Metoda zerojedynkowa
Transkrypt
Metoda zerojedynkowa
Mieczysław Wilk MINIMAX METODA ZERO - JEDYNKOWA Mielec, 2008 1 Metoda zerojedynkowa – najwaŜniejsze zasady, sylogizmy i prawa logiczne Wstęp: Zdaniem w sensie logiki nazywamy tylko takie sformułowanie, któremu moŜemy przyporządkować wartość logiczną, tzn. stwierdzić, czy jest prawdziwe ( wartość logiczna 1 ), czy fałszywe ( wartość logiczna 0 ). Tautologia ( prawo rachunku zdań ) – zdanie prawdziwe niezaleŜnie od wartości logicznych występujących w nim zdań prostych. Metoda zerojedynkowa – sposób dowodzenia praw rachunku zdań polegający na rozpatrywaniu wszystkich moŜliwych przypadków wartości logicznych zdań prostych, wchodzących w skład zdania złoŜonego. Ogólnie dla n niezaleŜnych zdań prostych jest 2 n wariantów. Alternatywa ( inaczej suma logiczna ) to dwuargumentowy spójnik łączący dwa zdania p i q mówiący, Ŝe: „ p lub q ” , co zapisujemy: p ∨ q . p q p ∨ q 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 Alternatywa dwóch zdań jest fałszywa gdy oba zdania są fałszywe. 2 Koniunkcja ( inaczej iloczyn logiczny ) to dwuargumentowy spójnik łączący dwa zdania p i q mówiący, Ŝe: „ p i q ” , co zapisujemy: p ∧ q . p q p ∧ q 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 Koniunkcja dwóch zdań jest prawdziwa gdy oba zdania są prawdziwe. RównowaŜność ( inaczej funkcja prawdziwościowa ) to dwuargumentowy spójnik łączący dwa zdania p i q mówiący, Ŝe: „ p wtedy i tylko wtedy, gdy q ” , co zapisujemy: p ⇔ q . p q p ⇔ q 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 3 RównowaŜność jest prawdziwa gdy oba zdania posiadają tą samą wartość logiczną. Implikacja ( inaczej wynikanie ) to dwuargumentowy spójnik łączący dwa zdania p ( poprzednik implikacji ) i q (następnik implikacji) mówiący, Ŝe: „ z p wynika q ” , co zapisujemy: p ⇒ q . p q p ⇒ q 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 Implikacja jest fałszywa gdy z prawdy wynika fałsz. Negacja ( inaczej zaprzeczenie ) to jednoargumentowe działanie określone w zbiorze zdań, które kaŜdemu zdaniu p przyporządkowuje zdanie nieprawda, Ŝe p, co zapisujemy: ~ p . p ~p 1 0 0 1 Negację zdania p uwaŜa się za prawdziwą, gdy zdanie p jest fałszywe, zaś za fałszywą, gdy zdanie p jest prawdziwe. 4 1. 2. 3. Zasada toŜsamości: ( p ⇒ p ) Zasada sprzeczności: ~ ( p ∧ ~ p Zasada wyłączonego środka: ( ( p p 1 1 1 0 0 1 p ⇒ p ) ) p ∨ ~ p ( p ∧ ~ p ) ~( p ∧ ~ p p ~p 1 0 0 1 0 1 0 1 ) ) ( p ∨~p p ~p 1 0 1 0 1 1 ) 5 4. 5. 6. Zasada podwójnego przeczenia: ~ ( ~ p Sylogizm konstrukcyjny: Sylogizm destrukcyjny: [( [( p ⇒ q )⇔ ~(~ p ) ~(~ p )⇔ p ~p 1 0 1 1 0 1 0 1 p p]⇒ q )∧ ( p ) [( )∧ ] [( )∧ p q 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 p ⇒ q )∧ ( p ⇒ q p ⇒ q p p ⇒ q p]⇒ q ~q]⇒ ~ p ) [( )∧ ] ~p [( )∧ p q ~q 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 p ⇒ q p ⇒ q ~q p ⇒ q ~q]⇒ ~ p 6 7. Sylogizm alternatywny a. ( p ∨ q [( p ∨ q [( ) ~ p]⇒ q )∧ )∧ p ∨ q ] [( p ∨ q )∧ p q ~p 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 