Logica propozițională

Logica propozițională este o ramură a matematicii care studiază relațiile logice dintre propoziții (sau enunțuri, propoziții, aserțiuni) luate ca un întreg și conectate prin conjunctive logice.

În acest articol, am tratat în detaliu despre logica propozițională și subiectele conexe.

Cuprins

Ce este logica?

Logica este baza oricărui raționament matematic și a tuturor raționamentului automat. Regulile logicii specifică sensul enunțurilor matematice. Aceste reguli ne ajută să înțelegem și să raționăm cu afirmații precum:

exists~x~such~that~x~ eq~a^2~+~b^2,~where~:x,~a,~bin~Z

Ceea ce în engleză simplă înseamnă Există un număr întreg care nu este suma a două pătrate .

Importanța logicii matematice

Regulile logicii dau sens precis afirmatiilor matematice. Aceste reguli sunt folosite pentru a face distincția între argumentele matematice valide și invalide. Pe lângă importanța sa în înțelegerea raționamentului matematic, logica are numeroase aplicații în Informatică, variind de la proiectarea circuitelor digitale până la construirea de programe de calculator și verificarea corectitudinii programelor.

Logica propozițională

Ce este o Propunere? O propoziție este elementul de bază al logicii. Este definită ca o propoziție declarativă care este fie adevărată, fie falsă, dar nu ambele. The Valoarea Adevărului a unei propoziții este Adevărat (notat ca T) dacă este o afirmație adevărată și Fals (notat ca F) dacă este o afirmație falsă. De exemplu,

  1. Soarele răsare în est și apune în vest.
  2. 1 + 1 = 2
  3. „b” este o vocală.

Toate propozițiile de mai sus sunt propoziții, în care primele două sunt Valid(Adevărat) și a treia este Invalid(Fals). Unele propoziții care nu au o valoare de adevăr sau pot avea mai multe valori de adevăr nu sunt propoziții. De exemplu,

  1. Cât este ceasul?
  2. Ieși și joacă
  3. x + 1 = 2

Propozițiile de mai sus nu sunt propoziții, deoarece primele două nu au o valoare de adevăr, iar a treia poate fi adevărată sau falsă. Pentru a reprezenta propoziții, variabile propoziționale sunt folosite. Prin convenție, aceste variabile sunt reprezentate prin alfabete mici precum p,:q,:r,:s . Zona logicii care se ocupă cu propozițiile se numește calculul propozițional sau Logica propozițională . De asemenea, include producerea de noi propuneri folosind cele existente. Propozițiile construite folosind una sau mai multe propoziții sunt numite propoziții compuse . Propozițiile sunt combinate împreună folosind Conexiuni logice sau Operatori logici .

Logica propozițională

Tabelul Adevărului

Deoarece trebuie să cunoaștem valoarea de adevăr a unei propoziții în toate scenariile posibile, luăm în considerare toate combinațiile posibile ale propozițiilor care sunt unite între ele prin conexiuni logice pentru a forma propoziția compusă dată. Această compilare a tuturor scenariilor posibile într-un format tabelar se numește a tabelul de adevăr . Cele mai comune conexiuni logice -

1. Negație

Dacă p este o propoziție, apoi negația de p este notat cu eg p , care atunci când este tradus în engleză simplă înseamnă- Nu este cazul că p sau pur și simplu nu p . Valoarea de adevăr a -p este opusul valorii de adevăr a p . Tabelul de adevăr al -p este:

p ¬p
T F
F T

Exemplu, Negație de Azi plouă, este Nu este cazul că plouă astăzi sau pur și simplu Nu plouă astăzi.

2. Conjuncție

Pentru oricare două propoziții p și q , conjuncția lor se notează prin pwedge q , care înseamnă p și q . Conjuncția pwedge q este adevărat când ambele p și q sunt adevărate, altfel false. Tabelul de adevăr al pwedge q este:

p q p ∧ q
T T T
T F F
F T F
F F F

Exemplu, Conjuncția propozițiilor p – Azi este vineri și q - Ploua astazi, pwedge q este Azi este vineri și azi plouă. Această propoziție este adevărată numai în vinerea ploioasă și este falsă în orice altă zi ploioasă sau în vinerea când nu plouă.

3. Disjuncția

Pentru oricare două propoziții p și q , disjuncția lor se notează prin pvee q , care înseamnă p sau q . Disjuncția pvee q este adevărat când fie p sau q este adevărat, altfel fals. Tabelul de adevăr al pvee q este:

p q p ∨ q
T T T
T F T
F T T
F F F

Exemplu, Disjuncția propozițiilor p – Azi este vineri și q - Ploua astazi, pvee q este Azi este vineri sau azi plouă. Această propoziție este adevărată în orice zi care este vineri sau zi ploioasă (inclusiv vineri ploioase) și este falsă în orice altă zi decât vineri, când nu plouă.

