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4 de agosto de 2014

¿Cúal es la diferencia entre los diagramas de Venn y los diagramas de Euler?

Por lo general, entre los estudiantes de matemáticas, se observa confusión entre los diagramas de Venn y los diagramas de John Euler, pero, como probablemente ya dedució usted amable lector, se trata de diagramas diferentes... parecidos sí, pero diferentes... Son tan parecidos que inclusive en muchos textos de matemática y páginas web se les llma diagramas de Venn-Euler... En fin, en esta ocasión les vamos a describir las diferencias entre los diagramas de John Venn y los de Leonhard Euler (y todo gracias a la Wikipedia):

Un diagrama de Euler o esquema de Euler es una manera diagramática de representar a los conjuntos y sus relaciones. Son una representación moderna de los círculos de Euler, los cuales deben su nombre a su creador, Leonhard Euler.

Los diagramas de Euler normalmente consisten de simples curvas cerradas en el plano que son usadas para describir conjuntos. Las relaciones espaciales entre las curvas (superposición, contención o ninguno) corresponden, respectivamente, a relaciones de intersección, subconjunto y disjuntes, de la teoría de conjuntos.

Estos diagramas son una generalización del bien conocido diagrama de Venn, el cual representa todas las posibles intersecciones entre los conjuntos presentes dados.

A la intersección del interior de una colección de curvas con el exterior del resto de curvas se le llama zona. Así, dado un conjunto de curvas, en los diagramas de Venn todas las zonas deben estar presentes, pero no así en un diagrama de Euler, donde algunas zonas podrían no estar.

En el sentido de la lógica, uno puede usar la semántica de un modelo teórico para interpretar los diagramas de Euler dentro de un dominio de discurso. En el ejemplo de la figura, el diagrama de Euler representa que los conjuntos Animal y Mineral son disjuntos, porque las curvas correspondientes son disjuntas, y también que el conjunto Four Legs es un subconjunto del conjunto Animal



El diagrama de Venn que usa las mismas categorías Animal, Mineral y Four Legs no encapsula esta información. Tradicionalmente, este vacío de un conjunto en los diagramas de Venn es descrito por un sombreado o achurado de la región. Los diagramas de Euler, en cambio, representan vacío ya sea por el sombreado o por la omisión de una de las zonas.



A menudo se impone un conjunto de condiciones bien formadas, que corresponden a restricciones topológicas o geométricas impuestas a la estructura del diagrama. Por ejemplo, se puede forzar la conectitud de las zonas, o prohibir la concurrencia de curvas o puntos múltiples como forma de representar intersecciones tangenciales de curvas. 

En el diagrama de abajo, se observa la transformación secuencial de pequeños diagramas de Venn en diagramas de Euler; algunos de los diagramas intermedios tienen concurrencia de curvas. Sin embargo, esta secuencia de transformaciones desde un diagrama de Venn con sombreado hasta un diagrama de Euler sin sombreado, no es siempre posible. En efecto, existen ejemplos de diagramas de Euler con 9 conjuntos que no son diagramables usando curvas cerradas simples y sin la creación de zonas no deseadas, puesto que ellos tendrían que tener grafos duales no planares.




Texto e imágenes de;

Wikipedia

John Venn y los diagramas de Venn

John Venn (1835) fue criado en el seno de una familia que jugó un papel destacado en el movimiento evangélico. De él se esperaba que siguiese la tradición familiar y que, al igual que su padre, se convirtiese en ministro cristiano. Aunque en 1859 llegó a ordenarse como sacerdote, la vida de John Venn siempre estuvo ligada a las ciencias, tanto en el seno de la moral como del empirismo, al considerar incompatible el anglicanismo con sus creencias filosóficas.

El área de mayor interés para John Venn fue sin duda la de la lógica. De ahí que todas sus obras versasen sobre esa materia. Su primera publicación salió a la luz en 1866 bajo el nombre de La lógica del azar y con ella introdujo la teoría de frecuencia de la probabilidad.



