Логика – наука о законах и формах мышления

В формальной логике предполагается, что в любом рассуждении можно разделить его содержание и форму. И, поскольку для определения правильности рассуждения важна только его форма, от содержания можно отвлечься.

Мыслить логично - значит мыслить точно и последовательно, не допускать противоречий в своих рассуждениях, уметь находить свои и чужие логические ошибки. Логичность мышления не гарантирует человеку, что он всегда будет знать истину, но позволит, по крайней мере, избежать очевидных ошибок.

Примерно также, вы, например, решая на уроке алгебры квадратное уравнение, не учитываете, что именно обозначают, входящие в него числа. И здесь тоже знание алгоритма решения не гарантирует правильность ответа в задаче (ведь ошибка могла быть допущена, к примеру, и при составлении уравнения), но резко повышает вероятность его получения.

Основные понятия логики

Понятие

Понятие — форма мышления, в которой отражаются существенные отличительные признаки предметов. 
Понятие имеет две основные логические характеристики: содержание и объем.

Содержание понятия

Содержанием понятия называется совокупность существенных признаков, отраженных в этом понятии.

Объем понятия

Объем понятия — это множество предметов, каждому из которых принадлежат признаки, относящиеся к содержанию понятия.

Совместимые и несовместимые понятия

По объему понятия могут быть совместимыми или несовместимыми. Объемы совместимых понятий совпадают полностью или частично (т.е. существуют объекты, имеющие признаки обоих понятий). Объемы несовместимых понятий не включают ни одного общего элемента.

Отношения совместимых понятий:

• пересечение (часть элементов объема каждого понятия входит в объем другого понятия); например, «мальчик»–«болельщик»;
• тождество (полное совпадение объемов понятий);
• подчинение (объем одного понятия полностью входит в объем другого); например, «акула»–«рыба».

Отношения несовместимых понятий:

• соподчинение; например, «рыба»–«птица» (соподчинены понятию «животное»);
• противоположность (объект, не попадающий под одно понятие, может не попадать и под другое); например, «черный»–«белый»;
• противоречие (объект принадлежит объему либо одного, либо другого понятия); например, «светящийся объект»–«несветящийся объект».

Высказывание

Высказывание (суждение) — форма мышления, в которой что-либо утверждается или отрицается о предметах, их свойствах, или отношениях. 
Высказывание характеризуется своим содержанием и формой.

Умозаключение

Умозаключение — форма мышления, посредством которой из одного или нескольких высказываний, называемых посылками, мы по определенным правилам вывода получаем заключение.

С точки зрения содержания мышление может давать истинное или ложное отражение мира, формально же оно может быть логически правильным или неправильным.

Логические операции

Высказывание, включающее другие высказывания, называют сложным. Для образования сложных высказываний используют логические операции (связки). Рассмотрим некоторые из них (в порядке приоритета при вычислении логических выражений).

Инверсия (отрицание)

Инверсия — это логическая операция, образующая сложное высказывание, истинное тогда и только тогда, когда исходное высказывание ложно. 
В выражениях обозначается ¬A или A.
Читается «НЕ» (например, «не А»).

Конъюнкция (логическое умножение)

Конъюнкция — это логическая операция, образующая сложное высказывание, истинное тогда и только тогда, когда истинны оба исходных высказывания.
В выражениях обозначается A ∧ B или A & B (знак может не указываться — AB).
Читается «И» (например, «А и Б»)

Дизъюнкция (логическое сложение)

Дизъюнкция — это логическая операция, образующая сложное высказывание, истинное тогда, когда истинно хотя бы одно из исходных высказываний. 
В выражениях обозначается A ∨ B, иногда A + B.
Читается «ИЛИ» (например, «А или Б»)

Импликация (следование)

Импликация — это логическая операция, образующая сложное высказывание, ложное тогда и только тогда, когда первое исходное высказывание истинно, а второе — ложно. 
В выражениях обозначается A ⇒ B или A → B.
Читается «ЕСЛИ...ТО» (например, «если А, то Б»)

Эквивалентность (равнозначность)

Эквивалентность — это логическая операция, образующая сложное высказывание, истинное тогда и только тогда, когда значения исходных высказываний совпадают. 
В выражениях обозначается A ⇔ B или A ≡ B.
Читается «ТОГДА И ТОЛЬКО ТОГДА, КОГДА» (например, «А тогда и только тогда, когда Б»)

Для записи логических функций часто используют таблицы истинности.

