Элементы математической логики.
Математическая логика – разновидность формаьной логики, т.е. науки, которая изучает умозаключения с точки зрения их формального строения.
Определение. Высказыванием называется предложение, к которому возможно применить понятия истинно или ложно.
В математической логике не рассматривается сам смысл высказываний, определяется только его истинность или ложность, что принято обозначать соответственно И или Л.
Понятно, что истинные и ложные высказывания образуют соответствующие множества. С помощью простых высказываний можно составлять более сложные, соединяя простые высказывания союзами “и”, “или”.
Таким образом, операции с высказываниями можно описывать с помощью некоторого математического аппарата.
Вводятся следующие логические операции (связки) над высказываниями
1) Отрицание. Отрицанием высказывания Р называется высказывание, которое истинно только тогда, когда высказывание Р ложно.
Обозначается Р или
.
Соответствие между высказываниями определяется таблицами истинности. В нашем случае эта таблица имеет вид:
P | ![]() |
И | Л |
Л | И |
2) Конъюнкция. Конъюнкцией двух высказываний P и Q называется высказывание, истинное тогда и только тогда, когда истинны оба высказывания.
Обозначается P&Q или РÙQ.
P | Q | P&Q |
И | И | И |
И | Л | Л |
Л | И | Л |
Л | Л | Л |
3) Дизъюнкция.
Дизъюнкцией двух высказываний P и Q называется высказывание, ложное тогда и только тогда, когда оба высказывания ложны.Обозначается PUQ.
P | Q | PUQ |
И | И | И |
И | Л | И |
Л | И | И |
Л | Л | Л |
4) Импликация. Импликацией двух высказываний P и Q называется высказывание, истинное тогда и только тогда, когда высказывание Р истинно, а Q – ложно.
Обозначается PEQ (или Р?Q). Высказывание Р называется посылкой импликации, а высказывание Q – следствием.
P | Q | P?Q |
И | И | И |
И | Л | Л |
Л | И | И |
Л | Л | И |
5) Эквиваленция. Эквиваленцией двух высказываний P и Q называется высказывание, истинное тогда и только тогда, когда истинности высказываний совпадают.
Обозначается Р~Q или РÛQ.
P | Q | P~Q |
И | И | И |
И | Л | Л |
Л | И | Л |
Л | Л | И |
С помощью этих основных таблиц истинности можно составлять таблицы истинности сложных формул.
Пример. С помощью таблиц истинности проверить, являются ли эквивалентными формулы j и y.
Составим таблицы истинности для каждой формулы:
p | r | ![]() | (pÙr) | ![]() |
И | И | Л | И | И |
И | Л | Л | Л | И |
Л | И | И | Л | Л |
Л | Л | И | Л | Л |
p | r | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
И | И | Л | Л | Л | И |
И | Л | Л | И | И | И |
Л | И | И | Л | И | И |
Л | Л | И | И | И | И |
Данные формулы не являются эквивалентными.
Пример. С помощью таблиц истинности проверить, являются ли эквивалентными формулы j и y.
Составим таблицы истинности для заданных формул.
p | q | r | pÛq | (pÛq)Ur |
И | И | И | И | И |
И | И | Л | И | И |
И | Л | И | Л | И |
И | Л | Л | Л | Л |
Л | И | И | Л | И |
Л | И | Л | Л | Л |
Л | Л | И | И | И |
Л | Л | Л | И | И |
p | q | r | p?q | q?p | (p?q)U(q?p) | (p?q)U(q?p)Ur |
И | И | И | И | И | И | И |
И | И | Л | И | И | И | И |
И | Л | И | Л | И | И | И |
И | Л | Л | Л | И | И | И |
Л | И | И | И | Л | И | И |
Л | И | Л | И | Л | И | И |
Л | Л | И | И | И | И | И |
Л | Л | Л | И | И | И | И |
Из составленных таблиц видно, что данные формулы не равносильны.