Las siguientes publicaciones de John Venn se centraron en el estudio de una lógica matemática mucho más pura. En 1881 publicó Lógica simbólica con la que dio a conocer sus diagramas y ocho años después presentó Los principios de la lógica empírica.

A pesar de su dedicación hacia este campo de estudio, John Venn pasó sus últimos días a estudiar la historia del colegio en el que se formó, la de la Universidad de Cambridge y la de su propia familia. En una de las vidrieras del Colegio de Gonville y Gaius puede verse un diagrama de Venn en conmemoración a su creador. John Venn falleció en 1923, a la edad de 88 años.

Fuente:


27 de junio de 2014

La sorprendente teoría matemática que se confirma en el Mundial



Torta de cumpleaños


Imaginemos la siguiente escena en el hotel de la selección brasileña: Hulk y Paulinho se relajan tras una victoria y hablan de los planes para después del Mundial.

"Habrá una fiesta tras otra", dice Hulk, asumiendo la victoria del país anfitrión. "Primero la Copa del Mundo, luego mi cumpleaños un par de semanas después".

"¿Tu cumpleaños es en julio?", pregunta Paulinho. "El mío también, el 25".

"¡Exactamente el mismo día"!", exclama Hulk, incrédulo. "¿Qué posibilidades hay de esa concidencia?"
Con 365 días en un año normal, la respuesta intuitiva de la mayoría de la gente sería probablemente "bastante pequeña".

Pero en este caso la intuición se equivoca, y la prueba de eso es lo que se conoce como paradoja del cumpleaños.


Hulk y Paulinho

Hulk (izquierda) y Paulinho (derecha) cumplen años el mismo día.

"Es uno de los grandes éxitos de las matemáticas", dice Alex Bellos, autor del libro "Cómo la vida refleja los números y los números reflejan la vida".

En su más famosa formulación, la paradoja del cumpleaños sostiene que solo hace falta un grupo de 23 personas para que haya más de 50% de probabilidades de que dos de ellas cumplan años el mismo día (día y mes, no año de nacimiento).

Bellos señala que no es una paradoja lógica: no hay nada contradictorio en ella, es solo inesperada.

"La gente suele pensar que es una coincidencia increíble que dos personas en una clase de 30 compartan el mismo día de cumpleaños", dice el escritor experto en matemáticas.
"Pero de hecho, con 30 personas, la posibilidad es del 70%".

"Consideremos por ejemplo las redes sociales: si tienes 70 amigos, habrá 99.9% de probabilidades de que al menos dos de ellos cumplan el mismo día."
Consideremos por ejemplo las redes sociales: si tienes 70 amigos, habrá 99.9% de probabilidades de que al menos dos de ellos cumplan el mismo día.

Pero quizás el ámbito ideal para poner esto a prueba es el Mundial: hay 32 equipos, cada uno con 23 jugadores.

Si la paradoja es cierta, el 50% de las escuadras deberían tener cumpleaños compartidos.

Usando las fechas de nacimiento de la lista oficial de equipos de la FIFA, resulta que efectivamente 16 equipos tienen al menos un cumpleaños compartido, el 50% del total.

Cinco de ellos, de hecho, tienen dos pares de coincidencias de cumpleaños.

La lista es: España, Colombia, Suiza (x2), Estados Unidos, Irán (x2), Francia (x2), Argentina (x2), Corea del Sur (x2), Camerún, Australia, Bosnia Herzegovina, Rusia, Holanda, Brasil, Honduras y Nigeria.

Uno de los pares de Argentina, Fernando Gago y Augusto Fernández, comparte la misma fecha de nacimiento: 10 de abril de 1986.


Gago y Fernandez

Gago y Fernandez de Argentina nacieron el mismo día de 1986.


Y algunos de los dúos celebrarán sus cumpleaños durante la competición.

