|
ŚFiNiA ŚFiNiA - Światopoglądowe, Filozoficzne, Naukowe i Artystyczne forum - bez cenzury, regulamin promuje racjonalną i rzeczową dyskusję i ułatwia ucinanie demagogii. Forum założone przez Wuja Zbója.
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Czw 13:16, 01 Lip 2021 Temat postu: Algebra Kubusia - matematyka języka potocznego (2021-08-15) |
|
|
Algebra Kubusia - matematyka języka potocznego (wojna)
Matematyczny Raj: 2021-08-15
Niniejsza wersja algebry Kubusia to czas wojny między:
Algebrą Kubusia vs Klasycznym Rachunkiem Zdań
Zwycięzca może być tylko jeden, algebra Kubusia, zatem za x lat wszelkie zawarte tu ataki na KRZ będą traktowane jako ciekawostka historyczna.
Kompletna algebra Kubusia to dwa podręczniki:
Część I.
Nowa algebra Boole’a
[link widoczny dla zalogowanych]
*https://www.dropbox.com/s/tqgt0c3u56trktd/Nowa%20algebra%20Boole%27a.pdf?dl=0
Część II.
Algebra Kubusia - matematyka języka potocznego
[link widoczny dla zalogowanych]
*https://www.dropbox.com/s/j2x4o1xo4e2rzq2/Algebra%20Kubusia.pdf?dl=0
Dodatek do algebry Kubusia dostępny wyłącznie w wersji pdf:
[link widoczny dla zalogowanych]
*https://www.dropbox.com/s/tnbrf4kocp84ly0/Algebra%20Kubusia%20-%20Elementarz%20Mikroelektroniki.pdf?dl=0
W dodatku znajdziemy odpowiedź na pytanie:
Jaki jest matematyczny fundament działania wszelkich komputerów?
Autor:
Kubuś ze 100-milowego lasu
Rozszyfrowali:
Rafal3006 i przyjaciele
Dziękuję wszystkim, którzy dyskutując z Rafałem3006 przyczynili się do odkrycia algebry Kubusia (cytuję w kolejności zaistnienia):
Wuj Zbój, Miki (vel Lucek), Volrath, Macjan, Irbisol, Makaron czterojajeczny, Quebab, Windziarz, Fizyk, Idiota, Sogors (vel Dagger), Fiklit, Yorgin, Pan Barycki, Zbigniewmiller, Mar3x, Wookie, Prosiak, Andy72, Michał Dyszyński, Szaryobywatel, Jan Lewandowski, MaluśnaOwieczka i inni.
Kluczowi przyjaciele Kubusia, dzięki którym algebra Kubusia została rozszyfrowana to (cytuję w kolejności zaistnienia):
1.
Rafał3006
2.
Wuj Zbój - dzięki któremu Rafal3006 poznał istotę implikacji od strony czysto matematycznej.
3.
Fiklit - który poświęcił 8 lat życia na cierpliwe tłumaczenie Rafałowi3006 jak wygląda otaczający nas świat z punktu widzenia Klasycznego Rachunku Zdań
Bez Fiklita o rozszyfrowaniu algebry Kubusia moglibyśmy wyłącznie pomarzyć
4.
Irbisol - znakomity tester końcowej wersji algebry Kubusia, za wszelką cenę usiłujący ją obalić.
Czyż można sobie wymarzyć lepszego testera?
Finałowa dyskusja z Irbisolem!
5.
MaluśnaOwieczka - końcowy uczestnik dyskusji o algebrze Kubusia w trakcie której wiele definicji zostało doprecyzowanych.
Miejsce narodzin algebry Kubusia ze szczegółowo udokumentowaną historią jej odkrycia:
Algebra Kubusia - historia odkrycia 2006-2021
Niniejszy podręcznik jest końcowym efektem 15-letniej dyskusji na forach śfinia, ateista.pl i yrizona - to około 30 tys postów, średnio 5 postów dziennie wyłącznie na temat logiki matematycznej.
Algebra Kubusia - matematyka języka potocznego
Części:
1.0 Kubusiowa teoria zbiorów
1.0 Kubusiowa teoria zbiorów
2.0 Teoria rachunku zbiorów i zdarzeń
2.0 Teoria rachunku zbiorów i zdarzeń
3.0 Definicje podstawowe spójników implikacyjnych
3.0 Definicje podstawowe spójników implikacyjnych
4.0 Operator implikacji prostej p||=>q
4.0 Operatory implikacyjne - implikacja prosta p||=>q
4.4 Przykłady operatorów implikacji prostej p||=>q dla przedszkolaków
4.8 Przykłady operatorów implikacji prostej p||=>q dla LO
5.0 Operator Implikacji odwrotnej p||~>q
5.0 Operatory implikacyjne - implikacja odwrotna p||~>q
5.4 Przykłady operatorów implikacji odwrotnej p||~>q dla przedszkolaków
5.8 Przykłady operatorów implikacji odwrotnej p||~>q dla LO
6.0 Operator równoważności p|<=>q
6.0 Operatory implikacyjne - równoważność p|<=>q
6.3 Odtworzenie definicji operatora równoważności p|<=>q z definicji ~~>
6.5 Przykłady operatorów równoważności p|<=>q
7.0 Operator albo($) p|$q
7.0 Operatory implikacyjne - operator „albo” p|$q
7.4 Przykłady operatora „albo” p|$q
8.0 Operator chaosu p||~~>q
8.0 Operatory implikacyjne - operator chaosu p||~~>q
8.3 Przykłady operatorów chaosu p||~~>q
9.0 Algorytmy Kłapouchego
9.0 Algorytmy szczególny i ogólny Kłapouchego
9.4 Algorytm ogólny Kłapouchego
10.0 Zastosowania spójników „i”, „lub”(+), <=> i „albo”($) w języku potocznym
10.0 Zastosowania spójników „i”, „lub”(+), <=> i „albo”($) w języku potocznym
10.4 Spójniki <=> i „albo”($) w języku potocznym
11.0 Kompromitacja ziemskiej matematyki w 5 klasie szkoły podstawowej:
11.0 Kompromitacja ziemskiej matematyki w 5 klasie szkoły podstawowej
12.0 Obietnice i groźby:
12.0 Obietnice i groźby
12.1 Obietnica
12.2 Groźba
12.4 Kto wierzy we mnie będzie zbawiony
Wstęp
Algebra Kubusia to matematyczna obsługa zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie kluczową rolę odgrywają spójniki implikacyjne {~~>, =>, ~>, <=>, „albo”($)}, natomiast algebra Boole’a to wyłącznie 5 znaczków {1, 0, (~), „i”(*), „lub”(+)}.
Kluczowe pojęcia algebry Kubusia:
=> - warunek wystarczający
~> - warunek konieczny
~~> - element wspólny zbiorów (zdarzenie możliwe)
są niedostępne z poziomu algebry Boole’a.
Jak widzimy „Algebra Kubusia” (spójniki =>, ~>, ~~>, <=>, „albo”($)) i „Algebra Boole’a” (wyłącznie spójniki „i”(*) i „lub”(+)) to wiedza rozłączna co oznacza, że można zrozumieć „Algebrę Kubusia” bez znajomości algebry Boole’a.
Kubuś i przyjaciele w drodze ku świetlanej przyszłości.
Film powinien zaczynać się od trzęsienia ziemi, potem zaś napięcie ma nieprzerwanie rosnąć
Alfred Hitchcock.
Zamiast klasycznego wstępu bezpardonowy atak na fundament wszelkich ziemskich logik matematycznych „implikację materialną”
Armagedon Klasycznego Rachunku Zdań:
Spis treści
A1 Armagedon Klasycznego Rachunku Zdań po raz pierwszy 5
A2 Armagedon Klasycznego Rachunku Zdań po raz drugi 8
A3 Logika, sens i wątpliwości 11
A4 Dlaczego przez 2500 lat ziemscy matematycy prali sobie mózgi gównem KRZ? 12
A1 Armagedon Klasycznego Rachunku Zdań po raz pierwszy
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Klasyczna definicja równoważności w algebrze Kubusia:
RA1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1 =1
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
Prawą stronę czytamy:
Zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Dowód iż klasyczna definicja równoważności p<=>q jest powszechnie znana:
Klikamy na googlach:
„konieczne i wystarczające”
Wyników: 8 350
„potrzeba i wystarcza”
Wyników: 151 000
Zastosujmy do RA1B1: prawo Tygryska wiążące warunek konieczny ~> i wystarczający => z zamianą p i q:
B1: p~>q = B3: q=>p
Stąd mamy:
Tożsama definicja równoważności p<=>q:
RA1B3: p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p) =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Równoważność p<=>q to warunek wystarczający => zachodzący w dwie strony.
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Stąd mamy:
Tożsama definicja równoważności p<=>q dla zbiorów:
Równoważność p<=>q to relacja podzbioru => zachodząca w dwie strony:
RA1B3: p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p) =1*1 =1
Stąd mamy wyprowadzoną definicje tożsamości zbiorów p=q znaną każdemu matematykowi.
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i jednocześnie zbiór q jest podzbiorem => zbioru p
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = p<=>q
Gdzie:
A1: p=>q - znane każdemu matematykowi twierdzenie proste
B3: q=>p - znane każdemu matematykowi twierdzenie odwrotne
[link widoczny dla zalogowanych]
Rogal moderator matematyki.pl napisał: |
KAŻDY matematyk funkcjonuje na zasadzie
1. Twierdzenie proste p=>q jest prawdziwe.
2. Czy da się odwrócić?
2a) Nie da się, dajemy kontrprzykład.
2b) Da się, dowodzimy twierdzenia odwrotnego q=>p
Tak było, jest i będzie. Nie potrzeba matematyce niczego ponadto, co jest.
|
Zauważmy, że powyższa definicja tożsamości zbiorów p=q to Armagedon Klasycznego Rachunku Zdań!
Twierdzenie Smoka Wawelskiego:
Dowolny ziemski matematyk, który twierdzi iż definicja „implikacji materialnej” jest matematycznie poprawna w naszym Wszechświecie żywym i martwym (w tym w matematyce) jest pacjentem zakładu zamkniętego bez klamek.
Innymi słowy:
Ziemska interpretacja równoważności p<=>q z Wikipedii to ciężki przypadek schizofrenii.
Dowód:
[link widoczny dla zalogowanych]
Wikipedia napisał: |
Równoważność p<=>q (lub: ekwiwalencja) – twierdzenie, w którym poprzednik p jest zarówno warunkiem koniecznym ~>, jak i wystarczającym => dla następnika q.
To zdanie zapisuje się za pomocą spójnika wtedy i tylko wtedy (wtw), gdy...
Przykłady równoważności prawdziwych:
Trawa jest zielona wtedy i tylko wtedy gdy 2 + 2 = 4
2+2=4 wtedy i tylko wtedy gdy Płock leży nad Wisłą
etc
|
Zauważmy, że wytłuszczona część definicji równoważności p<=>q z Wikipedii jest poprawna i identyczna jak w algebrze Kubusia … ale przykłady równoważności prawdziwych z Wikipedii to jedno wielkie, potwornie śmierdzące gówno.
Puenta ziemskiej definicji równoważności p<=>q z Wikipedii:
Ziemska definicja równoważności p<=>q to ciężki przypadek schizofrenii - zdradzają to przykłady z Wikipedii.
