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# Lógica: proposiciones, razonamientos y demostraciones

> Qué estudia la lógica matemática: proposiciones y conectivas, tablas de verdad, consecuencia lógica, formas normales, resolución y lógica de predicados.

La **lógica** estudia la **corrección de los razonamientos**: cuándo, a partir de unas premisas, se puede afirmar una conclusión con total seguridad. Lo que importa es la **forma** del razonamiento, no de qué habla. "Si hace frío, voy al cine; hace frío; luego voy al cine" es correcto por su estructura, igual que cualquier otro razonamiento con la misma forma. Por eso la lógica se puede escribir con símbolos y comprobar con un ordenador, y por eso está en la base de la informática: circuitos digitales, bases de datos, programación lógica, verificación de programas e inteligencia artificial.

## Las ideas clave del bloque

### Sintaxis y semántica

Toda lógica tiene dos caras. La **sintaxis** dice qué fórmulas están bien escritas: qué símbolos hay y cómo se combinan. La **semántica** les da significado: en lógica clásica, cada fórmula es verdadera o falsa según una **interpretación** de sus símbolos.

### Validez y consecuencia lógica

Una fórmula es **válida** si es verdadera en todas las interpretaciones, **satisfacible** si lo es en alguna e **insatisfacible** si no lo es en ninguna. Un razonamiento es **correcto** cuando la conclusión es verdadera en todas las interpretaciones en que lo son las premisas:

$$
\{P_1, \dots, P_n\} \models Q
$$

### Métodos de prueba

| Tipo | Método | Idea |
| - | - | - |
| Semántico | Tablas de verdad | Recorrer todas las interpretaciones |
| Semántico | Reducción al absurdo | Suponer la fórmula falsa y llegar a una contradicción |
| Sintáctico | Resolución | Derivar la cláusula vacía de las premisas y la conclusión negada |
| Sintáctico | Deducción natural | Encadenar reglas de introducción y eliminación de conectivas |

Los semánticos trabajan con valores de verdad; los sintácticos, solo con símbolos y reglas, y por eso se automatizan bien.

### Dos lógicas clásicas

* **Lógica proposicional (L0):** el elemento básico es la proposición, que es verdadera o falsa. Es la más sencilla y la que se puede decidir siempre con una tabla de verdad.
* **Lógica de predicados (L1):** añade objetos, propiedades, relaciones y los cuantificadores $\forall$ ("para todo") y $\exists$ ("existe"). Es mucho más expresiva, pero ya no hay un método que decida siempre si una fórmula es válida.

## Orden recomendado

<Steps>
  <Step title="Formalizar">
    Traducir frases a fórmulas: proposiciones, conectivas y las expresiones que más confunden.
  </Step>

  <Step title="Tablas de verdad">
    Valor de una fórmula en cada interpretación y clasificación en válida, satisfacible o insatisfacible.
  </Step>

  <Step title="Consecuencia lógica">
    Los dos teoremas que convierten "¿es correcto?" en "¿es válida?" o "¿es inconsistente?".
  </Step>

  <Step title="Formas normales y resolución">
    Forma clausal y la regla de resolución, el método que usan las máquinas.
  </Step>

  <Step title="Lógica de predicados">
    Cuantificadores, forma de Skolem, unificación y resolución general.
  </Step>
</Steps>

## Temas de este bloque

<CardGroup cols={2}>
  <Card title="Lógica proposicional" href="/matematicas/logica/logica-proposicional">
    Lógica proposicional explicada: conectivas, tablas de verdad, fórmulas válidas y satisfacibles, consecuencia lógica, forma normal conjuntiva y resolución, con ejemplos resueltos.
  </Card>
</CardGroup>

## Simuladores de lógica en Simulab

<CardGroup cols={2}>
  <Card title="Lógica proposicional" icon="scale-balanced" href="https://simulab.es/matematicas/logica-proposicional">
    Tabla de verdad, forma clausal y resolución paso a paso.
  </Card>

  <Card title="Tabla de verdad desde una expresión" icon="table" href="https://simulab.es/electronica/expresiones">
    Álgebra de Boole, formas canónicas y circuito de puertas.
  </Card>
</CardGroup>


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