Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

Простые и сложные высказывания, логиче­ские переменные и логические константы, логическое отрицание, логическое умноже­ние, логическое сложение, таблицы истин­ности для логических операций

Для описания рассуждений и правил выполне­ния действий с информацией используют специаль­ный язык, принятый в математической логике. В осно­ве рассуждений содержатся специальные предложе­ния, называемые высказываниями. В высказываниях всегда что-либо утверждается или отрицается об объ­ектах, их свойствах и отношениях между объекта­ми. Высказыванием является любое суждение, отно­сительно которого можно сказать, истинно оно или ложно. Высказываниями могут быть только повест­вовательные предложения. Вопросительные или по­будительные предложения высказываниями не явля­ются.

Высказывание — суждение, сформулированное в виде по­вествовательного предложения, о котором можно сказать, истинно оно или ложно.

Например, вопросительные предложения «В каком году было первое летописное упоминание о Москве?» и «Что является внешней памятью компьютера?» или побудительное предло­жение «Соблюдайте правила техники безопасности в компью­терном классе» высказываниями не являются. Повествователь­ные предложения «Первое летописное упоминание о Москве было в 1812 г.», «Оперативное запоминающее устройство являет­ся внешней памятью компьютера» и «В компьютерном классе не надо соблюдать правила техники безопасности» являются выска­зываниями, поскольку это суждения, о каждом из которых мож­но сказать, что оно ложно. Истинными высказываниями будут суждения «Первое летописное упоминание о Москве было в 1147 г.», «Жесткий магнитный диск является внешней памятью компьютера».

Каждому высказыванию соответствует только одно из двух значений: или «истина», или «ложь», которые являются логиче­скими константами. Истинное значение принято обозначать цифрой 1, а ложное значение — цифрой 0. Высказывания можно обозначать с помощью логических переменных, в качестве кото­рых используются заглавные латинские буквы. Логические пере­менные могут принимать только одно из двух возможных значе­ний: «истина» или «ложь». Например, высказывание «Информа­ция в компьютере кодируется с помощью двух знаков» можно обозначить логической переменной А, а высказывание «Прин­тер является устройством хранения информации» можно обо­значить логической переменной В. Поскольку первое выска­зывание соответствует действительности, то А = 1. Такая запись означает, что высказывание А истинно. Так как второе высказы­вание не соответствует действительности, то В = 0. Такая запись означает, что высказывание в ложно.

Высказывания могут быть простыми и сложными. Высказывание называется простым, если никакая его часть не является высказыванием. До сих пор были приведены примеры простых высказываний, которые обозначались логическими перемены ми. Выстраивая цепочку рассуждений, человек с помощью логических операций объединяет простые высказывания в сложнее’ высказывания. Чтобы узнать значение сложного высказывания нет необходимости вдумываться в его содержание. Достаточно знать значение простых высказываний, составляющих сложное высказывание, и правила выполнения логических операций.

Логическая операция — действие, позволяющее составлять сложное высказывание из простых высказываний.

Все рассуждения человека, а также работа современных тех­нических устройств основываются на типовых действиях с ин­формацией — трех логических операциях: логическом отрица­нии (инверсии), логическом умножении (конъюнкции) и логи­ческом сложении (дизъюнкции).

Логическое отрицание простого высказывания получают до­бавлением слов «Неверно, что» в начале простого высказывания.

■ ПРИМЕР 1. Имеется простое высказывание «Крокодилы уме­ют летать». Результатом логического отрицания будет высказы­вание «Неверно, что крокодилы умеют летать». Значение ис­ходного высказывания — «ложь», а значение нового — «истина».

■ ПРИМЕР 2. Имеется простое высказывание «Файл должен иметь имя». Результатом логического отрицания будет высказы­вание «Неверно, что файл должен иметь имя». Значение исход­ного высказывания — «истина», а значение нового высказыва­ния — «ложь».

Можно заметить, что логическое отрицание высказывания истинно, когда исходное высказывание ложно, и наоборот, ло­гическое отрицание высказывания ложно, когда исходное вы­сказывание истинно.