4. Exclusiv Or

Pentru oricare două propoziții p și q , exclusivul lor sau este notat cu poplus q , ceea ce înseamnă fie p sau q dar nu ambele. Exclusivul sau poplus q este adevărat când fie p sau q este adevărat și fals când ambele sunt adevărate sau ambele sunt false. Tabelul de adevăr al poplus q este:

p q p ⊕ q
T T F
T F T
F T T
F F F

Exemplu, Exclusiv sau a propunerilor p – Azi este vineri și q - Ploua astazi, poplus q este Ori azi este vineri, ori azi plouă, dar nu ambele. Această propoziție este adevărată în orice zi care este vineri sau zi ploioasă (fără să includă vinerea ploioasă) și este falsă în orice altă zi decât vineri, când nu plouă sau vineri ploioase.

5. Implicație

Pentru oricare două propoziții p și q , afirmația dacă p apoi q se numește implicație și se notează prin p ightarrow q . În implicaţie p ightarrow q , p se numeste ipoteză sau antecedente sau premisă și q se numeste concluzie sau consecinţă . Implicația este p ightarrow q se mai numeste si a Declarație condiționată . Implicația este falsă când p este adevărat și q este fals altfel este adevarat. Tabelul de adevăr al p ightarrow q este:

p q p → q
T T T
T F F
F T T
F F T

S-ar putea întreba de ce este p ightarrow q adevărat când p este fals. Aceasta pentru că implicația garantează că atunci când p și q sunt adevărate, atunci implicația este adevărată. Dar implicația nu garantează nimic atunci când premisa p este fals. Nu există nicio modalitate de a ști dacă implicația este sau nu falsă de atunci p nu s-a intamplat. Această situație este similară cu poziția Inocentului până la dovedit Vinovat, ceea ce înseamnă că implicația p ightarrow q este considerată adevărată până când se dovedește fals. Din moment ce nu putem numi implicația p ightarrow q fals când p este fals, singura noastră alternativă este să o numim adevărat.

Aceasta rezultă din Principiul exploziei care spune: O afirmație falsă implică orice. Enunțurile condiționate joacă un rol foarte important în raționamentul matematic, astfel încât o varietate de terminologie este folosită pentru a exprima p ightarrow q , dintre care unele sunt enumerate mai jos.

Dacă p, atunci qp este suficient pentru qq când pa condiția necesară pentru p este qp numai dacă qq, cu excepția cazului în care ≠pq decurge din p

Exemplu, Dacă este vineri, atunci plouă astăzi este o propoziție care este de formă p ightarrow q . Propoziția de mai sus este adevărată dacă nu este vineri (premisa este falsă) sau dacă este vineri și plouă și este falsă când este vineri, dar nu plouă.

6. Implicație bicondițională sau dublă

Pentru oricare două propoziții p și q , declaratia p dacă și numai dacă (iff) q se numește bicondițional și se notează prin pleftrightarrow q . Declaratia pleftrightarrow q se mai numeste si a bi-implicație . pleftrightarrow q are aceeași valoare de adevăr ca (p ightarrow q) wedge (q ightarrow p) Implicația este adevărată când p și q au aceleași valori de adevăr și este fals în caz contrar. Tabelul de adevăr al pleftrightarrow q este:

p q p ↔ q
T T T
T F F
F T F
F F T

Alte moduri comune de exprimare pleftrightarrow q sunt:

p este necesar și suficient pentru qif p atunci q și invers dacă q

Exemplu, Azi plouă dacă și numai dacă azi este vineri. este o propoziție care are forma pleftrightarrow q . Propoziția de mai sus este adevărată dacă nu este vineri și nu plouă sau dacă este vineri și plouă și este falsă când nu este vineri sau nu plouă. Exercițiu:

1) Luați în considerare următoarele afirmații:

  • P: Telefoanele mobile bune nu sunt ieftine.
  • Î: Telefoanele mobile ieftine nu sunt bune.
  • L: P implică Q
  • M: Q implică P
  • N: P este echivalent cu Q

Care dintre următoarele despre L, M și N este CORECTĂ? (Gate 2014)

(A) Doar L este ADEVĂRAT.

(B) Doar M este ADEVĂRAT.

(C) Doar N este ADEVĂRAT.

(D) L, M și N sunt adevărați.

Pentru rezolvare, vezi PORTA | GATE-CS-2014-(Setul-3) | Întrebarea 11

2) Care dintre următoarele nu este echivalentă cu p?q (Gate 2015)

(A)( eg p vee q)wedge(p vee eg q ) (B)( eg p vee q)wedge(q ightarrow p ) (C)( eg p wedge q)vee(p wedge eg q ) (D)( eg p wedge eg q)vee(p wedge q )

Pentru rezolvare, vezi PORTA | GATE-CS-2015 (Setul 1) | Întrebarea 65