Rozważmy pierwszy przykład:
Na mocy wytłuszczonej, poprawnej definicji równoważności z Wikipedii ziemscy twardogłowi „matematycy” zapisują:
RA1B1:
Trawa jest zielona wtedy i tylko wtedy, gdy 2 + 2 = 4
TZ<=>224 <=> (A1: TZ=>224)*(B1: TZ~>224) = 1*1 =1
Jak widzimy, ziemski „matematyk” twierdząc, że powyższa równoważność RA1B1 jest prawdziwa musi udowodnić prawdziwość zdań składowych A1 i B1.
Dowód prawdziwości warunku wystarczającego => A1:
A1.
Jeśli trawa jest zielona to na 100% => 2+2=4
TZ=>224 =1
Fakt iż trawa jest zielona jest (=1) warunkiem wystarczającym => do tego, aby 2+2=4
Jak prawdziwość warunku wystarczającego => A1 dowodzą ziemscy „matematycy”?
Oczywiście: nie wiem!
Po odpowiedź należy się udać do zakładu zamkniętego bez klamek, będącego domem dla absolutnie wszystkich fanatyków „implikacji materialnej”, czyli ziemskich twardogłowych matematyków.
Dowód prawdziwości warunku koniecznego ~> B1:
B1.
Jeśli trawa jest zielona to na 100% ~> 2+2=4
TZ~>224 =1
Zieloność trawy jest (=1) warunkiem koniecznym ~> do tego, aby 2+2=4
Jak prawdziwość warunku koniecznego ~> B1 dowodzą ziemscy „matematycy”?
Oczywiście: nie wiem!
Po odpowiedź należy się udać do zakładu zamkniętego bez klamek, będącego domem dla fanatyków „implikacji materialnej”, czyli ziemskich twardogłowych matematyków.
A2 Armagedon Klasycznego Rachunku Zdań po raz drugi
[link widoczny dla zalogowanych]
Wikipedia napisał: |
Równoważność p<=>q (lub: ekwiwalencja) – twierdzenie, w którym poprzednik p jest zarówno warunkiem koniecznym ~>, jak i wystarczającym => dla następnika q.
To zdanie zapisuje się za pomocą spójnika wtedy i tylko wtedy (wtw), gdy...
Przykłady równoważności prawdziwych:
Trawa jest zielona wtedy i tylko wtedy gdy 2 + 2 = 4
2+2=4 wtedy i tylko wtedy gdy Płock leży nad Wisłą
etc
|
Geneza schizofrenicznej definicji równoważności w Klasycznym Rachunku Zdań
Jedno z pierwszych zdań podręcznika dr hab. Krzysztofa A. Wieczorka „Logika dla opornych”
[link widoczny dla zalogowanych]
K.A Wieczorek napisał: |
Termin „zdanie” oznacza w logice tylko i wyłącznie zdanie oznajmujące i schematy tylko takich zdań będziemy budować
|
Na mocy powyższego dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” w logice „matematycznej” ziemian przyjmuje postać.
Jeśli „zdanie twierdzące p” to „zdane twierdzące q”
Gdzie:
Zdania twierdzące p i q muszą mieć znaną z góry wartość logiczną prawda (=1) albo fałsz (=0), aby na mocy „implikacji materialnej” można było rozstrzygnąć o prawdziwości/fałszywości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q”
Przykładowe zdania prawdziwe w KRZ:
1. Jeśli 2+2=4 to Płock leży nad Wisłą
2. Jeśli 2+2=5 to 2+2=4
3. Jeśli 2+2=5 to jestem papieżem
Dowód (na serio!) prawdziwości zdania 3 na gruncie Klasycznego Rachunku Zdań jest tu:
[link widoczny dla zalogowanych]
Wikipedia napisał: |
Falsum sequitur quodlibet
Matryca implikacji od wieków budzi kontrowersje, niekiedy sięgające samej istoty logiki.
Matryca implikacji:
Kod: |
p q p=>q
1 1 1
0 1 1
1 0 0
0 0 1
|
Z dowolnego zdania fałszywego wynika dowolne zdanie prawdziwe (drugi wiersz matrycy) i dowolne zdanie fałszywe (czwarty wiersz matrycy). Twierdzenie to znane jest od wielu wieków w postaci łacińskiej formuły Falsum sequitur quodlibet (z fałszu wynika cokolwiek, czyli wszystko).
Mimo to, gdy Bertrand Russell opublikował swój system logiki oparty na omawianej matrycy implikacji materialnej, niektórzy filozofowie przyjęli ten system za rodzaj herezji logicznej.
Ktoś próbował wykpić B. Russella, ogłaszając list otwarty, w którym zaproponował mu do rozwiązania następujące zadanie:
Ponieważ według pana można udowodnić wszystko na podstawie jednego zdania fałszywego, proszę na podstawie fałszywego zdania "5 = 4" udowodnić, że jest pan papieżem.
Na pierwszy rzut oka zadanie to może się wydać niewykonalne. Intuicyjnie bowiem nie potrafimy dojrzeć żadnego związku między zdaniem "5 = 4" a zdaniem: "B. Russell jest papieżem". Intuicji nie można jednak wierzyć ślepo, jest bowiem zawodna. Russell podjął zadanie i rozwiązał je w wyniku następującego rozumowania:
Opierając się na regule głoszącej, że od obu stron równości wolno odjąć tę samą liczbę, odejmuję od obu stron równości: "5 = 4", liczbę 3. Wyprowadzam w ten sposób ze zdania "5 = 4" zdanie "2 = 1".
Dowód, że jestem papieżem, jest już teraz zupełnie prosty: papież i ja to dwie osoby, ale 2 = 1 (w tym przypadku papież i B. Russell, czyli dwie osoby są jedną osobą), więc jestem papieżem.
Rozumowanie to jest zupełnie poprawne, zatem początkowa intuicja zgodnie z którą zadanie dane Russellowi wydawało się nierozwiązalne, okazała się zawodna.
Zdanie "B. Russell jest papieżem" rzeczywiście wynika ze zdania "5 = 4". Jest to przykład wynikania fałszu z fałszu (odpowiednik czwartego wiersza matrycy).
Równie łatwo możemy wykazać, że z tego samego zdania fałszywego wynika zdanie prawdziwe, np. zdanie "B. Russell jest wykształcony".
Wystarczy do już wyprowadzonego zdania "B. Russell jest papieżem" dodać oczywiście prawdziwe zdanie "Każdy papież jest wykształcony" i mamy:
• B. Russell jest papieżem
• Każdy papież jest wykształcony
zatem B. Russell jest wykształcony
|
… a tu bloger Gżdacz potwornie szydzi (i słusznie) zarówno z logiki formalnej ziemian (Cytat pierwszy) jak i z samego dowodu Russella (cytat drugi):
[link widoczny dla zalogowanych]
Gżdacz napisał: |
Jeśli 2+2=5, to jestem papieżem
Z książki Johna D. Barrowa Kres możliwości? wypisuję cytaty, które są cytatami drugiego rzędu, bo w rzeczonej książce są to również cytaty.
Cytat pierwszy (s. 226).
Sądzę, że mistycyzm można scharakteryzować jako badanie tych propozycji, które są równoważne swoim zaprzeczeniom. Z zachodniego punktu widzenia, klasa takich propozycji jest pusta. Ze wschodniego punktu widzenia klasa ta jest pusta wtedy i tylko wtedy, kiedy nie jest pusta. (Raymond Smullyan)
Cytat drugi (s. 226) wymaga lekkiego wprowadzenia.
Warunkiem niesprzeczności systemu w logice klasycznej jest ścisły podział zdań na prawdziwe bądź fałszywe, bowiem ze zdania fałszywego można wywnioskować dowolne inne, fałszywe bądź prawdziwe.
Kiedy Bertrand Russell wypowiedział ten warunek na jednym z publicznych wykładów jakiś sceptyczny złośliwiec poprosił go, by udowodnił, że jeśli 2 razy 2 jest 5, to osoba pytająca jest Papieżem. Russell odparł:
Jeśli 2 razy 2 jest 5, to 4 jest 5; odejmujemy stronami 3 i wówczas 1=2. A że pan i Papież to 2, więc pan i Papież jesteście jednym!
W ramach zadania domowego zadałem sobie wykazanie, że jeśli Napoleon Bonaparte był kobietą, to ja jestem jego ciotką. Na razie zgłaszam "bz".
Autor: Gżdacz o 21:30 |
Podsumowując:
Mam nadzieję, że w tym momencie każdy ziemski matematyk rozumie dlaczego nie ma sensu moja dyskusja z fanatykami Klasycznego Rachunku Zdań, gdzie ja stosuję definicje obowiązujące w algebrze Kubusia (np. definicję równoważności z algebry Kubusia) a fanatyk KRZ swoje, jedynie słuszne definicje.
Wielu matematyków doskonale rozumie, że aktualna logika matematyczna ziemian to szpital psychiatryczny - dowód w kolejnym punkcie.
A3 Logika, sens i wątpliwości
Pełna treść artykułu zawodowego matematyka, który odważył się poddać w wątpliwość sens aktualnej logiki matematycznej Ziemian.
Dlaczego takich matematyków jest tak mało?
Bo zawsze są wściekle atakowani przez fanatyków Klasycznego Rachunku Zdań.
Kim jest pan Marek Kordos?
[link widoczny dla zalogowanych]
Wikipedia napisał: |
Marek Tomasz Kordos - polski matematyk, doktor habilitowany, geometra i historyk matematyki oraz jej popularyzator.
Życiorys:
Założyciel i wieloletni redaktor naczelny miesięcznika Delta, autor wielu książek, współzałożyciel Ośrodka Kultury Matematycznej oraz Stowarzyszenia na rzecz Edukacji Matematycznej. Zatrudniony na stanowisku profesora nadzwyczajnego pracuje jako wykładowca akademicki na Wydziale Matematyki, Informatyki i Mechaniki Uniwersytetu Warszawskiego. Specjalizuje się w geometrii i historii matematyki. Doktorat i habilitację uzyskał za prace z geometrii rzutowo-metrycznych. |
[link widoczny dla zalogowanych]
Logika, sens i wątpliwości
Marek Kordos
Delta, marzec 2013
Już przed laty, gdy brałem udział w tworzeniu jednej z kolejnych reform nauczania matematyki, miałem poważne wątpliwości, czy umieszczanie w programach nauczania matematyki (podstawach programowych, wykazach efektów nauczania, podręcznikach itp.) działu logika jest zgodne ze zdrowym rozsądkiem.
Oczywiście, wiem, że wielu głosi, iż nauczanie matematyki (jak niegdyś łaciny, której się zresztą uczyłem) to nauka logicznego myślenia. Ale, gdy czytałem otwierające wówczas podręczniki do liceum rozdziały poświęcone logice, trudno mi było powstrzymać się od wrażenia, że nie ma w nich żadnego sensu. Nie wymienię, rzecz jasna, żadnego konkretnego podręcznika (po co mi rozprawy sądowe – przecież podręcznik to wielkie pieniądze), ale wrażenie przy lekturze każdego z nich było podobne.
Od razu chciałbym powiedzieć, że nie chodzi o opinię, iż logika nigdy matematyce nie pomogła, bo unikanie błędów nie jest aktem twórczym (patrz Nicolas Bourbaki, Elementy historii matematyki). Chodzi o coś więcej. Ale nie śmiałem nalegać na usunięcie tego działu ze szkolnego nauczania, bo jeśli wszyscy widzą w nim sens, to może on tam – wbrew pozorom – istnieje.
Dopiero na sympozjum z okazji dziewięćdziesięciolecia Profesora Andrzeja Grzegorczyka dowiedziałem się, że moje wątpliwości nie są odosobnione i nawet w Instytucie Filozofii i Socjologii PAN prowadzone są prace nad taką modyfikacją logiki, by jej wady usunąć.
Co to za wady? Proszę spojrzeć na zdanie:
Dwa plus dwa równa się cztery wtedy i tylko wtedy, gdy Płock leży nad Wisłą.
Oczywiście, zdanie to jest prawdziwe, ale czy ma sens? Przecież między pewnym faktem arytmetycznym a innym faktem geograficznym żadnego związku nie ma. Dlaczego więc chcemy twierdzić (ba, uczyć tego), że te dwa zdania są równoważne?
Albo zdanie:
Jeśli dwa plus dwa jest równe pięć, to zachodzi twierdzenie Pitagorasa.
Z punktu widzenia logiki to zdanie jest prawdziwe. Tu już po obu stronach implikacji są zdania dotyczące faktów matematycznych. Dlaczego jednak chcemy zmusić młodego człowieka, by widział w tym sens?
Wyjaśnienie jest proste: w pierwszym przypadku chodzi o to, że równoważność zdań ma miejsce, gdy wartość logiczna obu zdań jest taka sama; w drugim – o to, że implikacja jest poprawna, gdy ma fałszywy poprzednik.
A więc logika sprowadza nasz świat do zbioru dwuelementowego, nic przeto dziwnego, że rzeczy absolutnie niepołączone żadnym znaczeniowym (semantycznym) związkiem muszą się znajdować w przynajmniej jednej z dwóch komórek, do jakiejś muszą trafić.
Powstają dwa pytania. Po pierwsze, czemu logika została tak skonstruowana, że – abstrahując od sensu – okalecza pojęciowy świat? Po drugie, czy faktycznie należy trzymać ją jak najdalej od młodzieży, bo tylko ją demoralizuje, każąc za wiedzę uważać takie androny, jak przytoczone powyżej?
Odpowiedź na pierwsze pytanie jest dość prosta. Nowoczesna logika formalna została stworzona (jak wielu uważa) przez Gottloba Fregego (1848-1925) tak, by obsługiwała matematykę, a tę rozumiano wówczas jako badanie prawdziwości zdań języków formalnych.
Odpowiedzi na drugie pytanie de facto nie ma. Tłumaczymy się z używania takich abstrahujących od znaczeń spójników logicznych tym, że alternatywa, koniunkcja i negacja są sensowne; że chcemy, aby młody człowiek wiedział, że zaprzeczeniem zdania, iż istnieje coś mające własność A, jest to, że wszystkie cosie własności A nie mają; że implikacja ze zdania prawdziwego daje jednak tylko zdania prawdziwe itd., itp.
Ale naprawdę chodzi o to, że – jak z małżeństwem i demokracją – lepszej propozycji dotąd nie wynaleziono. A szkoda.
A4 Dlaczego przez 2500 lat ziemscy matematycy prali sobie mózgi gównem KRZ?
Przyczyna jest bardzo prosta:
1.
Załóżmy, że poszedłbym na studia matematyczne (byłem w tym dobry)
2.
Załóżmy, co bardzo mało prawdopodobne, że w czasie studiów matematycznych zaczynam pracę nad algebrą Kubusia twierdząc że KRZ jest potwornie śmierdzącym gównem.
3.
Czy ktoś ma cień wątpliwości co do mojego smutnego końca, czyli wywalenia już na I roku ze studiów matematycznych z powodu niezaliczenia „logiki matematycznej”?
Dokładnie w ten sposób to działało przez 2500 lat (od Sokratesa).
Czy ktoś wyobraża sobie studenta matematyki mówiącego do swojego wykładowcy:
100% definicji którymi się pan posługuje w zakresie logiki matematycznej to potwornie śmierdzące gówno - poprawne definicje znam tylko ja, student I roku matematyki.
Dokładnie taka jest prawda:
Dosłownie wszystkie definicje z zakresu logiki matematycznej ziemscy matematycy mają potwornie spieprzone, a winę za to wszystko ponosi Szatan który od 2500 lat włada mózgami ziemskich matematyków zwany Klasycznym Rachunkiem Zdań.
Jak można było przez 2500 lat nie zauważyć banału, iż zdania warunkowe „Jeśli p to q” dotyczące zbiorów opowiadają o wzajemnych relacjach zbiorów p i q przez wszystkie możliwe przeczenia p i q?
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Przykład:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to na 100% => jest podzielna przez 2
P8=>P2 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8..]
Oczywiście dowód iż zachodzi relacja podzbioru => między poprzednikiem p=P8 a następnikiem q=P2:
P8=[8,16,24..] => P2=[2,4,6,8…]
jest trywialny dla każdego matematyka.
Problem w tym, że żaden ziemski matematyk nie ma pojęcia o fundamencie jedynej poprawnej logiki matematycznej w naszym Wszechświecie, algebrze Kubusia.
Fundament algebry Kubusia jest nieprawdopodobnie trywialny!
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p=>q = ~p+q
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p~>q = p+~q
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Dokładnie z powodu wyżej opisanego nie spieszę się z wyjściem algebry Kubusia na ziemskie fora matematyczne, bo jest bardzo prawdopodobne, że ziemscy matematycy z wypranymi mózgami gównem zwanym KRZ wywalą mnie na zbity pysk z każdego matematycznego forum.
Czyż nie taka jest dotychczasowa prawda panowie ziemscy matematycy?
Poza tym po 15 latach ciężkiej harówy tzn. po napisaniu 30tys postów w temacie logika matematyczna (średnio 5 postów dziennie) należy mi się solidny odpoczynek, co nie oznacza że nic w temacie logika matematyczna nie robię.
Aktualnie odpoczywam … ale co jakiś czas kosmetycznie koryguję przekaz algebry Kubusia, na przykład w dniu dzisiejszym (19-09-2021) ujednoliciłem przekaz wszystkich możliwych operatorów logicznych.
1.
p||=>q - operator implikacji prostej p|=>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na dwa pytania o p i ~p:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0)=1*1 =1 - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2: ~p|~>~q = (A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) =1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
2.
p||~>q - operator implikacji odwrotnej p|~>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(0)*1=1*1 =1 - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2: ~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)*(B2: ~p=>~q) = ~(0)*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
3.
p|<=>q - operator równoważności p<=>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
RA1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1 =1 - co się stanie jeśli zajdzie p?
RA2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2: ~p=>~q) =1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~p
4.
p|$q - operator „albo”($) p$q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
AA1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = p<=>~q - co się stanie jeśli zajdzie p?
AA2B2: ~p$~q=(A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q)=~p<=>q - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
5.
p||~~>q - operator chaosu p|~~>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
CA1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = ~(0)*~(0)=1*1 =1 - co się stanie jeśli zajdzie p
CA2B2: ~p|~~>~q = ~(A2: ~p~>~q)*~(B2: ~p=>~q)=~(0)*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Wto 15:46, 21 Cze 2022, w całości zmieniany 91 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Czw 13:20, 01 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
1.0 Kubusiowa teoria zbiorów
Spis treści
1.0 Kubusiowa teoria zbiorów 1
1.1 Elementarne działania logiczne na zbiorach 2
1.1.1 Suma logiczna zbiorów 2
1.1.2 Iloczyn logiczny zbiorów 3
1.1.3 Różnica (-) zbiorów 3
1.2 Definicje podstawowe w Kubusiowej teorii zbiorów 4
1.2.2 Definicja warunku wystarczającego => w zbiorach 6
1.2.3 Definicja warunku koniecznego ~> w zbiorach 7
1.3 Dziedzina 8
1.3.1 Zaprzeczenie zbioru 8
1.3.2 Nazwa własna zbioru 8
1.3.3 Dziedzina użyteczna w języku potocznym 9
1.4 Definicja zdania warunkowego „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia 10
1.4.1 Definicja zdania warunkowego „Jeśli p to q” w praktycznym wykorzystaniu 10
1.5 Krótka teoria równoważności 12
1.5.1 Zdania warunkowe typu „Jeśli a to a” 17
1.6 Definicja definicji 21
1.0 Kubusiowa teoria zbiorów
Kubusiowa teoria zbiorów to nieznana ziemianom teoria zbiorów dla potrzeb logiki matematycznej, algebry Kubusia.
Definicja pojęcia:
Pojęcie to wyrażenie zrozumiałe dla człowieka
Przykłady pojęć zrozumiałych:
p = [pies, koło, miłość, krasnoludek, zbór wszystkich zwierząt ...]
Przykłady pojęć niezrozumiałych:
q = [agstd, sdked …]
Pojęcia mają wartości logiczne:
1 = prawda, gdy pojęcie jest zrozumiałe (np. pies)
0 = fałsz, gdy pojęcie jest niezrozumiale (np. agstd)
Prawa Prosiaczka
Prawa Prosiaczka omówiono szczegółowo w „Nowej algebrze Boole’a” pkt. 1.3
I Prawo Prosiaczka:
Prawda (=1) w logice dodatniej (bo p) jest tożsama z fałszem (=0) w logice ujemnej (bo ~p)
(p=1) = (~p=0)
##
II Prawo Prosiaczka:
Prawda (=1) w logice ujemnej (bo ~p) jest tożsama z fałszem (=0) w logice dodatniej (bo p)
(~p=1) = (p=0)
Gdzie:
## - różne na mocy definicji
Przykład 1.
[pies]=1 - bo prawdą jest (=1) iż wiem co znaczy pojęcie pies
Prawo Prosiaczka:
(p=1) = (~p=0)
Nasz przykład:
([pies]=1) = (~[pies]=0) - na mocy prawa Prosiaczka
stąd zdanie tożsame do 1:
~[pies]=0 - fałszem jest (=0), że nie wiem (~) co znaczy pojęcie [pies]
Przykład 2.
agstd=0 - bo fałszem jest (=0) iż wiem co znaczy pojęcie „agstd”
Prawo Prosiaczka:
(agstd=0) = (~agstd=1)
stąd zdanie tożsame do 3:
~agstd=1 - prawdą jest (=1), że nie wiem (~) co znaczy pojęcie agstd
Prawo Rekina:
Żaden człowiek nie posługuje się w języku potocznym pojęciami których nie rozumie
Definicja elementu zbioru:
Element zbioru to dowolne pojęcie zrozumiałe przez człowieka, które umieści w swoim zbiorze
Definicja zbioru:
Zbiór to zestaw dowolnych pojęć zrozumiałych dla człowieka
Zauważmy, że w definicji zbioru nie ma zastrzeżenia, iż elementem zbioru nie może być podzbiór, czy też zbiór.
1.1 Elementarne działania logiczne na zbiorach
Elementarne działania na zbiorach to:
(+) - suma logiczna zbiorów
(*) - iloczyn logiczny zbiorów
(-) - różnica logiczna zbiorów
1.1.1 Suma logiczna zbiorów
Suma logiczna (+) zbiorów:
Y=p+q
Wszystkie elementy zbiorów p i q bez powtórzeń
Oznaczmy skrótowo:
K - Kubuś
T - Tygrysek
P - Prosiaczek
Zdefiniujmy dwa zbiory p i q:
p=[K, T] =1 - bo zbiór niepusty
q=[T, P] =1 - bo zbiór niepusty
Y=p+q=[K,T]+[T,P]=[K,T,T,P] = [K+T+T+P] = [K+T+P] = [K,T,P] =1 - bo zbiór wynikowy niepusty
Bo prawo Algebry Boole’a:
p+p =p
Uwaga:
Przecinek przy wyliczaniu elementów zbioru jest tożsamy ze spójnikiem „lub”(+) z algebry Boole’a co pokazano i udowodniono wyżej.
1.1.2 Iloczyn logiczny zbiorów
Iloczyn logiczny (*) zbiorów:
Y = p*q
Wspólne elementy zbiorów p i q bez powtórzeń
Y = p*q =1 - gdy zbiory p i q mają (=1) co najmniej jeden element wspólny (zbiór wynikowy jest niepusty)
Y = p*q =0 - gdy zbiory p i q nie mają (=0) elementu wspólnego (są rozłączne)
Oznaczmy skrótowo:
K - Kubuś
T - Tygrysek
P - Prosiaczek
S - Słoń
Zdefiniujmy zbiory p, q, r:
p=[K,T] =1 - bo zbiór niepusty
q=[T,P] =1 - bo zbiór niepusty
r=[P,S] =1 - bo zbiór niepusty
Y=p*q=[K,T]*[T,P]=[T] =1 - zbiory p i q mają (=1) co najmniej jeden element wspólny
Y=p*r=[K,T]*[P,S] =[] =0 - zbiory p i r nie mają (=0) elementu wspólnego
Powyższe wyniki można uzyskać poprzez wymnażanie logiczne zbiorów.
Przykład:
p*q = [K+T]*[T+P] = K*T + K*P + T*T + T*P =[] + [] + T + [] = T
bo:
K*T+ K*P + T*P =[]+[]+[] =0+0+0 =0 - iloczyn logiczny „*” zbiorów (pojęć) rozłącznych jest zbiorem pustym
T*T =T
bo prawo algebry Boole’a:
p*p =p
Jak widzimy, przy wyliczaniu elementów zbioru przecinek jest tożsamy ze spójnikiem „lub”(+) rodem z algebry Boole’a.
1.1.3 Różnica (-) zbiorów
Różnica (-) zbiorów:
Y=p-q
Wszystkie elementy zbioru p pomniejszone o elementy zbioru q
Oznaczmy:
K - Kubuś
T - Tygrysek
p=[K,T] =1 - bo zbiór niepusty
q=[T] =1 - bo zbiór niepusty
Stąd:
Y=p-q = [K,T]-[T] =[K+T-T] =[K] =1 - bo zbiór wynikowy niepusty
Y=q-p =[K]-[K,T]=[K-(K+T]=[K-K-T]= [-T] =[-T] =[] =0 - bo zbiór wynikowy pusty
[-T] = []-T =[]
Prawo odejmowania zbiorów:
Jeśli w operacji odejmowania zbiorów wynikowy zbiór jest z minusem {-} to taki zbiór zamieniamy na zbiór pusty [].
1.2 Definicje podstawowe w Kubusiowej teorii zbiorów
Przypomnijmy znane już definicje podstawowe.
Definicja pojęcia:
Pojęcie to wyrażenie zrozumiałe dla człowieka
Przykłady pojęć zrozumiałych:
p = [pies, miłość, krasnoludek, ZWZ, LN ...]
Przykłady pojęć niezrozumiałych:
q = [agstd, sdked …]
Pojęcia mają wartości logiczne:
1 = prawda, gdy pojęcie jest zrozumiałe (np. pies)
0 = fałsz, gdy pojęcie jest niezrozumiale (np. agstd)
Prawo Rekina:
Żaden człowiek nie posługuje się w języku potocznym pojęciami których nie rozumie
Definicja elementu zbioru:
Element zbioru to dowolne pojęcie zrozumiałe przez człowieka, które umieści w swoim zbiorze
Definicja zbioru:
Zbiór to zestaw dowolnych pojęć zrozumiałych dla człowieka
Zauważmy, że w definicji zbioru nie ma zastrzeżenia, iż elementem zbioru nie może być podzbiór, czy też zbiór.
Definicja Uniwersum:
Uniwersum to zbiór wszelkich pojęć zrozumiałych dla człowieka.
Czyli:
U = [pies, miłość, krasnoludek ...] - wyłącznie pojęcia rozumiane przez człowieka (zdefiniowane)
Uniwersum człowieka jest dynamiczne tzn. rozszerza się gdy się uczymy (poznajemy nowe pojęcia) i zawęża gdy zapominamy wyuczonych kiedyś pojęć. Na mocy definicji w żadnym momencie nie możemy wyjść poza swoje, indywidualne Uniwersum.
Zauważmy, że zaledwie 40 lat temu pojęcie „Internet” było zbiorem pustym, nie istniało - ale w dniu dzisiejszym już tak nie jest, Uniwersum ludzkości rozszerzyło się o to pojęcie, znane praktycznie każdemu człowiekowi na Ziemi.
Podobnie będzie z algebrą Kubusia, aktualnie wyłącznie mieszkańcy 100-milowego lasu ją znają i rozumieją, ale wkrótce pojęcie „algebra Kubusia” znane będzie każdemu ziemianinowi od 5-cio latka poczynając … po prostu, algebra Kubusia będzie uczona we wszystkich ziemskich przedszkolach - oczywiście w formie zabawy praktycznej, bez teorii którą znają wszystkie żywe stworzenia, nie będąc tego świadomym.
Definicja zbioru pustego []:
Zbiór pusty to zbiór zawierający zero pojęć zrozumiałych dla człowieka
Czyli:
[] = [agstd, sdked …] - wyłącznie pojęcia niezrozumiałe dla człowieka (jeszcze niezdefiniowane)
Definicja dziedziny absolutnej DA:
Dziedzina absolutna DA to zbiór wszelkich pojęć możliwych do zdefiniowania w naszym Wszechświecie.
Zbiór wszystkich zbiorów:
Zbiór wszystkich zbiorów jest tożsamy z dziedziną absolutną DA.
Definicja Uniwersum:
Uniwersum U to zbiór wszelkich pojęć zrozumiałych dla człowieka.
Definicja zbioru pustego []:
Zbiór pusty [] to zbiór zawierający zero pojęć zrozumiałych dla człowieka.
Zbiór pusty zawiera nieskończenie wiele pojęć niezrozumiałych dla człowieka, jeszcze nie zdefiniowanych. Definiować elementy w naszym Wszechświecie może wyłącznie człowiek, świat martwy sam sobie nic nie definiuje.
Przed pojawieniem się człowieka na ziemi zawartość zbioru pustego była taka:
[] - wszystkie elementy naszego Wszechświata w sensie absolutnym, nie ma jeszcze człowieka który by cokolwiek definiował.
W dniu dzisiejszym sytuacja jest inna, taka:
Kod: |
T1
Algebra Kubusia:
-------------------------------------------------------------------
| Zbiór pusty [] | Uniwersum U |
| Pojęcia jeszcze przez człowieka | Pojęcia przez człowieka już |
| niezdefiniowane | zdefiniowane |
| Niezrozumiałe dla człowieka | Zrozumiałe dla człowieka |
| | |
-------------------------------------------------------------------
| DA - dziedzina absolutna |
-------------------------------------------------------------------
|
Na mocy powyższego zachodzi:
[] = ~U - zbiór pusty [] to zaprzeczenie Uniwersum U w dziedzinie absolutnej DA
U = ~[] - zbiór Uniwersum U to zaprzeczenie zbioru pustego [] w dziedzinie absolutnej DA
Na mocy definicji dziedziny absolutnej mamy:
1: U+~U = U+[] =U =1
2: U*~U = U*[] =[] =0
Komentarz:
1.
Do zbioru Uniwersum (pojęcia zrozumiałe dla człowieka) możemy dodać elementy ze zbioru ~U (pojęcia niezrozumiałe dla człowieka), ale na mocy definicji Uniwersum wszelkie elementy ze zbioru ~U=[] musimy natychmiast usunąć, inaczej gwałcimy definicję Uniwersum.
2.
U*~U=[] =0
Iloczyn logiczny elementów ze zbioru U (pojęcia zrozumiałe dla człowieka) i ~U (pojęcia niezrozumiałe dla człowieka) jest zbiorem pustym tzn. nie ma ani jednego elementu wspólnego w zbiorach U i ~U=[].
Prawo Owieczki:
Prawdziwe jest zdanie ziemskich matematyków iż „ze zbioru pustego [] wynika wszystko” wtedy i tylko wtedy gdy definicje zbioru pustego [] i Uniwersum U będą zgodne z definicjami obowiązującymi w algebrze Kubusia.
1.2.2 Definicja warunku wystarczającego => w zbiorach
Definicja podzbioru => w algebrze Kubusia:
Zbiór p jest podzbiorem => zbioru q wtedy i tylko wtedy gdy wszystkie elementy zbioru p należą do zbioru q
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy relacja podzbioru => jest (=1) spełniona
Inaczej:
p=>q =0 - wtedy i tylko wtedy gdy relacja podzbioru => nie jest (=0) spełniona
Definicja warunku wystarczającego => w zbiorach:
Jeśli p to q
p=>q =1
Zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q
Innymi słowy:
Definicja warunku wystarczającego => jest (=1) spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q
Inaczej:
Jeśli p to q
p=>q =0
Zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q
Innymi słowy:
Definicja warunku wystarczającego => nie jest (=0) spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q
Matematycznie zachodzi tożsamość:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p=>q = ~p+q
Przykład:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to na 100% => jest podzielna przez 2
Innymi słowy:
Każda liczba podzielna przez 8 jest podzielna przez 2
P8=>P2 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8..]
Definicja warunku wystarczającego => jest spełniona (=1) bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8..]
cnd
(dowód przez pokazanie)
1.2.3 Definicja warunku koniecznego ~> w zbiorach
Definicja nadzbioru ~> w algebrze Kubusia:
Zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p zawiera co najmniej wszystkie elementy zbioru q
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy relacja nadzbioru ~> jest (=1) spełniona
Inaczej:
p~>q =0 - wtedy i tylko wtedy gdy relacja nadzbioru ~> nie jest (=0) spełniona
Definicja warunku koniecznego ~> w zbiorach:
Jeśli p to q
p~>q =1
Zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q
Innymi słowy:
Definicja warunku koniecznego ~> jest (=1) spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q
Inaczej:
Jeśli p to q
p~>q =0
Zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru q
Innymi słowy:
Definicja warunku koniecznego ~> nie jest (=0) spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru q
Matematycznie zachodzi tożsamość:
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p~>q = p+~q
Przykład:
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 to może ~> być podzielna przez 8
P2~>P8 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 2 jest warunkiem koniecznym ~> dla jej podzielności przez 8 bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest nadzbiorem ~> zbioru P8=[8,16,24..]
Innymi słowy:
Definicja warunku koniecznego ~> jest spełniona (=1) bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru P8=[8,16,24..]
cnd
(dowód przez pokazanie)
1.3 Dziedzina
Definicja dziedziny:
Dziedzina to dowolnie wybrany zbiór na którym operujemy
Ograniczeniem górnym w definiowaniu dziedziny jest Uniwersum (zbiór wszystkich pojęć zrozumiałych dla człowieka)
Zbiór pusty [] to zero pojęć zrozumiałych dla człowieka, zatem na tym zbiorze nie możemy operować
Wniosek:
Z definicji nie możemy przyjąć zbioru pustego za dziedzinę.
1.3.1 Zaprzeczenie zbioru
Definicja zaprzeczenia (~) zbioru:
Zaprzeczeniem (~) zbioru p nazywamy uzupełnienie zbioru p do dziedziny D
~p=[D-p]
Matematycznie zachodzi tożsamość:
Zaprzeczenie zbioru (~) = Negacja zbioru (~)
Uwaga:
Aby zapisać zbiór ~p będący negacją zbioru p musimy określić wspólną dziedzinę dla zbiorów p i ~p
Definicja dziedziny:
p+~p =D =1 - zbiór ~p jest uzupełnieniem zbioru p do wspólnej dziedziny D
p*~p =[] =0 - zbiory p i ~p są rozłączne, iloczyn logiczny zbiorów jest zbiorem pustym []
Przykład:
K = Kubuś
T = Tygrysek
p=[K] - definiujemy zbiór p
D=[K,T] - definiujemy dziedzinę
Stąd:
~p=[D-p] = [(K+T)-K]=[T]
1.3.2 Nazwa własna zbioru
Rozróżniamy dwa rodzaje zbiorów ze względu na nazwę:
- zbiory mające nazwę własną
- zbiory nie mające nazwy własnej
Definicja nazwy własnej zbioru:
Nazwa własna zbioru to nazwa jednoznacznie opisująca dany zbiór w sposób zrozumiały dla wszystkich ludzi
Przykład zbioru mającego nazwę własną:
ZWZ - zbiór wszystkich zwierząt
Przykład zbioru nie mającego nazwy własnej:
p = [ZWZ, miłość, samolot]
W języku potocznym z oczywistych względów użyteczne są wyłącznie dziedziny mające nazwy własne, zrozumiałe dla wszystkich, gdzie nie trzeba wypisywać wszystkich pojęć zawartych w dziedzinie.
1.3.3 Dziedzina użyteczna w języku potocznym
Definicja dziedziny użytecznej w języku potocznym:
Dziedzina użyteczna w języku potocznym do dowolny zbiór na którym operujemy mający nazwę własną nie będący Uniwersum.
Uniwersum - zbiór wszelkich pojęć zrozumiałych dla człowieka.
W języku potocznym nikt nie używa pojęcia Uniwersum w przeciwieństwie do np. zbioru wszystkich zwierząt.
Rozważmy poniższe dziedziny (ZWZ, ZWS, U) mające nazwy własne:
Weźmy zbiór jednoelementowy:
P=[pies] - zbiór P zawiera tylko jeden element [pies].
Uwaga:
Nie jest tu istotne że różnych psów jest bardzo dużo bo:
pies Jasia = pies Zuzi = po prostu [pies]
[pies]+[pies] = [pies] - prawo algebry Boole’a (p+p=p)
Pojęcia [pies] są tożsame, nieistotne jest że jeden pies należy do Jasia a drugi do Zuzi.
[pies]*[pies] = [pies] - prawo algebry Boole’a (p*p=p)
A.
Dla zbioru P=[pies] przyjmijmy dziedzinę:
ZWZ - zbiór wszystkich zwierząt
Stąd mamy zbiór ~P:
~P=[ZWZ-P] - zbiór wszystkich zwierząt minus jeden element P=[pies]
B.
Dla zbioru P=[pies] przyjmijmy dziedzinę:
ZWS - zbiór wszystkich ssaków
Stąd mamy zbiór ~P:
~P=[ZWS-P] - zbiór wszystkich ssaków minus jeden element P=[pies]
Wnioski:
Przyjęte dziedziny A i B mają poprawne nazwy własne należące do Uniwersum i nie są tożsame z Uniwersum, zatem te dziedziny są poprawne matematycznie i są to dziedziny użyteczne.
a)
Dziedzina A (ZWZ) wskazuje nam, że interesuje nas wyłącznie zbiór wszystkich zwierząt, nic poza tą dziedziną nas nie interesuje, czyli pojęcia spoza dziedziny ZWZ są dla nas puste z definicji.
b)
Dziedzina B (ZWS) mówi nam że operujemy na zbiorze wszystkich ssaków, nic poza tą dziedziną nas nie interesuje, czyli pojęcia spoza dziedziny ZWS są dla nas puste z definicji.
Przykład:
Twierdzenie proste Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych:
A1.
Jeśli trójkąt jest prostokątny (TP) to na 100% => zachodzi w nim suma kwadratów (SK)
TP=>SK =1
W twierdzeniu Pitagorasa dziedziną użyteczną jest:
ZWT - zbiór wszystkich trójkątów
Dziedzina ZWT wskazuje nam, że interesują nas wyłącznie trójkąty, nic poza tą dziedziną nas nie interesuje, czyli pojęcia spoza dziedziny ZWT są dla nas puste z definicji
Nie interesują nas tu żadne pojęcia spoza dziedziny ZWT, o czym w praktyce każdy matematyk wie - nikt nie będzie brał do ręki koła i sprawdzał czy zachodzi w nim suma kwadratów.
1.4 Definicja zdania warunkowego „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja zdania warunkowego „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia:
W dowolnym zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” zarówno poprzednik p jak i następnik q muszą mieć wspólną dziedzinę i być pojęciami niepustymi (różnymi od zera) we wszelkich możliwych przeczeniach {p, q, ~p, ~q}, co gwarantuje rozpoznawalność tych pojęć.
Jeśli w zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” którekolwiek z pojęć {p, q, ~p, ~q} ma wartość logiczną równą zero (zbiór/pojęcie puste) to takie zdanie jest fałszywe na gruncie algebry Kubusia.
Definicja zbioru pustego []:
Zbiór pusty [] to zbiór zawierający zero pojęć zrozumiałych dla człowieka.
Komentarz:
Analiza matematyczna dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” polega na badaniu relacji w zdarzeniach/zbiorach przez wszystkie możliwe przeczenia p i q {p, q, ~p, ~q}.
Jeśli którekolwiek z pojęć {p, q, ~p, ~q} jest pojęciem pustym o wartość logicznej równej 0, to z definicji nie możemy na nim operować bo definicja zbioru pustego jako zbioru zawierającego zero pojęć zrozumiałych dla człowieka to wyklucza.
Uwaga:
Zauważmy, że niniejsza definicja wywala w kosmos wszelkie zdania warunkowe „Jeśli p to q” w których poprzednik p lub następnik q mają twardą wartość logiczną (1 albo 0), czyli wywala na wieczne piekielne męki fundament Klasycznego Rachunku Zdań, „implikację materialną” - bez prawa powrotu na ziemię.
1.4.1 Definicja zdania warunkowego „Jeśli p to q” w praktycznym wykorzystaniu
Przykład A.
A.
Jeśli 2+2=5 to 2+2=6
Zarówno poprzednik p jak i następnik q jest tu twardym fałszem, czyli mamy:
{p=0, q=0, ~p=1, ~q=1}
Nie jest spełniony warunek konieczny ~> prawdziwości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” gdzie pojęcia p i q we wszelkich możliwych przeczeniach muszą być niepuste {p, q, ~p, ~q}
Rozstrzygnięcie:
Zdanie A jest fałszem
Przykład B.
B.
Jeśli 2+2=5 to 2+2=4
Poprzednik p jest tu twardym fałszem, zaś następnik q jest twardą prawdą, stąd mamy:
{p=0, q=1, ~p=1, ~q=0}
Nie jest spełniony warunek konieczny ~> prawdziwości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” gdzie pojęcia p i q we wszelkich możliwych przeczeniach muszą być niepuste {p, q, ~p, ~q}
Rozstrzygnięcie:
Zdanie B jest fałszem
Przykład C.
C.
Jeśli 2+2=4 to 2+2=5
Poprzednik p jest tu twardą prawdą, zaś następnik q twardym fałszem, stąd mamy:
{p=1, q=0, ~p=0, ~q=1}
Nie jest spełniony warunek konieczny ~> prawdziwości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” gdzie pojęcia p i q we wszelkich możliwych przeczeniach muszą być niepuste {p, q, ~p, ~q}
Rozstrzygnięcie:
Zdanie C jest fałszem
Przykład D.
D.
Jeśli 2+2=4 to Płock leży nad Wisłą
Poprzednik p jest tu twardą prawdą, i następnik q też jest twardą prawdą, stąd mamy:
{p=1, q=1, ~p=0, ~q=0}
Nie jest spełniony warunek konieczny ~> prawdziwości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” gdzie pojęcia p i q we wszelkich możliwych przeczeniach muszą być niepuste, czyli różne od zera {p, q, ~p, ~q}
Rozstrzygnięcie:
Zdanie D jest fałszem
Przykład E.
E.
Jeśli 2+2=4 to 2*3-2=4
Rozstrzygnięcie:
Logika matematyczna nie zajmuje się działaniami algebraicznymi, bowiem znane w logice matematycznej spójniki „i”(*) i „lub”(+) są fundamentalnie czym innym niż znane w matematyce klasycznej pojęcia „iloczyn algebraiczny”(*) i „suma algebraiczna”(+).
Dokładnie dlatego iż te pojęcia są totalnie różne, świat techniki (inżynierowie elektronicy) używa w algebrze Boole’a znaczków „i”(*) i „lub”(+) formalnie kolidujące z matematyką klasyczną.
Z punktu widzenia logiki matematycznej zdanie tożsame do powyższego brzmi:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest liczbą 4 to na 100%=> jest liczbą 4
L4=>L4 =1
Definicja warunku wystarczającego => jest spełniona bo każdy zbiór/pojęcie jest podzbiorem siebie samego
Zdaniem tym zajmiemy się w punkcie 1.5.1 bowiem najpierw musimy poznać krótką teorię równoważności.
1.5 Krótka teoria równoważności
Fundamentem jedynej poprawnej logiki matematycznej, algebry Kubusia, są zdania warunkowe „Jeśli p to q” gdzie między p i q występuje ścisły związek matematyczny w postaci:
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p=>q = ~p+q
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p~>q = p+~q
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
„=”, [=] - tożsame znaczki tożsamości logicznej
|
Definicja tożsamości logicznej „=”
A1: p=>q = A4: ~q=>~p - prawo kontrapozycji
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Przykład:
A1: P8=>P2 = A4: ~P2=>~P8
Zdania logicznie tożsame to:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8) to na 100% => jest podzielna przez 2 (~P2)
P8=>P2 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] jest (=1) podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8..]
cnd
(dowód przez pokazanie)
Mając udowodniony warunek wystarczający A1, na mocy prawa kontrapozycji mamy udowodnioną prawdziwość warunku wystarczającego => A4.
