Следствие таблица истинности: Основы логики. Логические операции и таблицы истинности

Содержание

Основы логики. Логические операции и таблицы истинности

Основы логики. Логические операции и таблицы истинности

На данной странице будут рассмотрены 6 логических операций: конъюнкция, дизъюнкция, инверсия, импликация, эквивалентность и исключающие или, которых вам будет достаточно для решения сложных логических выражений. Также мы рассмотрим порядок выполнения данных логических операций в сложных логических выражениях и представим таблицы истинности для каждой логической операции. 

Глоссарий, определения логики

Высказывание — это повествовательное предложение, про которое можно определенно сказать истинно оно или ложно (истина (логическая 1), ложь (логический 0)).

Логические операции — мыслительные действия, результатом которых является изменение содержания или объема понятий, а также образование новых понятий.

Логическое выражение — устное утверждение или запись, в которое, наряду с постоянными величинами, обязательно входят переменные величины (объекты). В зависимости от значений этих переменных величин (объектов) логическое выражение может принимать одно из двух возможных значений: истина (логическая 1) или ложь (логический 0).

Сложное логическое выражение — логическое выражение, состоящее из одного или нескольких простых логических выражений (или сложных логических выражений), соединенных с помощью логических операций.

Логические операции и таблицы истинности

1) Логическое умножение или конъюнкция:

Конъюнкция — это сложное логическое выражение, которое считается истинным в том и только том случае, когда оба простых выражения являются истинными, во всех остальных случаях данное сложенное выражение ложно.

Обозначение: F = A & B.

Таблица истинности для конъюнкции

ABF
111
100
010
000

2) Логическое сложение или дизъюнкция:

Дизъюнкция — это сложное логическое выражение, которое истинно, если хотя бы одно из простых логических выражений истинно и ложно тогда и только тогда, когда оба простых логических выраженbя ложны.
Обозначение: F = A v B.

Таблица истинности для дизъюнкции

ABF
111
101
011
000

3) Логическое отрицание или инверсия:

Инверсия — это сложное логическое выражение, если исходное логическое выражение истинно, то результат отрицания будет ложным, и наоборот, если исходное логическое выражение ложно, то результат отрицания будет истинным. Другими простыми слова, данная операция означает, что к исходному логическому выражению добавляется частица НЕ или слова НЕВЕРНО, ЧТО.

Обозначение: F = ¬A.

Таблица истинности для инверсии

A¬А
10
01

4) Логическое следование или импликация:

Импликация — это сложное логическое выражение, которое истинно во всех случаях, кроме как из истины следует ложь. То есть данная логическая операция связывает два простых логических выражения, из которых первое является условием (А), а второе (В) является следствием.

«A → B» истинно, если из А может следовать B.

Обозначение: F = A → B.

Таблица истинности для импликации


ABF
111
100
011
001

5) Логическая равнозначность или эквивалентность:

Эквивалентность — это сложное логическое выражение, которое является истинным тогда и только тогда, когда оба простых логических выражения имеют одинаковую истинность.

«A ↔ B» истинно тогда и только тогда, когда А и B равны.
Обозначение: F = A ↔ B.
Таблица истинности для эквивалентности


ABF
111
100
010
001



6) Операция XOR (исключающие или)

«A ⊕ B» истинно тогда, когда истинно А или B, но не оба одновременно.
Эту операцию также называют «сложение по модулю два».

Обозначение: F = A ⊕ B.

ABF
110
101
011
000


Порядок выполнения логических операций в сложном логическом выражении


1. Инверсия;
2. Конъюнкция;
3. Дизъюнкция;
4. Импликация;
5. Эквивалентность.

Для изменения указанного порядка выполнения логических операций используются скобки.

Таблицы истинности можно составить и для произвольной логической функции F(a, b, c…).

В общем случае таблицы истинности имеют размер

2N  строк комбинаций для N  независимых логических переменных.


Поскольку таблица истинности выражения состоит из строк со всеми возможными комбинациями значений переменных, она полностью определяет значение выражения.


Законы алгебры логики

Те, кому лень учить эти законы, должны вспомнить алгебру, где знание нескольких способов преобразования позволяет решать очень сложные уравнения.

Строго говоря, это не законы, а теоремы. Но их доказательство не входит в программу изучения. Впрочем, доказательство обычно основывается на построении полной таблицы истинности.

Замечание. Знаки алгебры логики намеренно заменены на сложение и умножение.


 Для ИЛИ, \/ Для И, & Примечание
1A \/ 0 = AA & 1 = AНичего не меняется при действии, константы удаляются
2A \/ 1 = 1A & 0 = 0Удаляются переменные, так как их оценивание не имеет смысла
3A \/ B = B \/ AAB = BAПереместительный (коммутативности)
4A \/ ¬A = 1 

Один из операторов всегда 1

(закон исключения третьего)

5 A & ¬= 0

Один из операторов всегда 0

(закон непротиворечия)

6A \/ A = AA & A = AИдемпотентности (NB! Вместо A можно подставить составное выражение!)
7¬¬А = AДвойное отрицание
8(\/ B) \/ C = \/ (\/ C)(/\ B) /\ C = /\ (/\ C)Ассоциативный
9(\/ B)&C=(A&C)\/(B&C)(A&B) \/ C = (\/ C)&(\/ C)Дистрибутивный
10(\/ B)&(¬\/ B) = B(A&B) \/ (¬A&B) = BСклеивания
11¬(\/ B) = ¬B¬(A&B) = ¬\/ ¬BПравило де Моргана
12\/ (A&C) = AA&(\/ C) = AПоглощение
13AB = ¬\/ B и AB = ¬B→¬AСнятие (замена) импликации
14

1) AB = (A&B) \/ (¬AB)

2) AB = (\/ ¬B)&(¬\/ B)

Снятие (замена) эквивалентности


Замена операций импликации и эквивалентности

Операций импликации и эквивалентности иногда нет среди логических операций конкретного компьютера или транслятора с языка программирования. Однако для решения многих задач эти операции необходимы. Существуют правила замены данных операций на последовательности операций отрицания, дизъюнкции и конъюнкции.

Так, заменить операцию импликации можно в соответствии со следующим правилом:

→  B = ¬A \/ B


Для замены операции эквивалентности существует два правила:

В справедливости данных формул легко убедиться, построив таблицы истинности для правой и левой частей обоих тождеств.

Логические выражения и множества

На числовой прямой даны два отрезка: P = [2, 10] и Q = [6, 14]. Выберите такой отрезок A, что формула
( (x ∈ А) → (x ∈ P) ) \/ (x ∈ Q)
тождественно истинна, то есть принимает значение 1 при любом значении переменной х.

  1. [0, 3]
  2. [3, 11]
  3. [11, 15]
  4. [15, 17]

Решим уравнение: ( (x ∈ А) → (x ∈ P) ) \/ (x ∈ Q)=1 методом подстановки.
В уравнение вместо P, Q впишем сами отрезки: [2, 10] и [6, 14].
(x ∈ А)=1 для всех вариантов.

Вариант 
ответа
Интервал A
Значения x 
для проверки
(границы интервала)
((x ∈ А) → (x ∈ [2, 10]) ) \/ (x ∈ [6, 14])
1
[0, 3]0,
3
(1→0)\/0=0
(1→1)\/0=1
2
[3, 11]3,
11
(1→1)\/0=1
(1→0)\/1=1
3
[11, 15]11,
15
(1→0)\/1=1
(1→0)\/0=0
4
[15, 17]15,
17
(1→0)\/0=0
(1→0)\/0=0

Ответ 2 вариант [3,11] 

Основы логики. Логические операции и таблицы истинности

Содержание:

  • Глоссарий, определения логики
  • Логические операции и таблицы истинности
  • Порядок выполнения логических операций в сложном логическом выражении

На данной странице будут рассмотренны 5 логических операций: конъюнкция, дизъюнкция, инверсия, импликация и эквивалентность, которых Вам будет достаточно для решения сложных логических выражений. Также мы рассмотрим порядок выполнения данных логических операций в сложных логических выражениях и представим таблицы истинности для каждой логической операции. Советуем Вам воспользоваться нашими программами для решения задач по математике, геометрии и теории вероятности. Помоми большого количества программ для решения задач на сайте работает форум, на котором Вы всегда можете задать вопрос и на котором Вам всегда помогуть с решением задач. Пользуйтесь нашими сервисами на здоровье!


Глоссарий, определения логики

Высказывание — это повествовательное предложение, про которое можно определенно сказать истинно оно или ложно (истина (логическая 1), ложь (логический 0)).

Логические операции — мыслительные действия, результатом которых является изменение содержания или объема понятий, а также образование новых понятий.

Логическое выражение — устное утверждение или запись, в которое, наряду с постоянными величинами, обязательно входят переменные величины (объекты). В зависимости от значений этих переменных величин (объектов) логическое выражение может принимать одно из двух возможных значений: истина (логическая 1) или ложь (логический 0).

Сложное логическое выражение — логическое выражение, состоящее из одного или нескольких простых логических выражений (или сложных логических выражений), соединенных с помощью логических операций.

Логические операции и таблицы истинности


1) Логическое умножение или конъюнкция:

Конъюнкция — это сложное логическое выражение, которое считается истинным в том и только том случае, когда оба простых выражения являются истинными, во всех остальных случаях данное сложеное выражение ложно.
Обозначение: F = A & B.

Таблица истинности для конъюнкции

ABF
111
100
010
000

2) Логическое сложение или дизъюнкция:

Дизъюнкция — это сложное логическое выражение, которое истинно, если хотя бы одно из простых логических выражений истинно и ложно тогда и только тогда, когда оба простых логических выраженныя ложны.


Обозначение: F = A + B.

Таблица истинности для дизъюнкции

ABF
111
101
011
000

3) Логическое отрицание или инверсия:

Инверсия — это сложное логическое выражение, если исходное логическое выражение истинно, то результат отрицания будет ложным, и наоборот, если исходное логическое выражение ложно, то результат отрицания будет истинным. Другими простыми слова, данная операция означает, что к исходному логическому выражению добавляется частица НЕ или слова НЕВЕРНО, ЧТО.

Таблица истинности для инверсии

AнеА
10
01

4) Логическое следование или импликация:

Импликация — это сложное логическое выражение, которое истинно во всех случаях, кроме как из истины следует ложь. Тоесть данная логическая операция связывает два простых логических выражения, из которых первое является условием (А), а второе (В) является следствием.

Таблица истинности для импликации

ABF
111
100
011
001

5) Логическая равнозначность или эквивалентность:

Эквивалентность — это сложное логическое выражение, которое является истинным тогда и только тогда, когда оба простых логических выражения имеют одинаковую истинность.

Таблица истинности для эквивалентности

ABF
111
100
010
001

Порядок выполнения логических операций в сложном логическом выражении

1. Инверсия;

2. Конъюнкция;
3. Дизъюнкция;
4. Импликация;
5. Эквивалентность.

Для изменения указанного порядка выполнения логических операций используются скобки.

236

проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

Мы помогли уже 4 396 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

Логические операции: определения, обозначения, таблицы истинности

В данной публикации мы рассмотрим 5 логических операций: приведем их определения, способы записи (если он есть), а также соответствующие им таблицы истинности.

  • Основные термины
  • Логические операции и таблицы истинности
    • Умножение (конъюнкция)
    • Сложение (дизъюкция)
    • Отрицание (инверсия)
    • Следование (импликация)
    • Равнозначность (эквивалентность)

Основные термины

Высказывание – предложение, которое выражает некоторое суждение, по которому определяется, истинно оно (обозначается цифрой “1”) или ложно (пишется как “0”).

Логическая операция – действие в уме, в результате которого меняется содержание или объем понятий, а также, образуются новые понятия.

Логическое выражение – устное или письменное утверждение, в котором присутствуют как постоянные величины, так и переменны. В зависимости от принимаемых переменными значений, логическое выражение может быть либо истинным (1), либо ложным (0).

Сложное логическое выражение – это составное выражение, которое включает одно или несколько простых и/или сложных логических выражений, связанных между собой логическими операциями.

Логические операции и таблицы истинности

Умножение (конъюнкция)

Конъюкция – это сложное логическое выражение, являющееся истинным исключительное в том случае, если оба простых выражения, из которых оно состоит, являются истинными. В противном случае, оно ложно.

Обозначается таким образом: F = A & B.

Таблица истинности для конъюнкции

00″ data-percent-format=»10.00%» data-date-format=»DD.MM.YYYY» data-time-format=»HH:mm» data-features=»["after_table_loaded_script"]» data-search-value=»» data-lightbox-img=»» data-head-rows-count=»1″ data-pagination-length=»50,100,All» data-auto-index=»off» data-searching-settings=»{"columnSearchPosition":"bottom","minChars":"0"}» data-lang=»default» data-override=»{"emptyTable":"","info":"","infoEmpty":"","infoFiltered":"","lengthMenu":"","search":"","zeroRecords":"","exportLabel":"","file":"default"}» data-merged=»[]» data-responsive-mode=»2″ data-from-history=»0″>
ABF
111
100
010
000

Сложение (дизъюкция)

Дизъюкция – сложное логическое выражение, считающееся истинными, если хотя бы одно из простых логических выражений является истинным. Соответственно, ложно оно только в том случае, если оба простых выражения, также, являются ложными.

Записывается так: F = A + B.

Таблица истинности для дизъюнкции

ABF
111
101
011
000

Отрицание (инверсия)

Инверсия – это сложное логическое выражение, получаемое следующим образом:

  • Если исходное логическое выражение истинно, то результат отрицания считается ложным.
  • Если исходное выражение ложно, то результатом отрицания будет истина.