Таблица истинности — таблица, в которой указаны значения логической функции для всех возможных комбинаций значений ее аргументов.

Высказывание (суждение) – некоторое предложение, которое может быть истинно (верно) или ложно

Утверждение – суждение, которое требуется доказать или опровергнуть

Рассуждение – цепочка высказываний или утверждений, определенным образом связанных друг с другом

Умозаключение – логическая операция, в результате которой из одного или нескольких данных суждений получается (выводится) новое суждение

Логическое выражение – запись или устное утверждение, в которое, наряду с постоянными, обязательно входят переменные величины (объекты). В зависимости от значений этих переменных логическое выражение может принимать одно из двух возможных значений: ИСТИНА (логическая 1) или ЛОЖЬ (логический 0)

Сложное логическое выражение – логическое выражение, составленное из одного или нескольких простых (или сложных) логических выражений, связанных с помощью логических операций.

Логические операции и таблицы истинности

F = A & B.

Логическое умножение  КОНЪЮНКЦИЯ  - это новое  сложное выражение будет истинным только тогда, когда истинны оба исходных простых выражения. Конъюнкция определяет соединение двух логических выражений с помощью союза И.

F = A + B 

Логическое сложение – ДИЗЪЮНКЦИЯ - это новое сложное выражение будет истинным тогда и только тогда, когда  истинно хотя бы одно из исходных (простых) выражений. Дизъюнкция определяет соединение двух логических выражений с помощью союза ИЛИ

Логическое следование:  ИМПЛИКАЦИЯ - связывает два простых логических выражения, из которых первое является условием (А), а второе (В)– следствием из этого условия. Результатом ИМПЛИКАЦИИ является ЛОЖЬ только тогда, когда условие А истинно, а следствие В ложно. Обозначается символом  "следовательно"  и  выражается словами ЕСЛИ … , ТО …

Порядок выполнения логических операций в сложном логическом выражении:

1. инверсия

2. конъюнкция

3. дизъюнкция

4. импликация

5. эквивалентность

 Для изменения указанного порядка выполнения операций используются скобки.

Построение таблиц истинности для сложных выражений:

Количество строк = 2ⁿ + две строки для заголовка  (n - количество простых высказываний)

Количество  столбцов = количество переменных + количество логических операций

При построении таблицы надо учитывать все возможные сочетания логических значений 0 и 1 исходных выражений. Затем – определить порядок действий и составить таблицу с учетом таблиц истинности основных логических операций.

ПРИМЕР:  составить таблицу истинности сложного логического выражения D = неA & ( B+C )

А,В, С - три простых высказывания, поэтому :

количество строк  = 2³ +2 = 10 (n=3, т.к. на входе три элеманта А, В, С)

количество столбцов :  1) А

2) В

3) С

4) не A  это инверсия А  (обозначим Е)

5) B + C это операция дизъюнкции (обозначим F)

6) D = неA & ( B+C ), т.е. D = E &  F это операция конъюнкции

Основные законы логики :          А = А               – закон тождества

А & = 0        – закон непротиворечия

AÚ = 1       – закон исключенного третьего

 = А             – закон двойного отрицания

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Свойства констант:                 = 1                = 0

А Ú 0 = А        А & 0 = 0

А Ú 1 = 1         А & 1 = 1

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Законы идемпотентности:        А Ú А = А

А & А = A

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Законы коммутативности:        А Ú В = В Ú А

А & В = В & А

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Законы ассоциативности:        А Ú (В Ú С) = (АÚ В) Ú С

А & (В & С) = (А & В) & С

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Законы дистрибутивности:      А Ú (В & С) = (АÚ В) & (А Ú С)

А & (В Ú С) = (А & В) Ú (А& С)

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Законы поглощения:                А Ú (А & В) = А

А & (А Ú В) = А

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Законы де Моргана:               

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Базовые логические элементы компьютера

                           Логический элемент И

конъюнктор

                          Логический элемент ИЛИ

дизъюнктор

Логический элемент НЕ

инвертор

Связаться со мной можно по электронной почте: anriasem@yandex.ru

  © Семенов Андрей Александрович, с. Стеклянное 2009-2015 г.