b. ( p ∨ q ) [( p ∨ q [( ~ p ~ p]⇒ q ~q]⇒ p )∧ p ∨ q )∧ ] [( p ∨ q )∧ p q ~q 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 ~q ~q]⇒ p 7 8. Sylogizm hipotetyczno – koniunkcyjny ( [( p ⇒ q )∧ (q ) (g ) ⇒ r [( )]⇒ ( ) ∧ p ⇒ r (q ) )] ( ) [(p⇒q)∧ (g⇒r)]⇒ (p⇒r) p q r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 p ⇒ q ⇒ r p ⇒ q ⇒ r p ⇒ r 8 9. Sylogizm hipotetyczno – bez koniunkcyjny ( ( ) p ⇒ q (g ) ⇒ [(q ) ( ⇒ r )⇒( ) p ⇒ r [(q )] )⇒ ( )] ( p ⇒ q) ⇒ [(g⇒r)⇒ (p⇒r)] p q r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 p ⇒ q ⇒ r p ⇒ r ⇒ r p ⇒ r 9 10. 11. Prawo przemienności koniunkcji: ( p ∧ q )⇔ (q ( ∧ p p ∧ q ) ) (q ∧ p ) ( p ∧ q )⇔ (q p q 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 Prawo przemienności alternatywy: ( p ∨ q )⇔ (q ∨ p ( ) p ∨ q ∧ p ) ) (q ∨ p ) ( p ∨ q )⇔ (q p q 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 ∨ p ) 10 12. Prawo łączności koniunkcji [( ( p ∧ q ) [( p ∧ q p ∧ q )∧r] )∧r] ⇔ (q [p ∧ r ∧ (q ) [ ∧ r p ∧ )] (q ∧ r )] [( p ∧ q ) ∧ r ] ⇔ [ p ∧ (q ∧ r )] p q r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 11 13. Prawo łączności alternatywy [( ( p ∨ q ) [( p ∨ q p ∨ q )∨ r] )∨r] ⇔ [p ∨ (q ∨ r ) [ (q ∨ r p ∨ )] (q ∨ r )] [( p ∨ q ) ∨ r ] ⇔ [ p ∨ (q ∨ r )] p q r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 12 14. Prawo rozdzielności koniunkcji względem alternatywy [p (q ∨ r ) [ ∧ p ∧ (q (q ∨ r ∨ r )] )] ⇔ [( ( p ∧ q p ∧ q )∨( ) ( p ∧ r p ∧ r )] ( ) ( p ∧ q p ∧ r ) ) ∨ [ (q ∨ r )] ⇔ [(p∧q) ∨ (p∧r)] p ∧ p q r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 13 15. Prawo rozdzielności alternatywy względem koniunkcji [p (q ∧ r ) [ ∨ p ∨ (q (q ∧ r ∧ r )] )] ⇔ [( ( p ∨ q p ∨ q )∧( ) ( p ∨ r p ∨ r )] ( ) ( p ∨ q p ∨ r )∧ ) [ (q ∧ r )] ⇔ [(p∨q)∧ (p∨r)] p ∨ p q r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 14 16. 17. 18. Prawo redukcji do absurdu: [( p ⇒ q )∧( ( p ⇒ ~ q)] ⇔ ~ p ) ( ) ( )∧( p ⇒ ~q) Ls ⇔ Ps p q ~p ~q 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 Prawo idempotentności koniunkcji: p ⇔ p ⇒ q p ⇒ ~q p ⇒ q ( p ∧ p p p 1 1 1 1 0 0 0 1 Prawo idempotentności alternatywy: p ⇔ ( ) p ∨ p ( p ∧ p ) p ⇔ ( p ∧ p ) ) ( p ∨ p ) p ⇔ ( p ∨ p p p 1 1 1 1 0 0 0 1 ) 15 19. 20. ( Prawo transpozycji prostej: p ⇒ q )⇔ ( ~q ⇒ ~ p ( ) ) (~q ) ( )⇔ ( p q ~p ~q 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 p ⇒ q ⇒ ~ p p ⇒ q ~q ⇒ ~ p ) Prawo De Morgana – zaprzeczenie koniunkcji ~( p ∧ q ( p ∧ q ) )⇔( ~ p ∨ ~q ~( p ∧ q ) (~ ) p ∨ ~ q) ~( p ∧ q )⇔( p q ~p ~q 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 ~ p ∨ ~q ) 16 21. Prawo De Morgana – zaprzeczenie alternatywy ~( p ∨ q 22. ( p ∨ q )⇔( ~ p ∧ ~q ~( p ∨ q ) ) ) (~ p ∧ ~ q) ~( p ∨ q )⇔( p q ~p ~q 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 Prawo symplifikacji ( prawdy ): p ⇒ (q ⇒ p ~ p ∧ ~q ) ) (q ) (q p q 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 ⇒ p p ⇒ ⇒ p ) 17 23. 