Domanda logica elementare

Messaggioda sincronico » 08/02/2023, 10:57

Buongiorno, vorrei chiedere alcune delucidazioni su alcune domande che mi sorgono su un esercizio mentale semplice che mi sono posto.

Vorrei tradurre in logca la frase "chiamo 'pippo' tutti e soli i punti (quindi coppia n,m) che rispettano la legge $r=na+mb$ con $n,m in ZZ$"

Tutti e soli mi verrebbe da dire che è traducibile come:
pippo <=> (Per ogni $n,m in ZZ$ esiste r t.c $r=na+mb$) ∧ (per ogni r esistono $n,m in ZZ$ t.c $r=na+mb$)

analizziamo singolarmente quanto scritto:
- Per ogni $n,m in ZZ$ esiste r t.c $r=na+mb$
- per ogni r esistono $n,m in ZZ$ t.c $r=na+mb$

Dubbio1:
Ora i dubbi, sempre che sia giusto: t.c di solito si può tradurre con ∧

Quindi potrei scrivere
- Per ogni $n,m in ZZ$ esiste [r ∧ $r=na+mb]$
- per ogni r esistono [$n,m in ZZ$ ∧ $r=na+mb]$

è corretto? non lo so

Dubbio2:

Mi chiedevo poi ma non potrei altresì scrivere:

- Per ogni $n,m in ZZ$ esiste $r=na+mb$
- per ogni $r=na+mb$ esistono $n,m in ZZ$

E' correto si no perché (non so dirmi perché se lo sia)

Qualcuno gentilissimamentissimamente :D potrebbe aiutarmi a inquadrare questi dubbi in modo formalmente preciso? Gliene sarei davvero grato poiché da solo ho mille dubbi...
Ultima modifica di sincronico il 15/02/2023, 09:59, modificato 1 volta in totale.
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Re: Domanda logica elementare

Messaggioda megas_archon » 12/02/2023, 09:37

sincronico ha scritto:"chiamo 'pippo' tutti e soli i punti (quindi coppia n,m) che rispettano la legge $r=na+mb$ con $n,m in ZZ$"
Non hai scritto una "legge" (qualsiasi cosa essa sia) ma una uguaglianza. Penso che tu stia cercando di definire l'insieme \[\text{yuk}_{a,b}:= \{r\in\mathbb{Z}\mid \exists(m,n)\in\mathbb{Z}\times \mathbb{Z}.(r=na+mb) \}\] Comunque, non è molto chiaro cosa stai cercando di descrivere.
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Re: Domanda logica elementare

Messaggioda sincronico » 15/02/2023, 09:58

Ciao, grazie per la risposta innanzitutto. In realtà la domanda mi è sorta leggendo un testo di cristallografia, quindi c'entra poco con la logica, tuttavia c'è una "cosa" che si chiama "reticolo di bravais" che viene definito come l'insieme di tutti e soli i punti1 (quindi coppia n,m) che rispettano la legge $r=na+mb$ con n e m interi.

Mi era quindi venuta voglia di capire come scrivere tale affermazione in logica. L'insieme che tu definisci è quello che in effetti vorrei.

Tuttavia vorrei capire perché la definizione:
"nodo <=> (Per ogni $n,m in ZZ$ esiste r t.c $r=na+mb$) ∧ (per ogni r esistono $n,m in ZZ$ t.c $r=na+mb$)"

Non andrebbe bene :D

Note

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Re: Domanda logica elementare

Messaggioda sincronico » 18/02/2023, 16:39

So che la mia è una domanda idiota, ma volevo davvero capire il mio errore... facco un up :D
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Re: Domanda logica elementare

Messaggioda ViciousGoblin » 18/02/2023, 18:27

Ho visto ora il post e per capire ho guardato su wikipedia cos'è un reticolo di Bravais. Se ho capito le cose sono come segue:

Sono dati due vettori \(\displaystyle \vec{a}\) e \(\displaystyle \vec{b} \) lineramente indipendenti nel piano; si considera allora l'insieme dei vettori \(\displaystyle \vec{r} \) che sono combinazioni lineari a coefficienti interi di \(\displaystyle \vec a \) e \(\displaystyle \vec{b} \). Formalmente \(\displaystyle \vec{r} \) (forse dovrei dire la sua estremità) è un punto del reticolo se

esistono \(\displaystyle n,m\in\mathbb{Z} \) tali che \(\displaystyle \vec{r}=n\vec{a}+m\vec{b} \)