Таблица истинности для инверсии

AнеА
10
01

Следование (импликация)

Импликация – сложное логическое выражение, связывающее два простых выражения. При этом первое является условием (A), а второе – следствием (B). Выражение истинно всегда, за исключением случаев, когда из истины следует ложь.

Таблица истинности для импликации

ABF
111
100
011
001

Равнозначность (эквивалентность)

Эквивалентность – сложное логическое выражение, считающееся истинным исключительно тогда, когда оба простых выражения одинаковы истинны.

Таблица истинности для эквивалентности

ABF
111
100
010
001

Примечание: Операции в сложном логическом выражении выполняются в следующем порядке:

  • Инверсия
  • Конъюнкция
  • Дизъюнкция
  • Импликация
  • Эквивалентность

Чтобы изменить данный порядок, необходимо использовать скобки.

Логические операции и таблицы истинности

Похожие презентации:

Основы логики. Таблица истинности. Равносильные логические выражения

Логические операции

Базовые логические операции и функции. Таблицы истинности. Контактные схемы

Основы программирования на языке Python. Логическая операция

Алгебра логики и таблицы истинности. (лекция 4)

Логические операции

Логические операции

Логические операции компьютеров

Элементарные логические операции

Элементы математической логики

1. Логические операции и таблицы истинности

Учитель информатики
Поборцева Елена Валентиновна

2. КОНЪЮНКЦИЯ


F = A & B.
Логическое умножение
КОНЪЮНКЦИЯ — это
новое сложное выражение
будет истинным только
тогда, когда истинны оба
исходных простых
выражения.
Конъюнкция определяет
соединение двух
логических выражений с
помощью союза И.
A
B
F
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0

3.

Примеры:
10
10
10
10
делится на
не делится
делится на
не делится
2 и 5 больше 3
на 2 и 5 больше 3
2 и 5 не больше 3
на 2 и 5 не больше 3
► F=A&B
Задание: Определить, чему будет равно значение F
для каждого выражения.

4. ДИЗЪЮНКЦИЯ

F=A+B
Логическое сложение –
ДИЗЪЮНКЦИЯ — это
новое сложное выражение
будет истинным тогда и
только тогда,
когда истинно хотя бы
одно из исходных (простых)
выражений.
► Дизъюнкция определяет
соединение двух
логических выражений с
помощью союза ИЛИ
A
B
F
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0

5. Примеры:

► 10
делится на
► 10 не делится
► 10 делится на
► 10 не делится
2 или 5 больше 3
на 2 или 5 больше 3
2 или 5 не больше 3
на 2 или 5 не больше 3
F=AVB
Задание: Определить, чему будет равно значение F для
каждого выражения.

6. ИНВЕРСИЯ


Логическое отрицание :
ИНВЕРСИЯ — если исходное
выражение истинно, то
результат отрицания будет
ложным, и наоборот, если
исходное выражение ложно,
то результат отрицания будет
истинным/
Данная операция означает,
что к исходному логическому
выражению добавляется
частица НЕ или слова
НЕВЕРНО, ЧТО
A
_
F=A
1
0
0
1
► Пример:
► Луна
— спутник Земли (А).
► Луна — не спутник Земли (не A)
_
F= A

8. Логическое следование (импликация)


Логическое следование (Импликация) образуется
соединением двух высказываний в одно с помощью союза
«если… то…».
Импликация записывается как посылка следствие; (остриё
всегда указывает на следствие).
F = A B, составное высказывание, образованное с помощью
операции: логическое следование (импликация)
Суждение, выражаемое импликацией, выражается также
следующими способами:
1. Посылка является условием, достаточным для выполнения следствия;
2. Следствие является условием, необходимым для истинности посылки.

9. «Житейский» смысл импликации.

«Житейский» смысл
импликации.
Для более лёгкого понимания смысла импликации и
запоминания ее таблицы истинности может
пригодиться житейская модель:
А — начальник. Он может приказать «работай» (1) или
сказать «делай что хочешь» (0).
В — подчиненный. Он может работать (1) или
бездельничать (0).
В таком случае импликация — не что иное, как
послушание подчиненного начальнику.
По таблице истинности легко проверить, что
послушания нет только тогда, когда начальник
приказывает работать, а подчиненный бездельничает.

10. ИМПЛИКАЦИЯ


Логическое
следование: ИМПЛИКАЦИЯ связывает два простых логических
выражения, из которых первое
является условием (А), а второе
(В)– следствием из этого условия.
Результатом ИМПЛИКАЦИИ
является ЛОЖЬ только тогда,
когда условие А истинно, а
следствие В ложно.
Обозначается A B
символом «следовательно» и
выражается словами ЕСЛИ … ,
ТО …
A
B
F
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1

11. Примеры:


Если данный четырёхугольник квадрат, то около него
можно описать окружность
Если данный четырёхугольник не квадрат, то около
него можно описать окружность
Если данный четырёхугольник квадрат, то около него
нельзя описать окружность
Если данный четырёхугольник не квадрат, то около
него нельзя описать окружность
A B
Задание: Определить, чему будет равно значение F для каждого
выражения.

12. Порядок выполнения логических операций

► 1.
инверсия
► 2. конъюнкция
► 3. дизъюнкция
► 4. импликация
Для изменения указанного порядка
выполнения операций используются
скобки.

13. Пример задания 1:


Символом F обозначено
одно из указанных ниже
логических выражений от
трех аргументов: X, Y, Z.
Дан фрагмент таблицы
истинности выражения F:
►Какое
1) ¬X ¬Y ¬Z
X
Y
Z
F
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
выражение соответствует F?
2) X Y Z
3) X Y Z
4) ¬X ¬Y ¬Z

14. Решение :


нужно для каждой строчки подставить заданные
значения X, Y и Z во все функции, заданные в
ответах, и сравнить результаты с соответствующими
значениями F для этих данных
если для какой-нибудь комбинации X, Y и Z результат
не совпадает с соответствующим значением F,
оставшиеся строчки можно не рассматривать,
поскольку для правильного ответа все три результата
должны совпасть со значениями функции F

первое выражение, равно 1 только при X=Y=Z=0 , поэтому это
неверный ответ (первая строка таблицы не подходит)
второе выражение, равно 1 только при X=Y=Z=1, поэтому это
неверный ответ (первая и вторая строки таблицы не подходят)
третье выражение, равно нулю при X=Y=Z=0, поэтому это
неверный ответ (вторая строка таблицы не подходит)
наконец, четвертое выражение, равно нулю только тогда, когда
X=Y=Z=1, а в остальных случаях равно 1, что совпадает с
приведенной частью таблицы истинности
X
Y
Z
F
таким образом, правильный ответ – 4
1) ¬X ¬Y ¬Z
2) X Y Z
3) X Y Z
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
4) ¬X ¬Y ¬Z

16.

Пример задания 2:
Символом F обозначено
одно из указанных ниже
логических выражений от
трех аргументов: X, Y, Z.
Дан фрагмент таблицы
истинности выражения F:
X
Y
Z
F
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
Какое выражение соответствует F?
1) ¬X ¬Y ¬Z
2) X Y Z
3) X ¬Y ¬Z
4) X ¬Y ¬Z

17. Решение :


В столбце F есть единственная единица
для комбинации X=1, Y=Z=0,
простейшая функция, истинная (только)
для этого случая, имеет вид , она есть
среди приведенных ответов (ответ 3)
таким образом, правильный ответ – 3.

18. Пример задания 3:


Дан фрагмент таблицы
истинности выражения F
(см. таблицу справа).
Какое выражение
соответствует F?
1) (X ¬Y)→ Z
2) (X Y)→ ¬Z
X
Y
Z
F
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
3) X (¬Y → Z)
4) X Y ¬Z

19. Ответ к заданию 3:

► Найди
правильный ответ:
► 1, 2, 3, 4

English     Русский Правила

Простейшие логические функции — МегаЛекции

 

1) Логическое умножение или конъюнкция:

 

Конъюнкция — это сложное логическое выражение, которое считается истинным в том и только том случае, когда оба простых выражения являются истинными, во всех остальных случаях данное сложеное выражение ложно.

Обозначение: F = A & B.

Таблица истинности для конъюнкции

A B F

1 1 1

1 0 0

0 1 0

0 0 0

 

2) Логическое сложение или дизъюнкция:

 

Дизъюнкция — это сложное логическое выражение, которое истинно, если хотя бы одно из простых логических выражений истинно и ложно тогда и только тогда, когда оба простых логических выраженныя ложны.

Обозначение: F = A + B.

Таблица истинности для дизъюнкции

A B F

1 1 1

1 0 1

0 1 1

0 0 0

 

3) Логическое отрицание или инверсия:

 

Инверсия — это сложное логическое выражение, если исходное логическое выражение истинно, то результат отрицания будет ложным, и наоборот, если исходное логическое выражение ложно, то результат отрицания будет истинным. Другими простыми слова, данная операция означает, что к исходному логическому выражению добавляется частица НЕ или слова НЕВЕРНО, ЧТО.

Таблица истинности для инверсии

A неА

1 0

0 1

 

 

4) Логическое следование или импликация:

 

Импликация — это сложное логическое выражение, которое истинно во всех случаях, кроме как из истины следует ложь. Тоесть данная логическая операция связывает два простых логических выражения, из которых первое является условием (А), а второе (В) является следствием.

Таблица истинности для импликации

A B F

1 1 1

1 0 0

0 1 1

0 0 1

 

5) Логическая равнозначность или эквивалентность:

 

Эквивалентность — это сложное логическое выражение, которое является истинным тогда и только тогда, когда оба простых логических выражения имеют одинаковую истинность.

Таблица истинности для эквивалентности

A B F

1 1 1

1 0 0

0 1 0

0 0 1

 

Порядок выполнения логических операций в сложном логическом выражении

1. Инверсия;

2. Конъюнкция;

3. Дизъюнкция;

4. Импликация;

5. Эквивалентность.

 

 

Таблица истинности для функции двух переменных

F1 – const 0 – постоянная 0

F2 – логическое умножение – конъюнкция (А И В).

F3 – отрицание логического следствия — НЕ (ЕСЛИ А ТО В).

F4 – аргумент А.

F5 – отрицание обратного логического следствия — НЕ (ЕСЛИ В ТО А).

F6 – аргумент В.

F7 – отрицание логической равнозначности — НЕ (А тогда и только тогда, когда В).

F8 – логическое сложение — дизъюнкция (А ИЛИ В).

F9 – отрицание логического умножения – НЕ (А И В).

F10 – логическая равнозначность — эквиваленция (А тогда и только тогда, когда В).

F11 – логическое отрицание аргумента B – инверсия (НЕ В).

F12 – обратное логическое следствие — импликация (ЕСЛИ В ТО А)

F13 – логическое отрицание аргумента А – инверсия (НЕ А).

F14 – логическое следствие — импликация (ЕСЛИ А ТО В).

F15 – отрицание логического сложения — НЕ (А ИЛИ В).

F16 – const 1 – постоянная 1

 

КНФ и ДНФ

 

Дизъюнкти́вная норма́льная фо́рма (ДНФ) в булевой логике — нормальная форма, в которой булева формула имеет вид дизъюнкции конъюнкций литералов. Любая булева формула может быть приведена к ДНФ.

[1] Для этого можно использовать закон двойного отрицания, закон де Моргана, закон дистрибутивности. Дизъюнктивная нормальная форма удобна для автоматического доказательства теорем.

 

Алгоритм построения ДНФ

 

1) Избавиться от всех логических операций, содержащихся в формуле, заменив их основными: конъюнкцией, дизъюнкцией, отрицанием. Это можно сделать, используя равносильные формулы:

2) Заменить знак отрицания, относящийся ко всему выражению, знаками отрицания, относящимися к отдельным переменным высказываниям на основании формул:

3) Избавиться от знаков двойного отрицания.

4) Применить, если нужно, к операциям конъюнкции и дизъюнкции свойства дистрибутивности и формулы поглощения.

 

Конъюнкти́вная норма́льная фо́рма (КНФ) в булевой логике — нормальная форма, в которой булева формула имеет вид конъюнкции дизъюнкций литералов. Конъюнктивная нормальная форма удобна для автоматического доказательства теорем. Любая булева формула может быть приведена к КНФ.[1] Для этого можно использовать: Закон двойного отрицания, Закон де Моргана, Дистрибутивность.

 

Алгоритм построение см. ДНФ

 

СКНФ и СДНФ

 

СДНФ (Совершенная Дизъюнктивная Нормальная Форма) — это такая ДНФ, которая удовлетворяет трём условиям:

в ней нет одинаковых элементарных конъюнкций

в каждой конъюнкции нет одинаковых пропозициональных букв

каждая элементарная конъюнкция содержит каждую пропозициональную букву из входящих в данную ДНФ пропозициональных букв, причем в одинаковом порядке.

 

Для любой функции алгебры логики существует своя СДНФ, причем единственная.

 

СКНФ (Совершенная Конъюнктивная Нормальная Форма) — это такая КНФ, которая удовлетворяет трём условиям:

в ней нет одинаковых элементарных дизъюнкций

в каждой дизъюнкции нет одинаковых пропозициональных букв

каждая элементарная дизъюнкция содержит каждую пропозициональную букву из входящих в данную КНФ пропозициональных букв.

 

Правила преобразования

А + В = В + А АВ = ВА

 

(А + В) + С = (А + С) + В (АВ)С = (АС)В

 

А(В + С) = АВ + АС А + (ВС) = (А + В)(А +С)

 
 

А + В = `А ×`В А × В = `А +`В

 

А + А = А А А = А

 
 

А = А А +`АВ = А + В

 

А + АВ = А А×(А + В) = А

 

А +`А = 1 А ×`А = 0

 

А + 0 = А А × 0 = 0

 

А + 1 = 1 А × 1 = А

 

Таблица истинности

Таблица истинности — это таблица, описывающая логическую функцию.

