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D´ eduction naturelle

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

D´ eduction naturelle

Comment d´efinir la notion depreuve de mani`ere : I compacte,

I non ambigu¨e,

I purement syntaxique.

34 / 46

(2)

D´ eduction naturelle

Comment d´efinir la notion depreuve de mani`ere : I compacte,

I non ambigu¨e,

I purement syntaxique.

D´eduction naturelle

34 / 46

(3)

D´ eduction naturelle

D´efinition 1 (S´equent)

Uns´equentest un couple not´e Γ`F o`u Γest un ensemble de formules et F une formule.

Γ:contextedu s´equent.

F :conclusion du s´equent.

S´equent : unit´e de base de lapreuve.

35 / 46

(4)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax)

Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

36 / 46

(5)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff)

Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

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(6)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i)

Γ`F ⇒G Γ`F Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

36 / 46

(7)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e)

Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

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(8)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i)

Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

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(9)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G Γ`F (∧ge)

Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

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(10)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de)

Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

36 / 46

(11)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi )

Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

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(12)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di )

Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

36 / 46

(13)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

36 / 46

(14)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥ Γ` ¬F (¬i)

Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

36 / 46

(15)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F Γ` ⊥ (¬e)

Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c)

Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

36 / 46

(16)

Prouvabilit´ e

D´efinition 2

L’ensemble dess´equents prouvables est d´efini inductivement par :

Γ,F `F (ax) Γ`F

Γ,G `F (aff) Γ,F `G

Γ`F ⇒G (⇒i) Γ`F ⇒G Γ`F

Γ`G (⇒e) Γ`F Γ`G

Γ`F ∧G (∧i) Γ`F ∧G

Γ`F (∧ge) Γ`F ∧G Γ`G (∧de) Γ`F

Γ`F ∨G (∨gi ) Γ`G

Γ`F ∨G (∨di ) Γ`F ∨G Γ,F `H Γ,G `H

Γ`H (∨e)

Γ,F ` ⊥

Γ` ¬F (¬i) Γ` ¬F Γ`F

Γ` ⊥ (¬e) Γ,¬F ` ⊥ Γ`F (⊥c) Preuve: un arbre permettant d’obtenir un s´equent prouvable.

36 / 46

(17)

Premi` ere preuve

But : d´emontrer `p⇒(p ⇒q)⇒q

p,p ⇒q `p ⇒q

(ax)

p,p⇒q `p

(ax)

p,p⇒q `q

(⇒e)

p`(p ⇒q)⇒q

(⇒i)

`p ⇒(p ⇒q)⇒q

(⇒i)

37 / 46

(18)

Premi` ere preuve

But : d´emontrer `p⇒(p ⇒q)⇒q

p,p ⇒q `p ⇒q

(ax)

p,p⇒q `p

(ax)

p,p⇒q `q

(⇒e)

p`(p ⇒q)⇒q

(⇒i)

`p ⇒(p ⇒q)⇒q

(⇒i)

37 / 46

(19)

Premi` ere preuve

But : d´emontrer `p⇒(p ⇒q)⇒q

p,p ⇒q `p ⇒q

(ax)

p,p⇒q `p

(ax)

p,p ⇒q `q

(⇒e)

p`(p ⇒q)⇒q

(⇒i)

`p ⇒(p ⇒q)⇒q (⇒i)

37 / 46

(20)

Premi` ere preuve

But : d´emontrer `p⇒(p ⇒q)⇒q

p,p ⇒q `p ⇒q

(ax)

p,p⇒q `p

(ax)

p,p ⇒q `q

(⇒e)

p`(p ⇒q)⇒q (⇒i)

`p ⇒(p ⇒q)⇒q (⇒i)

37 / 46

(21)

Premi` ere preuve

But : d´emontrer `p⇒(p ⇒q)⇒q

p,p ⇒q `p ⇒q

(ax)

p,p⇒q `p

(ax)

p,p ⇒q `q (⇒e) p`(p ⇒q)⇒q (⇒i)