24. Prawo Danusa Scota: ( p ∧ ~ p ) ⇒ q ( p ∧ ~ p ) ( p ∧ ~ p p q ~p 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 Prawo Claviusa ( zaprzeczenia ): ~ p ⇒ ( p ⇒ q ) ⇒ q ) ( ) ( p q ~p 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 p ⇒ q ~p ⇒ p ⇒ q ) 18 25. 26. Prawo negowania implikacji: ~ ( p ⇒ q ( )⇒( ) q ⇒ p ) ~( p ⇒ q ) (q ) ~( p ⇒ q )⇒( p q 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 Prawo eliminacji implikacji: (p ⇒ q p ⇒ q )⇔( ~ p ∨ q ( ⇒ p q ⇒ p ) ) ) (~ p ∨ q ) (p )⇔( p q ~p 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 p ⇒ q ⇒ q ~ p ∨ q ) 19 27. 28. Prawo zaprzeczenia implikacji: ~ ( p ⇒ q ( )⇔( p ∧ ~q ) ) ~( p ⇒ q ( ) p ∧ ~q ) ~( p ⇒ q )⇔( p q ~q 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 Prawo transpozycji złoŜonej ( p ∧ q a. ) [( [( p ⇒ q p ∧ q )⇒r] p ∧ g )⇒ r ] ⇒ ~ r [( p ∧ ~r ( )⇒ ~q ) ~q p ∧~ r p ∧ ~q ) ] [( p ∧ ~r )⇒ ] p q r 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 ~q L s ⇒ Ps 20 b. ( p ∧ q ) [( [( p ∧ q )⇒r] p ∧ g )⇒ r ] ⇒ ~ r [( )⇒ ~r ∧ q (~r ∧q ) ~ p ] [(~r ∧ q )⇒ ] p q r 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 ~p ~ p L s ⇒ Ps 21 29. Prawo importacji i eksportacji [( ( p ∧ q ) p ∧ q [( )⇒r] p ∧ q ⇔ )⇒ r] [p ⇒ (q (q ⇒ r )] ) [ (q )] [( p ∧ q)⇒ r ] ⇔ p ⇒ (q ⇒ r )] p q r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 ⇒ r p ⇒ ⇒ r [ 22 30. Prawo dylematu konstrukcyjnego prostego [( ( ) (q p ⇒ r ) )∧ (q ( ⇒ r p ∨ q ) )∧( ( p ∨ q )] ⇒ r p ⇒ q )∧ ( q ⇒ r )∧ ( p ∨ q ) r Ls ⇒ Ps 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 p q 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 p ⇒ q ⇒ r 23 31. Prawo dylematu destrukcyjnego prostego p q r (r ⇒ p [(r ⇒ p )∧ (r ) (r ⇒ q ) ⇒ q ~p )∧ (~ ~q p ∨ ~q (~ )] ⇒ ~r p ∨ ~q ) ( (r (r ⇒ p )∧ ⇒ g )∧ ~ p ∨ ~q) ~r Ls ⇒ Ps 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 24 32. Prawo dylematu konstrukcyjnego złoŜonego [( ( ) (r p ⇒ q ) )∧ (r ( ⇒ s p ∨ r ) )∧( p ∨ r [( )] ⇒ (q )∧ (r ∨ s ) )∧( p ∨ r )] (q ∨ s ) p q r s 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 p ⇒ q ⇒ s p ⇒ q ⇒ s Ls ⇒ Ps 25 33. Prawo dylematu destrukcyjnego złoŜonego [( ( ) (r p ⇒ q ) )∧ (r ⇒ s )∧ (~q (~q ∨ ~s ∨ ~s ) )] ⇒ (~ p ∨ ~r [(p⇒q)∧ (r ⇒ s)∧ (~q ∨ ~s ) ] ) (~ p ∨~r ) ~ p ~ r 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ~q ~s 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 p q r s 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 p ⇒ q ⇒ s Ls ⇒ Ps 26 34. Prawo mnoŜenia implikacji [( ( p ⇒ q ) (r )∧ (r ⇒ s )] ⇒ [( p ∧ r )⇒ (q ) [( (r p ⇒ q )∧ ⇒ s )] ( p ∧ r ) (q ∧ s ∧ s )] ) [( p ∧ r )⇒ (q ∧ s )] p q r s 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 p ⇒ q ⇒ s Ls ⇒ Ps 27 35. Prawo dodawania implikacji [( ( p ⇒ q ) (r )∧ (r ⇒ s )] ⇒ [( p ∨ r )⇒ (q ) [( (r p ⇒ q )∧ ⇒ s )] ( p ∨ r ) (q ∨ s ∨ s )] ) [( p ∨ r )⇒ (q ∨ s )] p q r s 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 p ⇒ q ⇒ s Ls ⇒ Ps 28 36. Prawo Fregego [p (q ) [p ⇒ (q (q ⇒ r )] )] ⇒ ( [( p ⇒ q )⇒( p ⇒ r ) ( p ⇒ r ) [( )] )⇒( )] p q r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 ⇒ r ⇒ ⇒ r p ⇒ q p ⇒ q p ⇒ r Ls ⇒ Ps 29