Detto altrimenti il "reticolo" \(\displaystyle \mathcal{R} \) è l'insieme definito da:

\(\displaystyle \mathcal{R}_{\vec{a},\vec{b}}=\{\vec{r}\in\mathbb{R}^2\,:\;\exists n,m\in\mathbb{Z}\ \mbox{ per cui }\ \vec{r}=n\vec{a}+m\vec{b}\} \)

Analogamente si può definire un reticolo nello spazio una volta assegnati tre vettori lineramente indipenenti \(\displaystyle \vec{a}\) , \(\displaystyle \vec{b}\) e \(\displaystyle \vec{c} \) ponendo:

\(\displaystyle \mathcal{R}_{\vec{a},\vec{b},\vec{c}}=\{\vec{r}\in\mathbb{R}^3\,:\;\exists n,m,k\in\mathbb{Z}\ \mbox{ per cui }\ \vec{r}=n\vec{a}+m\vec{b}+k\vec{c}\} \)

Hope it helps...
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Re: Domanda logica elementare

Messaggioda ViciousGoblin » 18/02/2023, 18:44

sincronico ha scritto:Ciao, grazie per la risposta innanzitutto. In realtà la domanda mi è sorta leggendo un testo di cristallografia, quindi c'entra poco con la logica, tuttavia c'è una "cosa" che si chiama "reticolo di bravais" che viene definito come l'insieme di tutti e soli i punti1 (quindi coppia n,m) che rispettano la legge $r=na+mb$ con n e m interi.

Mi era quindi venuta voglia di capire come scrivere tale affermazione in logica. L'insieme che tu definisci è quello che in effetti vorrei.

Tuttavia vorrei capire perché la definizione:
"nodo <=> (Per ogni $n,m in ZZ$ esiste r t.c $r=na+mb$) ∧ (per ogni r esistono $n,m in ZZ$ t.c $r=na+mb$)"

Non andrebbe bene :D


Un punto su cui riflettere: I nodi non sono le coppie \(\displaystyle (n,m) \) di \(\displaystyle \mathbb{Z}\times\mathbb{Z} \) ma le somme \(\displaystyle n\vec{a}+m\vec{b} \) che vivono nel piano cartesiano, Le coppie \(\displaystyle (n,m) \) sono delle "coordinate" per i nodi.

L'ulima riga è francamente problematica da capire :D . Cosa intendi con nodo<=> ? Vuoi dire "P è un nodo se e solo se.."
(qui dovrebbe seguire una condizione su P).
Le altre espressioni :
(1) "per ogni \(\displaystyle n,m \) esiste \(\displaystyle r \) tali che \(\displaystyle r=na+mb \)" e
(2) "per ogni \(\displaystyle r \) esistono \(\displaystyle n,m \) tali che \(\displaystyle r=na+mb \)"

non definiscono nulla in quanto non hanno variabili libere. La (1) è banalmente vera mentre la (2) è falsa se \(\displaystyle r \)
varia tra i punti del piano.

Note

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Re: Domanda logica elementare

Messaggioda sincronico » 18/02/2023, 19:57

Ciao, innanzitutto ti ringrazio per la risposta.

Per la prima parte non ci sono dubbi, voglio cioè dire che ho capito bene che insieme stiamo definendo e mi torna.

Tuttavia siccome ho inizialmente sbagliato volevo capire perché il mio "modo di procedere" non funzionava, perché solo così so che non sbaglierei in futuro. Cioè capendo davvero l'errore che ho commesso. Detto ciò..

Definito l'insieme "reticolo" potrei dire che un nodo appartiene a tale insieme se e solo se $exists n,m\in\mathbb{Z}\ \mbox{ per cui }\ \vec{r}=n\vec{a}+m\vec{b}$
insomma se rispetta la regola data di definizione del nostro insieme. (spero di non dire castronerie fin qui)

Cosa intendi con nodo<=> ? Vuoi dire "P è un nodo se e solo se.."