Логическое отрицание (инверсия) — логическая операция, ставящая в соответствие простому высказыванию новое высказывание, значение которого противоположно значе­нию исходного высказывания.

Обозначим простое высказывание логической переменной А. Тогда логическое отрицание этого высказывания будем обозначать НЕ А. Запишем все возможные значения логической переменной А и соответствующие результаты логического отрицания НЕ А в виде таблицы, которая называется таблицей истинности для логичес­кого отрицания (табл. 40).

ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ ДЛЯ ЛОГИЧЕСКОГО ОТРИЦАНИЯ

Если/1 = 0, то НЕ А = 1 (см. пример 1).

Если А = 1, то НЕ А = 0 (см. пример 2)

Можно заметить, что в таблице истинности для логическо­го отрицания ноль меняется на единицу, а единица меняется на ноль.

Логическое умножение двух простых высказываний получа­ют объединением этих высказываний с помощью союза и. Разбе­рем на примерах 3—6, что будет являться результатом логическо­го умножения.

■ ПРИМЕР 3. Имеются два простых высказывания. Одно выска­зывание — «Карлсон живет в подвале». Другое высказывание — «Карлсон лечится мороженым».

Результатом логического умножения этих простых высказы­ваний будет сложное высказывание «Карлсон живет в подвале, и Карлсон лечится мороженым». Можно сформулировать новое высказывание более кратко: «Карлсон живет в подвале и лечится мороженым». Оба исходных высказывания ложны. Значение но­вого сложного высказывания также «ложь».

■ ПРИМЕР 4. Имеются два простых высказывания. Первое вы­сказывание — «Карлсон живет в подвале». Второе высказыва­ние — «Карлсон лечится вареньем».

Результатом логического умножения этих простых выска­зываний будет сложное высказывание «Карлсон живет в подва­ле и лечится вареньем». Первое исходное высказывание ложно, а второе истинно. Значение нового сложного высказывания — «ложь».

■ ПРИМЕР 5. Имеются два простых высказывания. Первое вы­сказывание — «Карлсон живет на крыше». Второе высказыва­ние — «Карлсон лечится мороженым».

Результатом логического умножения этих простых высказываний будет сложное высказывание «Карлсон живет на крыше и лечится мороженым». Первое исходное высказывание истин но, а второе ложно. Значение нового сложного высказывания «ложь».

Результатом логического умножения этих простых высказываний будет сложное высказывание «Карлсон живет на крыше и лечится вареньем». Оба исходных высказывания истинны. Зпачение нового сложного высказывания также «истина».

Можно заметить, что логическое умножение двух высказываний истинно только в одном случае — когда оба исходных высказывания истинн ы.

Логическое умножение (конъюнкция) логическая опера­ция, ставящая в соответствие двум простым высказывани­ям новое высказывание, значение которого истинно тогда и только тогда, когда оба исходных высказывания истинны.

ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ ДЛЯ ЛОГИЧЕСКОГО УМНОЖЕНИЯ

Источник

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно Тема 3. Основы математической логики 1. Логические выражения и логические операции.
2. Построение таблиц истинности и логических функций.
3. Законы логики и преобразование логических выражений.
Лабораторная работа № 3. Основы математической логики.

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно 1. Логические выражения и логические операции

Исследования в алгебре логики тесно связаны с изучением высказываний (хотя высказывание — предмет изучения формальной логики). Высказывание — это языковое образование, в отношении которого имеет смысл говорить о его истинности или ложности (Аристотель).

Простым высказыванием называют повествовательное предложение, относительно которого имеет смысл говорить, истинно оно или ложно.

Считается, что каждое высказывание либо истинно, либо ложно и ни одно высказывание не может быть одновременно истинным и ложным.

Высказывания 1 и 3 являются истинными. Высказывание 2 – ложным , потому что число 27 составное 27=3*3*3.

Итак, отличительным признаком высказывания является свойство быть истинным или ложным, последние четыре предложения этим свойством не обладают.