 

Под «логической функцией» в данном случае понимается функция, у которой значения переменных (параметров функции) и значение самой функции выражают логическую истинность. Например, в двузначной логике они могут принимать значения «истина» либо «ложь» ( либо 1, либо 0).

 

Табличное задание функций встречается не только в логике, но для логических функций таблицы оказались особенно удобными, и с начала XX века за ними закрепилось это специальное название. Особенно часто таблицы истинности применяются в булевой алгебре и в аналогичных системах многозначной логики.

 

 

Карта Карно

Комбинационная логика

 

В теории цифровых устройств комбинационной логикой называют логику функционирования устройств комбинационного типа. У комбинационных устройств состояние выхода однозначно определяется набором входных сигналов. Это отличает комбинационную логику от секвенциальной логики, в рамках которой выходное значение зависит не только от текущего входного воздействия, но и от предыстории функционирования цифрового устройства. Другими словами, секвенциальная логика предполагает наличие памяти, которая в комбинационной логике не предусмотрена.

 

Характеристика

 

Комбинационная логика используется в вычислительных цепях для формирования входных сигналов и для подготовки данных, которые подлежат сохранению. На практике вычислительные устройства обычно сочетают комбинационную и секвенциальную логику. у, дизъюнкция хVу и отрицание х_ . В комбинационных схемах используются логические элементы: конъюнктор, дизъюнктор, инвертор, а также производные элементы: И-НЕ, ИЛИ-НЕ и «Равнозначность». Наиболее известные комбинационные устройства — это сумматор, полусумматор, шифратор, дешифратор, мультиплексор и демультиплексор.

 

Временные гонки»


Воспользуйтесь поиском по сайту:

Как следует построить таблицу истинности логического выражения, алгоритм и примеры

Проблема определения истинности выражения встаёт перед многими науками. Любая доказательная дисциплина должна опираться на некоторые критерии истинности доказательств. Наука, изучающая эти критерии, называется алгеброй логики. Основной постулат алгебры логики заключается в том, что любое самое витиеватое утверждение может быть представлено в виде алгебраического выражения из более простых утверждений, истинность или ложность которых легко определить.

Для любого «алгебраического» действия над утверждением задаётся правило определения истинности или ложности измененного утверждения, исходя из истинности или ложности исходного утверждения. Эти правила записываются через таблицы истинности выражения. Прежде, чем составлять таблицы истинности, надо поближе познакомиться с алгеброй логики.

Содержание:

  • Алгебраические преобразования логических выражений
    • Отрицание
    • Конъюнкция
    • Дизъюнкция
    • Импликация и эквивалентность
    • Прочие логические функции
  • Построение таблиц истинности
  • Примеры
    • Штрих Шеффера
    • Стрелка Пирса
    • Определение эквивалентности

Алгебраические преобразования логических выражений

Любое логическое выражение, как и его переменные (утверждения), принимают два значения: ложь или истина. Ложь обозначается нулём, а истина — единицей. Разобравшись с областью определения и областью допустимых значений, мы можем рассмотреть действия алгебры логики.

Отрицание

Отрицание и инверсия — самое простое логическое преобразование. Ему соответствует частица «не.» Это преобразование просто меняет утверждение на противоположное. Соответственно, значение утверждения тоже меняется на противоположное. Если утверждение А истинно, то «не А» — ложно. Например, утверждение «прямой угол — это угол, равный девяносто градусов» — истина. Тогда его отрицание «прямой угол не равен девяноста градусам» — ложь.

Таблица истинности для отрицания будет такова:

А не А
Л И
И Л

Конъюнкция

Конъюнкция аналогична умножению и соответствует союзу «и». Такое выражение будет верно, только если верны все утверждения, объединённые конъюнкцией. То есть, утверждение «А и Б» будет истинным, только если А — истина и Б — истина. Во всех остальных случаях выражение «А и Б» ложно. Например, высказывание «Земля круглая и плоская» будет ложно, так как первая часть истина, а вторая — ложь.

Таблица истинности конъюнкции

А Б А и Б
Л Л Л
Л И Л
И Л Л
И И И

Дизъюнкция

Эта операция может быть обычной или строгой, их результаты будут различаться.

Обычная дизъюнкция или логическое сложение соответствует союзу «или». Она будет истинной если хотя бы одно из утверждений, входящих в неё — истина. Например, выражение «Земля круглая или стоит на трёх китах» будет истинным, так как первое утверждение — истинно, хоть второе и ложно.В таблице это будет выглядеть так:

А Б А или Б
Л Л Л
Л И И
И Л И
И И И

Строгую дизъюнкцию или сложение по модулю также называют «исключающим или». Эта операция может принимать вид грамматической конструкции «одно из двух: либо …, либо …». Здесь значение логического выражения будет ложным, если все утверждения, входящие в него, имеют одинаковую истинность. То есть, оба утверждения либо вместе истинны, либо вместе ложны.

Таблица значений исключающего или

А Б либо А, либо Б
Л Л Л
Л И И
И Л И
И И Л

Импликация и эквивалентность

Импликация представляет собой следствие и грамматически может быть выражена как «из А следует Б». Здесь утверждение А будет называться предпосылкой, а Б — следствием. Импликация может быть ложной, только в одном случае: если предпосылка истинна, а следствие ложно. То есть, ложь не может следовать из истины. Во всех остальных случаях импликация истинна. Варианты, когда оба утверждения имеют одинаковую истинность, вопросов не вызывают. Но почему верное следствие из неверной предпосылки — истина? Дело в том, что из ложной предпосылки может следовать что угодно. Это и отличает импликацию от эквивалентности.

В математике (и других доказательных дисциплинах) импликация используется для указания необходимого условия. Например, утверждение А — «точка О — экстремум непрерывной функции», утверждение Б — «производная непрерывной функции в точке О обращается в ноль». Если О, действительно, точка экстремума непрерывной функции, то производная в этой точке будет, и вправду, равна нулю. Если же О не является точкой экстремума, то производная в этой точке может быть нулевой, а может не быть. То есть Б необходимо для А, но не достаточно.

Таблица истинности для импликации выглядит следующим образом:

А Б из А следует Б
Л Л И
Л И И
И Л Л
И И И

Логическая операция эквивалентность, по сути, является взаимной импликацией. «А эквивалентно Б» означает, что «из А следует Б» и «из Б следует А» одновременно. Эквивалентность верна, когда оба утверждения либо одновременно верные, либо одновременно неверные.

А Б А эквивалентно Б
Л Л И
Л И Л
И Л Л
И И И

В математике эквивалентность используется для определения необходимого и достаточного условия. Например, утверждение А — «Точка О является точкой экстремума непрерывной функции», утверждение Б — «В точке О производная функции обращается в ноль и меняет знак». Эти два утверждения эквивалентны. Б содержит необходимое и достаточное условие для А. Обратите внимание, что в данном примере утверждений Б на самом деле является конъюнкцией двух других: «производная в точке О обращается в ноль» и «производная в точке О меняет знак».

Прочие логические функции

Выше были рассмотрены основные логические операции, которые часто используются. Есть и другие функции, которые используются:

  • Штрих Шеффера или несовместимость представляет собой отрицание конъюнкции А и Б
  • Стрелка Пирса представляет сбой отрицание дизъюнкции.

Построение таблиц истинности

Чтобы построить таблицу истинности для какого-либо логического выражения, надо действовать в соответствии с алгоритмом:

  1. Разбить выражение на простые утверждения и обозначить каждое из них как переменную.
  2. Определить логические преобразования.
  3. Выявить порядок действий этих преобразований.
  4. Сосчитать строки в будущей таблице. Их количество равно два в степени N, где N — число переменных, плюс одна строка для шапки таблицы.
  5. Определить число столбцов. Оно равно сумме количества переменных и количества действий. Можно представлять результат каждого действия в виде новой переменной, если так будет понятней.
  6. Шапка заполняется последовательно, сначала все переменные, потом результаты действий в порядке их выполнения.
  7. Заполнение таблицы надо начать с первой переменной. Для неё количество строк делится пополам. Одна половина заполняется нулями, вторая — единицами.
  8. Для каждой следующей переменной нули и единицы чередуются вдвое чаще.
  9. Таким образом заполняются все столбцы с переменными и для последней переменной значение меняется в каждой строке.
  10. Потом последовательно заполняются результаты всех действий.

В итоге последний столбец отобразит значение всего выражения в зависимости от значения переменных.

Отдельно следует сказать о порядке логических действий. Как его определить? Здесь, как и в алгебре, есть правила, задающие последовательность действий. Они выполняются в следующем порядке:

  1. выражения в скобках;
  2. отрицание или инверсия;
  3. конъюнкция;
  4. строгая и обычная дизъюнкция;
  5. импликация;
  6. эквивалентность.

Примеры

Для закрепления материала можно попробовать составить таблицу истинности для ранее упомянутых логических выражений. Рассмотрим три примера:

  • Штрих Шеффера.
  • Стрелка Пирса.
  • Определение эквивалентности.

Штрих Шеффера

Штрих Шеффера — это логическое выражение, которое можно записать в виде «не (А и Б)». Здесь две переменные, и два действия. Конъюнкция в скобках, значит, она выполняется первой. В таблице будет шапка и четыре строки со значениями переменных, а также четыре столбца. Заполним таблицу:

А Б А и Б не (А и Б)
Л Л Л И
Л И Л И
И Л Л И
И И И Л

Отрицание конъюнкции выглядит как дизъюнкция отрицаний. Это можно проверить, если составить таблицу истинности для выражения «не А или не Б». Проделайте это самостоятельно и обратите внимание, что здесь будет уже три операции.

Стрелка Пирса

Рассматривая Стрелку Пирса, которая представляет собой отрицание дизъюнкции «не (А или Б)», сравним её с конъюнкцией отрицаний «не А и не Б». Заполним две таблицы:

А Б А или Б не (А или Б)
Л Л Л И
Л И И Л
И Л И И
И И И Л
А Б не А не Б не А и не Б
Л Л И И И
Л И И Л Л
И Л Л И И
И И Л Л Л

Значения выражений совпали. Изучив два эти примера, можно прийти к выводу, как раскрывать скобки после отрицания: отрицание применяется ко всем переменным в скобках, конъюнкция меняется на дизъюнкцию, а дизъюнкция — на конъюнкцию.

Определение эквивалентности

Про утверждения А и Б можно сказать, что они эквивалентны, тогда и только тогда, когда из А следует Б и из Б следует А. Запишем это как логическое выражение и построим для него таблицу истинности. «(А эквивалентно Б) эквивалентно (из А следует Б) и (из Б следует А)».

Здесь две переменных и пять действий. Строим таблицу:

А Б В = (из А следует Б) Г = (из Б следует А) Д = А эквивалентно Б Е = В и Г Д эквивалентно Е
Л Л И И И И И
Л И И Л Л Л И
И Л Л И Л Л И
И И И И И И И

В последнем столбце все значения истинные. Это значит, что приведенное определение эквивалентности верно при любых значениях А и Б. Значит, оно всегда истинно. Именно так с помощью таблицы истинности можно проверить корректность любых определений и логических построений.

Таблицы истинности

для цифровой логики Таблицы истинности

для цифровой логики

Таблица истинности показывает, как выход логической схемы реагирует на различные комбинации входов, используя логическую 1 для истинного и логический 0 для ложного. Все перестановки входов перечислены слева, а выход схемы указан справа. Желаемый результат может быть достигнут комбинацией логических вентилей. Показана таблица истинности для двух входов, но ее можно расширить до любого количества входов. Входные столбцы обычно строятся в порядке двоичного счета с количеством битов, равным количеству входов.

Теоремы цифровой логики Функции цифровой логики
Индекс

Концепции электроники

Цифровые схемы

 
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Назад

Таблица истинности показывает, как выход логической схемы реагирует на различные комбинации входов, используя логическую 1 для истинного и логический 0 для ложного. Все перестановки входов перечислены слева, а выход схемы указан справа. Желаемый результат может быть достигнут комбинацией логических вентилей. Показана таблица истинности для двух входов, но ее можно расширить до любого количества входов. Входные столбцы обычно строятся в порядке двоичного счета с количеством битов, равным количеству входов.

Теоремы цифровой логики Функции цифровой логики
Индекс

Концепции электроники

Цифровые схемы

 
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Назад

Таблица истинности показывает, как выход логической схемы реагирует на различные комбинации входов, используя логическую 1 для истинного и логический 0 для ложного. Все перестановки входов перечислены слева, а выход схемы указан справа. Желаемый результат может быть достигнут комбинацией логических вентилей. Показана таблица истинности для двух входов, но ее можно расширить до любого количества входов. Входные столбцы обычно строятся в порядке двоичного счета с количеством битов, равным количеству входов.

Теоремы цифровой логики Функции цифровой логики
Индекс

Концепции электроники

Цифровые схемы

 
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Назад

Таблица истинности показывает, как выход логической схемы реагирует на различные комбинации входов, используя логическую 1 для истинного и логический 0 для ложного. Все перестановки входов перечислены слева, а выход схемы указан справа. Желаемый результат может быть достигнут комбинацией логических вентилей. Показана таблица истинности для двух входов, но ее можно расширить до любого количества входов. Входные столбцы обычно строятся в порядке двоичного счета с количеством битов, равным количеству входов.