A4.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 2 (~P2) to na 100% => nie jest podzielna przez 8 (~P8)
~P2 =>~P8 =1
Niepodzielność dowolnej liczby przez 2 jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla jej niepodzielności przez 8 bo zbiór ~P2=[1,3,5,7,9..] jest podzbiorem zbioru ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..]
Prawdziwość warunku wystarczającego => A4 gwarantuje nam prawo kontrapozycji:
A4: ~P2=>~P8 = A1: P8=>P2
cnd
Definicja ziemskiego twierdzenia matematycznego:
Ziemskie twierdzenie matematyczne jest tożsame z definicją warunku wystarczającego => w algebrze Kubusia
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Matematyczna definicja równoważności p<=>q:
RA1B3: p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p) =1*1 =1
Gdzie:
A1: p=>q =1 - znane matematykom twierdzenie proste p=>q
B1: q=>p =1 - znane matematykom twierdzenie odwrotne q=>p
Matematyczna definicja równoważności jest doskonale znana każdemu matematykowi.
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
RA1B3: p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p) =1*1 =1
Całość czytamy:
Równoważność p<=>q jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy prawdziwe jest twierdzenie proste A1: p=>q i jednocześnie prawdziwe jest twierdzenie odwrotne B3: q=>p
Podstawmy tą definicję do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q =1
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q =1
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
„=”, [=] - tożsame znaczki tożsamości logicznej
|
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład tabeli prawdy równoważności p<=>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax oraz prawdziwość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Definicja matematyczna równoważności definiuje nam tożsamość zbiorów znaną każdemu matematykowi.
Matematyczna definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q (A1) i jednocześnie zbiór q jest podzbiorem => zbioru p (B3)
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = p<=>q
Dla B3 korzystamy z prawa Tygryska.
B3: q=>p = B1: p~>q
Stąd mamy tożsamą definicję tożsamości zbiorów.
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Klasyczna definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q (B1) i jednocześnie zbiór p jest podzbiorem => zbioru q (A1)
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Po skorzystaniu z powyższej tożsamości pojęć mamy definicję tożsamości zbiorów w 100% zgodną z Wikipedią.
Klasyczna definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest warunkiem koniecznym ~> dla zajścia q (B1) i jednocześnie zajście p jest warunkiem wystarczającym => dla zajścia q (A1)
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Treść zdań A1 I B1 w zbiorach należy rozumieć tak:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
Przykład:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8) to jest podzielna przez 2 (P2)
Badamy warunek wystarczający =>:
A1: P8=>P2 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 (P8) jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 (P2) bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2.4.6.8..]
Relacja podzbioru => jest tu spełniona.
cnd
(dowód przez pokazanie)
Badamy warunek konieczny ~> miedzy tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8) to jest podzielna przez 2 (P2)
B1: P8~>P2 =0
Podzielność dowolnej liczby przez 8 nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru P2=[2,4,6,8..]
Relacja nadzbioru ~> nie jest spełniona.
cnd
(dowód przez pokazanie)
Stąd mamy rozstrzygnięcie iż zdania A1 i B1 nie tworzą definicji równoważności bo:
P8<=>P2 = (A1: P8=>P2)*(B1: P8~>P2) =1*0 =0
cnd
Wniosek:
Zbiory P8 i P2 nie są tożsame.
Innymi słowy:
Zbiory P8=[8,16,24..] ## P2=[2,4,6,8..]
są różne na mocy definicji ##
Klasyczna definicja równoważności p<=>q
RA1B1:
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Całość czytamy:
Równoważność p<=>q jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> dla zajścia q (B1) i jednocześnie zajście p jest wystarczające => dla zajścia q (A1)
Innymi słowy w skrócie:
Równoważność p<=>q jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Zauważmy, że skrócona forma jest tu poprawna dzięki temu, że w znaczkach => i ~> mamy identyczny poprzednik p
A1: p=>q =1
B1: p~>q =1
p i q musi tu być tym samym p i q, inaczej błąd podstawienia.
Stąd równoważność klasyczną jednoznacznie definiuje wyłącznie prawa strona.
Klasyczna definicja równoważności
Zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Twierdzenie Kangurka:
Klasyczna definicja równoważności jest najczęściej wypowiadaną definicją w świecie człowieka.
Dowód:
Klikamy w googlach:
„konieczne i wystarczające”
Wyników: 15 300
„koniecznym i wystarczającym”
Wyników: 8 320
„potrzeba i wystarcza”
Wyników: 254 000!
Matematycznie zachodzi tożsamość pojęć:
konieczne ~> = potrzebne ~>
1.5.1 Zdania warunkowe typu „Jeśli a to a”
Weźmy następujący przykład klasycznej równoważności z Wikipedii:
[link widoczny dla zalogowanych]
Wikipedia napisał: |
Przykład.
Podzielność liczby naturalnej przez 2 i przez 3 jest warunkiem koniecznym i wystarczającym podzielności tej liczby przez 6 |
Zajmijmy się tym przykładem.
Przykład
Podzielność liczby naturalnej przez 2 i przez 3 jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => podzielności tej liczby przez 6
Definicja równoważności klasycznej użyta w przykładzie to:
RA1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)
Przyjmijmy następujący punkt odniesienia:
p=P2*P3
q=P6
Stąd mamy do udowodnienia równoważność klasyczną w zapisie aktualnym {P2,P3,P8} i podłożony pod nią zapis formalny {p, q}
Kod: |
RA1B1:
[P6=P2*P3]<=>P6 = (A1: [P6=P2*P3]=>P6)*(B1: [P6=P2*P3]~>P6) =?
p<=>q = (A1: p=>q )*(B1: p~>q ) =?
|
Dowód jest tu trywialny.
Twierdzenie znane matematykom:
Pm*Pn = Pm*n
Jako nie matematyk (jestem elektronikiem i dla mnie matematyką nr.1 jest algebra Boole’a) nie mam pojęcia jak dowodzi się to twierdzenie.
Fiklit (najlepszy matematyk z którym dyskutowałem) powiedział mi, że to twierdzenie jest prawdziwe więc żaden ziemski matematyk nie ma prawa udowodnić, że nie jest.
Mój dowód dla szczególnego przypadku m=2 i n=3 wykonany przeze mnie polegał na pokazaniu prawdziwości P2*P3=P6 na pierwszych elementach zbiorów P2 i P3 - mi to wystarcza, ale zawodowym matematykom na pewno nie.
Stąd mamy tożsamość zbiorów:
P2*P3 = P6
Dziedzina zdefiniowana w poprzedniku to:
LN=[1,2,3,4,5,6,7,8,9..]
Stąd:
P2=[2,4,6,8..] - zbiór liczb podzielnych przez 2
P3=[3,6,9 ..] - zbiór liczb podzielnych przez 3
P6=[6,12,18..] - zbiór liczb podzielnych przez 6
P2*P3 = P6
Czytamy:
Iloczyn logiczny zbiorów liczb podzielnych przez 2 i podzielnych przez 3 daje nam zbiór liczb podzielnych przez 6 (albo odwrotnie)
Innymi słowy:
Zachodzi matematyczna tożsamość zbiorów:
P2*P3 = P6
Stąd naszą równoważność z przykładu możemy zapisać jako:
Kod: |
T1
RA1B1:
[P6=P2*P3]<=>P6 = (A1: [P6=P2*P3]=>P6)*(B1: [P6=P2*P3]~>P6) =?
p<=>q = (A1: p=>q )*(B1: p~>q ) =?
|
Zauważmy, że zachodzi tożsamość zbiorów którą udowodniliśmy:
P6=P2*P3
Wynika z tego, że w definicji równoważności możemy pozostawić dowolny z członów P6 albo P2*P3.
Innymi słowy:
Tożsama definicja równoważności przyjmuje postać:
Kod: |
T2
RA1B1:
P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B1: P6~>P6) =?
p<=>q = (A1: p=>q )*(B1: p~>q ) =?
|
RA1B1: P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B1: P6~>P6) =1*1 =1
Dowód:
A1: P6=>P6 - każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego
B1: P6~>P6 - każdy zbiór jest nadzbiorem ~> siebie samego
cnd
Lewą stronę zapisanej równoważności czytamy:
Dowolna liczba jest podzielna przez 6 wtedy i tylko wtedy gdy jest podzielna przez 6
RA1B1: P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B1: P6~>P6) =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Podzielność dowolnej liczy przez 6 jest warunkiem koniecznym ~> (B1) i wystarczającym => (A1) dla jej podzielności przez 6
RA1B1: P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B1: P6~>P6) =1*1 =1
Definicja równoważności klasycznej z której skorzystano w przykładzie z Wikipedii jest następująca:
RA1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)
Dla B3 skorzystajmy z prawa Tygryska:
B3: p~>q = B1: q=>p
Stąd mamy tożsamą, matematyczną definicję równoważności.
Matematyczna definicja równoważności p<=>q:
RA1B3: p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p) =1*1 =1
Gdzie:
A1: p=>q =1 - znane matematykom twierdzenie proste p=>q
B1: q=>p =1 - znane matematykom twierdzenie odwrotne q=>p
Definicja ziemskiego twierdzenia matematycznego:
Ziemskie twierdzenie matematyczne jest tożsame z definicją warunku wystarczającego => w algebrze Kubusia
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Podstawmy nasz przykład do matematycznej definicji równoważności:
p = P6=P2*P3
q = P6
Kod: |
T3
RA1B3:
[P6=P2*P3]<=>P6 = (A1: [P6=P2*P3]=>P6)*(B3: P6=>[P6=P2*P3]) =?
p<=>q = (A1: p=>q )*(B3: q=>p ) =?
|
Zachodzi udowodniona tożsamość zbiorów:
P6=P2*P3
Stąd w równoważności RA1B3 możemy usunąć iloczyn logiczny zbiorów P2*P3 otrzymując:
Kod: |
T4
RA1B3:
P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B3: P6=>P6 ) =?
p<=>q = (A1: p=>q )*(B3: q=>p ) =?
|
Czyli:
RA1B3: P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B3: P6=>P6)
Lewą stronę czytamy:
Dowolna liczba naturalna jest podzielna przez 6 wtedy i tylko wtedy gdy jest podzielna przez 6
P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B3: P6=>P6)
ok
Zauważmy, że tu w przeciwieństwie do równoważności klasycznej prawej strony nie wolno nam czytać jako.
Odczyt pozornie poprawny:
RA1B3: P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B3: P6=>P6)
Równoważność P6<=>P6 jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy podzielność dowolnej liczby przez 6 jest warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 6 (B3) i jednocześnie podzielność dowolnej liczby przez 6 warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 6 (A1)
To jest bez sensu.
Gdzie jest błąd?
Zauważmy że:
W poprzedniku tego samego znaczka => mamy różne pudełka ze zbiorami:
W zdaniu A1 w poprzedniku znaczka => mamy pudełko p
W zdaniu B3 w poprzedniku znaczka => mamy pudełko q
co widać w tabeli T4.
Wniosek:
W odczycie pozornie poprawnym mamy błąd podstawienia.
Przeczytajmy dokładnie to samo w zapisie formalnym powiązanym z zapisem aktualnym:
[p=P6]<=>[q=P6] = (A1: [p=P6]=>[q=P6])*([q=P6]=>[p=P6]) =1*1 =1
Równoważność p<=>q jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy prawdziwe jest twierdzenie proste A1: (p=P6)=>(q=P6) i jednocześnie prawdziwe jest twierdzenie odwrotne B3: (q=P6)=>(p=P6).
Dowód:
A1: (p=P6) =>(q=P6) =1 - bo każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego
B3: (q=P6) => (p=P6) =1 - bo każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego
cnd
Doskonale widać, że dopiero teraz wszystko gra i buczy.
Jak to wytłumaczyć na poziomie abstrakcyjnym?
Jeśli dostaniemy dwa pudełka o nieznanej z góry zawartości (świat niezdeterminowany) z napisami:
p=[P6] - w pudełku p jest zbiór liczb podzielnych przez 6
q=[P6] - w pudełku q jest zbiór liczb podzielnych przez 6
to wcale nie oznacza iż pudełko q jest zbędne bowiem aby udowodnić tożsamość zbiorów p=q przez iterowanie musimy sprawdzić czy wszystkie elementy pudełka z napisem p=P6 należą do pudelka z napisem q=P6 oraz czy wszystkie elementy pudełka z napisem q=P6 należą do pudełka z napisem p=P6.
Zauważmy, że jeśli dowcipny Jaś do pudełka z napisem q=P6 dorzuci nam jedną liczbę niepodzielną przez 6 np. 2 to tożsamość zbiorów p=q szlag trafi bo:
Twierdzenie proste:
p=[P6] => q=[P6+2] =1 - definicja podzbioru => jest (=1) spełniona
ale!
Twierdzenie odwrotne:
q=[P6+2] => p=[P6] =0 - definicja podzbioru => nie jest (=0) spełniona
Wniosek:
W tym przypadku definicja równoważności jest fałszem bo:
p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p) =1*0 =0
Fałszywa równoważność p<=>q na mocy definicji oznacza brak tożsamości zbiorów/pojęć p=q
p=P6 ## q=[P6+2]
Gdzie:
## - zbiory różne na mocy definicji
cnd
Innymi słowy:
Nie wolno nam w definicji równoważności matematycznej zastosować pozornie poprawnego rozumowania:
P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B3: P6=>P6)
Podstawiam:
a=(P6=>P6)
a*a =a - prawo algebry Boole’a
stąd otrzymuję:
P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B3: P6=>P6) = (A1B3: P6=>P6)
Ponowne wyjaśnienie dlaczego nie wolno:
Kod: |
T5
W rzeczywistości jest tak:
P6<=>P6 = (A1: P6=>P6)*(B3: P6=>P6)
p<=>q = (A1: p=>q )*(B3: q=>p )
|
Z tabeli 5 odczytujemy:
[p=P6]<=>[q=P6] = ([p=P6]=>[q=P6])*([q=P6]=>[p=P6])
Oczywistym jest, że warunek wystarczający p=>q to fundamentalnie co innego niż warunek wystarczający w stronę przeciwną q=>p.
Innymi słowy:
Twierdzenie proste p=>q to fundamentalnie co innego niż twierdzenie odwrotne q=>p.
Definicja ziemskiego twierdzenia matematycznego:
Ziemskie twierdzenie matematyczne jest tożsame z definicją warunku wystarczającego => w algebrze Kubusia
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
Dowód iż warunek wystarczający p=>q to fundamentalnie co innego niż warunek wystarczający q=>p
Kod: |
T6
Definicja warunku wystarczającego => w kierunku od p do q
W ziemskiej matematyce to jest twierdzenie proste p=>q
Y = (p=>q) = ~p+q
#
~Y =~(p=>q) = p*~q
##
Definicja warunku wystarczającego => w kierunku do q do p
W ziemskiej matematyce to jest twierdzenie odwrotne q=>p
Y = (q=>p) = ~q+p
#
~Y =~(q=>p) = q*~p
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
## - różne na mocy definicji funkcji logicznej
|
Definicja znaczka różne na mocy definicji funkcji logicznych ##
Dwie funkcje logiczne Y są różne na mocy definicji ## wtedy i tylko wtedy gdy nie są tożsame i żadna z nich nie jest zaprzeczeniem drugiej.
Doskonale widać, że w tabeli T6 definicje obu znaczków # i ## są perfekcyjnie spełnione
1.6 Definicja definicji
Definicja definicji
Dowolna definicja czegokolwiek w naszym wszechświecie musi być jednoznaczna w obszarze Uniwersum
Gdzie:
Uniwersum to zbiór pojęć zrozumiałych dla człowieka.
Z reguły definicję podaje się w formie zdania twierdzącego które można zastąpić równoważnością p<=>q
Przykład.
Definicja kobiety:
Kobieta to człowiek zdolny do rodzenia dzieci
Definicja tożsama wyrażona równoważnością:
Dowolny człowiek jest kobietą wtedy i tylko wtedy gdy jest zdolny do rodzenia dzieci
K<=>R = (A1: K=>R)*(B1: K~>R)=1*1=1
Lewą stronę czytamy:
Bycie kobietą jest warunkiem koniecznym ~> (B1) i wystarczającym => (A1) by rodzić dzieci
K<=>R = (A1: K=>R)*(B1: K~>R)=1*1=1
Ta definicja jest powszechnie znana w świecie człowieka.
Dowód:
Klikamy na googlach:
„koniecznym i wystarczającym”
Wyników 7 460
cnd
Każda równoważność prawdziwa definiuje tożsamość pojęć/zbiorów, co udowodnimy przy okazji omawiania definicji równoważności.
Dla naszego przykładu możemy zapisać:
Pojęcie kobieta jest tożsame z człowiekiem zdolnym to rodzenia dzieci
K=R
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 23:39, 19 Wrz 2021, w całości zmieniany 23 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Czw 13:21, 01 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
2.0 Teoria rachunku zbiorów i zdarzeń
Spis treści
2.0 Teoria rachunku zbiorów i zdarzeń 2
2.1 Podstawowe spójniki implikacyjne w zbiorach 2
2.1.1 Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> 2
2.1.2 Definicja warunku wystarczającego => w zbiorach 2
2.1.3 Definicja warunku koniecznego ~> w zbiorach 3
2.1.4 Definicja kontrprzykładu w zbiorach 4
2.1.5 Prawo Kobry dla zbiorów 4
2.2 Podstawowe spójniki implikacyjne w zdarzeniach 5
2.2.1 Definicja zdarzenia możliwego ~~> 5
2.2.2 Definicja warunku wystarczającego => w zdarzeniach 5
2.2.3 Definicja warunku koniecznego ~> w zdarzeniach 6
2.2.4 Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach 6
2.2.5 Prawo Kobry dla zdarzeń 6
2.3 Warunki wystarczający => i konieczny ~> w rachunku zero-jedynkowym 6
2.3.1 Definicja znaczka różne # i różne na mocy definicji ## 7
2.3.2 Rachunek zero-jedynkowego warunków wystarczających => i koniecznych ~> 7
2.3.3 Definicja tożsamości logicznej [=] 10
2.4 Matematyczne związki warunków wystarczających => i koniecznych ~> 10
2.4.1 Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q” 12
2.4.2 Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia 13
2.5 Skąd biorą się prawa logiki matematycznej? 13
2.5.1 Prawo Kangurka i prawo Kangura 13
2.6 Definicje spójników implikacyjnych w pigułce 15
2.7 Prawo Kłapouchego 19
2.7.1 Prawo Kłapouchego determinujące implikację odwrotną CH|~>P 19
2.7.2 Prawo Kłapouchego determinujące implikację prostą P|=>CH 21
2.7.3 Matematyczny raj 5-cio latka 23
2.7.4 Prawo Kłapouchego a kot Schrödingera 26
2.8 Prawo Kameleona 28
2.0 Teoria rachunku zbiorów i zdarzeń
Rachunkiem zbiorów i rachunkiem zdarzeń rządzą identyczne prawa rachunku zero-jedynkowego.
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
2.1 Podstawowe spójniki implikacyjne w zbiorach
Cała logika matematyczna w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q” stoi na zaledwie trzech znaczkach (~~>, =>, ~>) definiujących wzajemne relacje zbiorów p i q.
2.1.1 Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~>
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów:
Jeśli p to q
p~~>q =p*q =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zbiory p i q mają co najmniej jeden element wspólny
Inaczej:
p~~>q= p*q= [] =0 - zbiory p i q są rozłączne, nie mają (=0) elementu wspólnego ~~>
Decydujący w powyższej definicji jest znaczek elementu wspólnego zbiorów ~~>, dlatego dopuszczalny jest zapis skrócony p~~>q.
W operacji iloczynu logicznego zbiorów p*q poszukujemy jednego wspólnego elementu, nie wyznaczamy kompletnego zbioru p*q.
Jeśli zbiory p i q mają element wspólny ~~> to z reguły błyskawicznie go znajdujemy:
p~~>q=p*q =1
co na mocy definicji kontrprzykładu (poznamy za chwilkę) wymusza fałszywość warunku wystarczającego =>:
p=>~q =0 (i odwrotnie)
Zauważmy jednak, że jeśli badane zbiory p i q są rozłączne i nieskończone to nie unikniemy iterowania po dowolnym ze zbiorów nieskończonych, czyli próby wyznaczenia kompletnego zbioru wynikowego p*q, co jest fizycznie niewykonalne.
Przykład:
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to może ~~> być podzielna przez 3
P8~~>P3 = P8*P3 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów P8=[8,16,24..] i P3=[3,6,9..24..] np. 24
2.1.2 Definicja warunku wystarczającego => w zbiorach
Definicja podzbioru => w algebrze Kubusia:
Zbiór p jest podzbiorem => zbioru q wtedy i tylko wtedy gdy wszystkie elementy zbioru p należą do zbioru q
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy relacja podzbioru => jest (=1) spełniona
Inaczej:
p=>q =0 - wtedy i tylko wtedy gdy relacja podzbioru => nie jest (=0) spełniona
Definicja warunku wystarczającego => w zbiorach:
Jeśli p to q
p=>q =1
Zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q
Innymi słowy:
Definicja warunku wystarczającego => jest (=1) spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q
Inaczej:
p=>q =0
Zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q
Innymi słowy:
Definicja warunku wystarczającego => nie jest (=0) spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q
Matematycznie zachodzi tożsamość:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p=>q = ~p+q
Przykład:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to na 100% => jest podzielna przez 2
Innymi słowy:
Każda liczba podzielna przez 8 jest podzielna przez 2
P8=>P2 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8..]
Definicja warunku wystarczającego => jest spełniona (=1) bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8..]
cnd
(dowód przez pokazanie)
2.1.3 Definicja warunku koniecznego ~> w zbiorach
Definicja nadzbioru ~> w algebrze Kubusia:
Zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p zawiera co najmniej wszystkie elementy zbioru q
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy relacja nadzbioru ~> jest (=1) spełniona
Inaczej:
p~>q =0 - wtedy i tylko wtedy gdy relacja nadzbioru ~> nie jest (=0) spełniona
Definicja warunku koniecznego ~> w zbiorach:
Jeśli p to q
p~>q =1
Zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q
Innymi słowy:
Definicja warunku koniecznego ~> jest (=1) spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q
Inaczej:
p~>q =0
Zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru q
Innymi słowy:
Definicja warunku koniecznego ~> nie jest (=0) spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru q
Matematycznie zachodzi tożsamość:
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p~>q = p+~q
Przykład:
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 to może ~> być podzielna przez 8
P2~>P8 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 2 jest warunkiem koniecznym ~> dla jej podzielności przez 8 bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest nadzbiorem ~> zbioru P8=[8,16,24..]