El próximo viernes 20 de junio, Asmir Begovic y Sead Kolasinac de Bosnia Herzegovina compartirán cumpleaños, aunque probablemente tengan una celebración tranquila pensando en el partido ante Nigeria que les espera al día siguiente.

Luego, el 8 de julio, el día de la primera semifinal, los surcoreanos Kwak Tae-hwi y Son Heung-min marcarán un año más en el calendario.


Kwak Tae-hwi y Son Heung-min

Kwak Tae-hwi y Son Heung-min de Corea del Sur también celebrarán sus cumpleaños durante el Mundial.


En la Copa del Mundo de 2010, el equipo de Argelia tuvo tres jugadores con el mismo día de aniversario: 5 de diciembre.

En esta ocasión, ningún equipo alcanza eso, pero Brasil 2014 podría tener el cumpleaños compartido más raro.

Imaginemos que Alemania clasifica como primero del grupo G y Argelia como segundo del grupo H. El 30 de junio se enfrentarían en octavos de final.

Si eso sucede, habrá que estar atentos a las miradas desde el banquillo o a un saludo más cordial de lo habitual entre Benedikt Howedes de Alemania y Saphir Taider de Argelia.

Ellos coinciden en que solo pueden celebrar su cumpleaños verdadero cada cuatro años, porque nacieron el 29 de febrero.

En este punto, puede que los aficionados a la estadística tengan algunas preguntas.

¿Quizás el tamaño de la muestra sea demasiado pequeño para demostrar la paradoja de forma convincente?


Benedikt Howedes y Saphir Taider

Howedes de Alemania (izq.) y Taider de Argelia cumplen el 29 de febrero.


Podemos responder a eso añadiendo también a los equipos de Sudáfrica 2010. Así se consiguen otros 15 cumpleaños compartidos, lo que supone 31 de 64 escuadras de los dos mundiales, bastante cerca al 50%.

La explicación

Hay una explicación simple de las matemáticas detrás de la paradoja del cumpleaños.

  • Imagina que entras a una habitación con 22 personas, ninguna de las cuales comparte el día de cumpleaños. Las probabilidades de que tu fecha de cumpleaños sea única es bastante alta: hay sólo 22 días "tomados" por los otros, y 343 días libres.
  • Esta puede ser una de las razones por las que esta paradoja se percibe como contraintuitiva.
    Tendemos a mirar problemas como estos desde nuestra propia perspectiva individual, y para cualquier individuo la posibilidad de compartir un cumpleaños es baja.
Pero analicemos las probabilidades de que todos en ese grupo de 23 tengan un cumpleaños único:

  • Para la persona 1, las chances son del 100%, porque todas las fechas están libres. Para la persona 2, hay un día que deberá compartir con la persona 1, pero las otras 364 están libres, así que sus posibilidades de una fecha única son 364 en 365. Para la persona 3 son 363 en 365, y así hasta la persona 23, cuyas posibilidades de tener un cumpleaños único son 343 en 365.
  • Para averiguar la probabilidad de que todos en el grupo tengan un cumpleaños individual, multiplicamos todas esas chances juntas y obtenemos una probabilidad de 0,491.
  • Por lo tanto, la chance de que haya un cumpleaños compartido es 0,509, es decir, 50,9%.
Pero si esa es la probabilidad de que dos personas cualquiera en un grupo compartan cumpleaños, ¿qué hay de la probabilidad de que tú compartas el día y mes de nacimiento con al menos otra persona en un grupo?
Para que sea mayor del 50%, necesitarás un grupo de 253 personas. Quizás tus amigos en las redes sociales sean la mejor manera de observarlo.

Una teoría polémica

Los resultados de observación de los dos mundiales nos dan algo parecido a lo que esperable si los cumpleaños fueran distribuidos al azar, pero hay una teoría que circula entre los círculos deportivos sobre si esto es cierto en un grupo como este.

La teoría es que en los deportes, hay ventajas para los que cumplen justo después de la fecha límite de edad para las clases en la escuela o para la selección de un equipo.