Теоремы цифровой логики Функции цифровой логики
Индекс

Концепции электроники

Цифровые схемы

 
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Назад

Таблица истинности показывает, как выход логической схемы реагирует на различные комбинации входов, используя логическую 1 для истинного и логический 0 для ложного. Все перестановки входов перечислены слева, а выход схемы указан справа. Желаемый результат может быть достигнут комбинацией логических вентилей. Показана таблица истинности для двух входов, но ее можно расширить до любого количества входов. Входные столбцы обычно строятся в порядке двоичного счета с количеством битов, равным количеству входов.

Теоремы цифровой логики Функции цифровой логики
Индекс

Концепции электроники

Цифровые схемы

 
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Назад

Таблица истинности показывает, как выход логической схемы реагирует на различные комбинации входов, используя логическую 1 для истинного и логический 0 для ложного. Все перестановки входов перечислены слева, а выход схемы указан справа. Желаемый результат может быть достигнут комбинацией логических вентилей. Показана таблица истинности для двух входов, но ее можно расширить до любого количества входов. Входные столбцы обычно строятся в порядке двоичного счета с количеством битов, равным количеству входов.

Теоремы цифровой логики Функции цифровой логики
Индекс

Концепции электроники

Цифровые схемы

 
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Назад

Таблица истинности показывает, как выход логической схемы реагирует на различные комбинации входов, используя логическую 1 для истинного и логический 0 для ложного. Все перестановки входов перечислены слева, а выход схемы указан справа. Желаемый результат может быть достигнут комбинацией логических вентилей. Показана таблица истинности для двух входов, но ее можно расширить до любого количества входов. Входные столбцы обычно строятся в порядке двоичного счета с количеством битов, равным количеству входов.

Теоремы цифровой логики Функции цифровой логики
Индекс

Концепции электроники

Цифровые схемы

 
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Назад

Таблица истинности показывает, как выход логической схемы реагирует на различные комбинации входов, используя логическую 1 для истинного и логический 0 для ложного. Все перестановки входов перечислены слева, а выход схемы указан справа. Желаемый результат может быть достигнут комбинацией логических вентилей. Показана таблица истинности для двух входов, но ее можно расширить до любого количества входов. Входные столбцы обычно строятся в порядке двоичного счета с количеством битов, равным количеству входов.

Теоремы цифровой логики Функции цифровой логики
Индекс

Концепции электроники

Цифровые схемы

 
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Вернуться

Таблицы истинности | Brilliant Math & Science Wiki

Гаутам Шарма, Ноэль Ло, Джефф Пиллинг, а также

способствовал

Содержимое
  • Союз (И)
  • Разъединение (ИЛИ)
  • Отрицание
  • Условные операторы или операторы импликации
  • Семья из семи человек
  • Биусловная логика
  • Логические ворота
  • Объединение аргументов (в процессе)
  • Смотрите также

Два простых утверждения можно преобразовать с помощью слова «и» в составное утверждение, называемое 9. 0360 соединение исходных заявлений. Мы используем символ ∧\клин ∧ для обозначения конъюнкции. Если ppp и qqq — два простых утверждения, то p∧qp \wedge qp∧q обозначает конъюнкцию ppp и qqq и читается как «ppp и qqq». □_\квадрат□​

Таблица истинности для конъюнкции p∧qp \wedge qp∧q двух простых утверждений ppp и qqq:

  • Утверждение p∧qp \wedge qp∧q имеет истинностное значение T, если оба ppp и qqq имеют значение истинности Т.
  • Утверждение p∧qp \wedge qp∧q имеет истинностное значение F, если либо ppp, либо qqq, либо оба имеют истинностное значение F.

Два простых утверждения можно преобразовать с помощью слова «или» в составное утверждение, называемое дизъюнкцией исходных утверждений. Мы используем символ ∨\vee ∨ для обозначения дизъюнкции. Если ppp и qqq — два простых утверждения, то p∨qp\vee qp∨q обозначает дизъюнкт ppp и qqq и читается как «ppp или qqq». □_\квадрат□​

Таблица истинности для дизъюнкции двух простых утверждений:

  • Утверждение p∨qp\vee qp∨q имеет истинностное значение T всякий раз, когда ppp и qqq или оба имеют истинностное значение T.
  • Утверждение имеет истинностное значение F, если и ppp, и qqq имеют истинностное значение F.

Утверждение, что утверждение ошибочно, или отрицание утверждения называется отрицанием утверждения. Отрицание утверждения обычно формируется путем введения слова «нет» в каком-либо надлежащем месте утверждения или путем добавления к утверждению префикса «это не так» или «это ложно». Отрицание утверждения ppp обозначается «¬p.\neg p.¬p.» □_\квадрат□​

Таблица истинности для ¬p\neg p¬p:

Отрицание составных выражений

а) Отрицание конъюнкции
\hspace{1cm}Отрицание конъюнкции p∧qp \wedge qp∧q есть дизъюнкция отрицания ppp и отрицания q:q :q: ¬(p∧q)=¬p∨¬q. \neg (p \клин q) = {\neg p} \vee {\neg q}.¬(p∧q)=¬p∨¬q .

b) Отрицание дизъюнкции
\hspace{1cm} Отрицание дизъюнкции p∨qp \vee qp∨q является конъюнкцией отрицания ppp и отрицания q:q:q: ¬(p∨q )=¬p∧¬q.\neg (p \vee q) ={\neg p} \wedge {\neg q}.¬(p∨q)=¬p∧¬q.

c) Отрицание отрицания
\hspace{1cm} Отрицание отрицания утверждения есть само утверждение: ¬(¬p)≡p.\neg (\neg p) \equiv p.¬(¬p )≡стр.

У мистера и миссис Тан пятеро детей — Альфред, Бренда, Чарльз, Дариус, Эрик — предположительно разного возраста.

  1. Если Чарльз не самый старший, то Альфред.

  2. Если Эрик не самый младший, то Бренда.

  3. Если Дариус не самый старший, то он сразу моложе Чарльза.

  4. Если Альфред старше Бренды, то Дариус самый старший.

Определите порядок рождения пятерых детей, учитывая вышеизложенные факты.


Сдаем

  • ааа быть предположением, что Чарльз не самый старший;
  • bbb — утверждение, что Альфред — самый старший;
  • ccc — предположение, что Эрик не самый младший;
  • ddd быть предположением, что Бренда самая младшая;
  • эээ быть предположением, что Дарий не самый старший;
  • fff — предположение, что Дарий чуть моложе Карла;
  • ggg — предположение, что Альфред старше Бренды.

Из утверждения 1, a→ba \rightarrow ba→b.
Из утверждения 2, c→dc \rightarrow dc→d.
Из утверждения 3, e→fe \rightarrow fe→f.
Из утверждения 4 g→¬eg \rightarrow \neg eg→¬e, где ¬e\neg e¬e обозначает отрицание eee.

Обратите внимание, что если Альфред является самым старшим (b)(b)(b), он старше всех своих четырех братьев и сестер, включая Бренду, поэтому b→gb \rightarrow gb→g. Поскольку g→¬eg \rightarrow \neg eg→¬e (утверждение 4), b→¬eb \rightarrow \neg eb→¬e по транзитивности. Но если у нас есть b, b, b, что означает, что Альфред — самый старший, то логически следует, что эээ, потому что Дарий не может быть самым старым (самым старшим может быть только один человек). Переводя это, мы имеем b→eb \rightarrow eb→e.

Следовательно, (b→e)∧(b→¬e)=(¬b∨e)∧(¬b∨¬e)=¬b∨(e∧¬e)=¬b∨C=¬b,( b \стрелка вправо e) \клин (b \стрелка вправо \neg e) = (\neg b \vee e) \клин (\neg b \vee \neg e) = \neg b \vee (e \клин \neg e) = \neg b \vee C = \neg b,(b→e)∧(b→¬e)=(¬b∨e)∧(¬b∨¬e)=¬b∨(e∧¬e)= ¬b∨C=¬b, где CCC означает противоречие. Единственный возможный вывод — ¬b\neg b¬b, где Альфред не самый старший. Из утверждения 1, a→ba \rightarrow ba→b, поэтому по modus tollens, ¬b→¬a\neg b \rightarrow \neg a¬b→¬a. Следовательно, Чарльз является самым старшим из .

Обратите внимание, что по чистой логике ¬a→e\neg a \rightarrow e¬a→e, где Чарльз, будучи самым старшим, означает, что Дарий не может быть самым старшим. Из утверждения 4 g→¬eg \rightarrow \neg eg→¬e, поэтому по modus tollens e=¬(¬e)→¬ge = \neg(\neg e) \rightarrow \neg ge=¬(¬e )→¬г. Из утверждения 3 следует, что e→fe \rightarrow fe→f, поэтому согласно modus ponens наша дедукция eee приводит к другой дедукции fff. С fff, поскольку Чарльз является самым старшим, Дарий должен быть вторым по старшинству .

Поскольку ggg означает, что Альфред старше Бренды, ¬g\neg g¬g означает Альфред моложе Бренды , так как они не могут быть одного возраста. Поскольку есть кто-то моложе Бренды, она не может быть самой младшей, поэтому у нас есть ¬d\neg d¬d. Поскольку c→dc \rightarrow dc→d из утверждения 2, по modus tollens, ¬d→¬c\neg d \rightarrow \neg c¬d→¬c. Следовательно, Эрик — самый младший .

Учитывая все выводы, выделенные жирным шрифтом, единственный возможный порядок рождения: Чарльз, Дариус, Бренда, Альфред, Эрик . □_\квадрат□​

Биусловная логика — это способ соединить два утверждения, ppp и qqq, логически говоря: «Утверждение ppp выполняется тогда и только тогда, когда выполняется утверждение qqq». В математике выражение «тогда и только тогда» часто сокращается до «iff», и вышеприведенное утверждение может быть записано как 9.0006

p≡q.p \эквив q.p≡q.

Таблица истинности для биусловной логики выглядит следующим образом:

pqp≡qTTTTFFFTFFFT \begin{aligned} {\color{#3D99F6} \textbf{p}} &&{\color{#3D99F6} \textbf{q}} &&{\color{#3D99F6} p \equiv q} \\ \text{T} &&\text{T} &&\text{T} \\ \text{T} &&\text{F} &&\text{F} \\ \text{F} &&\text{T} &&\text{F} \\ \text{F} &&\text{F} &&\text{T} \end{выровнено} pTTFF​​qTFTF​​p≡qTFFT​

Это можно интерпретировать, рассмотрев следующее утверждение:

Я иду на пробежку тогда и только тогда, когда сегодня суббота. Это сочетает в себе оба следующих:

  • Если это суббота, я иду на пробежку.
  • Если я пойду на пробежку, то это будет суббота. (Или «Я бегаю только по субботам».)

Они согласуются только тогда, когда два утверждения «Сегодня я иду на пробежку» и «Сегодня суббота» верны или оба ложны, как показано в приведенной выше таблице.

Таблицы истинности часто используются в сочетании с логическими вентилями. Вот несколько распространенных примеров:

  • Инвертор
  • Буфер
  • И
  • ИЛИ
  • НЕ-И
  • НИ
  • Исключающее ИЛИ
  • Исключающее ИЛИ

Например, таблица истинности для вентиля И OUT = A & B задается следующим образом:

О000010100111 \begin{aligned} {\color{#3D99F6} \textbf{A}} &&{\color{#3D99F6} \textbf{B}} &&{\color{#3D99F6} \textbf{ВЫХОД}} \\ \текст{0} &&\текст{0} &&0 \\ \текст{0} &&\текст{1} &&0 \\ \текст{1} &&\текст{0} &&0 \\ \текст{1} &&\текст{1} &&1 \\ \end{align} A0011​​B0101​​OUT0001​

Таблица истинности для вентиля XOR OUT =A⊕B= A \oplus B=A⊕B дается следующим образом:

ABOUT000011101110 \begin{align} {\color{#3D99F6} \textbf{A}} &&{\color{#3D99F6} \textbf{B}} &&{\color{#3D99F6} \textbf{OUT}} \\ \текст{0} &&\текст{0} &&0 \\ \текст{0} &&\текст{1} &&1 \\ \текст{1} &&\текст{0} &&1 \\ \текст{1} &&\текст{1} &&0 \\ \end{выровнено} A0011​​B0101​​OUT0110​

ВСЕГДА ПОМНИТЕ ЗОЛОТОЕ ПРАВИЛО: «И перед или»

При комбинировании аргументов таблицы истинности следуют одним и тем же шаблонам. Проще всего, но не всегда лучше решить их, разбив их на небольшие составные таблицы истинности.

