Introduction aux raisonnements mathématiques

Bonsoir, j'aimerais partager une ressource concernant la logique mathématique. Tout est dans le titre, en effet il s'agit d'une formation que propose l'X aux nouveaux étudiants dans le supérieur ou en première année en mathématiques.
Je mets le lien ici Cours de logique de l'X

Réponses

  • Bonjour,

    Merci pour cette attention.

    Je n’ai vu qu’un plan. Faut-il nécessairement s’inscrire ?
    Quand j’ai lu « ressource » j’ai cru à tort que l’on aurait accès à du contenu.

    Cordialement

    Dom
  • De la logique comme je la comprends, faite pour maîtriser le raisonnement mathématique : de la logique utile. La promesse de « Ce que vous allez apprendre » est un peu exagérée. « Identifier la(es) méthode(s) de résolution adaptée(s) à tout type de question ou situation », si ça existait, ça se saurait. Mais enfin, c'est sympathique.
  • Si vous voulez vous initier à la logique, lisez plutôt des textes écrits par des logiciens. Par exemple le très bon " Introduction à la logique : Théorie de la démonstration - Cours et exercices " par René David, Karim Nour et Christophe Raffali https://www.amazon.fr/Introduction-logique-démonstration-exercices-corrigés/dp/2100067966

    Les textes en lien dans les messages ci-dessus contiennent des passages problématiques, par exemple le coup des "axiomes qui ne doivent pas se contredire" (en réalité il n'existe aucun moyen de savoir ça en pratique: le calcul des prédicats est indécidable - c'est un théorème dû à Church - et par conséquent on ne peut pas déterminer à l'aide d'un algorithme si un énoncé est réfutable; les axiomatiques usuelles des maths vérifient les hypothèses du deuxième théorème de Gödel et donc sont directement concernées par ce problème. Personne au monde ne sait si les axiomes de la théorie des ensembles se contredisent).

    Il y a aussi l'idée qu'en mathématiques on n'énoncerait dans une preuve que des enchaînements de phrases vraies. L'auteur ne fait donc jamais de raisonnement par contraposition ou par l'absurde?

    La logique est très mal connue du public, même lorsqu'il est matheux et d'un bon niveau. Ceci n'est pas à mettre sur le compte de la dégradation de l'enseignement (que j'ai personnellement dénoncée de multiples fois sur le forum). Non, c'est qu'en fait cette discipline n'a jamais été vulgarisée (Bon, il y a Smullyan mais j'ai l'impression qu'il est boudé en France ?). En plus de ça quand on leur parle de logique les gens pensent qu'on s'en prend directement à leur intelligence et se braquent ce qui retarde ou tue dans l'oeuf une démarche d'apprentissage des bases (quand quelqu'un a une expertise dans un autre domaine il peut avoir des réticences à le faire, par orgueil et mécompréhension de ce dont il s'agit en fait).
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • J'avais acheté [ce livre] à l'époque, je j'ai prêté, on ne me l'a jamais rendu.
    C'est une bonne tentative de vulgarisation d'après mes vagues souvenirs.
  • Foys, mais c'est "pour toute formule" non ? Autrement dit rien nous dit que pour une formule particulière on ne peut y arriver.
  • @gai requin
    Les prêts de livres, c'est une plaie. Tu as de la chance dans ton malheur, car tu peux récupérer ce livre, il n'est pas très cher. C'est plus grave lorsqu'on prête un livre introuvable, ce qui m'est arrivé. Si tu ne veux pas racheter celui-ci, tu peux le télécharger.
    Bonne journée.
    Fr. Ch.
  • Foys ta référence a l'air bien mais c'est L3/M1, le MOOC c'est début L1.
    Tu aurais une référence Bac / L1 ? J'ai l'impression que la carence pédagogique s'est accrue sur ces questions qui ne faisaient pas vraiment l'objet de cours approfondis, mais qui étaient quand même travaillées au fil des chapitres qui s'y prêtaient dans le cadre de l'enseignement des maths "d'avant" ; mais aujourd'hui ...
    Il me revient à l'esprit qu'un sujet test des maîtres taupins de l'AORES, proposé à de bons élèves, contenait des questions sur le raisonnement par récurrence et avait été massivement raté. On peut donc supposer que le manque est criant, le MOOC certainement perfectible d'après ce que tu écris a du moins le mérite d'exister.
    "J'appelle bourgeois quiconque pense bassement." Gustave Flaubert
  • Bonjour

