viernes, 30 de junio de 2017

Ejemplos T. Verdad y Conectivos lógicos


Ejemplos:
  • Tabla de verdad y conectivos lógicos.
  • Método Polya.
1.Tabla de verdad y conectivos lógicos: conjunción, disyunción, implicación, doble implicación y negación.

Operaciones:
  • p= Esta lloviendo            F                      (~p→r) ៱ (q↔s) ៴ r
  • q= Me voy a mojar         V                      (~F→V) ៱ (V↔F) ៴ V
  • r= Llueve fuerte              V                      (V→V) ៱ F ៴ V
  • s= Estoy corriendo          F                      V ៱ F ៴ V                                                                                                                         F ៴ V                                                                                                                                  V 
Simbolización:
                                       (~p→r) ៱ (q↔s) ៴ r

Verbalización:                                                         
(~p→r) ៱ (q↔s) ៴ r

Si no esta lloviendo entonces llueve fuerte, y, Me voy a mojar si y solo si estoy corriendo, o llueve fuerte.

2. Método Polya: 
  • En la granja: Petronila y Casimiro fueron de visita a la granja de su abuelo. Durante su estancia vieron un corral con gansos y caballos. Casimiro dijo haber contado 18 animales en total. Petronila afirma haber  contado un total de 50 patas. ¿Cuantos gansos y caballos habían?. Escriba el proceso que le permita llegar al resultado.
Paso 1. Comprender el Problema: lo que se quiere en este problema es encontrar la cantidad de gansos y caballos que se encontraban en la granja sabiendo que en total hay 18 animales y 50 patas.

Paso 2. Configurar un Plan: Utilizando la estrategia Ensayo y error encontraremos la respuesta correcta mediante las tabla de multiplicación del numero 4 y 2 ya sabiendo que cada cerdo tiene 4 patas y cada gallina 2. 

Paso 3. Ejecutar el Plan: 

                                     Tabla del 4                                         Tabla del 2

                                        4*1=4                                                   2*1=2
                                        4*2=8                                                   2*2=4
                                        4*3=12                                                 2*3=6
                                        4*4=16                                                 2*4=8
                                        4*5=20                                                 2*5=10
                                        4*6=24                                                 2*6=12
                                        4*7=28                                                 2*7=14
                                        4*8=32                                                 2*8=16
                                        4*9=36                                                 2*9= 18
                                        4*10=40                                               2*10=20
                                        4*11=44                                               2*11=22
                                        4*12=48                                               2*12=24

                                       R// En la granja habían 7 caballos y 11 gansos.

Paso 4. Mirar hacia atrás: el plan funciono ya que si nos percatamos los números multiplicados por el 4 y por el 2 al sumarlos nos da como resultado los 18 animales y al sumar los resultados de las multiplicaciones nos da las 50 patas.

jueves, 29 de junio de 2017

Método Polya

José A. Alonso http://www.glc.us.es/~jalonso/vestigium/wp-content/themes/atahualpa/images/icons/date.gif 7 Mayo 2012.

George Pólya presentó en su libro Cómo plantear y resolver problemas (en inglés, How to solve it) un método de 4 pasos para resolver problemas matemáticos. Dicho método fue adaptado para resolver problemas de programación, por Simon Thompson en How to program it.

En las siguientes secciones mostramos los 4 pasos de ambos métodos, junto con sus correspondientes preguntas.

Método de Pólya para resolver problemas matemáticos.
Para resolver un problema se necesita:

Paso 1: Entender el problema
¿Cuál es la incógnita?, ¿Cuáles son los datos?
¿Cuál es la condición? ¿Es la condición suficiente para determinar la incógnita? ¿Es insuficiente? ¿Redundante? ¿Contradictoria?

Paso 2: Configurar un plan
¿Te has encontrado con un problema semejante? ¿O has visto el mismo problema planteado en forma ligeramente diferente?
¿Conoces algún problema relacionado con éste? ¿Conoces algún teorema que te pueda ser útil? Mira atentamente la incógnita y trata de recordar un problema que sea familiar y que tenga la misma incógnita o una incógnita similar.
He aquí un problema relacionado al tuyo y que ya has resuelto ya. ¿Puedes utilizarlo? ¿Puedes utilizar su resultado? ¿Puedes emplear su método? ¿Te hace falta introducir algún elemento auxiliar a fin de poder utilizarlo?
¿Puedes enunciar al problema de otra forma? ¿Puedes plantearlo en forma diferente nuevamente? Recurre a las definiciones.

Si no puedes resolver el problema propuesto, trata de resolver primero algún problema similar. ¿Puedes imaginarte un problema análogo un tanto más accesible? ¿Un problema más general? ¿Un problema más particular? ¿Un problema análogo? ¿Puede resolver una parte del problema? Considera sólo una parte de la condición; descarta la otra parte; ¿en qué medida la incógnita queda ahora determinada? ¿En qué forma puede variar? ¿Puedes deducir algún elemento útil de los datos? ¿Puedes pensar en algunos otros datos apropiados para determinar la incógnita? ¿Puedes cambiar la incógnita? ¿Puedes cambiar la incógnita o los datos, o ambos si es necesario, de tal forma que estén más cercanos entre sí?

¿Has empleado todos los datos? ¿Has empleado toda la condición? ¿Has considerado todas las nociones esenciales concernientes al problema?

Paso 3: Ejecutar el plan
Al ejecutar tu plan de la solución, comprueba cada uno de los pasos
¿Puedes ver claramente que el paso es correcto? ¿Puedes demostrarlo?

Paso 4: Examinar la solución obtenida
¿Puedes verificar el resultado? ¿Puedes el razonamiento?
¿Puedes obtener el resultado en forma diferente? ¿Puedes verlo de golpe? ¿Puedes emplear el resultado o el método en algún otro problema?

 Método Pólya
Origen

Miller (2006) comenta que el 13 de diciembre de 1887 en Hungría nació un científico matemático llamado George Pólya. Estudió en la Universidad de Budapest; donde abordó temas de probabilidad. Luego en 1940 llegó a la Universidad de Brown en E.U.A. y pasó a la Universidad de Stanford en 1942 como maestro. Elaboró tres libros y más de 256 documentos, donde indicaba que para entender algo se tiene que comprender el problema.

George Pólya investigó muchos enfoques, propuestas y teorías; su teoría más importante fue la Combinatoria. El interés en el proceso del descubrimiento y los resultados matemáticos llegaron en él, despertar el interés en su obra más importe la resolución de problemas. Se enfatizaba en el proceso de descubrimiento más que desarrollar ejercicios sistematizados.

Pólya después de tanto estudio matemático murió en 1985 a la edad de 97 años; enriqueció la matemática con un importante legado en la enseñanza en el área para resolver problemas, dejando diez mandamientos para los profesores de matemática.

Interés en la materia.
Conocimiento de la materia.
Observar las expectativas y dificultades de los estudiantes.
Descubrir e investigar.
Promover actitudes mentales y el hábito del trabajo metódico.
Permitir aprender a conjeturar.
Permitir aprender a comprobar.
Advertir que los rasgos del problema que tiene a la mano pueden ser útiles en la solución de problemas futuros.
No mostrar todo el secreto a la primera: dejar que los estudiantes hagan las conjeturas antes.
Sugerir; no obligar que lo traguen a la fuerza.


“La matemática es en muchos sentidos la más elaborada y compleja de las ciencias. Es el Gran Diccionario Enciclopédico, una escala para lo místico así como el pensamiento racional en el ascenso intelectual del hombre. Una de las mejores herramientas para las demás disciplinas científicas” (Mejías 2006, p.17)

Ejemplos

1. Álgebra: Ecuaciones de primer grado con una incógnita. Problema: Marcos va a comprarle unos videojuegos a su hermano. Hay videojuegos para distintas edades por lo que el vendedor necesita saber la edad de su hermano. Pero Marcos le contesta de la siguiente manera:

2. Mi edad es el triple de la de mi hermano y hace 4 años la suma de ambas edades era igual a la tendrá mi hermano dentro de 16 años. Puedes ayudar al vendedor a encontrar cuál es la edad actual del hermano de Marcos?

