Слайд 1Логика высказываний
Логика высказываний
Логика высказываний (ЛВ) – особый раздел логики. Она
изучает связи сложных (составных) суждений по истинности/лож-ности, и возможные следствия
из таких связей.
Например, такое умозаключение:
Я пойду в кино и куплю себе мороженное
____________________________
Я куплю себе мороженное
Слайд 2Логика высказываний
Логика высказываний
В ЛВ суждения делят на простые и сложные.
Сложные
(как бы молекулярные) суждения состоят из простых (атомарных). Простое суждение
отражает отдельные факты, сложное – сочетания фактов.
ЛВ изучает правила умозаключений из сложных высказываний, разрабатывает методы определения правильности.
Слайд 3Логика высказываний
Простые и сложные высказывания.
Специальные способы образования сложных высказываний из
простых суть ЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ. Они отражают то, что интересует нас
при определении правильности умозаключения – отношения по истинности/ложности между высказываниями.
Сами комплексные высказывания не обязательно истинны – это вопрос не к логике, а к ученым-предметникам.
Слайд 4Логика высказываний
Истинностная функциональность
Связки логические отличаются тем, что они зависят только
от истинности\ложности составляющих (истинностно-функциональные).
Пример сложного высказывания: «Они поженились и у
них пошли дети».
По причине (каузально) ? ИФ связь есть и еще что-то
По времени (темпорально)? ИФ связь есть и еще…
Бывает по смыслу: Если сегодня понедельник, то завтра…. ИФ связь есть, и еще
Слайд 5Логика высказываний
Язык ЛВ. Основные логические связки
Соединение (конъюнкция) – утверждение совместной
истинности двух суждений.
Разделение (дизъюнкция) – утверждение истинности (по крайней
мере) одного из 2х суждений.
Условие (импликация) – утверждение связи суждений (по какому-то основанию).
Равносильность (эквиваленция) – утверждение одинаковой истинности суждений.
Отрицание (негация) – утверждение ложности исходного суждения
Слайд 6Логика высказываний
Язык ЛВ. Соединение (Конъюнкция)
Смысл: Утверждение совместной истинности двух суждений.
Обозначания
- A&B, A^B, A*B ….
Союзы: и, а, но, однако, …
Таблица
– А,В | A&B
1 1| 1
1 0 | 0
0 1 | 0
0 0 | 0
Слайд 7Логика высказываний
СТРОГАЯ ДИЗЪЮНКЦИЯ - АНТИЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ
Слайд 8Логика высказываний
Язык ЛВ. Разделение (Дизъюнкция)
Смысл: Утверждение истинности одного из двух
суждений.
Обозначания – A v B, A + B, ….
Союзы: или,
либо, одно из двух…
Таблица – А, В | A v B
1 1 | 1
1 0 | 1
0 1 | 1
0 0 | 0
Слайд 9Логика высказываний
Язык ЛВ. Равносильность (Эквиваленция)
Смысл: Утверждение совпадения по истинности двух
суждений.
Обозначания – A↔B, A≡B, ….
Союзы: если и только если, тогда
и только тогда …
Таблица – А, В | A ↔ B
1 1| 1
1 0 | 0
0 1 | 0
0 0 | 1
Слайд 10Логика высказываний
Язык ЛВ. Условие (Импликация)
Смысл: Утверждение (направленной) обусловленности по истинности
двух суждений.
Обозначания – A→B, ….
Союзы: если, тогда, при условии, чтобы,
достаточно, необходимо, только если …
Слайд 11Логика высказываний
Язык ЛВ. Условие (продолжение)
Несимметричность частей и особые названия для
них:
А – основание, В – следствие.
Признаки в естественном
языке:
основание=достаточное условие, ОТДЕЛЬНОЕ ЕСЛИ;
следствие=необходимое условие, фраза ТОЛЬКО ЕСЛИ.
Слова «необходимо», «нужно» и т.п. в сочетание с «ЧТОБЫ» указывают на следствие! В сочетании с ДОСТАТОЧНО – на основание!
