P3 = v} m2 = {P1 = v, P2 = v, P3 = v} . . . Com 3 sı́mbolos teremos 23 = 8 possı́veis modelos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 22 / 43
  • 123. Lógica Proposicional Semântica Toda sentença é construı́das recursivamente a partir de sentenças atômicas Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
  • 124. Lógica Proposicional Semântica Toda sentença é construı́das recursivamente a partir de sentenças atômicas Precisamos então especificar como calcular a veracidade de sentenças atômicas Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
  • 125. Lógica Proposicional Semântica Toda sentença é construı́das recursivamente a partir de sentenças atômicas Precisamos então especificar como calcular a veracidade de sentenças atômicas E então de sentenças formadas com os conectivos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
  • 126. Lógica Proposicional Semântica Toda sentença é construı́das recursivamente a partir de sentenças atômicas Precisamos então especificar como calcular a veracidade de sentenças atômicas E então de sentenças formadas com os conectivos Tratamento de sentenças atômicas Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
  • 127. Lógica Proposicional Semântica Toda sentença é construı́das recursivamente a partir de sentenças atômicas Precisamos então especificar como calcular a veracidade de sentenças atômicas E então de sentenças formadas com os conectivos Tratamento de sentenças atômicas Verdadeiro é verdadeiro em qualquer modelo, assim como Falso é falso Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
  • 128. Lógica Proposicional Semântica Toda sentença é construı́das recursivamente a partir de sentenças atômicas Precisamos então especificar como calcular a veracidade de sentenças atômicas E então de sentenças formadas com os conectivos Tratamento de sentenças atômicas Verdadeiro é verdadeiro em qualquer modelo, assim como Falso é falso O valor verdade de qualquer outro sı́mbolo proposicional deve ser especificado diretamente no modelo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
  • 129. Lógica Proposicional Semântica Toda sentença é construı́das recursivamente a partir de sentenças atômicas Precisamos então especificar como calcular a veracidade de sentenças atômicas E então de sentenças formadas com os conectivos Tratamento de sentenças atômicas Verdadeiro é verdadeiro em qualquer modelo, assim como Falso é falso O valor verdade de qualquer outro sı́mbolo proposicional deve ser especificado diretamente no modelo Ex: em m1, P1 = falso Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 23 / 43
  • 130. Lógica Proposicional Semântica Regras Semânticas (dado um modelo m): Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
  • 131. Lógica Proposicional Semântica Regras Semânticas (dado um modelo m): ¬P é verdadeiro sse P for falso em m Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
  • 132. Lógica Proposicional Semântica Regras Semânticas (dado um modelo m): ¬P é verdadeiro sse P for falso em m P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem verdadeiras em m Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
  • 133. Lógica Proposicional Semântica Regras Semânticas (dado um modelo m): ¬P é verdadeiro sse P for falso em m P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem verdadeiras em m P ∨ Q é verdadeiro sse pelo menos uma das sentenças (P ou Q) for verdadeira Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
  • 134. Lógica Proposicional Semântica Regras Semânticas (dado um modelo m): ¬P é verdadeiro sse P for falso em m P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem verdadeiras em m P ∨ Q é verdadeiro sse pelo menos uma das sentenças (P ou Q) for verdadeira P → Q é verdadeiro a menos que P seja verdadeiro e Q seja falso em m Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
  • 135. Lógica Proposicional Semântica Regras Semânticas (dado um modelo m): ¬P é verdadeiro sse P for falso em m P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem verdadeiras em m P ∨ Q é verdadeiro sse pelo menos uma das sentenças (P ou Q) for verdadeira P → Q é verdadeiro a menos que P seja verdadeiro e Q seja falso em m P ↔ Q é verdadeiro sse P e Q forem ambos verdadeiros ou ambos falsos em m Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
  • 136. Lógica Proposicional Semântica Regras Semânticas (dado um modelo m): ¬P é verdadeiro sse P for falso em m P ∧ Q é verdadeiro sse ambas as sentenças (P e Q) forem verdadeiras em m P ∨ Q é verdadeiro sse pelo menos uma das sentenças (P ou Q) for verdadeira P → Q é verdadeiro a menos que P seja verdadeiro e Q seja falso em m P ↔ Q é verdadeiro sse P e Q forem ambos verdadeiros ou ambos falsos em m Ou seja, se (P → Q) ∧ (Q → P) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 24 / 43
  • 137. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Tabela Verdade P Q ¬P P ∧ Q P ∨ Q P ⇒ Q P ⇔ Q V V F V V V V V F F F V F F F V V F V V F F F V F F V V Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 25 / 43
  • 138. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Tabela Verdade P Q ¬P P ∧ Q P ∨ Q P ⇒ Q P ⇔ Q V V F V V V V V F F F V F F F V V F V V F F F V F F V V Além destes, há o ou exclusivo (P ⊕ Q) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 25 / 43
  • 139. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Tabela Verdade P Q ¬P P ∧ Q P ∨ Q P ⇒ Q P ⇔ Q V V F V V V V V F F F V F F F V V F V V F F F V F F V V Além destes, há o ou exclusivo (P ⊕ Q) falso quando P e Q forem ambos verdadeiros ou ambos falsos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 25 / 43