    Suis-je le seul à tiquer sur leur exercice d'introduction (de la première vidéo ci-dessus) ? Je trouve 2 cas possibles.
    Cas 1 : Les menteurs sont Philipe et Victor.
    Cas 2 : Les menteurs sont Sylvain et la professeur de mathématiques.
    Ce site est fatigant. Les gens modifient sans cesse leurs messages passés, et on ne comprend plus rien à la discussion. Je suis nostalgique du temps où, si on postait une bêtise, on devait l'assumer. Et si on cite le passage pour l'ancrer, l'administrateur supprime en disant qu'on n'a pas besoin de recopier le message passé.
  • Tous les trucs qu'on voit de ce genre sont des leurres et ne sont pas efficaces. Enfin pour être plus précis ils sont "culturellement" informant, mais ils ne font pas progresser le raisonnement des gens qu'ils prétendent aider.

    La plupart du temps, même, ils dégradent les capacités de raisonnement.

    Il n'y a pas, pourtant, de faute "morale" ou "d'incompétence" à proprement parler, c'est juste que les raisonnements produits à l'arrivée, souvent très redondants et lourds, et presque aussi souvent maladroits, n'ont pas "la bonne valeur" de sorte que les "enseigner" est contre-productif.

    En fait, il y a des couches statutaires à mettre avant d'introduire ce que veut dire raisonner: "charge de la preuve", "que suppose la preuve", etc. Or ces choses sont totalement absentes de ces trucs alors que tout repose dessus.

    Attention, je n'accuse personne de "faire exprès de saboter le travail", la question n'est pas là, mais ce qu'il se passe est juste dû à la volonté d'intervertir sans cesse, au point de confondre prouveur et sceptique, cette intervertion provenant d'un "tic" de formateur général (quand on est formateur, on "donne l'exemple", etc). Or l'assymétrie trèss forte entre les deux statuts n'est pas surmontable par le processus de formation habituel.

    Le mieux pour faire raisonner les gens est de ne rien leur dire d'autre que les quelques conventions formalistes, et de les mettre à l'épreuve**. Ca ne dure pas très longtemps, mais trop longtemps pour que les sociétés modernes aient eu l'idée de le prendre ce temps

    ** leur demander de prouver ce qu'ils veulent, ce dont ils se prétendent sûrs et leur recenser leurs axiomes, et ce de manière répétitive de façon qu'au bout d'un moment ils éliminent les aberrations qu'ils faisaient en tant que non matheux. Les seuls problèmes qu'ont les non matheux sont de ne pas recenser TOUS les axiomes qu'ils utilisent dans leurs preuves. Rien de plus. C'est en voyant s'afficher AUTOMATIQUEMENT à l'écran TOUT ce qu'ils ont supposé qu'ils rigolent d'eux-mêmes et prennent le contrôles de leur axiomatique. Une fois ça fait, c'est terminé, l'individu est formé. Il ne lui reste plus ensuite qu'à commencer les maths.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Tu as un exemple de conversation de ce genre avec un débutant total CC ?

    Tu leur demandes par exemple « pourquoi tuer c’est mal ? » « parce que ça fait souffrir » axiomes si on s’arrêtait là « ça fait souffrir » et « ça fait souffrir => tuer c’est mal » ?