Таблица – А,В| A→B
1 1| 1
1 0 | 0
0 1 | 1
0 0 | 1
Слайд 12Логика высказываний
Отрицание (Негация)
Смысл: Утверждение ложности исходного суждения
Обозначания – ~A, ….
Союзы:
Неверно, что… Не бывает, чтобы…
Связка одноместная! И абсолютно формальная: чтобы
отрицать что-то, можно просто сказать «Неверно, что». Это ПРОТИВОРЕЧИЕ.
Таблица – А |~ A_
1 | 0
0 | 1
Слайд 13Логика высказываний
Язык ЛВ. Понятие о формулах и схемах ЛВ
Определение комплексов
произвольной сложности - правильно построенных формул (ППФ).
p,q,r… - простые;
A,B,C – любые, возможно сложные.
Связки все; скобки (,)
p,q,r – ППФ.
Если А и В – ппф, то связками из них образуется более сложная ппф:
(A & B); (A v B); (A→B); (A↔B); ~A
Другим способом ппф получить невозможно.
Главный знак формулы – последняя по построению связка.
Слайд 14Логика высказываний
Собственная форма
Предельная форма, самая подробная, содержит только простые суждения
и связи между ними… зависит от прочтения…
«Я смотрел фильм и
жевал попкорн, но не обратил внимание на одну сцену и произнесенную героем фразу, которую он сказал тихо» .. A&B, A&B & C… или даже подробнее
Можно показать упражнения… после следующего кадра
Слайд 15Логика высказываний
Язык ЛВ. Примеры формул и схем умозаключений
Примеры формул (структуры
высказываний):
«Мы учимся и работаем» = (А * В) ((собств))
«Мы учимся
или работаем, если можем» =
(А → (В v С))…((собств А → В (((не собств
Примеры схем (структуры рассуждений)
Если можем, то поможем и научим. А мы можем. Значит, поможем и научим. =
(А→ (В * С)), А // (В * С)
Слайд 16Логика высказываний
Т! Некоторые законы логики
Запись основных законов как формул ЛВ.
Дополнительные законы:
два отрицания, упрощение и ослабление (формулы), закон Де
Моргана (уравнение).
Дополнительные законы
условия и сохранение истины от основания к следствию.
Слайд 18Логика высказываний
Дополнительные законы и сохранение истины
~~A↔A (если слева =1, то
и справа; и обратно)
закон двойного отрицания
(A&B)→A [B] (Если соединение =1,
то и часть =1)
закон упрощения
A→(A v B) (Если какое-то суждение =1, то оно дает с любой альтернативой 1)
ослабление
~(A & B)↔(~A v ~B)~(A v B)↔(~A & ~B)
законы Де Моргана (формулы-равносильности-уравнения)
Слайд 19Логика высказываний
Схемы и правила логики высказываний
Традиционное изложение логики в виде
схем, сохраняющих истину от посылок к заключению.
Схемы-правила ЛВ, аналогичные
законам – но НЕ ЗАКОНЫ, а ПРАВИЛА
Слайд 20Логика высказываний
Т! Силлогизм
УЗ, в котором ДВЕ посылки связаны общей частью.
Могут быть математические – с отношением БОЛЬШЕ или МЕНЬШЕ, например.
Могут быть логические – с логическими связками
Общий признак – ОТСЕЧЕНИЕ, исчезновение общей части посылок в заключении из-за взаимодействия, связи 2х посылок
Слайд 21Логика высказываний
Сложно-категорические силлогизмы (терминология)
A v B, A
одно сложное (дизъюнкция),
другое
КАТЕГОРИЧЕСКОЕ (по отношению к сложному), утверждает часть
A→B, ~A
Одно сложное (ипликация),
КАТЕГОРИЧЕСКОЕ
(по отношению к сложному), отрицает часть
Слайд 22Логика высказываний
Сложно-категорические силлогизмы
(А v В) → (С & D), A
v B - силлогизм
(А v В) → (С & D)
– сложное
A v B – категорическое относительно сложного
Вопрос: какие еще категорические составляющие можно привести для представленного сложного суждения?
