Wie man beweist: (( P → Q ) ∨ ( Q → R )) durch natürlichen Abzug

Hier ist eine weitere Übung von Tomassi, die ich nicht lösen kann (Logik, Seite 106):

: (( P → Q ) ∨ ( Q → R ))

Ich muss natürliche Deduktion verwenden und die einzigen Regeln, die ich kenne, sind:

• Annahmen,

• modus ponendo ponens,

• modusdo tollens,

• doppelte Verneinung,

• Reduktion ad absurdum,

• bedingter Beweis,

• v-Einleitung,

• v-Eliminierung,

• und Einführung,

• und Beseitigung.

Der Beweis von Tomassi besteht aus 20 Schritten.

Danke für die Hilfe.


Das ist meine bisherige Antwort:

{1} 1. (P -> Q) v (Q -> R) Annahme

{2} 2. P -> Q Ass für vE

{3} 3. P Ass für CP

{4} 4. ~Q Ass für RAA

{2,4} 5. ~P 2,4 MT

{2,3,4} 6. P & ~P 3, 5 &I

{2,3} 7. ~~Q 4, 6 RAA

{2,3} 8. F 7 DNE

{2} 9. P -> Q 3, 8 CP

{2} 10. (P -> Q) v (Q -> R) 9 vI

{11} 11. Q -> R Ass für vE

{12} 12. Q Ass für CP

{13} 13. ~R Ass für RAA

{11,13} 14. ~Q 11, 13 MT

{11,12,13} 15. Fragen & ~Fragen 12, 14 &I

{11,12} 16. ~~R 13, 15 RAA

{11,12} 17. R 16 DNE

{11} 18. Q -> R 12, 17 CP

{11} 19. (P -> Q) v (Q -> R) 18 vi

{1} 20. (P -> Q) v (Q -> R) 1, 2, 10, 11, 19 vE

Ich weiß nicht, wie ich die Annahme 1 entkräften soll.

Irgendwelche Hilfe bitte?

Antworten (4)

Es hilft nicht, Ihren Beweis mit der Aussage zu beginnen , die Sie zu beweisen versuchen . Tatsächlich sollte (( P → Q ) ∨ ( Q → R )) die letzte Zeile Ihres Beweises sein, nicht die erste . Ihr gesamter Aufbau für den Beweis ist also nicht gut.

In seinem Buch legt Tomassi dar, was er die „goldene Regel“ nennt:

Fragen Sie: (i) ist die Schlussfolgerung eine Bedingung? Wenn dies der Fall ist, wenden Sie CP an. Wenn nicht, fragen Sie: (ii) sind einige oder alle Prämissen Disjunktionen? Wenn ja, wenden Sie vE an. Wenn nicht, nehmen Sie die Negation der gewünschten Schlussfolgerung an und versuchen Sie es mit der RAA-Strategie.

Wenn Sie die goldene Regel auf Ihr Problem anwenden, werden Sie feststellen, dass Sie bei der letzten Strategie landen: Verneinen Sie die gewünschte Schlussfolgerung und versuchen Sie es mit der RRA-Strategie. Also, es wird in etwa so aussehen:

{1} 1. ~(( P → Q ) ∨ ( Q → R )) Annahme für RAA

...

{1} n. [etwas Widerspruch]

{}n+1. ~~(( P → Q ) ∨ ( Q → R )) 1,n RAA

{}n+2. (( P → Q ) ∨ ( Q → R )) n+1 DNE

Beachten Sie in der Tat, wie sowohl Elirans als auch Franks Beweis so aussehen ... außer dass keiner in Tomassis Format vorliegt. So machen Sie den Rest in Tomassis Format:

{1} 1. ~(( P → Q ) ∨ ( Q → R )) Annahme für RAA

{2} 2. Q Annahme für RAA

{3} 3. P Annahme

{2,3} 4. P&Q 2,3 &I

{2,3} 5. Q 4 &I (hier nochmal der Augmentationstrick, s. S. 53-54)

{2} 6. P → Q 3,5 LP

{2} 7. ( P → Q ) ∨ ( Q → R ) 6 ∨ I

{1,2} 8. (( P → Q ) ∨ ( Q → R )) & ~(( P → Q ) ∨ ( Q → R )) 1,7 &I

{1} 9. ~Q RAA 2,8

{10} 10. ~R Annahme für RAA

{2,10} 11. F & ~R 2,10 &I

{2,10} 12. Q 11 &E (Wieder Augmentationstrick!)