(p→q)∧(q∨p)(p \rightarrow q ) \клин (q \vee p)(p→q)∧(q∨p)

p \rightarrow q ||p||строка 1 столбец 2||q|| ||строка 2 столбец 1||строка 2 столбец 2||строка 2 столбец 1||строка 2 столбец 2||

  • Логические элементы

  • Логика высказываний

Цитировать как: Таблицы правды. Brilliant.org . Извлекаются из https://brilliant.org/wiki/truth-tables/

Примеры таблиц истинности

Примеры таблиц истинности

Примеры таблиц истинности

Примеры булевой алгебры   Двоичный/булев основной индекс

[Примеры таблиц истинности] [Упрощение логических выражений] [Примеры логических вентилей]

Таблицы истинности для основных операций:
А
А Б АВ
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Или
А В А+В
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Не
А А
0 1
1 0
Для более сложных выражений таблицы строятся из таблицы истинности их основных частей. Вот несколько:

4 0

• Нарисуйте таблица истинности для A+BC .
А В С ВС А+ВС
02 0 0
0 0 1 0 0
0 1 0 0 0
0 1 1 1 1
1 0 0 0 1
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1
• Нарисуйте таблица истинности для А(Б+Г) .
А В D Б+Д А(Б+Г)
0 20 9004 20 9004 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 1 0
1 0 0 0 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1 1 1 1
• Нарисуйте таблица истинности для (A+B)(A+C) .
А B C A+B A+C (A+B)(A+C)
0 0221 0 0 0
0 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 0
0 1 1 1 1 1
1 0 0 1 1 1
1 0 1 1 1 1
1 1 0 1 1 1
1 1 1 1 1 1
• Нарисуйте таблица истинности для W(X+Y)Z .
W X Y Z W X+Y W(X+Y) W(X+Y)Z
0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 1 0 0 0
0 0 1 0 1 1 1 0
0 0 1 1 1 1 1 1
0 1 0 0 1 1 1 0
0 1 0 1 1 1 1 1
0 1 1 0 1 1 1 0
0 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 0 1 0 0
1 0 1 1 0 1 0 0
1 1 0 0 0 1 0 0
1 1 0 1 0 1 0 0
1 1 1 0 0 1 0 0
1 1 1 1 0 1 0 0
• Начертить таблица истинности для ПТ(П+З) .
P T Z T PT P+Z PT (P+z)
0 0 0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
1 0 0 0
0 0 1 1 0 1 0
0 1 0 0 0 0 0
0 1 1 0 0 1 0
1 0 0 1 1 1 1
1 0 1 1 1 1 1
1 1 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 1 0

Глава 5 Таблицы истинности | В поисках истины: руководство по критическому мышлению

Переводы в логике высказываний — это только средство для достижения цели. Наша цель — использовать переведенные формулы для определения достоверности аргументов. Для этого воспользуемся инструментом, называемым таблицей истинности. По сути, таблица истинности — это список всех различных комбинаций значений истинности, которые может иметь предложение или набор предложений.

5.1 Отдельные предложения

Прежде чем мы сможем анализировать аргументы с помощью таблиц истинности, нам нужно знать, как строить таблицы истинности для отдельных предложений. Начнем с таблицы истинности для отрицания. Сначала напишите формулу для анализа вверху.

\[ \begin{массив}{cc} & \нег П \\ & \\ & \конец{массив} \]

Слева от формулы перечислите буквы простых предложений в алфавитном порядке. В этом случае у нас есть только одна буква предложения.

\[ \begin{массив}{cc} П&\нег П\\ & \\ & \конец{массив} \]

Теперь нарисуйте под всем этим горизонтальную линию и вертикальную линию, отделяющую формулу от букв предложения, например:

\[ \начать{массив}{с|с} П&\нег П\\ \hline & \\ & \конец{массив} \]

Следующим шагом является перечисление всех возможных комбинаций истинностных значений букв простого предложения. В этом случае у нас есть только одна буква, и она может быть как истинной, так и ложной.

\[ \начать{массив}{с|с} П&\нег П\\ \hline Т&\\ Ф & \конец{массив} \]

Наконец, заполните значения истинности формулы для каждой строки, учитывая значения истинности простых предложений в этой строке. Поскольку отрицание просто изменяет значение истинности простого предложения, наша таблица истинности будет выглядеть так:

\[ \начать{массив}{с|с} П&\нег П\\ \hline Т&Ф \\ Ф и Т \конец{массив} \]

Теперь построим таблицу истинности для конъюнкции. Снова напишем формулу вверху:

\[ \begin{массив}{cccccc} & & П & \& & В \\ & & & & \\ & & & & \\ & & & & \\ & & & & \конец{массив} \]

Затем мы напишем букву простого предложения слева и нарисуем линии.

\[ \begin{массив}{cc|cccc} P&Q&P&\&&Q\\ \hline & & & & \\ & & & & \\ & & & & \\ & & & & \конец{массив} \]

Далее нам нужно написать все возможные комбинации значений истинности этих простых букв предложения. Во-первых, они оба могут быть правдой.

\[ \begin{массив}{cc|cccc} P&Q&P&\&&Q\\ \hline Т&Т&&&\\ & & & & \\ & & & & \\ & & & & \конец{массив} \]

Тогда \(P\) может быть истинным, а \(Q\) ложным.

\[ \begin{массив}{cc|cccc} P&Q&P&\&&Q\\ \hline Т&Т&&&\\ Т&Ф&&&\\ & & & & \\ & & & & \конец{массив} \]

Для следующей строки \(P\) может быть ложным, а \(Q\) истинным.

\[ \begin{массив}{cc|cccc} P&Q&P&\&&Q\\ \hline Т&Т&&&\\ Т&Ф&&&\\ Ф&Т&&&\\ & & & & \конец{массив} \]

Наконец, они оба могут быть ложными.

\[ \begin{массив}{cc|cccc} P&Q&P&\&&Q\\ \hline Т&Т&&&\\ Т&Ф&&&\\ Ф&Т&&&\\ Ф & Ф & & & \конец{массив} \]

Теперь мы просто заполняем остальное. Конъюнкция истинна, когда оба конъюнкта истинны, и ложна в противном случае. Таким образом, заполненная таблица истинности выглядит следующим образом.

\[ \begin{массив}{cc|cccc} P&Q&P&\&&Q\\ \hline Т&Т&&Т&\ Т&Ж&&Ж&\\ Ф&Т&&Ж&\ Ф и Ф и и Ф и \конец{массив} \]

Вот таблица истинности дизъюнкции. Помните, что дизъюнкции истинны, если хотя бы одна дизъюнкция истинна, и ложны в противном случае. Таким образом, дизъюнкция ложна только в нижней строке.

\[ \begin{массив}{cc|cccc} P&Q&P&\vee&Q\\ \hline Т&Т&&Т&\ Т&Ф&&Т&\ Ф&Т&&Т&\\ Ф и Ф и и Ф и \конец{массив} \]

Так выглядит таблица истинности условного оператора. Условные предложения ложны, когда антецедент истинен, а заключение ложно, но они истинны в любое другое время.

\[ \begin{массив}{cc|cccc} P&Q&P&\стрелка вправо&Q\\ \hline Т&Т&&Т&\ Т&Ж&&Ж&\\ Ф&Т&&Т&\\ Ф и Ф и и Т и \конец{массив} \]

Наконец, вот таблица истинности бикондиционала. Бикондиционал истинен, когда обе стороны имеют одинаковое истинностное значение. Это будет первая строка, где они оба верны, и последняя строка, где они оба ложны.

\[ \begin{массив}{cc|cccc} P & Q & P & \leftrightarrow & Q \\ \hline Т&Т&&Т&\ Т&Ж&&Ж&\\ Ф&Т&&Ж&\ Ф и Ф и и Т и \конец{массив} \]

Давайте сделаем чуть длиннее. Вот таблица истинности для \(P \mathbin{\&} (Q \vee R)\):

Давайте напишем формулы и буквы предложений, а также нарисуем линии.

\[ \begin{массив}{ccc|ccccc} P&Q&R&P&\&&(Q&\vee&R)\\ \hline & & & & & & & \\ & & & & & & & \\ & & & & & & & \\ & & & & & & & \\ & & & & & & & \\ & & & & & & & \\ & & & & & & & \\ & & & & & & & \конец{массив} \]

Заполнять комбинации значений истинности для букв предложений становится все труднее, поскольку таблицы становятся больше. Выполняется по одному ряду за раз, легко пропустить комбинацию. Лучший способ — сделать это по всей колонке за раз. Начните с крайнего правого столбца и чередуйте буквы T и F.

\[ \begin{массив}{ccc|ccccc} P&Q&R&P&\&&(Q&\vee&R)\\ \hline & & Т & & & & & & \\ & & F & & & & & \\ & & Т & & & & & & \\ & & F & & & & & \\ & & Т & & & & & & \\ & & F & & & & & \\ & & Т & & & & & & \\ & & Ф & & & & & & \конец{массив} \]

Затем перейдите к следующему столбцу слева. Здесь чередуйте пары T и пары F.

\[ \begin{массив}{ccc|ccccc} P&Q&R&P&\&&(Q&\vee&R)\\ \hline & Т & Т & & & & & & \\ & Т & Ф & & & & & \\ & Ф & Т & & & & & & \\ & Ф & Ф & & & & & \\ & Т & Т & & & & & & \\ & Т & Ф & & & & & \\ & Ф & Т & & & & & & \\ & Ф & Ф & & & & & & \конец{массив} \]

Может быть, теперь вы видите схему. Затем мы перейдем к следующему столбцу и поставим четыре Т и четыре F.

\[ \begin{массив}{ccc|ccccc} P&Q&R&P&\&&(Q&\vee&R)\\ \hline Т&Т&Т&&&&&&\\ Т&Т&Ф&&&&&&\\ Т&Ф&Т&&&&&&\\ Т&Ж&Ж&&&&&&\\ Ф&Т&Т&&&&&&\\ Ф&Т&Ф&&&&&&\\ Ф&Ф&Т&&&&&&\\ Ф & Ф & Ф & & & & & & \конец{массив} \]

Обратите внимание, что у нас восемь строк. Если бы было четыре разных простых предложения, у нас было бы шестнадцать, тридцать два вместо пяти и так далее. Общая формула такова: если имеется n простых предложений, то будет 2 n строк.

Далее мы заполняем оставшуюся часть таблицы истинности. С более длинными таблицами может быть проще сначала скопировать столбцы букв предложения, например:

\[ \begin{массив}{ccc|ccccc} P&Q&R&P&\&&(Q&\vee&R)\\ \hline Т&Т&Т&Т&Т&Т&&Т\ Т&Т&Ж&Т&&Т&&Ж\ Т&Ф&Т&Т&&Ж&&Т\ Т&Ж&Ж&Т&&Ж&&Ж\ Ф&Т&Т&Ф&&Т&&Т\ Ф&Т&Ж&Ж&&Т&&Ж\ Ф&Ж&Т&Ж&&Ж&&Т\ Ф и Ф и Ф и Ф и и Ф и Ф \конец{массив} \]

Затем мы начинаем работать внутри скобок. Поскольку это дизъюнкция, оно будет истинным, если хотя бы одно из Q и R истинно, и ложным, если оба они ложны.

\[ \begin{массив}{ccc|ccccc} P&Q&R&P&\&&(Q&\vee&R)\\ \hline Т&Т&Т&Т&&Т&Т&Т\ Т&Т&Ф&Т&&Т&Т&Ф\ Т&Ф&Т&Т&&Ф&Т&Т\ Т&Ж&Ж&Т&&Ж&Ж&Ж\ Ф&Т&Т&Ф&&Т&Т&Т\ Ф&Т&Ф&Ф&&Т&Т&Ф\ Ф&Ж&Т&Ж&&Ж&Т&Т\ Ф и Ф и Ф и Ф и Ф и Ф и Ф \конец{массив} \]

Теперь мы можем игнорировать столбцы под Q и R . Мы сосредоточены на P и столбце под символом дизъюнкции. Чтобы было понятно, я удалю остальные.

\[ \begin{массив}{ccc|ccccc} P&Q&R&P&\&&(Q&\vee&R)\\ \hline Т&Т&Т&Т&&&Т&\ Т&Т&Ф&Т&&&Т&\ Т&Ф&Т&Т&&&Т&\ Т&Ж&Ж&Т&&&Ж&\ Ф&Т&Т&Ф&&&Т&\ Ф&Т&Ф&Ф&&&Т&\ Ф&Ж&Т&Ж&&&Т&\\ Ф & Ф & Ф & Ф & & & Ф & \конец{массив} \]

Теперь заполним столбец соединения. Это верно, когда \(P\) и \(Q \vee R\) оба истинны.

\[ \begin{массив}{ccc|ccccc} P&Q&R&P&\&&(Q&\vee&R)\\ \hline Т&Т&Т&Т&Т&Т&Т&\ Т&Т&Ф&Т&Т&&Т&\\ Т&Ф&Т&Т&Т&Т&Т&\\ Т&Ж&Ж&Т&Ж&&Ж&\ Ф&Т&Т&Ф&Ф&&Т&\\ Ф&Т&Ж&Ж&Ж&&Т&\\ Ф&Ж&Т&Ж&Ж&&Т&\\ Ф и Ж и Ж и Ж и Ж и и Ж и \конец{массив} \]

В конечном счете, столбец, который меня действительно интересует, находится под основным связующим. Я сделаю это смелым, чтобы быть ясным. Наша полная таблица истинности со всеми столбцами выглядит так:

\[ \begin{массив}{ccc|ccccc} P&Q&R&P&\&&(Q&\vee&R)\\ \hline Т & Т & Т & Т & \textbf{T} & Т & Т & Т \\ Т & Т & Ф & Т & \textbf{Т} & Т & Т & Ф \\ Т & Ф & Т & Т & \textbf{T} & Ф & Т & Т \\ Т & Ж & Ж & Т & \textbf{F} & Ж & Ж & Ж \\ Ф & Т & Т & Ф & \textbf{F} & Т & Т & Т \\ F & T & F & F & \textbf{F} & T & T & F \\ F & F & T & F & \textbf{F} & F & T & T \\ Ф & Ф & Ф & Ф & \textbf{Ф} & Ф & Ф & Ф \конец{массив} \]

Обратите внимание, что в колонке основного соединительного элемента смешаны буквы T и F. Это называется непредвиденным обстоятельством. Условное утверждение истинно в одних строках и ложно в других. Некоторые предложения верны во всех строках. Их называют тавтологиями. Вот простой пример:

\[ \begin{массив}{c|ccc} P&P&\vee&\neg P\\ \hline Т & Т & \textbf{Т} & Ф \\ F & F & \textbf{T} & T \конец{массив} \]

Если в каждой строке таблицы есть F, то это противоречие.

\[ \begin{массив}{c|ccc} П&П&\&&\нег П\\ \hline Т & Т & \textbf{F} & Ф \\ F & F & \textbf{F} & T \конец{массив} \]

Тавтологии не могут быть ложными, противоречия не могут быть истинными, а непредвиденные обстоятельства могут быть истинными или ложными.