    Je suis curieux de voir le genre de conversations que t’aurais avec un débutant non matheux total sur ce genre de choses. J’avais déjà essayé personnellement des choses du genre mais les gens s’arrêtaient très vite en me traitant de chieur et que c’est pas ça raisonner et que c’est pas comme ça que les choses marchent blablabla. Du coup autre question, comment tu gères le fait de convaincre les gens que si si c’est bien ça leur raisonnement et c’est bien tel truc et tel truc qui est supposé sans qu’ils s’offusquent ?
  • J'essaierai de produire des dialogues filmés, effectivement ce serait bien. Tu as aussi raison sur la captivité : il est assez rare que la contemplation de "voici, moi, débutant, ce que je viens d'utiliser comme axiomes" soit un moment qu'adorent et veulent voir durer les gens qui y sont confrontés.

    Mais la captivité peut provenir d'une décision volontaire préalable, il y a tout de même un aspect contrat possible.
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  • axiomes si on s’arrêtait là « ça fait souffrir » et « ça fait souffrir => tuer c’est mal » ?

    Je reprends rapidement ton exemple, mais j'explicite :

    A := [ tuer fait souffrir ]

    B := [tuer est mal ]

    Ce qui donne les axiomes que tu inventories: A et (A=>B).

    A noter que comme il s'agit d'un simple modus ponens, il n'y a "rien à faire" pour avoir l'évidence entière, qui est :
    (A=>B)=>(A=>B)

    qui se lit aussi :
    "si si A alors B alors si A alors B

    de la forme : X=>X (ou encore "si X alors X")

    Comme chacun peut le voir, dès lors que tu recenses ce qui est admis, tu progresses toi-même en tant qu'auteur de preuve dans la recherche d'une amélioration de preuve. C'est un aspect trop peu souvent signalé, et très visible dès la sixième*** au jeu du prouveur sceptique, où j'avais vu en masse des personnes tenter des coups ubuesques au lieu de faire une simple introspection de "pourquoi je suis sûr de blabla"

    Ici, tu vois que "tuer fait souffrir" est problématique. Plus précisément ça l'est comme justification: "selon ce précepte, il peut sembler que c'est la souffrance le mal" (je suis d'accord) et non l'annulation de la vie sociale (il n'y a que deux choses dans tuer: faire souffrir + mettre un terme à la vie sociale (au sens extensif, y compris intime))

    De là, l'interrogation sur les axiomes (en polarité négative) renseigne, car il n'y a pas besoin d'inspiration pour répliquer "ok, si je tue sans faire souffrir, c'est toujours mal? ou est-ce que ça équivaut à un simple "licenciement social?" et la recherche peut continuer.


    *** je rappelle les règles que j'avais déjà souvent exposées sur le forum. C'est un jeu que j'ai inventé pour les enfants, enfin pour la dualité "enfants contre entraineurs". La règle du jeu est simple : un position est un couple d'objet $(a,b)$, le prouveur choisit (avec une liberté totale) un objet $w$ et le sceptique choisit quelle sera la position suivante parmi les deux couples: $(a,w)$ et $(b,w)$. Le prouveur gagne quand le sceptique admet qu'il est évident (ou axiome) que $a=b$.

    Cela permet "d'épater" (en tant que prof, coach, entraineur, etc) des enfants car les parties durent un temps qui est logarithmique, en la longueur des preuves complètes (une branche d'arbre VS l'arbre tout entier)

    Exemple :

    $(37+8, 45)$
    Prouveur joue $30+15$
    Sceptique choisit $(37+8, 30+15)$
    Prouveur joue $30+(7+8)$
    Sceptique choisit $(37+8, 30+(7+8))$
    Prouveur joue $(30+7)+8$
    Sceptique choisit $(37+8, (30+7)+8)$


    Sceptique reconnait sa défaite (ou éventuellement, Arbitre impose à Sceptique la bonne foi de la reconnaitre après investigation psychologique)

    Dans cet exemple j'ai "joué efficacement" en tant que prouveur (sinon, j'aurais passé la matinée à taper un exemple). Pour ce faire je n'ai fait que "psychanalyser" les raisons qui me font parier sur le fait que $37+8=45$.

