- •4.1.1. Связки и таблицы истинности
- •4.1.2. Логические возможности. Логически истинные и логически ложные высказывания
- •4.1.3. Отношения следования, эквивалентности и несовместимости
- •4.1.4. Аргументы правильные и ложные
- •4.1.5. Множества и операции над ними. Диаграммы Венна. Соотношения между
- •6 Информатика и математика | ј |
- •3. Перестановки:
- •4) Поступила информация о том, что высказывание а истинно. (4.25)
4.1.3. Отношения следования, эквивалентности и несовместимости
Выше рассматривались отдельные высказывания (простые или составные). Но часто
бывает нужно, исходя из анализа множества логических возможностей, связанного с
двумя высказываниями cud, установить логические отношения между ними. Рассмотрим
отношения следования, эквивалентности и несовместимости (совместимости).
Из высказывания с логически следует высказывание d, если при истинности с истинно
всякий раз и d. Высказывания с и d логически эквивалентны, если из высказывания с
логически следует высказывание d и наоборот, из d логически следует с.
Высказывания несовместимы, если нет ни одной логической возможности для
одновременной истинности этих высказываний, в противном случае высказывания
совместимы.
148
Введенные отношения поясним на примере высказываний: a<r*b, a-*b, ~b-+~a. Составим
их таблицы истинности (рис. 4.13).
Рис. 4.13
Из высказывания д<-»6 следует высказывание а-^b, так как при истинности а*+Ь истинно
всякий раз и а-+Ь; но из высказывания а->Ь не следует высказывание а++Ь, так как при
истинности д->* высказывание а++Ь может быть ложным (рис. 4.13, столбцы Зи 4).
Эквивалентны высказывания: а-*Ь и ~Ь-+~а; обратим внимание на то, что значения истин-
ности эквивалентных высказываний совпадают (рис. 4.13, столбцы 4 и 7). Высказывания а
и ~а несовместимы, а например, высказывания а-*Ъ и ~Ь-+~а совместимы.
Между отношением следования и импликацией, так же как между отношением
эквивалентности и двойной импликацией имеется тесная связь, но важно не пугать эти
понятия. Импликация и двойная импликация - это новые высказывания, составленные из
двух данных, а следование и эквивалентность — это отношения между двумя
высказываниями. Связь же между ними такова: из высказывания с следует высказывание
d, если и только если импликация c-+d логически истинна; cud эквивалентны, если и
только если двойная импликация c+*d логически истинна. В подтверждение: из
высказывания а<->Ь следует а~*Ь и импликация (a++b)->(a-*b) логически истинна (рис.
4.13, столбец 8); высказывания а->Ь и ~Ь-+~а эквивалентны и двойная импликация (а<-
»*)->(~Ј->~0) логически истинна (рис. 4.13, столбец 9).
Проанализируем некоторые часто используемые, в том числе и выше использованные,
формы высказываний с позиций отношений следования и эквивалентности:
1. Высказывание «а истинно, только если b истинно», и высказывание «если а истинно, то
b истинно» эквивалентны.
149
Действительно, высказывание «а истинно, только если b истинно» констатирует «если b
ложно, то и а ложно», которое эквивалентно высказыванию «если а истинно, то b
истинно», так как, допустив, что из истинности а следует ложность b и, имея ввиду, что из
ложности b следует ложность а, мы получим, что из истинности д> следует ложность а,
чего быть не может. Итак, высказывание «а истинно, только если b истинно»
эквивалентно высказыванию «если b ложно, то а ложно», которое эквивалентно
высказыванию «если а истинно, то b истинно». Поэтому высказывания «а истинно, только
если b истинно» и «если а истинно, то b истинно», эквивалентны.
В подтверждение эквивалентны следующие три высказывания, составленные из
высказываний а = «совершивший уголовное преступление подлежит уголовному
наказанию» и b = «совершивший уголовное | преступление не моложе 14 лет»:
• «совершивший уголовное преступление подлежит уголовному наказанию, только
если совершивший не моложе 14 лет» («а истинно, только если b истинно»);
• «если совершивший уголовное преступление моложе 14 лет, то он не подлежит
уголовному наказанию» («если b ложно, то а ложно»);
• «если совершивший уголовное преступление подлежит уголовному наказанию, то
совершивший не мо-\ ложе 14 лет» («если а истинно, то b истинно»).
Обратим внимание на то, что два последние высказывания символически записываются
так: ~b-^~a, a-*b; эквивалентность же этих связок была подтверждена выше (рис. 4.13,
столбцы 7, 4, 9). Оба высказывания, в рамках существующего УК, логически истинны.
Замечание.
Синонимами выражения «а истинно, только если b истинно» являются выражения «а
истинно только в том случае, если b истинно» и «а истинно только тогда, когда b
истинно»
2. Высказывание «а истинно, если и только если b истинно» и часто используемое в
математике высказывание «истинность а является достаточным и необходимым условием
истинности Ь» эквивалентны.
150
Действительно, высказывание «а истинно, если и только если b истинно» констатирует
следующее: «если b истинно, то а истинно» и «если b ложно, то и а ложно». А так как
последнее высказывание эквивалентно высказыванию «если а истинно, то и b истинно»
(см пункт 1), то получим, что высказывания: «а истинно, если и только если b истинно» и
«если b истинно, то а истинно, и, если а истинно, то b истинно» эквивалентны.
Далее высказывание «истинность а является достаточным условием для истинности Ь»
констатирует «если а истинно, то b истинно», а высказывание «истинность а является
необходимым условием истинности Ь» констатирует, что «Ь истинно, только если а
истинно», или «если b истинно, то и а истинно». Поэтому высказывание «истинность а
является достаточным и необходимым условием истинности Ь» эквивалентно
высказыванию «если а истинно, то b истинно, и, если b истинно, то а истинно».
Окончательно высказывания «а истинно, если и только если b истинно» и «истинность а
является достаточным и необходимым условием истинности Ь» эквивалентны.
В подтверждение эквивалентны следующие два высказывания, составленные из
высказываний а = «совершивший уголовное преступление подлежит уголовному
наказанию» и b = «совершивший уголовное преступление не моложе 14 лет»:
• «совершивший уголовное преступление подлежит уголовному наказанию, если и
только если совершивший не моложе 14 лет» («а истинно, если и только если b истинно»);
• «если совершивший уголовное преступление подлежит уголовному наказанию, то
совершивший не моложе 14 лет, и, если совершивший уголовное преступление не моложе
14 лет, то совершивший подлежит уголовному наказанию» («истинность а является
достаточным и необходимым условием истинности Ь»).
Обратим внимание на то, что последние два высказывания символически записываются
так: а++Ь, (а-*Ь)л(Ь-^а); нетрудно убедиться в эквивалентности этих связок. И далее по-
151
скольку, в рамках существующего УК, второе высказывание логически истинно, то и
первое тоже логически истинно
Высказывание же «произведение двух чисел — четное число, если и только если оба
числа — четные» не является логически истинным, так как не является логически
истинным высказывание «если произведение двух чисел — четное число, то оба числа —
четные, и, если оба числа четные, то их произведение четно». Действительно, в последнем
высказывании вторая часть логически истинна, но первая часть не является логически
истинной-если произведение двух чисел — четное число, например 16, то из этого вовсе
не следует, что эти два числа четные: такими числами могут быть 1 и 16. Логически ис-
тинно высказывание «произведение двух чисел — четное число тогда, когда оба числа —
четные».
Замечание.
Синонимами выражения «а истинно, если и только если b истинно» являются «а истинно в
том и только том случае, если b истинно» и «а истинно тогда и только тогда, когда b
истинно»