5.2 Логическая эквивалентность

Иногда бывает полезно поместить пару предложений в одну и ту же таблицу истинности. Если столбцы под их основными связками совпадают, то предложений 9.0550 логически эквивалентно . Это означает, что они всегда имеют одно и то же значение истинности.

Вот пример. Предложения разделяются косой чертой.

\[ \begin{массив}{cc|cccccccc} P & Q & \neg & (P & \& & Q) & / & \neg P & \vee & \neg Q \\ \hline Т & Т & \textbf{F} & Т & Т & Т & & F & \textbf{F} & F \\ T & F & \textbf{T} & T & F & F & & F & \textbf{T} & T \\ F & T & \textbf{T} & F & F & T & & T & \textbf{T} & F \\ F & F & \textbf{T} & F & F & F & & T & \textbf{T} & T \конец{массив} \]

Неудивительно, что эти предложения эквивалентны. Первый по существу утверждает, что это не так, что P и Q оба верны, а второй утверждает, что хотя бы одно из них ложно. Это всего лишь два способа сказать одно и то же.

5.3 Таблицы истинности и достоверность

Чтобы оценить аргумент с помощью таблицы истинности, поместите предпосылки в строку, разделенную одной косой чертой, а затем заключение, разделенное двумя косыми чертами. 7

Вот простой аргумент, называемый Modus Ponens:

    1. P \(\rightarrow\) Q
    2. П        
    3. В

    Таблицу истинности начнем так:

    \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & P & // & Q \\ \hline & & & & & & & & \\ & & & & & & & & \\ & & & & & & & & \\ & & & & & & & & & \конец{массив} \]

    Затем заполните наши возможные значения истинности для простых предложений слева.

    \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & P & // & Q \\ \hline Т&Т&&&&&&&&\\ Т&Ф&&&&&&&&\\ Ф&Т&&&&&&&&\\ Ф & Ф & & & & & & & & & \конец{массив} \]

    Мы можем легко заполнить столбцы для второй посылки и заключения, так как они требуют простого копирования столбцов P и Q.

    \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & P & // & Q \\ \hline Т&Т&&&&&Т&&Т\ Т&Ф&&&&&Т&&Ф\ Ф&Т&&&&&Ф&&Т\ Ф&Ф&&&&&Ф&&Ф \конец{массив} \]

    Наконец, мы заполним столбец для первой предпосылки. Помните, что условное предложение ложно только тогда, когда антецент истинен, а консеквент ложен. Итак, первая посылка ложна во второй строке и верна в остальных строках.

    \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & P & // & Q \\ \hline Т&Т&&Т&&&Т&&Т\ Т&Ж&&Ж&&&Т&&Ж\ Ф&Т&&Т&&&Ф&&Т\ Ф&Ф&&Т&&&Ф&&Ф \конец{массив} \]

    Итак, что говорит нам о том, что аргумент действителен? Помните, что аргумент действителен, если посылки не могут быть истинными, а заключение ложным. Итак, мы проверяем, есть ли в таблице истинности строка со всеми истинными посылками и ложным заключением. Если есть, то мы знаем, что аргумент недействителен. В этом рассуждении единственной строкой, где все посылки верны, является строка 1. Однако в этой строке вывод также верен. Итак, этот аргумент действителен.

    Часто нет необходимости заполнять всю таблицу истинности для определения достоверности. Давайте посмотрим на ярлык, используя тот же аргумент. Я сразу вижу, что на самом деле мне нужно работать только с одной строкой. Посмотрим, сможешь ли ты определить, какой именно.

    \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & P & // & Q \\ \hline Т&Т&&&&&&&&\\ Т&Ф&&&&&&&&\\ Ф&Т&&&&&&&&\\ Ф & Ф & & & & & & & & & \конец{массив} \]

    Мне нужно сосредоточиться только на тех строках, где я знаю, что посылки могут быть верными, а вывод может быть ложным. Итак, я могу смело игнорировать строки 3 и 4, потому что вторая предпосылка для этих строк ложна. Когда я смотрю на строки 1 и 2, я вижу, что вывод верен в строке 1. Таким образом, единственная строка, которая может показать, что этот аргумент недействителен, — это строка 2. Итак, я буду работать с ней.

    \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & P & // & Q \\ \hline Т&Т&&&&&&&&\\ Т&Ж&&Ж&&&Т&&Ж\ Ф&Т&&&&&&&&\\ Ф & Ф & & & & & & & & & \конец{массив} \]

    Проработав его, я вижу, что одна из посылок оказалась ложной. Итак, я знаю, что нет ряда, в котором были бы все истинные предпосылки и ложный вывод.

    Теперь давайте посмотрим, что произойдет, если мы поменяем местами вторую посылку с заключением. Как вы думаете, на каких рядах нам следует сосредоточиться?

    \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & Q & // & P \\ \hline Т&Т&&&&&&&&\\ Т&Ф&&&&&&&&\\ Ф&Т&&&&&&&&\\ Ф & Ф & & & & & & & & & \конец{массив} \]

    Обратите внимание, что заключение ложно только в строках 3 и 4. Однако в строке 4 вторая посылка ложна. Итак, единственная строка, которая может сделать это недействительным, — это строка 3. Давайте поработаем и посмотрим, что получится.

    \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & Q & // & P \\ \hline Т&Т&&&&&&&&\\ Т&Ф&&&&&&&&\\ Ф&Т&&Т&&&Т&&Ф\ Ф & Ф & & & & & & & & & \конец{массив} \]

    Поскольку условие с ложным антецедентом истинно, первая посылка в строке 3 истинна. Вторая посылка также верна, но заключение ложно. Таким образом, этот аргумент недействителен. На самом деле, это настолько распространенный неверный аргумент, что у него есть название: «Предположение о следствии».

    Вот еще пример:

      1. P \(\rightarrow\) Q
      2. ¬ Q      
      3. ¬ П

      \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & \neg Q & // & \neg P \\ \hline Т&Т&&&&&&&&\\ Т&Ф&&&&&&&&\\ Ф&Т&&&&&&&&\\ Ф & Ф & & & & & & & & & \конец{массив} \]

      Мы просто продолжим и заполним все:

      \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & \neg Q & // & \neg P \\ \hline Т&Т&&Т&&&Ж&&Ж\ Т&Ж&&Ж&&&Т&&Ж\ Ф&Т&&Т&&&Ф&&Т\ Ф&Ф&&Т&&&Т&&Т \конец{массив} \]

      Не существует строки со всеми верными посылками и ложным заключением, поэтому аргумент действителен. Этот тип аргумента называется латинским именем Modus Tollens . Давайте снова поменяем местами вторую посылку и заключение и посмотрим, что получится.

      \[ \begin{массив}{cc|ccccccc} P & Q & (P & \rightarrow & Q) & / & \neg P & // & \neg Q \\ \hline Т&Т&&Т&&&Ж&&Ж\ Т&Ж&&Ж&&&Ж&&Т\ Ф&Т&&Т&&&Т&&Ф\ Ф&Ф&&Т&&&Т&&Т \конец{массив} \]

      Третья строка содержит все верные посылки и ложный вывод, поэтому этот аргумент недействителен. Это называется «Отрицание прошлого».

      Давайте попробуем использовать таблицу истинности для более сложного аргумента.

        1. А и Б
        2. А → (Б против С)
        3. ¬(С и А)    
        4. Б

        Таблица начинается так:

        \[ \begin{массив}{ccc|cccccccccccccccc} A & B & C & A & \vee & B & / & A & \rightarrow & (B & \vee & C) & / & \neg & (C & \& & A) & // & B \\ \hline Т & Т & Т & & & & & & & & & & & & & & & & & & \\ Т&Т&Ф&&&&&&&&&&&&&&&&&&\\ Т & Ф & Т & & & & & & & & & & & & & & & & & & \\ Т & Ж & Ж & & & & & & & & & & & & & & & & & & \\ Ф & Т & Т & & & & & & & & & & & & & & & & & & \\ Ф&Т&Ф&&&&&&&&&&&&&&&&&&\\ Ф & Ф & Т & & & & & & & & & & & & & & & & & & \\ F & F & F & & & & & & & & & & & & & & & & & & & \конец{массив} \]

        Я расскажу вам первую строку, а затем просто заполните остальные. В первой строке, поскольку A и B оба истинны, первая посылка истинна. Вторая посылка является условной с истинным антецентом и истинным следствием (B и C оба истинны, что делает \(B \vee C\) истинным). Итак, вторая посылка также верна. Третья посылка ложна, так как является отрицанием истинной конъюнкции. Наконец, вывод верный.

        \[ \begin{массив}{ccc|cccccccccccccccc} A & B & C & A & \vee & B & / & A & \rightarrow & (B & \vee & C) & / & \neg & (C & \& & A) & // & B \\ \hline Т&Т&Т&Т&Т&Т&&Т&Т&Т&Т&Т&Т&&Ф&Т&Т&Т&&Т\ Т&Т&Ф&&&&&&&&&&&&&&&&&&\\ Т & Ф & Т & & & & & & & & & & & & & & & & & & \\ Т & Ж & Ж & & & & & & & & & & & & & & & & & & \\ Ф & Т & Т & & & & & & & & & & & & & & & & & & \\ Ф&Т&Ф&&&&&&&&&&&&&&&&&&\\ Ф & Ф & Т & & & & & & & & & & & & & & & & & & \\ F & F & F & & & & & & & & & & & & & & & & & & & \конец{массив} \]

        Полная таблица истинности выглядит следующим образом:

        \[ \begin{массив}{ccc|cccccccccccccccc} A & B & C & A & \vee & B & / & A & \rightarrow & (B & \vee & C) & / & \neg & (C & \& & A) & // & B \\ \hline Т&Т&Т&Т&Т&Т&&Т&Т&Т&Т&Т&Т&&Ф&Т&Т&Т&&Т\ Т&Т&Ф&Т&Т&Т&&Т&Т&Т&Т&Ф&Т&Т&Ф&Ф&Т&&Т\ Т&Ф&Т&Т&Т&Ф&&Т&Т&Ф&Т&Т&Т&Ф&Ф&Т&Т&Т&&Ф\ Т&Ж&Ж&Т&Т&Ж&&Т&Ж&Ж&Ж&Ж&&Т&Ж&Ж&Т&&Ж\ Ф&Т&Т&Ф&Т&Т&&Ф&Т&Т&Т&Т&Т&Т&Т&Ф&Ф&&Т\ Ф&Т&Ф&Ф&Т&Т&&Ф&Т&Т&Т&Ф&&Т&Ф&Ф&Ф&Ф&&Т\ Ф&Ж&Т&Ж&Ж&Ж&&Ж&Т&Ж&Т&Т&Т&Т&Т&Ж&Ж&&Ж\ Ф и Ж и Ж и Ж и Ж и Ж и и Ж и Т и Ж и Ж и Ж и и Т и Ж и Ж и Ж и Ж \конец{массив} \]

        Не существует строки со всеми верными посылками и ложным заключением, поэтому аргумент действителен.

        5.4 Краткие таблицы истинности

        Таблицы истинности можно использовать для определения достоверности любого аргумента в логике высказываний. Если вы будете внимательно следовать правилам , не допуская ошибок по невнимательности , вы гарантированно получите правильный ответ. Единственным недостатком является то, что они становятся очень большими, очень быстро. Таблица истинности для аргумента с шестью простыми предложениями состоит из 64 строк — не то, что большинству из нас хотелось бы делать.

        Было бы неплохо, если бы существовал способ, с помощью которого мы могли бы перейти прямо к строке, которая показывает, что аргумент недействителен, если таковой имеется. К счастью, есть, хотя иногда это может быть сложно.

        Давайте попробуем этот аргумент:

          1. A & B
          2. ¬ [A → (C v D)]
          3. С против Д

          Первый шаг — настроить таблицу истинности, как мы это делали в прошлом, но нам понадобится только одна строка.

          \[ \begin{массив}{ccc|cccccccccccccc} A & B & C & A & \& & B & / & \neg & [A & \rightarrow & (C & \vee & D)] & // & C & \vee & D \\ \hline & & & & & & & & & & & & & & & & & \конец{массив} \]

          Следующим шагом будет поставить «Т» под основным оператором всех посылок и «Т» под основным оператором заключения.

          \[ \begin{массив}{ccc|cccccccccccccc} A & B & C & A & \& & B & / & \neg & [A & \rightarrow & (C & \vee & D)] & // & C & \vee & D \\ \hline & & & & Т & & & Т & & & & & & & & & F & \конец{массив} \]

          Делая это, мы предполагаем, что существует линия, в которой все посылки аргумента верны, а заключение ложно. Теперь посмотрим, приведет ли это предположение к противоречию. Если это так, то такой строки быть не может, и аргумент действителен. Если не приведет к противоречию, то будет такая строчка, и аргумент будет неверным.

          Теперь мы начнем заполнять то, что должно быть правдой, если наши предположения верны. Первая посылка является истинной конъюнкцией, поэтому оба конъюнкции должны быть истинными.

          \[ \begin{массив}{ccc|cccccccccccccc} A & B & C & A & \& & B & / & \neg & [A & \rightarrow & (C & \vee & D)] & // & C & \vee & D \\ \hline & & & T & T & T & & T & & & & & & & & & F & \конец{массив} \]

          Вывод — ложная дизъюнкция, поэтому обе дизъюнкции должны быть ложными.

          \[ \begin{массив}{ccc|cccccccccccccc} A & B & C & A & \& & B & / & \neg & [A & \rightarrow & (C & \vee & D)] & // & C & \vee & D \\ \hline & & & T & T & T & & T & & & & & & & & F & F & F \конец{массив} \]

          Теперь мы знаем, какими должны быть A, B, C и D. Давайте перенесем эти значения во вторую посылку.

          \[ \begin{массив}{ccc|cccccccccccccc} A & B & C & A & \& & B & / & \neg & [A & \rightarrow & (C & \vee & D)] & // & C & \vee & D \\ \hline & & & T & T & T & & T & T & & F & & F & & F & F & F \конец{массив} \]

          Теперь нам нужно закончить вторую предпосылку. Начнем с дизъюнкции в антецеденте условного предложения.