`p ⇒(p ⇒q)⇒q (⇒i)

37 / 46

(22)

Premi` ere preuve

But : d´emontrer `p⇒(p ⇒q)⇒q

p,p ⇒q `p ⇒q (ax)

p,p⇒q `p

(ax)

p,p ⇒q `q (⇒e) p`(p ⇒q)⇒q (⇒i)

`p ⇒(p ⇒q)⇒q (⇒i)

37 / 46

(23)

Premi` ere preuve

But : d´emontrer `p⇒(p ⇒q)⇒q

p,p ⇒q `p ⇒q (ax)

p,p⇒q `p (ax) p,p ⇒q `q (⇒e) p`(p ⇒q)⇒q (⇒i)

`p ⇒(p ⇒q)⇒q (⇒i)

37 / 46

(24)

R` egles d´ erivables

R`egle d´erivable: r`egle dont la conclusion peut-ˆetre d´eriv´ee des pr´emisses `a l’aide des r`egles de la d´eduction naturelle.

Γ`A

Γ,B,C `A (aff2)

Γ`A

Γ,C `A

(aff)

Γ,B,C `A

(aff)

On peut d´esormais utiliser la r`egle (aff2) dans les preuves

38 / 46

(25)

R` egles d´ erivables

R`egle d´erivable: r`egle dont la conclusion peut-ˆetre d´eriv´ee des pr´emisses `a l’aide des r`egles de la d´eduction naturelle.

Γ`A

Γ,B,C `A (aff2)

Γ`A

Γ,C `A

(aff)

Γ,B,C `A

(aff)

On peut d´esormais utiliser la r`egle (aff2) dans les preuves

38 / 46

(26)

R` egles d´ erivables

R`egle d´erivable: r`egle dont la conclusion peut-ˆetre d´eriv´ee des pr´emisses `a l’aide des r`egles de la d´eduction naturelle.

Γ`A

Γ,B,C `A (aff2)

Γ`A

Γ,C `A

(aff)

Γ,B,C `A

(aff)

On peut d´esormais utiliser la r`egle (aff2) dans les preuves

38 / 46

(27)

R` egles d´ erivables

R`egle d´erivable: r`egle dont la conclusion peut-ˆetre d´eriv´ee des pr´emisses `a l’aide des r`egles de la d´eduction naturelle.

Γ`A

Γ,B,C `A (aff2)

Γ`A

Γ,C `A

(aff)

Γ,B,C `A (aff)

On peut d´esormais utiliser la r`egle (aff2) dans les preuves

38 / 46

(28)

R` egles d´ erivables

R`egle d´erivable: r`egle dont la conclusion peut-ˆetre d´eriv´ee des pr´emisses `a l’aide des r`egles de la d´eduction naturelle.

Γ`A

Γ,B,C `A (aff2)

Γ`A

Γ,C `A (aff) Γ,B,C `A (aff)

On peut d´esormais utiliser la r`egle (aff2) dans les preuves

38 / 46

(29)

R` egles d´ erivables

R`egle d´erivable: r`egle dont la conclusion peut-ˆetre d´eriv´ee des pr´emisses `a l’aide des r`egles de la d´eduction naturelle.

Γ`A

Γ,B,C `A (aff2)

Γ`A

Γ,C `A (aff) Γ,B,C `A (aff)

On peut d´esormais utiliser la r`egle (aff2) dans les preuves

38 / 46

(30)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F

(ax) ΓG

` ¬A

(ax)

ΓG

`F

(∨di)

ΓG

` ⊥

e)

¬F

`A

(⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A

i)

¬F

` ⊥

e)

Γ

`F

(⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(31)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F

(ax) ΓG

` ¬A

(ax)

ΓG

`F

(∨di)

ΓG

` ⊥

e)

¬F

`A

(⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A

i)

¬F

` ⊥

e)

Γ

`F

(⊥c)

F =A∨ ¬A

ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(32)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F

(ax) ΓG

` ¬A

(ax)

ΓG

`F

(∨di)

ΓG

` ⊥

e)

¬F

`A

(⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A

i)

¬F

` ⊥

e) Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A

ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(33)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F

(ax) ΓG

` ¬A

(ax)

ΓG

`F

(∨di)

ΓG

` ⊥

e)

¬F

`A

(⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A

i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A

ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(34)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F

(ax) ΓG

` ¬A

(ax)

ΓG

`F

(∨di )

ΓG

` ⊥

e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A

i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A

ΓD =¬F,A

39 / 46

(35)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F

(ax) ΓG

` ¬A

(ax)

ΓG

`F

(∨di )

ΓG

` ⊥ (¬e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A

i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A

ΓD =¬F,A

39 / 46

(36)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F (ax)

ΓG

` ¬A

(ax)

ΓG

`F

(∨di )

ΓG

` ⊥ (¬e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A

i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A

ΓD =¬F,A

39 / 46

(37)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F (ax) ΓG

` ¬A

(ax)

ΓG

`F (∨di ) ΓG

` ⊥ (¬e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A

i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A

ΓD =¬F,A

39 / 46

(38)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F (ax) ΓG

` ¬A (ax) ΓG

`F (∨di ) ΓG

` ⊥ (¬e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A

i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A

ΓD =¬F,A

39 / 46

(39)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F (ax) ΓG

` ¬A (ax) ΓG

`F (∨di ) ΓG

` ⊥ (¬e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥

e)

¬F

` ¬A (¬i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(40)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F (ax) ΓG

` ¬A (ax) ΓG

`F (∨di ) ΓG

` ⊥ (¬e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F

(ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥ (¬e)

¬F

` ¬A (¬i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(41)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F (ax) ΓG

` ¬A (ax) ΓG

`F (∨di ) ΓG

` ⊥ (¬e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F (ax)

ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F

(∨gi)

ΓD

` ⊥ (¬e)

¬F

` ¬A (¬i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(42)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F (ax) ΓG

` ¬A (ax) ΓG

`F (∨di ) ΓG

` ⊥ (¬e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F (ax) ΓD

`A

(ax)

ΓD

`F (∨gi ) ΓD

` ⊥ (¬e)

¬F

` ¬A (¬i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(43)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrer

Γ

`A∨ ¬A

ΓG

` ¬F (ax) ΓG

` ¬A (ax) ΓG

`F (∨di ) ΓG

` ⊥ (¬e)

¬F

`A (⊥c)

ΓD

` ¬F (ax) ΓD

`A (ax) ΓD

`F (∨gi ) ΓD

` ⊥ (¬e)

¬F

` ¬A (¬i)

¬F

` ⊥ (¬e)

Γ

`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(44)

Premi` ere grosse preuve et premi` ere r` egle d´ erivable

But : d´emontrerΓ`A∨ ¬A

ΓG,Γ` ¬F (ax) ΓG,Γ` ¬A (ax) ΓG,Γ`F (∨di ) ΓG,Γ` ⊥ (¬e)

¬F,Γ`A (⊥c)

ΓD,Γ` ¬F (ax) ΓD,Γ`A (ax) ΓD,Γ`F (∨gi ) ΓD,Γ` ⊥ (¬e)

¬F,Γ` ¬A (¬i)

¬F,Γ` ⊥ (¬e) Γ`F (⊥c)

F =A∨ ¬A ΓG =¬F,¬A ΓD =¬F,A

39 / 46

(45)

Tiers exclu

But : d´emontrer que A,Γ`B ¬A,Γ`B

Γ`B (t.e) est d´erivable

Γ`A∨ ¬A (cours)

Γ,A`B Γ,¬A`B

Γ`B (∨e)

40 / 46

(46)

Tiers exclu

But : d´emontrer que A,Γ`B ¬A,Γ`B

Γ`B (t.e) est d´erivable

Γ`A∨ ¬A (cours)

Γ,A`B Γ,¬A`B

Γ`B (∨e)

40 / 46

(47)

Prouvabilit´ e vs s´ emantique

Proposition 1 (Compl´etude)

SoientΓun ensemble fini de formules et F une formule.

Γ|=F si et seulement siΓ`F .

Preuve :

41 / 46

(48)

Prouvabilit´ e vs s´ emantique

Proposition 1 (Compl´etude)

SoientΓun ensemble fini de formules et F une formule.

Γ|=F si et seulement siΓ`F .

Preuve :

⇐: par induction sur la preuve de Γ`F.

41 / 46

(49)

Prouvabilit´ e vs s´ emantique

Proposition 1 (Compl´etude)

SoientΓun ensemble fini de formules et F une formule.

Γ|=F si et seulement siΓ`F .

Preuve :

⇐: par induction sur la preuve de Γ`F. Γ,A`A (ax)

: Γ,A|=A´evident

41 / 46

(50)

Prouvabilit´ e vs s´ emantique

Proposition 1 (Compl´etude)

SoientΓun ensemble fini de formules et F une formule.

Γ|=F si et seulement siΓ`F .

Preuve :

⇐: par induction sur la preuve de Γ`F. Γ`A

Γ,B`A (aff)

et Γ|=A: Γ,B |=A´evident

41 / 46

(51)

Prouvabilit´ e vs s´ emantique

Proposition 1 (Compl´etude)

SoientΓun ensemble fini de formules et F une formule.

Γ|=F si et seulement siΓ`F .

Preuve :

⇐: par induction sur la preuve de Γ`F. Γ,A`B

Γ`A⇒B (⇒i)

et Γ,A|=B : Γ|=A⇒B d’apr`es Proposition??

41 / 46

(52)

Prouvabilit´ e vs s´ emantique

Proposition 1 (Compl´etude)

SoientΓun ensemble fini de formules et F une formule.

Γ|=F si et seulement siΓ`F .

Preuve :

⇐: par induction sur la preuve de Γ`F. Γ`A⇒B Γ`A

Γ`B (⇒e)

et Γ|=A⇒B et Γ|=A: SoitI t.q. I |= Γ alors puisque Γ|=A,I |=A et puisque Γ|=A⇒B,I |=A⇒B et donc I |=B. Donc Γ|=B.

41 / 46

(53)

Prouvabilit´ e vs s´ emantique

Proposition 1 (Compl´etude)

SoientΓun ensemble fini de formules et F une formule.

Γ|=F si et seulement siΓ`F .

Preuve :

⇒: dur

cf exercice sur ma pagehttp://www.ensiie/~forest/MLO et d´emonstration en Coq `a la mˆeme adresse

41 / 46

(54)

R´ esolution

Autre m´ethode de d´emonstration formelle.

Utilis´ee surtout end´emonstration automatique.

Utilis´ee aussi pour r´efuterune formule (d´emontrer ¬F).

Uneseule vraie r`egle.

Ne travaille que sur lesFNC.

42 / 46

(55)

R´ esolution

Autre m´ethode de d´emonstration formelle.

Utilis´ee surtout end´emonstration automatique.

Utilis´ee aussi pour r´efuterune formule (d´emontrer ¬F).

Uneseule vraie r`egle.

Ne travaille que sur lesFNC.

42 / 46

(56)

R´ esolution

Autre m´ethode de d´emonstration formelle.

Utilis´ee surtout end´emonstration automatique.

Utilis´ee aussi pour r´efuterune formule (d´emontrer ¬F).

Uneseule vraie r`egle.

Ne travaille que sur lesFNC.

42 / 46

(57)

R´ esolution

Autre m´ethode de d´emonstration formelle.

Utilis´ee surtout end´emonstration automatique.

Utilis´ee aussi pour r´efuterune formule (d´emontrer ¬F).

Uneseule vraie r`egle.

Ne travaille que sur lesFNC.

42 / 46

(58)

R´ esolution

Autre m´ethode de d´emonstration formelle.

Utilis´ee surtout end´emonstration automatique.

Utilis´ee aussi pour r´efuterune formule (d´emontrer ¬F).

Uneseule vraie r`egle.

Ne travaille que sur lesFNC.

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(59)

R´ esolution : d´ efinition

D´efinition 3

Uns´equent de r´esolutionΓ`r C est un coupleΓ, C o`u Γ est un ensemble fini de clauses et C une clause.

L’ensemble dess´equents prouvables de la r´esolution est d´efini inductivement comme suit :

C ∈Γ Γ`r C (axr) Γ`r p∨C Γ`r ¬p∨D

Γ`r C ∨D (Res)

Dans la r`egle(Res) on travaille modulo associativit´e,sym´etrie, idempotencede∨et F ∨ ⊥ ≡F .

Rq : La plupart des pr´esentations ne mentionnent que la r`egle (Res) et ne mentionnent pas explicitementΓ.

43 / 46

(60)

R´ esolution : d´ efinition

D´efinition 3

Uns´equent de r´esolutionΓ`r C est un coupleΓ, C o`u Γ est un ensemble fini de clauses et C une clause.

L’ensemble dess´equents prouvables de la r´esolution est d´efini inductivement comme suit :

C ∈Γ Γ`r C (axr)

p∨C ¬p∨D C ∨D (Res)

Dans la r`egle(Res) on travaille modulo associativit´e,sym´etrie, idempotencede∨et F ∨ ⊥ ≡F .

Rq : La plupart des pr´esentations ne mentionnent que la r`egle (Res) et ne mentionnent pas explicitementΓ.

43 / 46

(61)

R´ esolution : correction et compl´ etude

Th´eor`eme 2

SoitΓun ensemble de clause et soit C une clause.

On a :Γ|=C ssi Γ`r C .

Preuve.⇐ : par induction sur la preuve de Γ`r C Si Γ`r C (ax)

, alors C ∈Γ et Γ|=C. Si

Γ`r p∨C Γ`r ¬p∨D Γ`r C ∨D (Res)

avec Γ|=p∨C et Γ|=¬p∨D.

SoitI t.q. I |= Γ :

1. Si I |=p alors, commeI |=¬p∨D, on aI |=D donc Γ|=C ∨D.

2. Si I |=¬p alors, commeI |=p∨C, on a I |=C donc Γ|=C ∨D.

44 / 46

(62)

R´ esolution : correction et compl´ etude

Th´eor`eme 2

SoitΓun ensemble de clause et soit C une clause.

On a :Γ|=C ssi Γ`r C .

Preuve.⇐ : par induction sur la preuve de Γ`r C

Si Γ`r C (ax)

, alors C ∈Γ et Γ|=C. Si

Γ`r p∨C Γ`r ¬p∨D Γ`r C ∨D (Res)

avec Γ|=p∨C et Γ|=¬p∨D.

SoitI t.q. I |= Γ :

1. Si I |=p alors, commeI |=¬p∨D, on aI |=D donc Γ|=C ∨D.

2. Si I |=¬p alors, commeI |=p∨C, on a I |=C donc Γ|=C ∨D.

44 / 46

(63)

R´ esolution : correction et compl´ etude

Th´eor`eme 2

SoitΓun ensemble de clause et soit C une clause.

On a :Γ|=C ssi Γ`r C .

Preuve.⇐ : par induction sur la preuve de Γ`r C Si Γ`r C (ax)

, alors C ∈Γ et Γ|=C.

Si

Γ`r p∨C Γ`r ¬p∨D Γ`r C ∨D (Res)

avec Γ|=p∨C et Γ|=¬p∨D.

SoitI t.q. I |= Γ :

1. Si I |=p alors, commeI |=¬p∨D, on aI |=D donc Γ|=C ∨D.

2. Si I |=¬p alors, commeI |=p∨C, on a I |=C donc Γ|=C ∨D.

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(64)

R´ esolution : correction et compl´ etude

Th´eor`eme 2

SoitΓun ensemble de clause et soit C une clause.