{1,2,10} 13. F & ~F 9,12 &I

{1,2} 14. ~~R 10,13 RAA

{1,2} 15. R 14 DNE

{1} 16. Q → R 2,15 CP

{1} 17. ( P → Q ) ∨ ( Q → R ) 16 ∨ I

{1} 18. (( P → Q ) ∨ ( Q → R )) & ~(( P → Q ) ∨ ( Q → R )) 1,17 &I

{} 19. ~~(( P → Q ) ∨ ( Q → R )) 1,18 RAA

{} 20. (( P → Q ) ∨ ( Q → R )) 19 DNE

Da das Argument keine Prämissen hat, müssen wir mit einer Annahme beginnen, entweder für die Reduktion oder für den bedingten Beweis. In diesem Fall würde der bedingte Beweis nicht funktionieren, also müssen wir mit der Reduktion fortfahren. Also fangen wir an mit:

1. | ~((P→Q)∨(Q→R))        assumption

Da wir reductio anstreben, müssen wir einen Widerspruch ableiten. Da wir nur diese Annahme haben, wird unser Widerspruch mit ihrer Negation sein. Also müssen wir generieren (P→Q)∨(Q→R). Wie? Indem man einen der Disjunkte erzeugt. Fügen Sie also eine weitere Annahme für eine weitere Reduktion hinzu.

2. || ~(P→Q)               assumption

Daraus einen Widerspruch zu ziehen ist etwas kompliziert, aber so läuft der Beweis ab. Hier ist der vollständige Beweis:

 1. | ~((P→Q)∨(Q→R))                assumption (for reductio)
 2. || ~(P→Q)                       assumption (for reductio)
 3. ||| Q                           assumption (for reductio)
 4. |||| P                          assumption (for conditional)
 5. |||| Q                          3
 6. ||| P→Q                         4-5 (conditional)
 7. ||| (P→Q)&~(P→Q)                6,2 (&-intro)
 7. || ~Q                           3-7 (reductio)
 8. ||| Q                           assumption (for conditional)
 9. |||| ~R                         assumption (for reductio)
10. |||| Q&~Q                       7,8 (&-intro)
11. ||| R                           9-10 (reductio)
12. || Q→R                          8-11 (conditional)
13. || (Q→R)∨(P→Q)                  12 (∨-intro)
14. || ((Q→R)∨(P→Q))&~((Q→R)∨(P→Q)) 13,1 (&-intro)
15. | P>Q                           2-14 (reductio)
16. | (P→Q)∨(Q→R)                   15 (∨-intro)
17. | ((P→Q)∨(Q→R))&~((P→Q)∨(Q→R))  16,1 (&-intro)
18. (P→Q)∨(Q→R)                     1-17 (reductio)
Vielen dank für Ihre Antwort. Könnten Sie mir bitte den Schritt Nummer 5 erklären?
5 ist nur eine Wiederholung von 3 (einige Beweissysteme verlangen, dass Aussagen wiederholt werden, die außerhalb des aktuellen Unterbeweises liegen), um die Bedingung in 6 zu erhalten.

Hier ist ein ähnlicher Beweis wie bei Eliran. Es verwendet Wiederholung (Zeile 4) und indirekten Beweis (Zeile 12 und 16), die meiner Meinung nach vor dieser Übung in Tomassis Text (Seite 106) nicht eingeführt wurden. Ich präsentiere es in Klements Beweisprüfer, um zu zeigen, dass ein solcher Beweis mit anderen Regeln funktionieren würde, aber wir müssen die erlaubten Regeln verwenden.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Tomassi zeigt auf den Seiten 63-4, wie man Wiederholungen vermeidet, indem man zuerst die Einführung der Konjunktion und dann die Eliminierung der Konjunktion verwendet. Dieser nächste Beweis ersetzt die Wiederholung (Zeile 4 und 5) und den indirekten Beweis durch Widerspruchseinführung und doppelte Negationsbeseitigung (Zeile 13-14 und 18-19), was einer ad absurdum geführten Reduction entsprechen würde.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies erfordert einen Schritt weniger als Tomassi benötigt, aber ich denke, es folgt nur den Regeln, die Sie verwenden dürfen. Die endgültige Formatierung des Proofs überlasse ich Ihnen.


Verweise

Kevin Klements JavaScript/PHP-Beweiseditor und -prüfer im Fitch-Stil für natürliche Deduktion http://proofs.openlogicproject.org/

PD Magnus, Tim Button mit Ergänzungen von J. Robert Loftis, remixt und überarbeitet von Aaron Thomas-Bolduc, Richard Zach, forallx Calgary Remix: An Introduction to Formal Logic, Winter 2018. http://forallx.openlogicproject.org/

Paul Tomassi, Logik, Routledge 1999

Vielen Dank Frank. Dieser Beweis ist mir nicht ganz klar. Können Sie mir bitte erklären, warum die Wiederholung in Zeile 4 notwendig ist? Warum nehmen Sie nicht zuerst P an und erhalten dann Q durch MP? Ich verstehe die Zeilen 9,10,11 auch nicht. Bitte entschuldigen Sie mich im Voraus, wenn dies ziemlich dumme Fragen sind, aber ich bin ein echter Anfänger.
@DiegoRuizHaro Die Wiederholung ist nicht erforderlich. Es ist eine abgeleitete Regel. Ich habe zwei Beweise geliefert. Das zweite ist das, was Sie brauchen könnten. Allerdings kann man auf die Annahme in Zeile 1 keinen Modus Ponens anwenden, da davor eine Negation steht und sie Teil einer Disjunktion ist. Um P>Q zu erhalten, müssen wir es ableiten. Wir brauchen auch Q nach P für den Konditional. In Zeile 9 ist ~Q das Ergebnis einer ad absurdum geführten Reduktion aus den Zeilen 2-8. Zeile 10, Q, ist eine Hypothese. Es ist da, um ~Q in Zeile 9 zu widersprechen. Zeile 11 ist ~R. Was ich will, ist R, um Q>R in Zeile 15 abzuleiten. Um dorthin zu gelangen, verwende ich reductio ad absurdum.
Danke noch einmal. Es ist jetzt viel klarer. Allerdings kann ich die Pflegenummer 11 nicht entlassen. Was habe ich falsch gemacht?
@DiegoRuizHaro Ein Beispiel dafür finden Sie in Tomassis Text auf Seite 103. Was ich bereitgestellt habe, müsste in sein System konvertiert werden, indem ein Unterbeweis ad absurdum geführt wird und nicht die Widerspruchseinführung, die ich verwendet habe. Dazu steht in Zeile 11 immer noch „~R“, aber mit Begründung „Annahme für RAA“. Zeile 12 wäre aber „Q & ~Q“ mit Begründung „9,10 &I“ Dann steht in Zeile 13 immer noch „~~R“, aber mit Begründung „11,12 RAA“. Das würde es Ihnen ermöglichen, die Annahme in Zeile 11 zu entkräften.
Tatsächlich habe ich es so gemacht. Dementsprechend sind die Abhängigkeitsnummern für Zeile 9 {1}, für Zeile 10 {10}, Zeile 11 {11}, Zeile 12 {1,10}, Zeile 13 {1,10,11}. Und dann kann ich {10} in Zeile 15 mit 10,14 CP und {1} in Zeile 18 mit 1,17 RAA entladen. Also ist {11} immer noch da. Was habe ich falsch gemacht?
@DiegoRuizHaro Die einzigen Unterschiede, die ich in den von Ihnen zitierten Abhängigkeiten machen würde, bestehen darin, zu sagen, dass Zeile 12 von {1,10,11} und Zeile 13 von {1,10} abhängt. Auf Zeile 13 wurde die Annahme auf Zeile 11 entladen. Der Proof-Checker, den ich verwende, zeigt das, indem er einen Einzug entfernt. So scheint auch das Beispiel auf Seite 103 von Tomassis Text zu funktionieren, wenn man es nur betrachtet. Mit einem Proof Checker im Fitch-Stil muss man sich um diese Abhängigkeiten keine Gedanken machen. Sie werden grafisch dargestellt. Die Abhängigkeiten nach Zeile 13 sollten nicht mehr 11 enthalten.
Der auf Seite 103 dargestellte Weg von Tomassi zeigt, dass die Abhängigkeitsnummern von Zeile 12 möglicherweise nur {1,10} sind, da es sich um die &-Einführung der Zeilen 9 und 10 handelt, deren Abhängigkeitsnummern {1} bzw. {10} sind. Trotzdem verstehe ich, dass Tomassis Methode für Anfänger geeignet ist. Daher können viele Schritte, die er auf den ersten Seiten lehrt, auf einer höheren Ebene nutzlos werden. Übrigens ist dies das erste Mal, dass ich Logik studiere. Ich mache es selbst und Tomassis Buch ist die einzige Referenz, die ich im Moment verwende. Vielen Dank für Ihre Geduld.
@DiegoRuizHaro Vielleicht möchten Sie den Beweisprüfer und den Text forallx als Ergänzungen zu Tomassi betrachten. Der Proof Checker gibt Ihnen die Möglichkeit zu überprüfen, was Sie tun.
Sie können den ersten Beweis auf 13 Zeilen verkürzen, indem Sie die Zeilen 7-9 löschen, und den zweiten auf 16 Zeilen, indem Sie die Zeilen 8-10 löschen. Nimm einfach ¬R an, leite ⊥ wie in Zeile 7 oder 8 ab und schließe dann ¬¬R.

Das ist meine bisherige Antwort:

{1} 1. (P -> Q) v (Q -> R) Annahme

{2} 2. P -> Q Ass für vE

{3} 3. P Ass für CP

{4} 4. ~Q Ass für RAA

{2,4} 5. ~P 2,4 MT

{2,3,4} 6. P & ~P 3, 5 &I

{2,3} 7. ~~Q 4, 6 RAA

{2,3} 8. F 7 DNE

{2} 9. P -> Q 3, 8 CP

{2} 10. (P -> Q) v (Q -> R) 9 vI

{11} 11. Q -> R Ass für vE

{12} 12. Q Ass für CP

{13} 13. ~R Ass für RAA

{11,13} 14. ~Q 11, 13 MT

{11,12,13} 15. Fragen & ~Fragen 12, 14 &I

{11,12} 16. ~~R 13, 15 RAA

{11,12} 17. R 16 DNE

{11} 18. Q -> R 12, 17 CP

{11} 19. (P -> Q) v (Q -> R) 18 vi

{1} 20. (P -> Q) v (Q -> R) 1, 2, 10, 11, 19 vE

Ich weiß nicht, wie ich die Annahme 1 entkräften soll.

Irgendwelche Hilfe bitte?

Vielleicht möchten Sie mit der Negation dessen beginnen, was Sie zu zeigen versuchen. Siehe Elirans Lösung.
Ich habe Ihre erste Antwort auf die Frage hinzugefügt, um dies zusammenzuhalten.