          Затем само условие:

          Теперь проверяем, не было ли проблем. Мы ищем что-то вроде буквы, которая имеет разные значения истинности, или ложную дизъюнктуру с истинной дизъюнкцией. Здесь каждая буква имеет одинаковое значение истинности, где бы она ни встречалась. У нас есть соединение с двумя истинными соединениями, два ложных дизъюнкции, оба с двумя ложными дизъюнкциями, ложное условное предложение с истинным антецедентом и ложным следствием и истинное отрицание с ложным отрицанием предложения. Все выглядит нормально, а значит возможно, чтобы аргумент имел истинные посылки и ложный вывод, и определенно недействителен. Проблемной строкой будет та, в которой A верно, B верно, C ложно и D ложно. Это будет строка 4 всей таблицы истинности.

          Попробуем еще. Вот классический аргумент, называемый конструктивной дилеммой:

            1. A ⊃ B
            2. С ⊃ D
            3. А в С
            4. Б в Д

            Начните с создания основного заголовка таблицы.

            \[ \begin{массив}{cccc|ccccccccccccccc} A & B & C & D & A & \rightarrow & B & / & C & \rightarrow & D & / & A & \vee & C & // & B & \vee & D \\ & & & & & & & & & & & & & & & & & & & \конец{массив} \]

            Затем заполните Т и Ж под основной связкой посылки и заключения соответственно.

            \[ \begin{массив}{cccc|ccccccccccccccc} A & B & C & D & A & \rightarrow & B & / & C & \rightarrow & D & / & A & \vee & C & // & B & \vee & D \\ & & & & & T & & & & T & & & & T & & & & F & \конец{массив} \]

            Затем мы заполним то, что сможем выяснить, исходя из этих предположений. Мы пока ничего не знаем о помещении. Первые два являются истинными условными предложениями, и есть три различных способа, которыми условное выражение может оказаться истинным. То же самое для истинной дизъюнкции в третьей посылке. Итак, начнем с заключения. Поскольку это ложная дизъюнкция, то и B, и D должны быть ложными.

            \[ \begin{массив}{cccc|ccccccccccccccc} A & B & C & D & A & \rightarrow & B & / & C & \rightarrow & D & / & A & \vee & C & // & B & \vee & D \\ & & & & & T & & & & T & & & & T & & & F & F & F \конец{массив} \]

            Затем мы можем заполнить эти значения везде, где встречаются B и D.

            \[ \begin{массив}{cccc|ccccccccccccccc} A & B & C & D & A & \rightarrow & B & / & C & \rightarrow & D & / & A & \vee & C & // & B & \vee & D \\ & & & & & T & F & & & T & F & & & T & & & F & F & F \конец{массив} \]

            Теперь мы можем сделать первые две предпосылки. Обратите внимание, что у нас есть истинные условия с ложными последствиями. Это означает, что оба антецедента должны быть ложными.

            \[ \begin{массив}{cccc|ccccccccccccccc} A & B & C & D & A & \rightarrow & B & / & C & \rightarrow & D & / & A & \vee & C & // & B & \vee & D \\ & & & & F & T & F & & F & T & F & & & T & & & F & F & F \конец{массив} \]

            Теперь мы можем заполнить это место, где А и С встречаются в третьей посылке.

            \[ \begin{массив}{cccc|ccccccccccccccc} A & B & C & D & A & \rightarrow & B & / & C & \rightarrow & D & / & A & \vee & C & // & B & \vee & D \\ & & & & F & T & F & & F & T & F & & F & T & F & & F & F & F \конец{массив} \]

            Теперь у нас проблема. У нас есть истинная дизъюнкция в третьей посылке с двумя ложными дизъюнкциями. Это противоречие. Это означает, что мы не можем заставить этот аргумент иметь истинные предпосылки и ложный вывод. Мы доказали, что аргумент верен.

            5.5 Формы аргументов

            Прежде чем мы покинем логику высказываний, остановимся на некоторых важных формах аргументов, которые могут оказаться полезными.

            5.5.1 Действителен

            Modus Ponens

              1. P \(\rightarrow\) Q
              2. П        
              3. В

              Модус Толленс

                1. P \(\rightarrow\) Q
                2. ¬ Q      
                3. ¬ П

                Дизъюнктивный силлогизм

                  1. A v B
                  2. ¬ Б    
                  3. А

                  Гипотетический силлогизм

                    1. А ⊃ В
                    2. Б ⊃ С
                    3. А ⊃ С

                    Конструктивная дилемма

                      1. А ⊃ В
                      2. С ⊃ D
                      3. А в С
                      4. Б в Д

                      Деструктивная дилемма

                        1. А ⊃ В
                        2. С ⊃ D
                        3. ¬Б в ¬ Д
                        4. ¬А v ¬ С

                        5.5.2 Неверный

                        Подтверждение следствия

                          1. P \(\rightarrow\) Q
                          2. В        
                          3. Р

                          Отрицание предшественника

                            1. P \(\rightarrow\) Q
                            2. ¬ П      
                            3. ¬ Q

                            1. Единственная функция косых черт — помочь визуализировать, где заканчивается одно предложение и начинается другое. ↩︎

                            таблиц истинности | Математика для гуманитарных наук

                            Результаты обучения

                            • Объединение наборов с использованием булевой логики и соответствующих обозначений
                            • Использование инструкций и условий для написания и интерпретации выражений
                            • Используйте таблицу истинности для интерпретации сложных утверждений или условий
                            • Напишите таблицы истинности с учетом логического следствия и связанных с ним утверждений — обратных, обратных и контрапозитивных
                            • Определить, являются ли два оператора логически эквивалентными
                            • Использовать законы ДеМоргана для определения логических эквивалентностей утверждения

                            Поскольку сложно представить сложные логические операторы, мы можем создать таблица истинности , чтобы разбить сложное утверждение на простые утверждения и определить, являются ли они истинными или ложными. Таблица поможет отслеживать все значения истинности простых утверждений, составляющих сложное утверждение, что приведет к анализу всего утверждения.

                            Таблица истинности

                            Таблица, показывающая результирующее значение истинности сложного утверждения для всех возможных значений истинности простых утверждений.

                            Пример

                            Предположим, вы выбираете новый диван, и ваша вторая половинка говорит: «Купите секционный или что-нибудь с фаэтоном». Постройте таблицу истинности, описывающую элементы условий этого утверждения и соблюдение условий.

                            Показать решение

                            Некоторые символы, которые обычно используются для и , или и , а не , облегчают использование таблицы истинности.

                            Символы

                            Символ [латекс]\клин[/латекс] используется для и : A и В обозначается как [латекс]А\клин{В}[/латекс].

                            Символ [латекс]\vee[/латекс] используется для или : A или B обозначается как [латекс]A\vee{B}[/латекс]

                            Символ [латекс]\ sim[/latex] используется для not : not A обозначается как [latex]\sim{A}[/latex]

                            Вы можете запомнить первые два символа, связав их с фигурами объединения и пересечения . [latex]A\wedge{B}[/latex] – это элементы, существующие в обоих наборах, в [latex]A\cap{B}[/latex]. Точно так же [latex]A\vee{B}[/latex] будет элементами, которые существуют в любом наборе, в [latex]A\cup{B}[/latex].
                            В предыдущем примере таблица истинности просто обобщала то, что мы уже знаем о том, как работают операторы или . Ниже показаны таблицы истинности для основных утверждений и , или и , а не .

                            Основные таблицы истинности

                            А Б [латекс]A\клин {B}[/латекс]
                            Т Т Т
                            Т Ф Ф
                            Ф Т Ф
                            Ф Ф Ф
                            А Б [латекс]A\vee{B}[/латекс]
                            Т Т Т
                            Т Ф Т
                            Ф Т Т
                            Ф Ф Ф
                            А [латекс]\sim{A}[/латекс]
                            Т Ф
                            Ф Т

                            Попробуйте

                            Таблицы истинности становятся очень полезными при анализе более сложных логических выражений.

                            Пример

                            Создайте таблицу истинности для утверждения [latex]A\wedge\sim\left(B\vee{C}\right)[/latex]

                            Показать решение

                            Попробуйте

                            Когда мы обсуждали условия ранее, мы обсуждали тип, при котором мы предпринимаем действие на основе значения условия. Теперь мы собираемся поговорить о более общей версии условного предложения, иногда называемой импликацией .

                            Импликации

                            Импликации — это логические условные предложения, утверждающие, что утверждение p , называемое антецедентом, подразумевает следствие q .

                            Импликации обычно записываются как [latex]p\rightarrow{q}[/latex]

                            Последствия аналогичны условным операторам, которые мы рассматривали ранее; [latex]p\rightarrow{q}[/latex] обычно записывается как «если p, то q» или «p, следовательно, q». Разница между импликациями и условными предложениями заключается в том, что условные предложения, которые мы обсуждали ранее, предполагают действие — если условие истинно, то в результате мы предпринимаем какое-то действие. Импликации — это логическое утверждение, предполагающее, что следствие должно логически следовать, если антецедент истинен.

                            Пример

                            Английское высказывание «Если идет дождь, то облака — это небо» является логическим следствием. Является ли это веским аргументом, почему или почему нет?

                            Показать решение

                            Обратите внимание, что это утверждение ничего не говорит нам о том, чего ожидать, если не идет дождь. Если антецедент ложен, то импликация становится нерелевантной.

                            Пример

                            Друг говорит вам, что «если вы загрузите это изображение на Facebook, вы потеряете работу». Опишите возможные результаты, связанные с этим утверждением, и определите, является ли утверждение вашего друга недействительным.

                            Показать решение

                            В традиционной логике импликация считается достоверной (истинной), если нет случаев, в которых антецедент истинен, а следствие ложно. Важно помнить, что символическая логика не может охватить все тонкости английского языка.

                            Значения истинности для следствий

                            р q р q
                            Т Т Т
                            Т Ф Ф
                            Ф Т Т
                            Ф Ф Т

                            Пример

                            Построить таблицу истинности для оператора [latex]\left(m\wedge\sim{p}\right)\rightarrow{r}[/latex]

                            Показать решение

                            Попробуйте

                            Для любого следствия есть три взаимосвязанных утверждения: обратное, обратное и противоположное.

                            Связанные операторы

                            Первоначальный вывод: «если p , то q »: [latex]p\rightarrow{q}[/latex]

                            [latex]q\rightarrow{p}[/latex]

                            Обратное: «если не p , то не q »: [latex]\sim{p}\rightarrow\sim{q}[/latex]

                            Противоположный вариант: «если не q , то не p »: [латекс]\sim{q}\rightarrow{p}[/latex]

                            Пример

                            Рассмотрим еще раз верную импликацию «Если идет дождь, то на небе облака».

                            Напишите соответствующие обратные, обратные и противоположные утверждения.

                            Показать решение

                            Попробуйте

                            Глядя на таблицы истинности, мы видим, что исходное условное и контрапозитивное логически эквивалентны, а обратное и обратное логически эквивалентны.

                            Значение Конверс Обратный Противоположный
                            р q [латекс]p\стрелка вправо{q}[/латекс] [латекс] q {\ rightarrow} р [/латекс] [латекс]\sim{p}\стрелка вправо\sim{q}[/латекс] [латекс]\sim{q}\стрелка вправо\sim{p}[/латекс]
                            Т Т Т Т Т Т
                            Т Ф Ф Т Т Ф
                            Ф Т Т Ф Ф Т
                            Ф Ф Т Т Т Т

                            Эквивалентность

                            Условное утверждение и его противоположность логически эквивалентны.

                            Обратное и обратное утверждение логически эквивалентны.

                            3 таблицы правды | Odds & Ends

                            В этой главе мы познакомимся с несколькими последними понятиями, которые нам понадобятся из дедуктивной логики, и в процессе мы изучим полезную технику: таблицы истинности.

                            3.1 Связки

                            Сложные предложения могут быть построены из других, более простых предложений:

                            • Эйгон — тиран и Брэндон — волшебник.
                            • Либо Эйгон — тиран , либо Брэндон — волшебник.
                            • Неправда, что Эйгон — тиран.

                            ⊕Обратите внимание, мы называем . Это неправда, что является связкой, хотя на самом деле она не связывает два предложения вместе.

                            Здесь мы использовали два простых предложения для построения более длинных и сложных предложений, используя термины и , либо/или , и , это неправда, что . Такие термины называются связками .

                            В этой книге нам понадобятся только три связки. У каждого есть имя и сокращенный символ:

                            соединение и \(\клин\) \(А \клин Б\)
                            дизъюнкция или/или \(\вее\) \(А \вид Б\)
                            отрицание неправда что \(\отрицательный\) \(\нег А\)

                            Вот еще несколько примеров сложных предложений:

                            • \(F \клин \neg G\): Флорида теплая, а Женева нет.
                            • \(\neg J \vee \neg K\): Либо Цзин не придет на вечеринку, либо Камаль не придет.

                            Иногда нам также нужны круглые скобки, чтобы избежать двусмысленности. Рассмотрим пример из арифметики: \[ 4 \дел 2 \умножить на 2 = 1. \] Верно ли это уравнение? Это зависит от того, что вы имеете в виду. Сначала идет операция деления или умножения? Поэтому мы используем круглые скобки для уточнения: \(4 \div (2 \times 2) = 1\), но \((4 \div 2) \times 2 = 4\).