On a :Γ|=C ssi Γ`r C .

Preuve.⇐ : par induction sur la preuve de Γ`r C Si Γ`r C (ax)

, alors C ∈Γ et Γ|=C. Si

Γ`r p∨C Γ`r ¬p∨D Γ`r C ∨D (Res)

avec Γ|=p∨C et Γ|=¬p∨D.

SoitI t.q. I |= Γ :

1. Si I |=p alors, commeI |=¬p∨D, on aI |=D donc Γ|=C ∨D.

2. Si I |=¬p alors, commeI |=p∨C, on a I |=C donc Γ|=C ∨D.

44 / 46

(65)

R´ esolution : correction et compl´ etude

Th´eor`eme 2

SoitΓun ensemble de clause et soit C une clause.

On a :Γ|=C ssi Γ`r C .

Preuve.⇐ : par induction sur la preuve de Γ`r C Si Γ`r C (ax)

, alors C ∈Γ et Γ|=C. Si

Γ`r p∨C Γ`r ¬p∨D Γ`r C ∨D (Res)

avec Γ|=p∨C et Γ|=¬p∨D.

SoitI t.q. I |= Γ :

1. Si I |=p alors, commeI |=¬p∨D, on aI |=D donc Γ|=C ∨D.

2. Si I |=¬p alors, commeI |=p∨C, on a I |=C donc Γ|=C ∨D.

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(66)

R´ esolution : correction et compl´ etude

Th´eor`eme 2

SoitΓun ensemble de clause et soit C une clause.

On a :Γ|=C ssi Γ`r C .

Preuve.⇐ : par induction sur la preuve de Γ`r C Si Γ`r C (ax)

, alors C ∈Γ et Γ|=C. Si

Γ`r p∨C Γ`r ¬p∨D Γ`r C ∨D (Res)

avec Γ|=p∨C et Γ|=¬p∨D.

SoitI t.q. I |= Γ :

1. Si I |=p alors, commeI |=¬p∨D, on aI |=D donc Γ|=C ∨D.

2. Si I |=¬p alors, commeI |=p∨C, on a I |=C donc Γ|=C ∨D.

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(67)

R´ esolution : r´ efutation

Th´eor`eme 3

SiΓest un ensemble de clauses.

Γ`r ⊥est prouvable ssi Γest contradictoire.

Preuve : Cons´equence directe du Thm 2

M´ethode pour d´emontrer que Γ|=F :

1. On remplace le probl`eme par Γ,¬F contradictoire. 2. On met toutesles formules de Γ,¬F enFNC.

→ On obtient Γ = ensemble des clauses correspondant `c a Γ. 3. On prouve par r´esolution que Γ contradictoire.c

45 / 46

(68)

R´ esolution : r´ efutation

Th´eor`eme 3

SiΓest un ensemble de clauses.

Γ`r ⊥est prouvable ssi Γest contradictoire.

Preuve : Cons´equence directe du Thm 2

M´ethode pour d´emontrer que Γ|=F :

1. On remplace le probl`eme par Γ,¬F contradictoire. 2. On met toutesles formules de Γ,¬F enFNC.

→ On obtient Γ = ensemble des clauses correspondant `c a Γ. 3. On prouve par r´esolution que Γ contradictoire.c

45 / 46

(69)

R´ esolution : r´ efutation

Th´eor`eme 3

SiΓest un ensemble de clauses.

Γ`r ⊥est prouvable ssi Γest contradictoire.

Preuve : Cons´equence directe du Thm 2

M´ethode pour d´emontrer que Γ|=F :

1. On remplace le probl`eme par Γ,¬F contradictoire. 2. On met toutesles formules de Γ,¬F enFNC.

→ On obtient Γ = ensemble des clauses correspondant `c a Γ. 3. On prouve par r´esolution que Γ contradictoire.c

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(70)

R´ esolution : r´ efutation

Th´eor`eme 3

SiΓest un ensemble de clauses.