С помощью высказываний устанавливаются свойства, взаимосвязи между объектами. Высказывание истинно, если оно адекватно отображает эту связь, в противном случае оно ложно.

Однако определение истинности высказывания далеко не простой вопрос. Например, высказывание «Число 1 +22 = 4294 967297 — простое», принадлежащее Ферма (1601-1665), долгое время считалось истинным, пока в 1732 году Эйлер (1707-1783) не доказал, что оно ложно. В целом, обоснование истинности или ложности простых высказываний решается вне алгебры логики. Например, истинность или ложность высказывания «Сумма углов треугольника равна 180°» устанавливается геометрией, причем в геометрии Евклида это высказывание является истинным, а в геометрии Лобачевского — ложным.

В булевой алгебре простым высказываниям ставятся в соответствие логические переменные, значение которых равно 1, если высказывание истинно, и 0, если высказывание ложно. Обозначаются логические переменные, большими буквами латинского алфавита.

Существуют разные варианты обозначения истинности и ложности логических переменных:

Сложные (составные) высказывания представляют собой набор простых высказываний (по крайней мере двух) связанных логическими операциями.

С помощью логических переменных и символов логических операций любое высказывание можно формализовать, то есть заменить логической формулой (логическим выражением).

Связки «НЕ», «И», «ИЛИ» заменяются логическими операциями инверсия, конъюнкция, дизъюнкция. Это основные логические операции, при помощи которых можно записать любое логическое выражение.

Введем перечисленные логические операции.

В алгебре множеств конъюнкции соответствует операция пересечения множеств, т.е. множеству получившемуся в результате умножения множеств А и В соответствует множество, состоящее из элементов, принадлежащих одновременно двум множествам.

Источник

Основы алгебры логики

Основные понятия и аксиомы алгебры логики. Простые и сложные высказывания.

Исследования в алгебре логики тесно связаны с изучением высказываний, вызвано это тем, что высказывания являются одним из основных видов носителей информации. С помощью высказываний мы устанавливаем свойства, взаимосвязи между объектами.

Примерами высказываний на естественном языке являются предложения: « Сегодня светит солнце » или « На Красной площади зимой 2007–2008 гг. заливали каток ». Каждое из этих высказываний характеризует свойства или состояние конкретного объекта. Каждое высказывание несет значение « истина » или « ложь ».

Определение. Высказывание — это языковое образование, в отношении которого имеет смысл говорить о его истинности или ложности.

Это определение не является математически точным.

Более того, только на первый взгляд оно кажется удовлетворительным. Это определение породило много логических парадоксов.

Причина этого парадокса лежит в структуре построения указанного предложения : оно ссылается на свое собственное значение. С помощью определенных ограничений на допустимые формы высказываний могут быть устранены такие ссылки на себя, и, следовательно, устранены возникающие отсюда парадоксы.

Интересную задачу, содержащую парадокс, придумал знаменитый математик « Известно, что в некотором городе брадобрей бреет всех тех и только тех жителей города, которые не бреются сами. Кто бреет брадобрея? »

Определение. Высказывание называется простым (элементарным), если никакая его часть сама не является высказыванием.

Алгебра логики отвлекается от смысловой содержательности высказываний. Мы можем договориться, что абсурдное по смыслу высказывание: « Крокодилы летают » – является истинным, и с этим значением высказывания будем работать.

Введение таких ограничений дает возможность изучать высказывания алгебраическими методами, т.е. позволяет ввести операции над элементарными высказываниями и с их помощью строить и изучать составные высказывания.

Употребляемые в русском языке связки « и », « или », « не », « если…, то… », « тогда и только тогда, когда … » позволяют из уже заданных высказываний строить новые, более « сложные » высказывания.

Определение. Сложное высказывание – это высказывание, которое состоит из двух или более простых высказываний, объединенных логическими связками.

В алгебре логики логическая операция полностью задается таблицей истинности, указывающей, какие значения принимает сложное высказывание при всех возможных значениях простых высказываний, входящих в сложное высказывание.