3. Paso 1: Comprender el problema ¿Qué quiere decir el triple de la edad? Resp: Quiere decir la edad multiplicada por tres. ¿Distingues cuáles son los datos?  La edad de Marcos es el triple de la de su hermano.  Hace 4 años la suma de ambas edades era igual a la que tendrá su hermano dentro de 16 años.

4. ¿Sabes a que quieres llegar? Resp: A encontrar la edad actual del hermano de Marcos. Paso 2: Configurar un plan ¿Se puede usar alguna estrategia para resolver el problema? Usar una variable: Sea x= la edad actual del hermano 3x=la edad de Marcos

5. Por otro lado:  Hace 4 años la edad de Marcos era 3x-4 y la de su hermano era x-4.  La edad que tendrá el hermano dentro de 16 años es x+16.  La suma de ambas edades [(3x-4) y (x-4)] era igual a (x-16).

6. Paso 3: Ejecutar el plan Implementa la estrategia que escogiste hasta solucionar completamente el problema. (3x+4)+(x-4)= x+16 4x-8=x+16 4x-8-x=x+16-x 3x-8=16 3x-8+8=16+8 3x=24

7. Paso 4: Mirar hacia atrás ¿Es tu solución correcta? ¿Tu respuesta satisface lo establecido en el problema? La cantidad obtenida parece razonable ya que: La suma de ambas edades hace 4 años era: 20+4=24 y 24 años es exactamente la edad que tendrá el hermano de Marcos dentro de 16 años.


Bibliografía
José A. Alonso http://www.glc.us.es/~jalonso/vestigium/wp-content/themes/atahualpa/images/icons/date.gif 7 Mayo 2012
George Pólya  libro Cómo plantear y resolver problemas.


miércoles, 28 de junio de 2017



LÓGICA Y TABLAS DE VERDAD


¿Qué es Lógica Proposicional?

¿QUÉ ES LÓGICA PROPOSICIONAL?

LÓGICA
Es una ciencia que estudia el lenguaje científico, su planteamiento, su organización, en entidades jerárquicas y los métodos como sus fórmulas para analizar toda forma escrita. Para comunicarse el ser humano utiliza lenguajes discursivos dichos lenguajes están llenos de partículas lógicas.

Las partículas lógicas: fundamentalmente son los cuantificadores las conectivas con ellas se forman los discursos.

LÓGICA PROPOSICIONAL
Es una rama de la lógica clásica que estudia las variables proposicionales o sentencias lógicas, sus posibles implicaciones, evaluaciones de verdad y en algunos casos su nivel absoluto de verdad. Algunos autores también la identifican con la lógica matemática o la lógica simbolice, ya que utiliza una serie de símbolos especiales que lo acercan al lenguaje matemático.

Proposiciones
Tautología: se define tautología o validez a aquella formula que siempre es verdadera.
Contradicción: es una proposición que siempre es falsa para todos los valores de verdad. Para cualquier valor de verdad de las proposiciones, sea cual sea el resultado de la formula lógica estudiada siempre va a ser falso.
Conjunción: es aquella formula que es falsa o verdadera. Las expresiones de las que depende la validez de los argumentos se definen constante lógicas.

Conectores
Negación: no -> >, ~
En lógica y matemática, la negación, también llamada complemento lógico, es una operación sobre proposiciones, valores de verdad, o en general, valores semánticos. Intuitivamente, la negación de una proposición es verdadera cuando dicha proposición es falsa, y viceversa. En lógica clásica la negación está normalmente identificada con la función de verdad que cambia su valor de verdadero a falso y viceversa.
Conjunción: Y , Solamente si las componentes de la conjunción son ciertas, la conjunción es cierta.
Disyunción: O ,
La disyunción solamente es falsa si lo son sus dos componentes.
Condicional: entonces

Típicamente los valores de verdad de dos proposiciones, devolviendo el valor de verdad falso sólo cuando la primera proposición es verdadera y la segunda falsa.

Bicondicional: si solo sí.
El Bicondicional o doble implicación es un operador que funciona sobre dos valores de verdad, típicamente los valores de verdad de dos proposiciones, devolviendo el valor de verdad verdadero cuando ambas proposiciones tienen el mismo valor de verdad, y falso cuando sus valores de verdad difieren.

Proposiciones
Variables: En el lenguaje simbólico de la lógica de proposiciones, a los enunciados simples, atómicos o elementales son los que no pueden descomponerse en otros más simples. Se les llama variables, y se escriben con las letras minúsculas del final del abecedario: “p”, “q”, “r”, “s”… para los casos particulares, o con las letras en mayúscula del principio del alfabeto cuando son casos generales: “A”, “B”, “C”, “D”…

Además de las variables, la lógica proposicional tiene otros elementos en su alfabeto: las constantes lógicas y los símbolos auxiliares que forman los enunciados compuestos.

Algunas de las marcas léxicas del lenguaje natural, se traducen con uno de las cinco constantes lógicas siguientes:

¬ NEGACIÓN: No
٧ DISYUNCIÓN INCLUSIVA: o, o bien, tanto si… como si,
٨ CONJUNCIÓN: y, e, o ni (=y no)
CONDICIONAL: si. entonces
BICONDICIONAL: si y solo si



TABLA DE LA VERDAD
Las tablas de verdad es una estrategia de la lógica simple que permite establecer la validez de varias propuestas en cuanto a cualquier situación, es decir, determina las condiciones necesarias para que sea verdadero un enunciado propuesto, permitiendo clasificarlos en tautológicos (resultan verdaderos durante cualquier situación) contradictorias (son enunciados falsos en la mayoría de los casos) o contingentes (enunciados que no pueden será tantos verdaderos como falsos no existen tendencia a un solo sentido).

Permite diferentes aspectos del enunciado como las condiciones que lo hacen verdadero y cuáles son sus conclusiones lógicas, es decir, si el enunciado propuesto es verdadero o falso. Esta tabla fue ideada por Charles Sander Peirce aproximadamente en 1880, pero la más utilizada es el modelo actualizado de Luidwin Wittgenstein en 1921.

La construcción de la tabla está fundamentada en la utilización de un letra para las variables del resultado y las mismas se cumplen se dicen que son verdaderas, en el caso contrario de que no se cumpla se les asigna el apelativo de falsas, por ejemplo: Enunciado: “Si nos mudamos, mi perro se muere”. Variables: A: Si se muda- B: el perro se muere.

Si se dice que es verdadero a ambas variables se les asigna la letra (V) y representa la positividad del enunciado, si algunas de las variables no se cumple se les asigna la letra (F) esto no representa la falsedad del enunciado ya que con cumplirse una sola variable se puede designar como verdadero, eso dependerá del enunciado. Cuando ambos valores resultan verdaderos en todas las ocasiones se dice que existe una conjugación en el enunciado, en cambio sí se obtiene dos resultados verdaderos y luego uno verdadero y el otro falso se dice que existe una disyunción.

La negación: Cuando la variable es verdadera al negarla se convierte en falsa, y si es falsa, al negarla se hace verdadera.

A
~A
V
F
F
V


La disyunción: Solo es falsa cuando todas las variables son falsas.

A
B
A V B
V
V
V
V
F
V
F
V
V
F
F
F








La conjunción: Únicamente es verdadera cuando todas las variables son verdaderas también.

A
B
A B
V
V
V
V
F
F
F
V
F
F
F
F








El condicional: Solo cuando la primera variable o antecedente, es verdadera y la segunda o consecuente, falsa, el resultado es falso.