  • 140. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Tabela Verdade P Q ¬P P ∧ Q P ∨ Q P ⇒ Q P ⇔ Q V V F V V V V V F F F V F F F V V F V V F F F V F F V V Além destes, há o ou exclusivo (P ⊕ Q) falso quando P e Q forem ambos verdadeiros ou ambos falsos Ou seja, apenas um deles pode ser verdadeiro Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 25 / 43
  • 141. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Implicação P → Q Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
  • 142. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Implicação P → Q Não se trata de uma relação de causa e efeitos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
  • 143. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Implicação P → Q Não se trata de uma relação de causa e efeitos Pode ser vista como uma promessa: Se P então Q Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
  • 144. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Implicação P → Q Não se trata de uma relação de causa e efeitos Pode ser vista como uma promessa: Se P então Q P = V e Q = F significa que a promessa foi quebrada Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
  • 145. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Implicação P → Q Não se trata de uma relação de causa e efeitos Pode ser vista como uma promessa: Se P então Q P = V e Q = F significa que a promessa foi quebrada Mas, se P = F, não temos razão para crer que a promessa foi quebrada, independentemente de Q Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
  • 146. Lógica Proposicional Regras Semânticas: Implicação P → Q Não se trata de uma relação de causa e efeitos Pode ser vista como uma promessa: Se P então Q P = V e Q = F significa que a promessa foi quebrada Mas, se P = F, não temos razão para crer que a promessa foi quebrada, independentemente de Q Alternativamente, pode ser lida como “Se P for verdadeiro, então estou afirmando que Q é verdadeiro. Do contrário, não estou afirmando nada” Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 26 / 43
  • 147. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Se α |= β, então podemos dizer que α → β? Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
  • 148. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Se α |= β, então podemos dizer que α → β? Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β? Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
  • 149. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Se α |= β, então podemos dizer que α → β? Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β? Não necessariamente... Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
  • 150. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Se α |= β, então podemos dizer que α → β? Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β? Não necessariamente... α → β possui o significado “se α então β” Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
  • 151. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Se α |= β, então podemos dizer que α → β? Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β? Não necessariamente... α → β possui o significado “se α então β” Se α for verdadeiro, então β também o será Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
  • 152. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Se α |= β, então podemos dizer que α → β? Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β? Não necessariamente... α → β possui o significado “se α então β” Se α for verdadeiro, então β também o será Porém sem a obrigatoriedade dessa relação ser sempre verdadeira Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
  • 153. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Se α |= β, então podemos dizer que α → β? Ou seja, se β segue logicamente de α, então α implica β? Não necessariamente... α → β possui o significado “se α então β” Se α for verdadeiro, então β também o será Porém sem a obrigatoriedade dessa relação ser sempre verdadeira Assim, pode haver uma interpretação (um modelo) em que α → β seja falso (quando α = V e β = F) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 27 / 43
  • 154. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda interpretação Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
  • 155. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda interpretação Ex: Se chover, então molhará Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
  • 156. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda interpretação Ex: Se chover, então molhará Então chover → molhar (condicional) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
  • 157. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda interpretação Ex: Se chover, então molhará Então chover → molhar (condicional) Mas chover |= molhar? Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
  • 158. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda interpretação Ex: Se chover, então molhará Então chover → molhar (condicional) Mas chover |= molhar? “Vulcão lança chuva de cinzas na Cidade do México” (Manchete do Estadão, 01/08/2016) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
  • 159. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Consequência Lógica × Implicação Contudo, α |= β exige que a relação ocorra em toda interpretação Ex: Se chover, então molhará Então chover → molhar (condicional) Mas chover |= molhar? “Vulcão lança chuva de cinzas na Cidade do México” (Manchete do Estadão, 01/08/2016) Com |=, a implicação tem que ser verdadeira em toda interpretação Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 28 / 43
  • 160. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Uma tautologia é uma expressão composta que é necessariamente verdadeira, independentemente dos valores de seus componentes Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