Si voleva essere un "se e solo se" :lol:

Il punto che mi lascia un po' perplesso è quando l'autore del mio libro dice quanto segue:

"i nodi sono tutti e soli i punti che realizzano la relazione1 dunque, per ogni punto del reticolo devono esistere n1 e n2 che possano descriverlo e di contro per ogni n1 e n2 esiste un punto del reticolo"

Questa spiegazione mi ha portato fuori2 strada perché mi sembrava che volesse dire quello che scrivevo sopra:
ho un nodo se e solo se (Per ogni n,m∈Z esiste r t.c r=na+mb) ∧ (per ogni r esistono n,m∈Z t.c r=na+mb)

a questo punto mi chiedo, come potrei rendere quella frase? Dato che ho cannato clamorosamente XD
in realtà mi viene ora da dire che sia del tutto ridondante e inutile, in quanto l'insieme è già ben definito così che senso ha dire "per ogni punto del reticolo devono esistere n1 e n2 che possano descriverlo e di contro per ogni n1 e n2 esiste un punto del reticolo". Superfluo no?

Note

  1. combinazione lineare che abbiamo sopra dato
  2. l'autore mi sembra un po' confuso sulla logica, non meno di me :-D
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Re: Domanda logica elementare

Messaggioda ViciousGoblin » 19/02/2023, 13:49

Ciao. Provo a risponderti formalmente (visto che mi pare sia ciò che cerchi). Spero di non apparire troppo pignolo :D


Credo che tu sappia che per definire un insieme \(\displaystyle A \)di solito si scrive una proprietà che individua tutti e soli i suoi elementi. Va anche osservato che c'è sempre un ambiente \(\displaystyle X \) dentro il quale si costruiscono gli insiemi. Dunque per definire \(\displaystyle A \) si considera una "proprietà" \(\displaystyle P(x) \) che al variare di \(\displaystyle x \) in \(\displaystyle X \) può essere vera o falsa e si pone \(\displaystyle A:=\{a\in X\,:\, P(a)\} \).
Nota che dentro \(\displaystyle P \) c'è una variabile il cui nome non è importante: se \(\displaystyle B:=\{b\in X\,:\, P(b)\} \) \(\displaystyle A \) e \(\displaystyle B \) sono lo stesso insieme. Per esempio \(\displaystyle P(x) =\)"\(\displaystyle x \) ha quatto zampe" con \(\displaystyle X =\) tutti gli animali terrestri. Se \(\displaystyle P \) non ha variabili (tecnicamente \(\displaystyle P \)
è una proposizione che può essere vera o falsa), allora \(\displaystyle a\,:\, P \) è eguale a tutto \(\displaystyle X \) se \(\displaystyle P \) è vera ed è eguale all'insieme vuoto se \(\displaystyle P \) è falsa. Per esempio
\(\displaystyle \{a\,:\, \mbox{"il leone ha quattro zampe"}\} \) sono tutti gli animali terrestri mentre
\(\displaystyle \{a\,:\, \mbox{"il leone ha quattro zampe"}\} \) è vuoto.
D'altra parte potresti mettere più di una variabile in \(\displaystyle P \) e allora la definizione non sarebbe fondata: per esempio
\(\displaystyle \{ a\,:\, a \mbox{ ha } b \mbox{ zampe}\}\) è sintatticamente sbagliato. In questo caso la definizione dipende dal valore delle varabili in eccesso. Dunque potresti scrivere \(\displaystyle A_b:=\{a\,:\, x\mbox{ ha }b\mbox{ zampe}\} \) e in questo modo hai definito \(\displaystyle A_0,A_1,A_2,\dots \)

Ricordiamo anche che ogni quantificatore "uccide" una variabile: se \(\displaystyle P(x,y) \) è una proprietà dipendente da due variabili, allora \(\displaystyle Q_1(x)=\forall yP(x,y) \) e \(\displaystyle Q_2(x)=\exists yP(x,y) \) dipendono solo da una variabile mentre \(\displaystyle \forall x\forall y P(x,y) \), \(\displaystyle \forall x\exists y P(x,y) \), \(\displaystyle \exists x\forall y P(x,y) \), \(\displaystyle \exists x\exists y P(x,y) \) sono tutte proposizioni (che dunque sono vere o false di per sé).