    Les enfants, mis en statut prouveur, et dans un premier temps révèlent leur non matheusité en jouant des choses complètement inouies comme par exemple :

    $(37+8, 45)$
    Prouveur joue $300/10+15$


    etc, et ce pour ne même pas parler de ceux qui vont faire une proposition qui brise l'égalité.
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  • Pour information, le raisonnement peut se gérer comme un jeu avec que des égalités (donc avec les règles ci dessus) même si ce n'est pas l'usage ni très économique, du fait que :

    $$ [A\ et \ (A\to B) ] = [A\ et\ B] $$

    en logiques intuitionnistes et classiques.
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  • Chrtistophe ton dernier alinéa de http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?16,2271866,2272380#msg-2272380 me rappelle un peu l'apprentissage des démonstrations via la géométrie au collège quand c'était fait de façon plus ou moins systématique.
    Je ne comprends pas bien ton préalable je t'avoue que j'ai du mal à rentrer dedans; bon ne passe pas des plombes à réécrire un truc spécialement pour moi, indique moi plutôt un de tes posts qui détaille ça s'il te plaît.

    Foys j'ai regardé, les bouquins ludiques de Raymond Smullyan ont été traduits en français, mais pas ses deux bouquins introductifs ("A Beginner's Guide to Mathematical Logic" et "A Beginner's Further Guide to Mathematical Logic") qui sont quand même de la "vulgarisation" très avancée :-) Ce serait trop raide pour un lycéen (d'aujourd'hui), abordable par un bon L1/taupin mais coûteux en temps.
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  • xax a écrit:
    Je ne comprends pas bien ton préalable je t'avoue que j'ai du mal à rentrer dedans; bon ne passe pas des plombes à réécrire un truc spécialement pour moi, indique moi

    je ne sais pas précisément ce que tu me demandes. Si par préalable tu entends le passage où je parle de charge de la preuve etc, et bien en fait, c'est simple, avec les meilleures intentions du monde, tu auras des gens capable d'écrire "ce triangle est rectangle, donc isocèle, donc le carré est un cercle", etc, bref toute chose qui paraissent stupides à un matheux, même sans contexte et qui paraissent normales à un non matheux car il n'a tout simplement pas été informé des règles éthiques et du jeu.

    Peu d'enseignants sont conscients que les exposés de maths actuels (et même passés dans un moindre mesure) ne font aucunement apparaitre des "preuves déductives". Seuls les profs "qui savent" de quoi ils retournent identifient le contenu probant. Mais le texte mathématique brut typique tel qu'il ressort des manuels scolaires ou des cahier ou des exposés de profs ressemble comme 2 gouttes d'eau à des alignements de dogmes amusants et gratuits.

    Cela ne provient PAS QUE (même si ça joue) du fait que les "axiomes" (les choses admissibles sans justification dans le contexte) ne sont pas connus ou maitrisés par les gamins, mais AUSSI du fait du fait que la règle qu'on admet, donc a la responsabilité D'OFFICE (de) tout ce qui n'est pas précédé d'un "cond", ainsi que tous les A=>B tels que "A donc B" apparait dans le texte

    Pour être précis, des gamins qui te disent que "c'est un rectangle donc c'est un carré" ne verront pas forcément le problème, même s'ils SAVENT PARFAITEMENT que la phrase $\forall x: rectangle(x)\to carre(x)$ est fausse.