                            Аналогичным образом в логике мы используем круглые скобки для предотвращения двусмысленности. Рассмотреть возможность: \[ A \vee B \клин C. \] Это предложение неоднозначно, оно имеет две интерпретации. В английском мы можем различить их через запятую:

                            • Либо Эйгон — тиран, либо Брэндон — волшебник, а Серси — королева.
                            • Либо Эйгон — тиран, либо Брэндон — волшебник, а Серси — королева.

                            Обратите внимание, как эти заявления содержат разные утверждения. Первая занимает определенную позицию в отношении Церки: она королева. Это только оставляет открытым вопрос, является ли Эйгон тираном или Брэндоном волшебником. Принимая во внимание, что второе утверждение не имеет определенной позиции ни по одному из трех наших персонажей. Может быть, Эйгон тиран, а может и нет. Может, Брэндон — волшебник, а Серси — королева, а может, и нет.

                            В логике мы используем круглые скобки, чтобы пояснить, какую интерпретацию мы имеем в виду:

                            • \((A \vee B) \wee C\).
                            • \(А \ви (В \клин С)\).

                            Обратите внимание, что первая инструкция в основном является оператором \(\wedge\). Он использует \(\wedge\) для объединения более простых операторов \(C\) и \(A \vee B\) вместе. Принимая во внимание, что второй оператор — это прежде всего оператор \(\vee\). Он использует \(\vee\) для объединения \(A\) с \(B \wedge C\).

                            Мы называем последнюю связку, используемую для построения утверждения, главный соединительный .

                            • \((A \vee B) \клин C\): главная связка \(\клин\).
                            • \(A \vee (B \wee C)\): основная связка \(\vee\).

                            Еще два примера:

                            • \(\neg (A \vee B)\): основная связка \(\neg\).
                            • \(\neg A \vee B\): главная связка — \(\vee\).

                            Технически последний пример должен иметь круглые скобки для предотвращения двусмысленности, например: \((\neg A) \vee B\). Но все становится загроможденным и трудным для чтения, если мы добавляем круглые скобки вокруг каждого отрицания. Таким образом, у нас есть особое понимание \(\neg\) для поддержания порядка.

                            ⊕ Это специальное понимание для \(\mathbin{\sim}\) отражает понимание минуса в арифметике.

                            Символ отрицания \(\mathbin{\sim}\) применяется только к предложению, непосредственно следующему за ним.

                            Итак, в предложении \(\neg A \vee B\) \(\neg\) применяется только к \(A\). А в \(\neg (A \wedge B) \vee C\) это относится только к \(A \wedge B\).

                            3.2 Таблицы истинности

                            Истинность сложного предложения, построенного с использованием трех наших связок, зависит от истинности его компонентов. Например, \(\neg A\) ложно, если \(A\) истинно, и истинно, если \(A\) ложно:

                            Таблица 3.1: Таблица истинности для \(\neg\)

                            T Ф
                            Ф Т

                            Немного сложнее правило для \(\&\):

Т Т
Т Ф Ф
Ф Т Ф
Ф Ф Ф

Теперь четыре строки, потому что \(\&\) объединяет два предложения \(A\) и \(B\) вместе, чтобы получить более сложное предложение \(A \& B\). Поскольку каждое из этих утверждений может быть либо истинным, либо ложным, необходимо рассмотреть \(2 \times 2 = 4\) возможных ситуаций.

Обратите внимание, что только в одной из этих ситуаций \(A \& B\) верно, а именно в первой строке, где оба \(A\) и \(B\) верны.

Таблица истинности для \(\vee\) («или/или») немного более удивительна:

Таблица 3.3: Таблица истинности для \(\vee\)

T Т Т
Т Ф Т
Ф Т Т
Ф Ф Ф

Теперь сложное предложение всегда истинно, за исключением одного случая: последняя строка, где \(A\) и \(B\), оба ложны. Имеет смысл, что \(A \vee B\) ложно, когда обе стороны ложны. Но почему это правда, когда обе стороны верны? Разве «Либо \(A\), либо \(B\)» не означает, что всего один из этих верный?

Иногда это имеет такое значение. Но иногда это означает «Либо A, либо B, или оба ». Рассмотрим этот обмен:

X: Что ты делаешь завтра вечером?
И: Я иду либо к другу домой, либо в клуб. Я мог бы даже сделать и то, и другое, если будет время.

Человек Y не обязательно передумает. Они могли бы просто уточнить: они делают по крайней мере одну из этих вещей, возможно, даже обе.

Хотя в английском языке обычно используется «или/или» для обозначения просто того или иного, в логике мы используем более либеральное прочтение. Итак, \(A \vee B\) означает либо \(A\), либо \(B\), либо оба .

Мы всегда можем передать более строгое значение «или/или» более сложной конструкцией: \[(A \vee B) \клин \neg (A \клин B).\] Это говорит: \[ \mbox{Либо $A$, либо $B$ истинны, и это не тот случай, когда истинны и $A$, и $B$}. \] Это просто очень явный способ сказать: либо одно, либо другое, но не то и другое.

С помощью таблицы истинности мы даже можем проверить, передает ли сложная конструкция нужный нам смысл. Начнем с пустой таблицы, где в заголовке перечислены все формулы, которые мы используем для создания окончательной, сложной формулы, которая нас интересует:

\(\;\)
\(\;\)
\(\;\)
\(\;\)

Затем мы заполняем возможные значения истинности для простейших утверждений \(A\) и \(B\):

T Т
Т Ф
Ф Т
Ф Ф

Затем мы обращаемся к приведенным выше таблицам истинности для \(\&\) и \(\vee\), чтобы заполнить столбцы на следующем уровне сложности:

T Т Т Т
Т Ф Т Ф
Ф Т Т Ф
Ф Ф Ф Ф

Затем перейдите на следующий уровень сложности. Чтобы заполнить столбец для \(\neg(A \wedge B)\), мы обращаемся к столбцу для \(A \wedge B\) и применяем правила из таблицы для \(\neg\):

Т Т Т Т Ф
Т Ф Т Ф Т
Ф Т Т Ф Т
Ф Ф Ф Ф Т

Наконец, мы обращаемся к столбцам для \(A \vee B\) и \(\neg(A \wedge B)\), а также к таблице для \(\&\), чтобы заполнить столбец для \((A \vee B) \клин \neg(A \& B)\):

T Т Т Т Ф Ф
Т Ф Т Ф Т Т
Ф Т Т Ф Т Т
Ф Ф Ф Ф Т Ф

Подобные сложные конструкции поначалу сложны, но не беспокойтесь. С практикой они быстро становятся рутиной.

3.3 Логические истины и противоречия

Некоторые предложения оказываются верными в каждой строке таблицы истинности. Рассмотрим \(A \vee \neg A\), например:

T Ф Т
Ф Т Т

Такие предложения особенно интересны, потому что они должны быть истинными. Их истинность гарантирована, как и в случае с логикой. Мы называем их логическими истинами или тавтологиями .

Другая сторона этой медали — предложения, ложные в каждой строке таблицы истинности, например \(A \клин \отриц A\):

T Ф Ф
Ф Т Ф

Эти предложения называются противоречиями .

Обратите внимание, что отрицание противоречия является логической истиной. Например, рассмотрим таблицу истинности для \(\neg (A \wedge \neg A)\):

Т Ф Ф Т
Ф Т Ф Т

3.4 Взаимные исключения и таблицы истинности

Таблицы истинности можно использовать для установления того, что два предложения являются взаимоисключающими. Очень простой пример — предложения \(A\) и \(\neg A\):

T Ф
Ф Т

В таблице нет строки, в которой оба утверждения верны. И если два предложения не могут быть оба истинными, они по определению исключают друг друга.

Чуть более сложный пример — пара предложений \(A \vee B\) и \(\neg A \wedge \neg B\). В их таблице истинности (3.4) также нет строки, где \(A \vee B\) и \(\neg A \wedge \neg B\) оба истинны. Так что они взаимоисключающие.

Таблица 3.4: Предложения \(A \vee B\) и \(\neg A \клин \neg B\) взаимоисключающие.

Т Т Ф Ф Т Ф
Т Ф Ф Т Т Ф
Ф Т Т Ф Т Ф
Ф Ф Т Т Ф Т

3.

5 Включение и эквивалентность

Таблицы истинности также можно использовать для подтверждения правильности аргумента. Вот очень простой пример:

\(А\клин Б\).
Следовательно, \(А\).

Очевидно, что посылка не может быть верной, а вывод ложным, поэтому аргумент правильный (хотя и немного глупый). Соответственно, нет строки таблицы истинности, где \(A \клин B\) оказывается истинным, а \(A\) оказывается ложным:

T Т Т
Т Ф Ф
Ф Т Ф
Ф Ф Ф

Единственная строка, где \(A \клин B\) оказывается верной, это первая. И в этой строке \(A\) тоже верно. Таким образом, аргумент от \(A \wedge B\) до \(A\) действителен.

Еще один пример:

\(А \ви Б\).
\(\отрицательный А\).
Следовательно, \(В\).

Этот аргумент верен, потому что первая посылка говорит, что по крайней мере одно из двух утверждений \(A\) и \(B\) должно быть истинным, а вторая строка говорит, что это не \(A\). Значит, должно быть \(B\), что верно, как утверждает заключение. И снова нет строки таблицы истинности, где оба \(A \vee B\) и \(\neg A\) верны, но \(B\) ложно:

Т Т Ф Т
Т Ф Ф Т
Ф Т Т Т
Ф Ф Т Ф

Единственная строка, в которой оба выражения \(A \vee B\) и \(\neg A\) верны, это третья строка, а \(B\) истинно в этой строке. Итак, еще раз таблица истинности говорит нам, что этот аргумент действителен.

В предыдущей главе мы ввели понятие логического следования. \(A\) логически влечет за собой \(B\), когда невозможно, чтобы \(A\) было истинным, а \(B\) ложным. Когда одно суждение влечет за собой другое, в таблице истинности нет строки, где первое суждение истинно, а второе ложно.

Иногда следствие идет в обоих направлениях: первое предложение влечет за собой второе , а второе влечет за собой первое . Например, \(A \клин B\) влечет за собой \(B \клин A\), но и \(B \клин A\) влечет за собой \(A \клин B\).

Мы говорим, что такие предложения логически эквивалентны . С точки зрения таблиц истинности их столбцы идеально совпадают, они являются идентичными копиями T и F.

Т Т Т Т
Т Ф Ф Ф
Ф Т Ф Ф
Ф Ф Ф Ф

Более сложным примером являются предложения \(\neg (A \vee B)\) и \(\neg A \клин \neg B\):

T Т Ф Ф Т Ф Ф
Т Ф Ф Т Т Ф Ф
Ф Т Т Ф Т Ф Ф
Ф Ф Т Т Ф Т Т

Здесь снова столбцы под этими двумя предложениями идентичны.

3.6 Резюме

Связки можно использовать для построения более сложных предложений, таких как \(A \клин B\) или \(A \vee \neg B\). Мы ввели три связки:

  • \(\neg A\) означает, что \(A\) неверно.
  • \(A \wedge B\) означает, что и \(A\), и \(B\) верны.
  • \(A \vee B\) означает, что либо \(A\) верно, либо \(B\) верно, либо , либо оба верны .

В сложном предложении главная связка является последней, используемой для построения его из более простых компонентов. В \(A \vee \neg B\) главной связкой является \(\vee\).

Справедливость аргумента может быть установлена ​​с помощью таблицы истинности, если нет строки, в которой все посылки имеют букву Т, а заключение имеет букву F. нет строки таблицы, где оба предложения имеют Т.

Логически эквивалентные предложения влекут друг друга. Когда два предложения имеют одинаковые столбцы в таблице истинности, они логически эквивалентны.

Упражнения

  1. Используя следующие сокращения:

    \[ \begin{выровнено} A &= \mbox{Аша любит Черчи},\\ B &= \mbox{Балон любит Черчи}, \end{выровнено} \]

    переведите каждое из следующих слов на логический язык (например, \(\neg A \vee B\)).

    1. Аша не любит Черчи.
    2. Аша любит Черчи, а Балон любит Черчи.
    3. Аша любит Черчи, а Бейлон — нет.
    4. Ни Аша, ни Бейлон не любят Церки.
  2. Для каждой пары предложений используйте таблицу истинности, чтобы определить, являются ли они взаимоисключающими.

    1. \(A \клин B\) и \(A \клин \neg B\).
    2. \(A\) и \(\neg B\).
    3. \(A \vee \neg A\) и \(A \клин \neg A\).
  3. Для каждой пары предложений используйте таблицу истинности, чтобы определить, являются ли они логически эквивалентными.

    1. \(\neg A \vee B\) и \(\neg (A \клин \neg B)\).
    2. \(A\) и \((A \клин B) \vee (A \клин \neg B)\).
    3. \(A\) и \((B \клин A) \vee (B \клин \neg A)\).
  4. Предложение \(A \vee (B \wee C)\) состоит из трех простых предложений, поэтому его таблица истинности состоит из 8 строк. Заполните остальную часть таблицы:

    Т Т Т
    Т Т Ф
    Т Ф Т
    Т Ф Ф
    Ф Т Т
    Ф Т Ф
    Ф Ф Т
    Ф Ф Ф
  5. Используйте таблицу истинности, чтобы определить, являются ли предложения \(A \vee (B \wee C)\) и \((A \vee B) \wee (A \vee C)\) эквивалентными.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    © 2015 - 2019 Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Таловская средняя школа»

    Карта сайта