Veniamo ora al tuo caso. Tu hai una "proprietà" del genere
\(\displaystyle P(\vec{r},\vec{a},\vec{b},n,m)=\mbox{``}\vec{r}=n\vec{a}+m\vec{b}\mbox{''}\)
dove \(\displaystyle \vec{r},\vec{a},\vec{b} \) variano nel piano, mentre \(\displaystyle n,m \) variano tra gli interi relativi. Direi che è chiaro che \(\displaystyle \vec{a},\vec{b} \) sono due parametri pre assegnati per cui il reticolo sarà\(\displaystyle \)
\(\displaystyle \mathcal{R}_{\vec{a},\vec{b}}:=\{\vec{r}\,:\,\exists n\exists m P(\vec{r},\vec{a},\vec{b},n,m)\} \)
Volendo si può dare la definizione di nodo dicendo
\(\displaystyle \vec{r} \) è un nodo se esistono \(\displaystyle n,m \) per cui \(\displaystyle P(\vec{r},\vec{a},\vec{b},n,m)\} \). Chiamo reticolo l'insieme di tutti i nodi.
Quando io leggo la tua frase:

>>Definito l'insieme "reticolo" potrei dire che un nodo appartiene a tale insieme se e solo se ∃n,m∈Z per cui r⃗ =na⃗ +mb⃗

rimango bloccato dal fatto che \(\displaystyle \vec{r} \) è una variabile indefinita (tu volevi dire il reticolo è fatto dai nodi e che \(\displaystyle \vec{r} \) è un nodo se...). Quando ti ho chiesto "cosa intendi con nodo<=>" il problema non era il "<=>" ma il fatto che mi aspettavo una cosa tipo "\(\displaystyle \vec{r} \) è un nodo <=>" seguito da una \(\displaystyle P(\vec{r}) \). In sostanza mi sarei aspettato

\(\displaystyle \vec{r} \) è un nodo <=> \(\displaystyle P(\vec{r}) \)

Invece tu avevi scritto

>>"nodo <=> (Per ogni n,m∈Z esiste r t.c r=na+mb) ∧ (per ogni r esistono n,m∈Z t.c r=na+mb)"

A sinistra del <=> c'è scritto solo "nodo". A destra ci sono due proposizioni collegate da ∧ (è un and ?) Che siano due proposizioni segue dal fatto che \(\displaystyle a \) e \(\displaystyle b \) sono due costanti pre assegante mentre \(\displaystyle r,n,m \) sono quantificate. Dunque non ci sono variabili libere a destra di <=> per cui non riesco a interpretare quanto scritto a destra come una definizione. Se vai a vedere nel dettaglio hai che

>>(Per ogni n,m∈Z esiste r t.c r=na+mb)

è un'affermazione vera dato che presi \(\displaystyle n \) ed \(\displaystyle m \) la somma \(\displaystyle na+mb \) è ben definita mentre

>>(per ogni r esistono n,m∈Z t.c r=na+mb)

è un'affermazione falsa dato che non tutti i punti del piano sono combinazioni intere si \(\displaystyle a \) e \(\displaystyle b \). In definitiva la riga scritta sopra equivale a
nodo<=> VERO∧FALSO (cioè nodo<=>FALSO)
W.T.F.????

Spero di non averti creato più dubbi di prima ... :(
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Re: Domanda logica elementare

Messaggioda megas_archon » 24/02/2023, 10:52

Prendi due vettori (linearmente indipendenti, altrimenti la definizione non è molto interessante...) in \(\mathbb R^2\) e guardalo come semplice gruppo abeliano, cioè dimentica che è uno spazio vettoriale reale: il reticolo di Bravais di due vettori \(\langle u,v\rangle\) è semplicemente il gruppo abeliano generato dall'insieme \(\{u,v\}\).
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Re: Domanda logica elementare

Messaggioda ViciousGoblin » 24/02/2023, 11:25

megas_archon ha scritto:Prendi due vettori (linearmente indipendenti, altrimenti la definizione non è molto interessante...) in \(\mathbb R^2\) e guardalo come semplice gruppo abeliano, cioè dimentica che è uno spazio vettoriale reale: il reticolo di Bravais di due vettori \(\langle u,v\rangle\) è semplicemente il gruppo abeliano generato dall'insieme \(\{u,v\}\).

Sì l'avevo intuito.
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