Слайд 23Логика высказываний
Силлогизмы ЛВ: Условные и УК
Классический образец!
(A→B), (B→C)
---------------------------
(A→C)
По посылкам: Чисто
Условный Силлогизм
Слайд 24Логика высказываний
Условно-категорические силлогизмы - утвердительные
(A→B) , A
B
Условно-Категорический Силлогизм
Утвердительный модус
Утверждение ОСНОВАНИЯ
Правильное УЗ
(A→B), B
A
Условно-Категорический Силлогизм
Утвердительный
модус
Утверждение СЛЕДСТВИЯ
Логическая ошибка
Слайд 25Логика высказываний
Условно-категорические силлогизмы - отрицательные
(A→B) , ~B
~A
Условно-Категорический Силлогизм
Отрицательный модус
Отрицание СЛЕДСТВИЯ
Правильное УЗ
(A→B), ~A
~B
Условно-Категорический Силлогизм
Отрицательный
модус
Отрицание ОСНОВАНИЯ
Логическая ошибка
Слайд 26Логика высказываний
Силлогизмы ЛВ: условно-категорические
Итак: условно-категорические силлогизмы делятся на четыре вида
– МОДУСА.
Из них 2 утвердительных,
2 отрицательных,
2 правильных
и 2 неправильных (=4!)
Слайд 27Логика высказываний
Силлогизмы ЛВ: конструктивный и деструктивный
Правильные модусы УКС имеют особое
назначение:
Утвердительный модус используется для доказательства, а отрицательный – для опровержения.
Отсюда
специальные названия в риторике:
КОНСТРУКТИВНЫЙ силлогизм и …
ДЕСТРУКТИВНЫЙ силлогизм
Слайд 28Логика высказываний
Силлогизмы ЛВ: разделительно-категорические
(A v B), ~B [~A]
A
[B]
Модус разделительного силлогизма (Какой ?)
(A v B), B
[A]
~A [~B]
Модус разделительного силлогизма (Какой ?)
(A B), V B [A]
A [B]
Модус разделительного силлогизма (Какой?)
Слайд 29Логика высказываний
Силлогизмы ЛВ:
Дилеммы сложные
(A→B) , (С→D) , A v C
(B v D)
Конструктивная (2 констр.силлогизма)
(A→B) , (С→D) , ~B
v ~D
(~A v ~C)
Деструктивная (2 дестр.силлогизма)
Составляющие части – рога!
Слайд 30Логика высказываний
Силлогизмы ЛВ.
Дилеммы простые
Положим B=D,
получим из СЛОЖНОЙ конструктивной
дилеммы ПРОСТУЮ
(A→B) , (С→B) , A v C
B
Положим A=C,
получим из СЛОЖНОЙ деструктивной дилеммы
ПРОСТУЮ
(A→B) , (A→D) , ~B v ~D
~A
Слайд 31Логика высказываний
Т! Определение правильности УЗ
Метод №1
Предъявлен текст, составляем схему, если
похоже на правило – уз правильное, если похоже на ошибку
– уз неправильное.
Пример:
Направо пойдешь, коня потеряешь. Налево – жизнь. Но другой дороги нет. Значит, либо тебе, либо коню не жить.
П→~K, Л→~Ж, П v Л // ~K v ~Ж
Вопрос: а если ни на что не похоже?
Слайд 32Логика высказываний
Метаправила ЛВ. Условный вывод
правила преобразования одних умозаключений в другие,
способ расширения запаса правильных УЗ.
Правила преобразования условных суждений
(теорема дедукции)
Слайд 33Логика высказываний
Метаправила ЛВ и контрапозиция
Пример (теорема дедукции)
Положим: ∑=(C→D), A=~D, B=~C
Слайд 34Логика высказываний
Метаправила ЛВ: от противного.
AD ABSURDUM
Слайд 35Логика высказываний
Метаправила ЛВ: итог.
Метаправила – правила преобразования одних умозаключений в
другие, расширяют запас правильных УЗ за пределы известных правил.
Условные суждений
связаны с УЗ: метаправило (теорема) дедукции позволяет преобразовать схему в импликативную формулу и наоборот
Метаправило «От противного» позволяет доказывать утверждения косвенно, выодя из них противоречие
Слайд 36Логика высказываний
Т! Доказательство в ЛВ - метод обоснования правильности УЗ
Идея
доказательства еще расширяет запас правильных УЗ – с помощью ДОКАЗАТЕЛЬСТВА
ИЗ ПОСЫЛОК можно обосновать правильность УЗ с помощью известных законов и правил логики
Доказательство = последовательность формул ЛВ, где каждая формула либо 1) посылка, либо 2) закон логики, либо 3) получена из ПРЕДЫДУЩИХ по принятому правилу.
Слайд 37Логика высказываний
Простейшие?
A&B // B&A
A v И .. И
и A
A, И .. A & И
….
Коммутация? Дистрибуция конъюнкции по
диз, и диз по кон?
Слайд 38Логика высказываний
Доказательство в ЛВ - строение
Доказательство = последовательность формул ЛВ,
где каждая формула либо 1) посылка, либо 2) закон логики,
либо 3) получена из ПРЕДЫДУЩИХ по принятому правилу.
№-Формула-Обоснование
A2 (откуда: как)
A1 (откуда: как)
…
N An (откуда: как)
Впереди посылки, потом применения правил и законов, в конце - заключение
Слайд 39Логика высказываний
Доказательство в ЛВ: пример
Надо доказать правильность умозаключения: А→B, ~A→D
// B v D
А→B (пос)
~A→D (пос) // B v D
A
v ~A (искл 3е)
B v D (1,2,3: СКД)
Слайд 40Логика высказываний
Вспомогательные выводы
Слайд 41Логика высказываний
Т! Определение правильности УЗ
Метод № 2
Предъявлен текст, составляем схему;
потом пытаемся ДОКАЗАТЬ правильность УЗ.
Пример:
Не проголосушь – проиграешь выборы.
Проголосуешь – все равно проиграешь выборы. Значит, проиграешь по любому.
(~Пг→Пр), (Пг→Пр) // Пр
Вопрос 1: Правильно? Как доказать?
Вопрос 2: а если не доказал правильность?
Слайд 42Логика высказываний
Т! Как надежно отличить правильное от неправильного?
Лейбниц мечтал и
предсказывал:
«Настанет время, когда ученые перестанут спорить, но скажут – давайте
сядем и посчитаем»
Слайд 43Логика высказываний
Табличный метод ЛВ
Таблицы истинности для определения смысла связок можно
использовать определения правильности умозаключений
Для этого сначала отличаем формулы, которые представляют
законы ЛВ от формул, которые законами ЛВ не являются.
Слайд 44Логика высказываний
Табличный метод ЛВ при данных значениях переменных
Если дана ЛЮБАЯ
ФОРМУЛА, и заданы ЗНАЧЕНИЯ ВСЕХ ЕЕ ПЕРЕМЕННЫХ, то
можно посчитать
значение формулы НА ГЛАВНОМ ЗНАКЕ. Оно будет, и будет единственным.
Слайд 45Логика высказываний
Подсчет значения формулы
Формула и значения
переменных
(A→B) * ~C
A=1
B=0
C=1
Подсчет
значения на главном знаке
(A→B) * ~C
1 0
1
0 0
0
Слайд 46Логика высказываний
Табличный метод ЛВ: при всех значениях переменных
Для любой формулы
можно посчитать ее значение ПРИ КАЖДОМ ИЗ ВОЗ-МОЖНЫХ
НАБОРОВ ЗНАЧЕНИЙ ЕЕ ПЕРЕМЕННЫХ.
Слайд 47Логика высказываний
Перебор наборов значений переменных.
A- 1 0 1 0 1
0 1 0
B- 1 1 0 0 1 1 0
0
C- 1 1 1 1 0 0 0 0
А В С
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0
0 1 1 ….