Логические операции и соответствующие им логические связки имеют специальные названия и обозначаются следующим образом:

Источник

Простые и составные высказывания

Есть два вида высказываний: 1) простые и 2) составные, или сложные.

Под простым высказыванием будем понимать такое высказывание, которое не может быть разбито на более простые высказывания. Высказывания А и В предыдущего примера – простые высказывания.

Про простое высказывание всегда однозначно можно сказать, что оно истинно или ложно, не интересуясь его структурой.

Из простых высказываний при помощи так называемых логических связок или логических операций, например, союзов «и», «или», слов «если…, то…», «тогда и только тогда, когда…», можно строить сложные высказывания.

Например, из высказываний Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно; Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, используя логические операции, можно образовать следующие сложные высказывания:

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно,

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно,

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно.

Отметим, что сложные высказывания можно образовывать и из таких высказываний, которые не связаны между собой по смыслу. Например, высказывание:

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

составлено при помощи логической операции «если…, то…» из двух высказываний, между которыми нет никакой смысловой связи.

Сложные высказывания, как и простые, всегда или только истинны, или только ложны. Истинность или ложность сложного высказывания полностью определяется, во-первых, тем, какие логические связки (операции) использованы для образования сложного высказывания. Во-вторых, истинность или ложность сложного высказывания определяется тем, какие из простых высказываний, образующих сложное высказывание, истинны, а какие – ложны.

Логические операции

Операции над высказываниями – логические операции – обычно задают в виде таблиц, называемых таблицами истинности.

Операция отрицания, или отрицание высказывания

Для каждого высказывания А может быть сформировано новое высказывание Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно(читается «не А», или «не верно, что А») – это отрицание высказывания А. Высказывание Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноистинно, когда А – ложно, и ложно, когда А – истинно.

Таблица истинности для операции отрицания:

А Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

Операция отрицанияодноместная, или унарная, операция.

Последующие операции – двухместные, или бинарные.

Например, если Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно— истинное высказывание, то

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно— ложное высказывание (отрицание А).

Отметим, что если Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно<в комнате холодно>, то Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно<в комнате не холодно>, но при этом высказывание Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно <в комнате жарко>отрицанием высказывания В не является.

Операция конъюнкции, или конъюнкция высказываний

Высказывание С, составленное из двух высказываний А и В при помощи союза «и», называют конъюнкцией (логическим произведением) этих высказываний: Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно(выражение Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можночитается: «А и В»).

Логическое произведение Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноистинно только в том случае, когда: «и А, и В одновременно истинны».

Таблица истинности для операции конъюнкции:

АВ Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

Пусть, например, Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно. Тогда высказывание С – истинно, т. к. истинно каждое из высказываний А и В, составляющих высказывание С.

Операцию конъюнкции можно определить и для нескольких высказываний, как связку высказываний, объединённых союзом «и». Конъюнкция из n высказываний – новое высказывание, причём высказывание

А = Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноАi ; где i = 1; 2; …; n

имеет значение «истина», если и А1, и А2, и … Аn одновременно истинны. Во всех других случаях эта конъюнкция имеет значение «ложь».

Пусть, например, А1 Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, А2 Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, А3 Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, А4 Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно. Тогда высказывание

А2 Ù А3 Ù А4 Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно <(8 = 3)и (отец старше сына) и (Мурманск севернее Смоленска)> – ложное, в то время как высказывание

А1 Ù А3 Ù А4 Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно <(5 >3) и (отец старше сына) и (Мурманск севернее Смоленска)> – истинное.

Операция дизъюнкции, или дизъюнкция высказываний

Высказывание С, составленное из двух высказываний А, В при помощи союза «или», называют дизъюнкцией (логической суммой) этих высказываний: Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно(выражение Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можночитается: «А или В»).

Сумма Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноявляется истинным высказыванием тогда, когда, по крайней мере, одно из слагаемых истинно.

