Lógica: Cálculo Proposicional Clássico: Cálculo de Sequêntes

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[editar] Introdução

Uma outra, e não menos importante, forma de se calcular a validade de argumentos em lógica proposicional clássica é o chamado cálculo de sequêntes. O cálculo de sequêntes foi proposto por Gentzen na década de trinta como uma tentativa (bem-sucedida) de demostrar a consistência da lógica proposicional clássica.

O estudo do cálculo de sequentes é especialmente importante para a melhor compreensão de algumas lógicas não-clássicas em especial as lógicas sub-estruturais.

[editar] Notação

 A1, ..., An \vdash B1, ..., Bm

Essa expressão deve ser interpretada da seguinte maneira: se A1,...,An forem todos verdadeiros então pelo menos um Bi em B1,...,Bn deve ser verdadeiro.

Por exemplo o sequênte \vdash indica que de vazio provamos vazio, ou seja, que a contradição é um teorema e portanto a lógica não é consistente. Em outras palavras: para provar que o cálculo de sequentes é consistente temos que mostrar que o sequente  \vdash não é válido.

[editar] Regras

O calculo de sequêntes, como em todos as outras faces da sintática de qualquer lógica, possui regras de manipulação. Essas regras são divididas em dois tipos: regras lógicas e regras estruturais. As regras lógicas nos mostram como introduzir conectivos lógicos a esquerda e a direita em um sequente enquanto as regras estruturais, como o próprio nome diz são estruturais.

[editar] Regras Lógicas

Cada conectivo \# possui uma regra de introdução a direita (\vdash \#) e uma a esquerda (\# \vdash):

  • (\vdash \rightarrow): \frac{\Gamma, A \vdash B, \Delta}{\Gamma \vdash A \rightarrow B, \Delta}
  • (\rightarrow \vdash): \frac{\Gamma_1 \vdash A, \Delta_1; \Gamma_2, B \vdash \Delta_2}{\Gamma_1, A \rightarrow B, \Gamma_2 \vdash \Delta_1, \Delta_2}
  • (\vdash \land): \frac{\Gamma \vdash A, \Delta; \Gamma \vdash B, \Delta}{\Gamma \vdash A \land B, \Delta}
  • (\land \vdash): \frac{\Gamma, A, B \vdash \Delta}{\Gamma, A \land B \vdash \Delta}
  • (\vdash \lor): \frac{\Gamma \vdash A, \Delta}{\Gamma \vdash A \lor B, \Delta}
  • (\lor \vdash): \frac{\Gamma, A \vdash \Delta; \Gamma, B\vdash \Delta}{\Gamma, A \lor B \vdash \Delta}
  • (\vdash \neg): \frac{\Gamma, A \vdash \Delta}{\Gamma \vdash \neg A, \Delta}
  • (\vdash \neg): \frac{\Gamma \vdash A, \Delta}{\Gamma, \neg A \vdash \Delta}

[editar] Regras Estruturais

A regra da associatividade é considerada implicitamente. As regras estruturais são idênticas a esquerda e a direita. Vamos mostrar só um dos lados para economizar espaço.

  • (axioma):  \frac{}{A \vdash A}
  • (comutatividade):  \frac{\Gamma_1, A, B, \Gamma_2 \vdash \Delta}{\Gamma_1, B, A, \Gamma_2 \vdash \Delta}
  • (monotonicidade):  \frac{\Gamma \vdash \Delta}{\Gamma, A \vdash \Delta}
  • (contração):  \frac{\Gamma, A, A \vdash \Delta}{\Gamma, A \vdash \Delta}
  • (corte):  \frac{\Gamma_1 \vdash \Delta_1, A; \Gamma_2, A \vdash \Delta_2}{\Gamma_1, \Gamma_2 \vdash \Delta_1, \Delta_2}

[editar] Teoremas

Para provar a consistencia do cálculo de seqüêntes vamos primeiro enunciar um (meta)teorema importante no cálculo de seqüêntes:

Teorema da eliminação do corte: Tudo que pode ser provado pelo cálculo de seqüêntes pode ser provado sem usar a regra do corte.

As demais regras do cálculo de seqüêntes são chamadas de analíticas pois preservam os símbolos atômicos. Como a regra do corte não é necessária todos os símbolos atômicos são preservados de algum dos lados e portanto partindo de A \vdash A não conseguimos chegar em \vdash e portanto provamos o seguinte teorema:

Teorema da Consistencia: O cálculo de seqüêntes é consistênte