A
B
A B
V
V
V
V
F
F
F
V
V
F
F
V

El Bicondicional: Es verdad cuando las dos variables tienen el mismo valor.

A
B
A B
V
V
V
V
F
F
F
V
F
F
F
V



CONCLUSIONES

La idea principal es que aprendamos el concepto de proposición, la forma en que se pueden formar proposiciones compuestas usando los conectores lógicos, representar enunciados por medio de simbología lógica, conocer los conceptos de tautología, equivalencia lógica, regla de inferencia. Realizar demostraciones de teoremas por medio del método directo y contradicción. Pero con problemas que le sean familiares e interesantes. Se trata de que en cada uno de los subtemas participe proponiendo sus propios ejemplo y que sobre todo al final de la unidad él tenga la habilidad, confianza e iniciativa para inferir posibles soluciones.
Todo enunciado puede ser planteado en términos de teoremas. Un teorema por lo general es resultado de un planteamiento de un problema, este planteamiento debe tener el siguiente formato.
(p1 Ù p2 Ù .......Ù pn) Þ q
Como se establece p1, p2 ,......,pn son hipótesis (o premisas) derivadas del mismo problema y que se consideran válidas. Pero además deberán conectarse con el operador And (Ù ), lo cual implica que p1 es cierta y (Ù ) p2 es verdad y (Ù )...... y pn también es cierta entonces (Þ ) la conclusión (q) es cierta. Para realizar la demostración formal del teorema se deberá partir de las hipótesis, y después obtener una serie de pasos que también deben ser válidos, ya que son producto de reglas de inferencia. Sin embargo no solamente las hipótesis y reglas de inferencia pueden aparecer en una demostración formal, sino también tautologías conocidas. En el teorema anterior cada uno de los pasos p1, p2,...pn son escalones que deberán alcanzarse hasta llegar a la solución.
Lo mismo ocurre con todo tipo de problemas que se nos presentan en la vida, antes de llegar a la solución debemos alcanzar ciertas metas (p1,p2,....pn) hasta llegar al objetivo o conclusión (q). Pero una vez que logramos el objetivo debemos plantearnos nuevos objetivos que nos permitirán superarnos.
Dependiendo del área de interés al estudiante puede transportad dichos conocimientos, de tal manera que le auxilien para entender y resolver otro tipo de problemas. En el caso de computación cada línea de un programa se obtiene inconscientemente aplicando una regla de inferencia y por lo tanto cada instrucción tiene su orden en que debe de ir colocada, si se cambia esa línea seguramente el resultado ya no será igual. Pero hay tantas formas de resolver un problema por medio de un programa como alumnos distintos tenga un maestro.
Una demostración formal equivale a relacionar esquemas para formar estructuras cognitivas. Sí el alumno sabe inferir soluciones lógicas, estará en condiciones de resolver todo tipo de problemas.
Uno de los objetivos principales del constructivismo, es la construcción del conocimiento. El tema de "lógica matemática", se presta para que el alumno pueda realizar los relacionamientos entre las distintas proposiciones, esto permite crear nuevas formas de resolver problemas en distintas ramas: matemáticas, física, química pero también en las ciencias sociales y por su puesto cualquier problema de la vida real. Porque cada vez que nos enfrentamos a un problema, manipulamos la información por medio de reglas de inferencia que aunque no estén escritas debemos respetar. Cada vez que realizamos una actividad empleamos la lógica para realizarla, quizá algunos realicen dicha actividad por caminos más corto, otros realizan recorridos más largos, pero al fin de cuentas lo que importa es llegar al resultado. Si se le da la confianza al alumno para que cree e innove, su estructura cognitiva seguramente va a crecer.



BIBLIOGRAFÍAS
Introducción a la Lógica Intencional
 Lógica Temporal Proposicional
Dr. Axel Arturo Barceló Aspeitia

Lógica Matemática
Iris Celeste Rodas de López
Primera Edición
EDITEXA





Análisis Dimensional