Таблица истинности для операции дизъюнкции:

АВ Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

Пусть, например, Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно. Тогда высказывание Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноили Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно– истинно, т.к. истинно каждое из высказываний А и В, составляющих высказывание С.

Операцию дизъюнкции можно определить и для нескольких высказываний как связку высказываний, объединённых союзом «или»:

А = Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноАi ; где i = 1; 2; …; n

В этом случае высказывание А истинно, если истинно хотя бы одно из высказываний, входящих в связку.

Операция эквивалентности, или эквивалентность высказываний.

Высказывание С, составленное из двух высказываний А и В при помощи слов «тогда и только тогда, когда…», называют эквивалентностью высказываний А и В: Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно.

Для эквивалентности используют знак Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно(или

Таблица истинности для операции эквивалентности:

АВ Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

Пусть Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно<число 3n является чётным>, Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно<число n является чётным>.

Высказывание Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно<число 3n является чётным тогда и только тогда, когда n – чётное число> есть эквивалентность высказываний А и В: Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно.

Операция импликации, или импликация высказываний

Высказывание С, составленное из высказываний А и В при помощи слов «если…, то…», называют импликацией высказываний А и В и 1б1-начают Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

(выражение Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можночитается «из А следует В», или «если А, то В»).

Импликация Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноложна только в том случае, когда А – истинное высказывание, а В – ложное. Во всех других случаях импликация имеет значение «истина».

Таблица истинности для операции импликации:

АВ Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно

Первый член импликации Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, – высказывание А, – называется посылкой, или условием, а второй член Взаключением.

Обратите внимание, что таблица истинности для импликации, в отличии от таблиц для конъюнкции, дизъюнкции и эквивалентности, изменяется при перестановке столбцов для А и В.

Отметим также, что импликация не полностью соответствует обычному пониманию слов «если…, то…» и «следует». Из третьей и четвёртой строк таблицы истинности для импликации вытекает, что если А – ложно, то, каково бы ни было В, высказывание Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можносчитается истинным. Таким образом, из неверного утверждения следует (может следовать) всё, что угодно.

Например, утверждение «если 6 – простое число, то Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно», или утверждение «если Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, то существуют ведьмы» являются истинными логическими утверждениями. Истинным является и рассмотренное ранее высказывание: «если слон – насекомое, то Антарктида покрыта тропическими лесами».

Как говорил Р. Декарт: «Если 2 х 2 = 5, то я докажу, что из трубы вылетает ведьма».

Для иллюстрации содержательного смысла импликации рассмотрим ещё один пример.

Пусть Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно<папа завтра получит премию>,

Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно<папа завтра купит сыну велосипед>.

Импликация Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноможет быть сформулирована так:

«если папа завтра получит премию, то купит сыну велосипед».

Пусть А и В – истинны. Тогда папа, получив премию, покупает сыну велосипед. Естественно считать это истинным высказыванием.

Если же папа, получив премию (А – истинно), не купит сыну велосипед (В – ложно), то это, можно сказать, – не логичный поступок, и импликация имеет значение «ложь».

Если папа не получит премию (А – ложно), но купит велосипед (В – истинно), то результат положителен (импликация истинна).

Наконец, в том случае, если, не получив премии (А – ложно), папа не купит велосипед (В – ложно), то обещание не нарушено, импликация истинна.

Задача 1. Даны два высказывания Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можнои Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно. В чём заключаются высказывания Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно? Какие из этих высказываний истинны и какие ложны?

1) Высказывание Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно, очевидно, ложно. Для того чтобы произведение двух высказываний было истинным, нужно чтобы оба высказывания были истинными.

2) Высказывание Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноистинно, т.к. одно из слагаемых является истинным высказыванием.

Высказывание Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноможно записать в виде одного верного нестрогого неравенства Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно.

3) Эквивалентность ( Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можнотогда и только тогда, когда Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можно) представляет собой ложное высказывание, т.к. А – ложно, а В – истинно.

4) Импликация Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можното Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можноявляется истинным высказыванием.

В самом деле, импликация Простое высказывание а истинно а высказывание в ложное что можносогласно определению ложна только тогда, когда А – истинно, а В – ложно.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *