Lógica proposicional en inteligencia artificial
La lógica proposicional (PL) es la forma más simple de lógica donde todos los enunciados se formulan mediante proposiciones. Una proposición es un enunciado declarativo que es verdadero o falso. Es una técnica de representación del conocimiento en forma lógica y matemática.
Ejemplo:
a) It is Sunday. b) The Sun rises from West (False proposition) c) 3+3= 7(False proposition) d) 5 is a prime number.
A continuación se presentan algunos hechos básicos sobre la lógica proposicional:
- La lógica proposicional también se llama lógica booleana porque funciona con 0 y 1.
- En lógica proposicional, usamos variables simbólicas para representar la lógica y podemos usar cualquier símbolo para representar una proposición, como A, B, C, P, Q, R, etc.
- Las proposiciones pueden ser verdaderas o falsas, pero no pueden ser ambas cosas.
- La lógica proposicional consta de un objeto, relación o función, y conectivos lógicos .
- Estos conectivos también se denominan operadores lógicos.
- Las proposiciones y los conectivos son los elementos básicos de la lógica proposicional.
- Los conectivos se pueden decir como operadores lógicos que conectan dos oraciones.
- Una fórmula de proposición que siempre es verdadera se llama tautología , y también se le llama sentencia válida.
- Una fórmula de proposición que siempre es falsa se llama Contradicción .
- Una fórmula de proposición que tiene valores verdaderos y falsos se llama
- Las declaraciones que son preguntas, órdenes u opiniones no son proposiciones como ' ¿Dónde está Rohini? ', ' Cómo estás ', ' Cómo te llamas ', no son proposiciones.
Sintaxis de la lógica proposicional:
La sintaxis de la lógica proposicional define las oraciones permitidas para la representación del conocimiento. Hay dos tipos de Proposiciones:
Ejemplo:
a) 2+2 is 4, it is an atomic proposition as it is a true fact. b) 'The Sun is cold' is also a proposition as it is a false fact.
Ejemplo:
a) 'It is raining today, and street is wet.' b) 'Ankit is a doctor, and his clinic is in Mumbai.'
Conectivos Lógicos:
Los conectivos lógicos se utilizan para conectar dos proposiciones más simples o representar una oración de manera lógica. Podemos crear proposiciones compuestas con la ayuda de conectivos lógicos. Existen principalmente cinco conectivos, que se dan de la siguiente manera:
Ejemplo: Rohan es inteligente y trabajador. Se puede escribir como,
P= Rohan es inteligente ,
P= Rohan es muy trabajador. → P∧Q .
Ejemplo: 'Ritika es doctora o ingeniera' ,
Aquí P= Ritika es Doctora. P= Ritika es Doctora, así que podemos escribirla como P∨Q .
Si está lloviendo y luego la calle está mojada.
Sea P= Está lloviendo y Q= La calle está mojada, por lo que se representa como P → Q
P= estoy respirando, Q= estoy vivo, se puede representar como P ⇔ Q.
A continuación se muestra la tabla resumida de Conectivos Lógicos Proposicionales:
Mesa de la verdad:
En lógica proposicional, necesitamos conocer los valores de verdad de las proposiciones en todos los escenarios posibles. Podemos combinar todas las combinaciones posibles con conectivos lógicos, y la representación de estas combinaciones en formato tabular se llama Mesa de la verdad . A continuación se muestra la tabla de verdad para todos los conectivos lógicos:
Tabla de verdad con tres proposiciones:
Podemos construir una proposición que componga tres proposiciones P, Q y R. Esta tabla de verdad está formada por 8n tuplas, ya que hemos tomado tres símbolos de proposición.
Precedencia de conectivos:
Al igual que los operadores aritméticos, existe un orden de precedencia para los conectores proposicionales u operadores lógicos. Este orden debe seguirse al evaluar un problema proposicional. A continuación se muestra la lista del orden de precedencia de los operadores:
| Precedencia | Operadores |
|---|---|
| Primera precedencia | Paréntesis |
| Segunda precedencia | Negación |
| Tercera precedencia | Conjunción(Y) |
| Cuarta precedencia | Disyunción (O) |
| Quinta precedencia | Implicación |
| Seis precedencia | bicondicional |
Nota: Para una mejor comprensión, utilice paréntesis para asegurarse de que las interpretaciones sean correctas. Tal como ¬R∨ Q, se puede interpretar como (¬R) ∨ Q.
Equivalencia lógica:
La equivalencia lógica es una de las características de la lógica proposicional. Se dice que dos proposiciones son lógicamente equivalentes si y sólo si las columnas de la tabla de verdad son idénticas entre sí.
Tomemos dos proposiciones A y B, por lo que para equivalencia lógica, podemos escribirla como A⇔B. En la siguiente tabla de verdad podemos ver que la columna para ¬A∨ B y A→B son idénticas, por lo tanto, A es equivalente a B.
Propiedades de los operadores:
- P∧ Q= Q ∧ P, o
- P ∨ Q = Q ∨ P.
- (P ∧ Q) ∧ R= P ∧ (Q ∧ R),
- (P ∨ Q) ∨ R= P ∨ (Q ∨ R)
- P ∧ Verdadero = P,
- P ∨ Verdadero= Verdadero.
- P∧ (Q ∨ R) = (P ∧ Q) ∨ (P ∧ R).
- P ∨ (Q ∧ R) = (P ∨ Q) ∧ (P ∨ R).
- 2 > 4 8 B 2 > 2 > @ 0 B
- ¬ (P ∨ Q ) = ( ¬ P ) ∧ ( ¬ Q ).
- ¬ (¬P) = P.
Limitaciones de la lógica proposicional:
- No podemos representar relaciones como TODAS, algunas o ninguna con lógica proposicional. Ejemplo:
Todas las chicas son inteligentes. - La lógica proposicional tiene un poder expresivo limitado.
- En lógica proposicional, no podemos describir enunciados en términos de sus propiedades o relaciones lógicas.