Γ`r ⊥est prouvable ssi Γest contradictoire.

Preuve : Cons´equence directe du Thm 2

M´ethode pour d´emontrer que Γ|=F :

1. On remplace le probl`eme par Γ,¬F contradictoire.

2. On met toutesles formules de Γ,¬F enFNC.

→ On obtient Γ = ensemble des clauses correspondant `c a Γ. 3. On prouve par r´esolution que Γ contradictoire.c

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(71)

R´ esolution : r´ efutation

Th´eor`eme 3

SiΓest un ensemble de clauses.

Γ`r ⊥est prouvable ssi Γest contradictoire.

Preuve : Cons´equence directe du Thm 2

M´ethode pour d´emontrer que Γ|=F :

1. On remplace le probl`eme par Γ,¬F contradictoire.

2. On met toutesles formules de Γ,¬F enFNC.

→ On obtient Γ = ensemble des clauses correspondant `c a Γ.

3. On prouve par r´esolution que Γ contradictoire.c

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(72)

R´ esolution : r´ efutation

Th´eor`eme 3

SiΓest un ensemble de clauses.

Γ`r ⊥est prouvable ssi Γest contradictoire.

Preuve : Cons´equence directe du Thm 2

M´ethode pour d´emontrer que Γ|=F :

1. On remplace le probl`eme par Γ,¬F contradictoire.

2. On met toutesles formules de Γ,¬F enFNC.

→ On obtient Γ = ensemble des clauses correspondant `c a Γ.

3. On prouve par r´esolution que Γ contradictoire.c

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(73)

R´ esolution : exemple jouet

On cherche `a montrer que |= (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p.

1. On montre {¬ (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p

}est contradictoire. 2. On montre que {(¬p∨q)∧p∧ ¬q} est contradictoire. 3. On montre par r´esolution :

¬p∨q ¬q

¬p (Res) p

(Res)

46 / 46

(74)

R´ esolution : exemple jouet

On cherche `a montrer que |= (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p.

1. On montre {¬ (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p

}est contradictoire.

2. On montre que {(¬p∨q)∧p∧ ¬q} est contradictoire. 3. On montre par r´esolution :

¬p∨q ¬q

¬p (Res) p

(Res)

46 / 46

(75)

R´ esolution : exemple jouet

On cherche `a montrer que |= (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p.

1. On montre {¬ (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p

}est contradictoire.

2. On montre que {(¬p∨q)∧p∧ ¬q} est contradictoire.

3. On montre par r´esolution :

¬p∨q ¬q

¬p (Res) p

(Res)

46 / 46

(76)

R´ esolution : exemple jouet

On cherche `a montrer que |= (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p.

1. On montre {¬ (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p

}est contradictoire.

2. On montre que {(¬p∨q)∧p∧ ¬q} est contradictoire.

3. On montre par r´esolution :

¬p∨q ¬q

¬p (Res) p

Γ`r

(Res)

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(77)

R´ esolution : exemple jouet

On cherche `a montrer que |= (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p.

1. On montre {¬ (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p

}est contradictoire.

2. On montre que {(¬p∨q)∧p∧ ¬q} est contradictoire.

3. On montre par r´esolution :

¬p∨q ¬q

¬p (Res) p

⊥ (Res)

46 / 46

(78)

R´ esolution : exemple jouet

On cherche `a montrer que |= (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p.

1. On montre {¬ (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p

}est contradictoire.

2. On montre que {(¬p∨q)∧p∧ ¬q} est contradictoire.

3. On montre par r´esolution :

¬p∨q ¬q

¬p (Res) p

⊥ (Res)

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(79)

R´ esolution : exemple jouet

On cherche `a montrer que |= (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p.

1. On montre {¬ (p ⇒q)⇒ ¬q ⇒ ¬p

}est contradictoire.

2. On montre que {(¬p∨q)∧p∧ ¬q} est contradictoire.

3. On montre par r´esolution :

¬p∨q ¬q

¬p (Res) p

⊥ (Res)

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