Begovic y Kolasinac de Bosnia Herzegovina cumplen el día antes de jugar con Nigeria.


Cuando eres joven, si tu cumpleaños es justo después de esa fecha, serás el mayor y el más desarrollado físicamente de ese grupo.


Esta ventaja natural hace que sea más probable que ingreses en un equipo deportivo y que tengas un mejor desempeño.

Es una idea complicada y polémica. En 2006 Steven Levitt y Stephen Dubner, autores del libro Freakonomics, propusieron que habría más personas nacidas en los primeros meses del año en el Mundial de Alemania.

"En 2006 Steven Levitt y Stephen Dubner, autores del libro Freakonomics, propusieron que habría más personas nacidas en los primeros meses del año en el Mundial de Alemania. "
Y se basaban en la decisión de 1997 de la FIFA de señalar el 1 de enero como fecha límite para fijar la edad de los jugadores en las competiciones internacionales de fútbol.

Pero Levitt se retractó después de que alguien analizara los torneos anteriores a 2006 y observara que eso no se cumplía.

El economista sugirió entonces que la fecha que marca los límites de edad en las competiciones domésticas puede variar entre los distintos países, entrando en conflicto con la fecha de la FIFA y complicando el efecto.

Para los jugadores de Brasil 2014, los cuatro meses con más cumpleaños son enero (71), febrero (77), marzo (68) y mayo (72). Todos están por encima de los 61 cumpleaños por mes que se esperarían si estuvieran distribuidos de forma uniforme.

Y los meses con menos cumpleaños son todos de la segunda mitad del año: agosto (57), octubre (46), noviembre (49) y diciembre (51).

Los datos de 2010 muestran lo mismo: encima del promedio la primera parte del año, debajo del promedio la segunda.

Esta es solo una rápida mirada a las cifras y no un análisis definitivo, pero al menos sugiere que la teoría de que los jugadores del Mundial tienden a cumplir años en la primera mitad del año no está del todo enterrada.

Y la próxima vez que estés en una clase, una fiesta, o jugando al fútbol puedes hacer tu propio experimento: al menos la mitad de las veces deberías encontrar un cumpleaños compartido.

Tomado de:

BBC Ciencia

9 de marzo de 2014

La Paradoja del Barbero de Russell

En este blog ya hemos hablado en otras ocasiones sobre paradojas, concretamente las de “Banach-Tarsky” y “Aquiles y la tortuga”. Recordemos que una paradoja es un razonamiento que aparentemente parece correcto, pero que contradice una verdad evidente (o a veces no tan evidente).

La Paradoja del Barbero fue formulada por Bertrand Russell en el año 1901, de ahí que también sea conocida como Paradoja de Russell, aunque personalmente no me gusta este nombre porque Russell era un excelente lógico matemático y enunció muchas de ellas.

PosteBarberia

Veamos la historia que da origen a la contradicción:
Hace muchos años, en un lejano reino, había pocas personas que su oficio fuera ser barbero. Para solucionar el problema, el rey dictaminó que los barberos solo podían afeitar a las personas que no podían afeitarse por sí mismas.
Uno de esos barberos, era el único en su comarca y le entró la siguiente duda: “Como barbero no puedo afeitar al barbero de mi comarca, que soy yo, porque entonces podría afeitarme a mí mismo. Pero entonces, algún barbero debe de afeitarme, pero como soy el único que hay, entonces no me puedo afeitar”.
¿Qué puede hacer nuestro pobre barbero para hacer desaparecer sus barbas? La verdad que está en una situación realmente complicada. Tan complicada, que es una paradoja y no tiene solución.

Para ver qué pasa lo primero que hacemos es definir qué es un conjunto. Podemos imaginarnos que un conjunto es un cajón muy grande donde metemos cosas. Por ejemplo, el conjunto de las frutas sería un cajón en el que metemos todas las manzanas, todas las naranjas, todas las peras…

Un subconjunto, sería tomar un conjunto más pequeño dentro de nuestro conjunto. Por ejemplo, en nuestro cajón gigante, poner dentro una caja en la que metemos la fruta roja. Ahí pondríamos las manzanas, las cerezas,…

Por último, los elementos serían por separado cada uno de los objetos o números que hay en un conjunto. En nuestro ejemplo sería una manzana o una naranja concretas.

Vamos a ver un ejemplo más numérico. Tomamos un conjunto X compuesto por los números naturales: X={1,2,3,4,5,…}. Un subconjunto M serían por ejemplo los números pares: M={2,4,6,…}. Y algunos elementos del conjunto M (que también lo serían de X) son por ejemplo el 4, el 6 ó el 48, por citar algunos.
Pues una vez entendido esto, existen dos tipos de conjuntos: los normales y los singulares.

Los conjuntos normales son aquellos que no se contienen a sí mismos. En cambio, los singulares son aquellos que sí se contienen a sí mismo.

¿Cómo se contiene un conjunto a sí mismo? Supongamos que creamos el conjunto de todo lo que no es un lápiz. Como mi conjunto NO es un lápiz, entonces está dentro del propio conjunto.
Además, estas propiedades son excluyentes. Un conjunto es o normal o singular. Ni hay otra opción, ni pueden ser los dos a la vez.

¿Y qué tiene que ver todo esto con nuestro amigo el barbero? Pues que él está en una posición difícil. Si pertenece al conjunto de los que no se pueden afeitar, él razona que sí se podría afeitar. Y si pertenece al conjunto de los que sí se pueden afeitar, entonces razona que no se podría afeitar. Por lo tanto, el conjunto al que pertenece el barbero es un conjunto normal y singular a la vez, que hemos visto que es imposible.

Esta paradoja hizo temblar a toda la comunidad matemática, puesto que la base más elemental de las matemáticas nace a raíz de la teoría de conjuntos. El problema se solucionó excluyendo los conjuntos singulares, algo un poco trampa en mi opinión, pero que de momento funciona.

Fuente:

Matemàticas Digitales

16 de diciembre de 2013

Ojo: Correlación no implica causalidad

Correlación no implica causalidad, hay que decirlo más (si queréis, con la entonación que Ernesto Sevilla le daba a cierto insulto muy español en cierto vídeo que fue un fenómeno de internet hace un tiempo…). Y hay que decirlo más porque en general no llegamos a comprender qué significa esta frase. Bueno, o eso o que aun comprendiéndola intentamos confundir a quien no la entiende haciéndole creer que una cosa sí que implica a la otra.

Prácticamente a diario nos encontramos en (principalmente) medios de comunicación noticias cuyo titular tiene una estructura parecida a algunos de los siguientes:
Un estudio afirma que cuanto más A más B.
Un estudio afirma que quienes son A tienen menos B.
Un estudio afirma que dado que A es así entonces B es de esta otra forma.
En principio, todos esos titulares indican básicamente que lo que dice A es lo que provoca que ocurra B, o, lo que es lo mismo, que B es consecuencia de A. Normalmente, cuando uno se lee esas noticias, acaba dándose cuenta de que lo que hay es una correlación entre A y B (vamos, una relación entre esos dos sucesos), pero, en principio, sin ningún indicio de que sea uno de ellos, A en este caso, el que provoca el otro, B.

El estudio de la correlación entre dos variables es uno de los temas que se trata en Estadística. Resumiendo un poco, la cuestión sería algo como lo siguiente:
- A partir de ciertos datos obtenidos de cada una de esas variables uno estima si hay alguna relación entre ellas. La que se estudia con mayor frecuencia es la llamada regresión lineal (mediante la que buscamos si hay relación lineal hay entre las variables), pero hay muchos más tipos posibles: cuadrática, exponencial, logarítmica…
- Con esos datos se calcula una función (que, por ejemplo, en regresión lineal es una recta) que nos determina exactamente qué relación hay entre esas variables.
- Se estudia la correlación real entre ellas (es decir, cómo de fuerte es la relación que habíamos estimado a partir de los datos iniciales) mediante un coeficiente de correlación.
Este coeficiente suele tomar valores entre -1 y 1, y se interpreta de la siguiente forma:
  • Cuanto más cerca de 1 esté, mayor correlación positiva (es decir, que cuando aumenta una también lo hace la otra) hay entre las variables.

  • Cuanto más cerca de -1 esté, mayor correlación negativa (es decir, que cuando aumenta una disminuye la otra) hay entre las variables.

  • Cuanto más cerca de 0 esté, menor correlación hay entre las variables.
Ahora, que la relación entre las variables sea muy fuerte (esto es, que sea casi 1 o casi -1) no significa que una de ellas sea la causa de la otra. En ningún sitio esta teoría nos deja asegurar con tanta ligereza que el hecho de que haya una correlación muy fuerte entre A y B significa que la variable A es la que está provocado que se presente la variable B. La teoría habla de relación entre las variables, no de que una sea la causa de la otra. Por cierto, buenísima esta tira de XKCD sobre el tema:


Hasta aquí bien, ¿no? Vale, sigamos.

Todo esto de la mala interpretación de la correlación también se encuentra, y en demasiadas ocasiones, en estudios científicos supuestamente serios. No son pocos los estudios que al encontrar una cierta relación entre dos variables presentes en los sujetos estudiados se tiran a la piscina afirmando que por tanto una de ellas es la causa de la otra, cuando en realidad en dichos estudios no hay ninguna evidencia de que esto sea verdad (simplemente hay correlación).

Supongo que más de uno se estará preguntando lo siguiente: ¿entonces es mentira que correlación implique causalidad? Pues no, no es mentira, y verdad tampoco. Me explico:
Cuando se dice que la frase correlación no implica causalidad (en latín, Cum hoc ergo procter hoc) es cierta lo que se quiere decir es que el hecho de que haya correlación entre dos variables no significa que una provoque a la otra, pero eso no significa que si encontramos correlación entre dos variables automáticamente podamos descartar que una sea causa de la otra. Hay casos en los que A es la causa de que ocurra B, en otros es al revés, en otros hay alguna variable adicional la que hace que se produzca esa correlación…y a veces todo es fruto de la casualidad (sí, casualidad, no “causalidad”).
El problema de creerse que una fuerte correlación implica una cierta relación causal entre las variables es que esa creencia se puede usar (malintencionadamente o no) para engañarnos, ya que no es demasiado difícil encontrar correlación entre dos variables que en principio ni están relacionadas a poco que queramos “forzarla”.

Por ejemplo, si os digo que el descenso de piratas en el mundo está provocando una subida de la temperatura media global de nuestro planeta, ¿qué pensaríais? Posiblemente que estoy muy mal de la cabeza, ¿no? Bien, echadle un ojo a esta gráfica:

 
Fuente: Wikimedia Commons.

En ella se ve claramente que desde 1860 se ha producido un descenso del número de piratas y a la vez un aumento de la temperatura media de la Tierra, y que hay correlación lineal (la gráfica se acerca bastante a una recta) entre las dos variables. ¿Es el descenso de piratas la causa de la subida de temperatura? Pues no parece que sea así. ¿Y al revés? ¿Es la subida de la temperatura media global la causa del descenso de piratas? Pues tampoco parece que sea así. Es muy posible que esta relación sea pura casualidad.

En la siguiente imagen (que vi en este post del blog de Francis) podéis ver algunos otros ejemplos como el anterior:


Tremendo que la mayor actividad en Facebook sea la causa de la crisis de deuda griega, ¿verdad?

Y para terminar os recomiendo ver esta charla de Tim Minchin (comediante, actor y músico australiano), que me pasó @antlarr en este tuit (después de subtitular él mismo el vídeo), que trata sobre el tema. Muy graciosa a la vez que reveladora para quienes todavía no están convencidos:



Fuente:

Gaussianos

5 de enero de 2013

Lecciones sencillas de lógica para la vida cotidiana

La Lógica, en su estudio formal, no es fácil, dada la enorme cantidad de reglas que pueden derivarse de los axiomas iniciales y lo intrincado de la estructura que se forma con todos ellos. Hasta definir qué es la Logíca es complicado

Pero la lógica es necesaria en nuestras vidas. Es fundamental que nuestros argumentos tengan coherencia lógica si nuestro objetivo es el entendimiento con nuestros semejantes. Por ello quizás no nos venga mal recordar algunas reglas básicas que en muchas ocasiones no aplicamos correctamente (o simplemente no aplicamos) en nuestro día a día.
Para ello es muy importante algo que ya he dicho, y que repito a continuación:
Es fundamental que nuestros argumentos tengan coherencia lógica si nuestro objetivo es el entendimiento con nuestros semejantes.
Si nuestro objetivo es conseguir nuestro propio beneficio saltándonos la coherencia lógica seguro que no nos entenderemos.

¿Por qué este post ahora? Muy sencillo. En los últimos tiempos he tenido un par de conversaciones a través de internet en las que mis interlocutores han cometido falacias lógicas en sus razonamientos, por lo que sus argumentos han caído por su propio peso. Pero el problema principal no ha sido el hecho de cometer dichas falacias, sino que después de explicárselo no han comprendido que lo son. Por ello voy a intentar hacerlo aquí.

El recíproco no tiene por qué ser cierto

Si tenemos dos proposiciones, p, q, y consideramos la implicación p \rightarrow q (p implica a q, o también leído si p entonces q), entonces el recíproco de dicha implicación es la implicación q \rightarrow p.

Bien, dicho esto vamos con el tema. El hecho de que p \rightarrow q sea cierta no asegura que también lo sea q \to p. Quizás para algunos esto sea un trabalenguas, pero seguro que se aclaran con un ejemplo sencillo. Supongamos que la proposición p es “hacer frío” y la proposición q es “ponerse una chaqueta”. Y supongamos que para nosotros es cierta la implicación p \to q, es decir, para nosotros es cierto que
Si hace frío entonces me pondré una chaqueta. (1)
Repito, para nosotros es siempre cierto que cuando hace frío nos pondremos una chaqueta. ¿Cuál sería la implicación q \to p en este caso? Pues
Si me pongo una chaqueta entonces hace frío. (2)
Partiendo de que (1) es cierta en todos los casos, ¿podemos afirmar con total rotundidad que (2) también es cierta? Pensadlo un poco y os daréis cuenta de que no, no podemos afirmar con total rotundidad que la segunda frase sea cierta partiendo de la certeza de la primera, ya que podría darse el caso de que me pusiera una chaqueta sin hacer frío, y eso no chocaría en ningún momento con la veracidad de (1), porque (1) no dice nada (al menos directamente) sobre qué haría yo si no hace frío.

Cierto es que es posible que si no hace frío yo nunca me ponga la chaqueta, por lo que (2) también sería cierta (pero seguro que muchos de vosotros os habéis puesto una chaqueta sin que haga frío por moda o por precaución, por ejemplo). El caso es que sin esa información desde el comienzo no podemos afirmar la veracidad absoluta de la segunda frase.

Hay muchos ejemplos más interesantes sobre esto, y seguro que mucho más confusos que el que yo he puesto y por tanto más útiles para ver que hay gente que no tiene clara la utilización de esta propiedad. Si se os ocurre alguno comentadlo.

El contrarrecíproco siempre es cierto

En la misma situación anterior, p, q dos proposiciones y p \to q la implicación si p entonces q, podemos definir la negación de p, que escribiremos como \neg p (y que se leería no p). Con ella ya podemos definir el contrarrecíproco de p \to q, que será (los paréntesis no son necesarios, pero quizás con ellos se evite confundir símbolos) (\neg q) \to (\neg p), y que se leería si no q entonces no p.

Después de las bases comentamos la regla: el contrarrecíproco siempre es cierto. Sí, siempre. Repito, siempre. Veámoslo con el ejemplo anterior. Teníamos la frase inicial:
Si hace frío entonces me pondré una chaqueta. (1)
¿Cuál será el contrarrecíproco ahora? Pues éste:
Si no me he puesto una chaqueta entonces no hace frío. (3)
Partiendo de que (1) es cierta siempre, ¿podemos afirmar que (3) también es cierta o habrá algún caso en el que no lo sea? Pues, como he dicho antes, el contrarrecíproco siempre es cierto, por lo que podemos afirmar que (3) es siempre cierta partiendo de la veracidad de (1). En los términos de la propia frase, si no me he puesto la chaqueta es evidente que no hace frío, ya que si hiciera frío la llevaría puesta (recordad que partimos de que (1) es cierta siempre).

El problema que me he encontrado en alguna ocasión es que hay gente que confunde el recíproco con el contrarrecíproco, asegurando que el primer siempre es cierto y el segundo solamente a veces, cuando en realidad es al contrario, como acabamos de ver.

Digo lo mismo que antes, si tenéis por ahí algún ejemplo mejor que el mío comentadlo para que lo veamos todos.

Si eliminamos una hipótesis puede seguir cumpliéndose la tesis, aunque no siempre es así

Partiendo de que las “hipótesis” son las condiciones iniciales y la “tesis” el resultado al que llegamos, vamos a comentar esta cuestión. Supongamos que bajo ciertas hipótesis p_1, \ldots , p_n se cumple una tesis q. ¿Qué ocurre si eliminamos algún p_i? ¿Se seguirá cumpliendo q o no? Pues ni una cosa ni otra, si eliminamos una de las hipótesis, en general no podemos afirmar si la tesis se sigue cumpliendo o no se cumple, habrá casos en los que se siga verificando y casos en los que no.
Os pongo un ejemplo. Consideremos la siguiente frase:
Si un número entero positivo n es mayor que 10, impar y divisible solamente entre 1 y el propio número, entonces ese número n es primo.
Está claro que esta frase es cierta, ¿verdad? Bien. En este caso las hipótesis son:
  • p_1= n es entero positivo
  • p_2= n es mayor que 10
  • p_3= n es impar
  • p_4= n es disivible solamente entre 1 y él mismo
Y la tesis es que n es un número primo.
Si eliminamos una hipótesis, ¿qué ocurre con la tesis? Pues, como hemos dicho antes, depende de qué hipótesis eliminemos. Si, por ejemplo, eliminamos p_4 entonces la tesis no se verifica siempre, ya que 15 (por decir uno, hay muchísimos más) cumple el resto de hipótesis (entero positivo, impar y mayor que 10) pero no es primo. Sin embargo, si eliminamos p_3 la tesis sí se sigue cumpliendo, ya que todo número entero positivo mayor que 10 y divisible únicamente entre 1 y él mismo resulta ser primo (digamos que el hecho de que sea impar está implícito en el conjunto del resto de hipótesis, pero eso en principio no tenemos por qué saberlo).

Comento esta regla porque me he encontrado a gente que piensa que si de una expresión del tipo anterior eliminamos una hipótesis siempre ocurre que la tesis deja de cumplirse, pero en general no es así. Espero que haya quedado claro con este ejemplo. Y, como antes, si se os ocurre algún otro que sea mejor que éste no tenéis más que comentarlo.

Repito que este post es solamente un comentario de algunas reglas lógicas que no han usado o han usado mal algunos interlocutores con los que me he encontrado en los últimos tiempos, no pretende ser una enumeración exhaustiva de reglas lógicas que usamos a diario, ni mucho menos. Por ello seguro que se os ocurren otras reglas que no se usan correctamente y que no sean las que hemos visto aquí. Los comentarios son vuestros.

Imagen tomada de este post de El Cedazo sobre la implicación que merece la pena leer.

Fuente:

Gaussianos
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