    Certes, ça s'est aggravé, mais en réalité le problème a toujours été présent. Je ne mets pas de lien (ils seraient censurés à juste titre car l'aspect "maths" est fin à voir dedans), mais clique sur quelques discours religieux islamiques sur youtube et tu verras TOUT DE SUITE le problème, sachant que chez les jeunes, ces type de discours est devenu idolatré à fond... du fait de ce procédé scolaire (oui oui le nôtre) du "récit" sans précision au préalable des règles du jeu. Tu peux avoir des élèves qui te sortent un "raisonnement" très long (une suite de 14 phrases) dont CHAQUE étape est un gros délire maintenant. Alors tu penses bien que des successions de couleurs tape à l'oeil dans des manuels ne feront qu'aggraver les choses en fait.
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  • Merci oui d'accord ça me parle, j'ai retrouvé le problème au collège, le "cours" énonce des définitions, des propriétés, mais sans rentrer dans ce qui devrait être l'articulation du raisonnement. Il n'y a absolument rien dans ce que j'ai lu localement (6e et 5e). C'est absolument sidérant.

    Il me revient à l'esprit un manuel dont tu avais cité des pages où les définitions étaient particulièrement flottantes (fonctions affines) et agrémentées d'encarts style magazine ("le saviez-vous") à côté de la plaque. Ça devient très difficile de faire des maths.
    Après il y a l'abord de cela dans le supérieur; j'avais lu un article de Tosel et Morlot dans la revue de l'X qui disaient être bien conscients du problème et qu'en y mettant une couche le niveau remontait. Mais bon, avec un public spécial quand même, je ne sais pas ce qu'il en est ailleurs.

    Il y a 30 ou 40 ans même s'il y avait effectivement des carences pédagogiques, les exigences minimales étaient telles qu'on ne pouvait pas couper à la construction du raisonnement; d'ailleurs en géométrie on sentait que les trucs s'enclenchaient et ça donnait le petit plaisir d'avoir trouvé.

    Sur les autres aspects je connais un peu, je n'ai plus envie de m'y replonger, j'en éprouvais toujours un grand malaise, mais c'est vrai qu'actuellement c'est un gros problème.
    "J'appelle bourgeois quiconque pense bassement." Gustave Flaubert
  • "J'appelle bourgeois quiconque pense bassement." Gustave Flaubert
  • Vous avez bien fait vos digressions hors-sujet. Mais la vidéo du message initial contient-elle, oui ou non, un problème d'introduction qui est foireux ?
    Ce site est fatigant. Les gens modifient sans cesse leurs messages passés, et on ne comprend plus rien à la discussion. Je suis nostalgique du temps où, si on postait une bêtise, on devait l'assumer. Et si on cite le passage pour l'ancrer, l'administrateur supprime en disant qu'on n'a pas besoin de recopier le message passé.
  • :-D :-D on a l'impression de se faire engueuler comme des parisiens qui ne ramassent pas le crottes de leur chien :-D :-D


    Non mais,

    http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?16,2271866,2272366#msg-2272366

    sur un forum bénévole comme le nôtre, vaut mieux, même s'il y a une vidéo, republier la question avant de discuter des réponses. (Je ne viens pas de le faire, mais je me rappelle que je l'avais fait (de cliquer sur le lien) en première lecture et pas trouvé la question.
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  • 4 élèves : Sylvain, Philippe, Yann et Victor. Ils sont accusés d'avoir séché le cours de math.
    * Sylvain dit qu'il était en cours.
    * Yann dit qu'il a séché, et qu'il était avec Philippe.
    * Philippe dit qu'il a séché, et qu'il était avec Sylvain.
    * Victor dit qu'il était en cours, et qu'il n'a pas vu Sylvain.
    * La prof de math est sûre qu'elle a vu Sylvain.
    * Le proviseur sait que parmi ces 5 personnes, 3 disent la vérité.
    Qui a séché ?
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  • Ce problème possède au moins deux solutions différentes:
    1°) La prof et Sylvain mentent (et Sylvain, Yann et Philippe ont séché)
    2°) Philippe et Victor mentent (et Yann et Philippe ont séché, pour Victor on ne sait pas).
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • L'enseignant de polytechnique dit avoir trouvé les élèves qui ont séché. Ils ne savent pas raisonner à Polytechnique ? ;-)
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  • Pas toujours très bien hélas :-D Les GE ne garantissent pas les même écarts de performance en raisonnement qu'elles les garantissent en technique calculatoire.
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