Слайд 48Логика высказываний
Подсчет значения для всех наборов (от подформул к гл.знаку)
A B C
1 1 1
1 1
0
1 0 1
1 0 0
0 1 1
0 1 0
0 0 1
0 0 0
(A→B) * ~C
1 ?1 1 ?3 ?21
1 1 ?3 ?20
1 0 1
1 0 0
0 ?1 1 ?3 ?21
0 1 0
0 0 1
0 0 0
Слайд 49Логика высказываний
Табличный метод ЛВ: тавтологии
3 возможных результата:
Рез. 1.
На всех наборах будет истина. Формула – всегда истинная, или
логическая тавтология.
Это законы логики. Нет зависимости от значений переменных, от СОДЕРЖАНИЯ. Пример – закон исключенного 3-го
Слайд 50Логика высказываний
Таблица закона искл. 3-го
Перебор значений для переменной
A
1
0
Подсчет значения формулы
для наборов
(A v ~A)
1 ? 0 1
0 ? 1 0
Слайд 51Логика высказываний
Табличный метод ЛВ: противоречия
Рез. 2. На всех наборах будет
ложь. Формула – всегда ложная, или логически противоречивая. (Понятие противоречия
изменилось!)
Опять нет зависимости от значения переменных, от СОДЕРЖАНИЯ. Пример: закон противоречия
Слайд 52Логика высказываний
Таблица закона противоречия
Перебор значений для переменной
A
1
0
Подсчет значения формулы для
наборов
(A * ~A)
1 ? 0 1
0 ? 1 0
Слайд 53Логика высказываний
Табличный метод ЛВ: фактическая формула
Рез 3. Формула на каких-то
наборах дает истину, а на других – ложь. Зависит от
значений переменных, ОТ СОДЕРЖАНИЯ. Такие формулы называют фактуальными (фактическими).
Примеры
1. Отдельное простое высказывание
2. Таблица для любой логической связки
Слайд 54Логика высказываний
Табличный метод ЛВ: формулы и схемы
Есть связь УЗ и
условных высказываний. Ее показывает теорема дедукции: Любое УЗ можно превратить
в условное высказывание.
Пример: А=«Я люблю фрукты»
В=«Я покупаю фрукты»
Слайд 55Логика высказываний
Табличный метод: формулы и схемы
Если посылок много, то за
основание берется СОЕДИНЕНИЕ посылок, за следствие – заключение.
А,В,С
D
преобразуем в
((А*В)*С)→D
Слайд 56Логика высказываний
Логическое сходство схем и формул
УМОЗАКЛЮЧЕНИЯ и УСЛОВНЫЕ СУЖДЕНИЯ обладают
общим логическим свойством:
Сохраняют истину от одних утверждений к другим
–
ОТ ПОСЫЛОК К ЗАКЛЮЧЕНИЮ
или
ОТ ОСНОВАНИЯ К СЛЕДСТВИЮ.
Слайд 57Логика высказываний
Связь схем и формул в табличном методе
Поэтому:
Если импликативная формула
– тавтология, то схема, где основание взято посылкой, а следствие
заключением, будет схемой правильного умозаключения. И наоборот: если УЗ правильно, то условная формула – тавтология.
Слайд 58Логика высказываний
Определение правильности УЗ
Метод № 3
Предъявлен текст, составляем схему; потом
преобразуем в условную формулу; потом считаем табличным методом.
Если формула
тавтология, то УЗ правильное.
Слайд 59Логика высказываний
Определение правильности УЗ
Метод № 3
Пример:
Не проголосушь – проиграешь
выборы. Проголосуешь – все равно проиграешь выборы. Значит, проиграешь по
любому.
Схема: ~П→пр, П→пр
пр
Формула: ((~П→пр)*(П→пр))→пр
Слайд 60Логика высказываний
Методы ЛВ в анализе аргументации
Три способа отличить правильные умозаключения
от неправильных.
Узнавание (на основе правил, т.е. по памяти), если повезет
Логическая
демонстрация (доказательство из посылок с помощью правил) – не везде работает.
Табличный метод (подсчет значений, т.е. доказательство того, что при истинности посылок заключение не может быть ложным, если соблюдать основные законы логики)
Слайд 61Логика высказываний
Конец ЛВ, задачи логики для нее решены!