  • 161. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Uma tautologia é uma expressão composta que é necessariamente verdadeira, independentemente dos valores de seus componentes Ou seja, é verdadeira em todos os modelos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
  • 162. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Uma tautologia é uma expressão composta que é necessariamente verdadeira, independentemente dos valores de seus componentes Ou seja, é verdadeira em todos os modelos Também chamada de expressão válida Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
  • 163. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Uma tautologia é uma expressão composta que é necessariamente verdadeira, independentemente dos valores de seus componentes Ou seja, é verdadeira em todos os modelos Também chamada de expressão válida Ex: P ∨ ¬P é sempre verdadeira Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
  • 164. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Uma tautologia é uma expressão composta que é necessariamente verdadeira, independentemente dos valores de seus componentes Ou seja, é verdadeira em todos os modelos Também chamada de expressão válida Ex: P ∨ ¬P é sempre verdadeira P ¬P P ∨ ¬P V F V F V V Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
  • 165. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Uma tautologia é uma expressão composta que é necessariamente verdadeira, independentemente dos valores de seus componentes Ou seja, é verdadeira em todos os modelos Também chamada de expressão válida Ex: P ∨ ¬P é sempre verdadeira P ¬P P ∨ ¬P V F V F V V Sua coluna na tabela verdade será sempre V Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 29 / 43
  • 166. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Ex: P ∧ Q → Q Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 30 / 43
  • 167. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Ex: P ∧ Q → Q P Q P ∧ Q P ∧ Q → Q V V V V V F F V F V F V F F F V Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 30 / 43
  • 168. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Ex: P ∧ Q → Q P Q P ∧ Q P ∧ Q → Q V V V V V F F V F V F V F F F V É uma tautologia Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 30 / 43
  • 169. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia Ex: P ∧ Q → Q P Q P ∧ Q P ∧ Q → Q V V V V V F F V F V F V F F F V É uma tautologia Não há situação (interpretação) em que P ∧ Q → Q possa ser falso Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 30 / 43
  • 170. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Dizemos então que α |= β se e somente se α → β for uma tautologia (Teorema da Dedução) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
  • 171. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Dizemos então que α |= β se e somente se α → β for uma tautologia (Teorema da Dedução) Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for válida). Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
  • 172. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Dizemos então que α |= β se e somente se α → β for uma tautologia (Teorema da Dedução) Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for válida). O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)? Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
  • 173. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Dizemos então que α |= β se e somente se α → β for uma tautologia (Teorema da Dedução) Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for válida). O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)? Sim Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
  • 174. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Dizemos então que α |= β se e somente se α → β for uma tautologia (Teorema da Dedução) Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for válida). O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)? Sim Dizemos que α ≡ β se e somente se α ↔ β for uma tautologia Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
  • 175. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Dizemos então que α |= β se e somente se α → β for uma tautologia (Teorema da Dedução) Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for válida). O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)? Sim Dizemos que α ≡ β se e somente se α ↔ β for uma tautologia Temos então uma equivalência tautológica (α e β são tautologicamente equivalentes) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
  • 176. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Dizemos então que α |= β se e somente se α → β for uma tautologia (Teorema da Dedução) Ou seja, se α tautologicamente implicar β (se α → β for válida). O mesmo ocorre com equivalência (α ↔ β)? Sim Dizemos que α ≡ β se e somente se α ↔ β for uma tautologia Temos então uma equivalência tautológica (α e β são tautologicamente equivalentes) α ≡ β se e somente se α |= β e β |= α Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 31 / 43
  • 177. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
  • 178. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B) A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B V V F F V F F V F F V F V V F V V F V F F F F V V V F F Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
  • 179. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Para serem equivalentes as colunas precisam ser idênticas Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B) A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B V V F F V F F V F F V F V V F V V F V F F F F V V V F F Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
  • 180. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Do contrário teremos um V → F, e α → β será falso Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B) A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B V V F F V F F V F F V F V V F V V F V F F F F V V V F F Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
  • 181. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Do contrário teremos um V → F, e α → β será falso Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B) A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B V V F F V F F V F F V F V V F V V F V F F F F V V V F F Se duas sentenças são tautologicamente equivalentes, então elas expressam essencialmente os mesmos fatos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
  • 182. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia, Consequência Lógica e Equivalência Do contrário teremos um V → F, e α → β será falso Ex: A ∧ ¬B ≡ ¬(¬A ∨ B) A B ¬A ¬B ¬A ∨ B ¬(¬A ∨ B) A ∧ ¬B V V F F V F F V F F V F V V F V V F V F F F F V V V F F Se duas sentenças são tautologicamente equivalentes, então elas expressam essencialmente os mesmos fatos E consequentemente seus papéis na inferência são quase idênticos Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 32 / 43
  • 183. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob alguma interpretação Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
  • 184. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob alguma interpretação Ou seja, se for verdadeira em algum modelo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
  • 185. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob alguma interpretação Ou seja, se for verdadeira em algum modelo Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se for falsa em todas as interpretações Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
  • 186. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob alguma interpretação Ou seja, se for verdadeira em algum modelo Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se for falsa em todas as interpretações Ou seja, se não for verdadeira em nenhum modelo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
  • 187. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob alguma interpretação Ou seja, se for verdadeira em algum modelo Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se for falsa em todas as interpretações Ou seja, se não for verdadeira em nenhum modelo Satisfatibilidade está ligada a validade: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
  • 188. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob alguma interpretação Ou seja, se for verdadeira em algum modelo Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se for falsa em todas as interpretações Ou seja, se não for verdadeira em nenhum modelo Satisfatibilidade está ligada a validade: α é válida sse ¬α for insatisfatı́vel Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
  • 189. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Uma sentença é satisfatı́vel se for verdadeira sob alguma interpretação Ou seja, se for verdadeira em algum modelo Da mesma forma, uma sentença é insatisfatı́vel se for falsa em todas as interpretações Ou seja, se não for verdadeira em nenhum modelo Satisfatibilidade está ligada a validade: α é válida sse ¬α for insatisfatı́vel Da mesma forma, α é satisfatı́vel sse ¬α não for válida Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 33 / 43
  • 190. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Satisfatibilidade também está ligada a inferência: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
  • 191. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Satisfatibilidade também está ligada a inferência: BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
  • 192. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Satisfatibilidade também está ligada a inferência: BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel Ou seja, prova-se α a partir de BC por reductio ad absurdum Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
  • 193. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Satisfatibilidade também está ligada a inferência: BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel Ou seja, prova-se α a partir de BC por reductio ad absurdum Também conhecida como prova por refutação ou contradição Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
  • 194. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Satisfatibilidade também está ligada a inferência: BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel Ou seja, prova-se α a partir de BC por reductio ad absurdum Também conhecida como prova por refutação ou contradição Assume-se α como falsa e mostra-se que isso leva a uma contradição com algum axioma da base Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
  • 195. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade Satisfatibilidade também está ligada a inferência: BC |= α se e somente se (BC ∧ ¬α) for insatisfatı́vel Ou seja, prova-se α a partir de BC por reductio ad absurdum Também conhecida como prova por refutação ou contradição Assume-se α como falsa e mostra-se que isso leva a uma contradição com algum axioma da base Veremos melhor mais adiante... Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 34 / 43
  • 196. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex: Fumaça → Fumaça Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
  • 197. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex: Fumaça → Fumaça Válida (tautologia) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
  • 198. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex: Fumaça → Fumaça Válida (tautologia) Fumaça → Fogo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
  • 199. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex: Fumaça → Fumaça Válida (tautologia) Fumaça → Fogo Não válida (Fumaça = V, Fogo = F) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
  • 200. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex: Fumaça → Fumaça Válida (tautologia) Fumaça → Fogo Não válida (Fumaça = V, Fogo = F) Satisfatı́vel Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
  • 201. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex: Fumaça → Fumaça Válida (tautologia) Fumaça → Fogo Não válida (Fumaça = V, Fogo = F) Satisfatı́vel (Fumaça → Fogo) → (¬Fumaça → ¬Fogo) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
  • 202. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex: Fumaça → Fumaça Válida (tautologia) Fumaça → Fogo Não válida (Fumaça = V, Fogo = F) Satisfatı́vel (Fumaça → Fogo) → (¬Fumaça → ¬Fogo) Não válida (Fumaça = F, Fogo = V) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
  • 203. Lógica Proposicional e Raciocı́nio Lógico Tautologia (Validade) e Satisfatibilidade – Ex: Fumaça → Fumaça Válida (tautologia) Fumaça → Fogo Não válida (Fumaça = V, Fogo = F) Satisfatı́vel (Fumaça → Fogo) → (¬Fumaça → ¬Fogo) Não válida (Fumaça = F, Fogo = V) Satisfatı́vel Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 35 / 43
  • 204. Lógica Proposicional e Inferência Inferência em uma Base de Conhecimento Vimos que uma base de conhecimento é um conjunto de sentenças Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
  • 205. Lógica Proposicional e Inferência Inferência em uma Base de Conhecimento Vimos que uma base de conhecimento é um conjunto de sentenças Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
  • 206. Lógica Proposicional e Inferência Inferência em uma Base de Conhecimento Vimos que uma base de conhecimento é um conjunto de sentenças Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato) Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
  • 207. Lógica Proposicional e Inferência Inferência em uma Base de Conhecimento Vimos que uma base de conhecimento é um conjunto de sentenças Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato) Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn Inferência: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
  • 208. Lógica Proposicional e Inferência Inferência em uma Base de Conhecimento Vimos que uma base de conhecimento é um conjunto de sentenças Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato) Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn Inferência: Busca decidir se Base |= α, para algum α Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
  • 209. Lógica Proposicional e Inferência Inferência em uma Base de Conhecimento Vimos que uma base de conhecimento é um conjunto de sentenças Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato) Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn Inferência: Busca decidir se Base |= α, para algum α Como? Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
  • 210. Lógica Proposicional e Inferência Inferência em uma Base de Conhecimento Vimos que uma base de conhecimento é um conjunto de sentenças Cada sentença αi nela é uma proposição lógica (um fato) Podemos vê-la como sendo α1 ∧ α2 ∧ . . . ∧ αn Inferência: Busca decidir se Base |= α, para algum α Como? Provando (ou não) que Base |= α Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 36 / 43
  • 211. Lógica Proposicional e Inferência Provas: Algoritmo Verificação do Modelo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
  • 212. Lógica Proposicional e Inferência Provas: Algoritmo Verificação do Modelo Enumere todas as interpretações (modelos) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
  • 213. Lógica Proposicional e Inferência Provas: Algoritmo Verificação do Modelo Enumere todas as interpretações (modelos) Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são verdadeiros Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
  • 214. Lógica Proposicional e Inferência Provas: Algoritmo Verificação do Modelo Enumere todas as interpretações (modelos) Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são verdadeiros Ou seja, aquelas em que a BC é verdadeira Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
  • 215. Lógica Proposicional e Inferência Provas: Algoritmo Verificação do Modelo Enumere todas as interpretações (modelos) Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são verdadeiros Ou seja, aquelas em que a BC é verdadeira Verifique se α é verdadeiro em todos eles Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
  • 216. Lógica Proposicional e Inferência Provas: Algoritmo Verificação do Modelo Enumere todas as interpretações (modelos) Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são verdadeiros Ou seja, aquelas em que a BC é verdadeira Verifique se α é verdadeiro em todos eles Ou seja, decida se BC |= α Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
  • 217. Lógica Proposicional e Inferência Provas: Algoritmo Verificação do Modelo Enumere todas as interpretações (modelos) Selecione aquelas em que todos os elementos da BC são verdadeiros Ou seja, aquelas em que a BC é verdadeira Verifique se α é verdadeiro em todos eles Ou seja, decida se BC |= α Verificando, na força bruta, se BC → α é verdadeiro em todo modelo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 37 / 43
  • 218. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
  • 219. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) A aula foi boa (G)? Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
  • 220. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) A aula foi boa (G)? Enumere todas as interpretações Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
  • 221. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) A aula foi boa (G)? Enumere todas as interpretações S H G S → H H → G V V V V V F V F V V F F F V V F V F F F V F F F Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
  • 222. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) A aula foi boa (G)? Enumere todas as interpretações Derive as proposições da base de conhecimento, com base nesses valores S H G S → H H → G V V V V V F V F V V F F F V V F V F F F V F F F Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
  • 223. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) A aula foi boa (G)? Enumere todas as interpretações Derive as proposições da base de conhecimento, com base nesses valores S H G S → H H → G V V V V V V V F V F V F V F V V F F F V F V V V V F V F V F F F V V V F F F V V Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 38 / 43
  • 224. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) A aula foi boa (G)? Veja qual interpretação tem como verdadeira toda a base S H G S → H H → G V V V V V V V F V F V F V F V V F F F V F V V V V F V F V F F F V V V F F F V V Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 39 / 43
  • 225. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) A aula foi boa (G)? Veja qual interpretação tem como verdadeira toda a base S H G S → H H → G V V V V V V V F V F V F V F V V F F F V F V V V V F V F V F F F V V V F F F V V Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 39 / 43
  • 226. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) A aula foi boa (G)? Veja qual interpretação tem como verdadeira toda a base S H G S → H H → G V V V V V V V F V F V F V F V V F F F V F V V V V F V F V F F F V V V F F F V V Verifique G em toda interpretação na qual a base é verdadeira: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 39 / 43
  • 227. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo: Exemplo Base de dados: Se hoje for ensolarado, Tomás estará feliz (S → H) Se Tomás estiver feliz, então a aula será boa (H → G) Hoje há sol (S) A aula foi boa (G)? Veja qual interpretação tem como verdadeira toda a base S H G S → H H → G V V V V V V V F V F V F V F V V F F F V F V V V V F V F V F F F V V V F F F V V Verifique G em toda interpretação na qual a base é verdadeira: a aula foi boa Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 39 / 43
  • 228. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Note que: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
  • 229. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Note que: Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC é verdadeira, então BC |= S Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
  • 230. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Note que: Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC é verdadeira, então BC |= S Se S for verdadeira em pelo menos um deles (uma linha na tabela), então BC → S (nesse modelo) Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
  • 231. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Note que: Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC é verdadeira, então BC |= S Se S for verdadeira em pelo menos um deles (uma linha na tabela), então BC → S (nesse modelo) Método dispendioso: Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
  • 232. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Note que: Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC é verdadeira, então BC |= S Se S for verdadeira em pelo menos um deles (uma linha na tabela), então BC → S (nesse modelo) Método dispendioso: Ocupa muita memória Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
  • 233. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Note que: Se a sentença S for verdadeira em todo modelo em que BC é verdadeira, então BC |= S Se S for verdadeira em pelo menos um deles (uma linha na tabela), então BC → S (nesse modelo) Método dispendioso: Ocupa muita memória Tempo de execução muito longo, dependendo do tamanho da base Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 40 / 43
  • 234. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Solução: Aplicação de regras de inferência Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 41 / 43
  • 235. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Solução: Aplicação de regras de inferência Modo de testar se uma BC |= S sem enumerar todas as possı́veis interpretações Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 41 / 43
  • 236. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Solução: Aplicação de regras de inferência Modo de testar se uma BC |= S sem enumerar todas as possı́veis interpretações Aplicam-se regras de inferência diretamente a sentenças na BC para construir uma prova para a sentença desejada Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 41 / 43
  • 237. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Solução: Aplicação de regras de inferência Modo de testar se uma BC |= S sem enumerar todas as possı́veis interpretações Aplicam-se regras de inferência diretamente a sentenças na BC para construir uma prova para a sentença desejada Não há necessidade de se consultar o modelo Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 41 / 43
  • 238. Lógica Proposicional e Inferência Verificação do Modelo Solução: Aplicação de regras de inferência Modo de testar se uma BC |= S sem enumerar todas as possı́veis interpretações Aplicam-se regras de inferência diretamente a sentenças na BC para construir uma prova para a sentença desejada Não há necessidade de se consultar o modelo Mais eficiente que a verificação do modelo, se o número de modelos for grande e o comprimento da prova pequeno Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 41 / 43
  • 239. Referências Russell, S.; Norvig P. (2010): Artificial Intelligence: A Modern Approach. Prentice Hall. 3a ed. Slides do livro: http://aima.eecs.berkeley.edu/slides-pdf/ Nicoletti, M.C. (2017): A Cartilha da Lógica. LTC. 3a ed. Suppes, P. (1957): Introduction to Logic. Van Nostrand Reinhold Co. Norton Trevisan Roman(norton@usp.br) 27 de março de 2019 42 / 43