Innymi słowy:
Definicja warunku koniecznego ~> jest spełniona (=1) bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru P8=[8,16,24..]
cnd
(dowód przez pokazanie)
2.1.4 Definicja kontrprzykładu w zbiorach
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
2.1.5 Prawo Kobry dla zbiorów
Prawo Kobry dla zbiorów:
Warunkiem koniecznym prawdziwości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” jest jego prawdziwość przy kodowaniu elementem wspólnym zbiorów ~~>.
Innymi słowy:
Jeśli prawdziwe jest zdanie kodowane warunkiem wystarczającym => lub koniecznym ~> to na 100% prawdziwe jest to samo zdanie kodowane elementem wspólnym zbiorów ~~> (odwrotnie nie zachodzi)
Wyjątkiem jest tu zbiór pusty [] który jest podzbiorem => samego siebie:
Stąd mamy:
[]~~>[] = []*[] =[] =0
ALE!
[]=>[] =1
0=>0 =1
bo każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego, także zbiór pusty [].
Zbiór pusty jest zbiorem zewnętrznym w stosunku do dowolnego zbioru niepustego przyjętego za dziedzinę na której operujemy.
Wynika to z definicji Uniwersum i zbioru pustego [] w algebrze Kubusia (pkt. 1.2).
Definicja Uniwersum:
Uniwersum U to zbiór wszelkich pojęć zrozumiałych dla człowieka.
Definicja zbioru pustego []:
Zbiór pusty [] to zbiór zawierający zero pojęć zrozumiałych dla człowieka.
2.2 Podstawowe spójniki implikacyjne w zdarzeniach
Cała logika matematyczna w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q” stoi na zaledwie trzech znaczkach (~~>, =>, ~>) definiujących wzajemne relacje zdarzeń p i q
2.2.1 Definicja zdarzenia możliwego ~~>
Definicja zdarzenia możliwego ~~>:
Jeśli zajdzie p to może ~~> zajść q
p~~>q =p*q =1
Definicja zdarzenia możliwego ~~> jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q.
Inaczej:
p~~>q=p*q =[] =0
Decydujący w powyższej definicji jest znaczek zdarzenia możliwego ~~>, dlatego dopuszczalny jest zapis skrócony p~~>q.
Uwaga:
Na mocy definicji zdarzenia możliwego ~~> badamy możliwość zajścia jednego zdarzenia, nie analizujemy tu czy między p i q zachodzi warunek wystarczający => czy też konieczny ~>.
Przykład:
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH) to może ~~> nie padać (~P)
CH~~>~P=CH*~P =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: są chmury (CH) i nie pada (~P)
2.2.2 Definicja warunku wystarczającego => w zdarzeniach
Definicja warunku wystarczającego => w zdarzeniach:
Jeśli zajdzie p to zajdzie q
p=>q =1
Definicja warunku wystarczającego => jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście zdarzenia p jest wystarczające => dla zajścia zdarzenia q
Inaczej:
p=>q =0
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p=>q = ~p+q
Przykład:
Jeśli jutro będzie padało (P) to na 100% => będzie pochmurno (CH)
P=>CH =1
Padanie jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur bo zawsze gdy pada, są chmury
Definicja warunku wystarczającego => jest spełniona (=1) bo zawsze gdy pada, jest pochurno
2.2.3 Definicja warunku koniecznego ~> w zdarzeniach
Definicja warunku koniecznego ~> w zdarzeniach:
Jeśli zajdzie p to zajdzie q
p~>q =1
Definicja warunku koniecznego ~> jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście zdarzenia p jest konieczne ~> dla zajścia zdarzenia q
Inaczej:
p~>q =0
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p~>q = p+~q
Przykład:
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH) to może ~> padać (P)
CH~>P =1
Chmury (CH) są (=1) konieczne ~> dla padania (P), bo padać może wyłącznie z chmurki
Prawo Kubusia (poznamy za chwilkę):
Chmury (CH=1) są konieczne ~> dla padania (P), bo jak nie ma chmur (~CH) to na 100% => nie pada (~P).
B1: CH~>P = B2:~CH=>~P
2.2.4 Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1
(i odwrotnie)
2.2.5 Prawo Kobry dla zdarzeń
Prawo Kobry dla zdarzeń:
Warunkiem koniecznym prawdziwości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” jest jego prawdziwość przy kodowaniu zdarzeniem możliwym ~~>.
Innymi słowy:
Jeśli prawdziwe jest zdanie kodowane warunkiem wystarczającym => lub koniecznym ~> to na 100% prawdziwe jest to samo zdanie kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (odwrotnie nie zachodzi)
2.3 Warunki wystarczający => i konieczny ~> w rachunku zero-jedynkowym
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
##
Definicja warunku koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p~>q = p+~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
2.3.1 Definicja znaczka różne # i różne na mocy definicji ##
Definicję znaczka różne na mocy definicji poznamy na przykładzie definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~> które wyżej zapisaliśmy.
Definicja funkcji logicznej Y w algebrze Boole’a:
Funkcja logiczna Y w algebrze Boole’a to dowolne wyrażenie algebry Boole’a (np. ~p*~q) przypisane do tej funkcji.
Przykłady poprawnych funkcji logicznych:
Y=~p+q
Y=p+~q
Dowolną funkcję logiczną wolno nam dwustronnie negować:
Y=~p+q
~Y=~(~p+q) = p*~q (prawo De Morgana)
Definicja znaczka różne na mocy definicji ## dla funkcji logicznych:
Dwie funkcje logiczne są różne na mocy definicji ## wtedy i tylko wtedy gdy nie są tożsame i żadna z nich nie jest zaprzeczeniem drugiej.
Zobaczmy to w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Definicja warunku wystarczającego => | Definicja warunku koniecznego ~>
Y = (p=>q) = ~p+q ## Y = (p~>q) = p+~q
# #
~Y =~(p=>q) = p*~q ## ~Y =~(p~>q) = ~p*q
Uwagi:
Dowolna funkcję logiczną wolno nam tylko i wyłącznie dwustronnie negować
# - różne w znaczeniu iż dowolna strona # jest negacją drugiej strony
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
|
Doskonale widać, że definicje obu znaczków # i ## są w tabeli T1 perfekcyjnie spełnione.
cnd
2.3.2 Rachunek zero-jedynkowego warunków wystarczających => i koniecznych ~>
Kod: |
T1
Definicja warunku wystarczającego =>
Y=
p q p=>q=~p+q
A: 1=>1 1
B: 1=>0 0
C: 0=>0 1
D: 0=>1 1
1 2 3
Do łatwego zapamiętania:
p=>q=0 <=> p=1 i q=0
Inaczej:
p=>q=1
Definicja warunku wystarczającego => w spójniku „lub”(+):
p=>q =~p+q
|
##
Kod: |
T2
Definicja warunku koniecznego ~>
Y=
p q p~>q=p+~q
A: 1~>1 1
B: 1~>0 1
C: 0~>0 1
D: 0~>1 0
1 2 3
Do łatwego zapamiętania:
p~>q=0 <=> p=0 i q=1
Inaczej:
p~>q=1
Definicja warunku koniecznego ~> w spójniku „lub”(+):
p~>q = p+~q
|
##
Kod: |
T3
Definicja spójnika “lub”(+)
Y=
p q p+q
A: 1+ 1 1
B: 1+ 0 1
C: 0+ 0 0
D: 0+ 1 1
1 2 3
Do łatwego zapamiętania:
Definicja spójnika „lub”(+) w logice jedynek:
p+q=1 <=> p=1 lub q=1
inaczej:
p+q=0
Definicja spójnika „lub”(+) w logice zer:
p+q=0 <=> p=0 i q=0
Inaczej:
p+q=1
Przy wypełnianiu tabel zero-jedynkowych w rachunku zero-jedynkowym
nie ma znaczenia czy będziemy korzystali z logiki jedynek czy z logiki zer
|
##
Kod: |
T4
Definicja spójnika “i”(*)
Y=
p q p*q
A: 1* 1 1
B: 1* 0 0
C: 0* 0 0
D: 0* 1 0
1 2 3
Do łatwego zapamiętania:
Definicja spójnika „i”(*) w logice jedynek:
p*q=1 <=> p=1 i q=1
inaczej:
p*q=0
Definicja spójnika „i”(*) w logice zer:
p*q=0 <=> p=0 lub q=0
Inaczej:
p*q=1
Przy wypełnianiu tabel zero-jedynkowych w rachunku zero-jedynkowym
nie ma znaczenia czy będziemy korzystali z logiki jedynek czy z logiki zer
|
Gdzie:
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych
Wyprowadźmy w rachunku zero-jedynkowym matematyczne związki między warunkami wystarczającym => i koniecznym ~>
Kod: |
Tabela A
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
w rachunku zero-jedynkowym
Y= Y= Y= Y= Y= # ~Y=
p q ~p ~q p=>q ~p~>~q [=] q~>p ~q=>~p [=] p=>q=~p+q # ~(p=>q)=p*~q
A: 1 1 0 0 =1 =1 =1 =1 =1 # =0
B: 1 0 0 1 =0 =0 =0 =0 =0 # =1
C: 0 0 1 1 =1 =1 =1 =1 =1 # =0
D: 0 1 1 0 =1 =1 =1 =1 =1 # =0
1 2 3 4 5 6
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
|
Z tożsamości kolumn wynikowych odczytujemy.
Matematyczne związki warunku wystarczającego => z koniecznego ~>:
A: 1: p=>q = 2: ~p~>~q [=] 3: q~>p = 4: ~q=>~p [=] 5: ~p+q
##
Kod: |
Tabela B
Matematyczne związki warunku koniecznego ~> i wystarczającego =>
w rachunku zero-jedynkowym
Y= Y= Y= Y= Y= # ~Y=
p q ~p ~q p~>q ~p=>~q [=] q=>p ~q~>~p [=] p~>q=p+~q # ~(p~>q)=~p*q
A: 1 1 0 0 =1 =1 =1 =1 =1 # =0
B: 1 0 0 1 =1 =1 =1 =1 =1 # =0
C: 0 0 1 1 =1 =1 =1 =1 =1 # =0
D: 0 1 1 0 =0 =0 =0 =0 =0 # =1
1 2 3 4 5
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony |
Z tożsamości kolumn wynikowych odczytujemy.
Matematyczne związki warunku koniecznego ~> i wystarczającego =>:
B: 1: p~>q = 2: ~p=>~q [=] 3: q=>p = 4: ~q~>~p [=] 5: p+~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Y = (p=>q) = ~p+q ## Y=(p~>q) =p+~q
Znaczki „=” i [=] to tożsamości logiczne (zapisy tożsame).
2.3.3 Definicja tożsamości logicznej [=]
Prawo Kubusia:
A1: p=>q = A2:~p~>~q
Definicja tożsamości logicznej „=”:
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Innymi słowy:
Udowodnienie iż w zdaniu A1 spełniony jest warunek wystarczający =>:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
jest tożsame z udowodnieniem iż w zdaniu A2 spełniony jest warunek konieczny ~>:
A2: ~p~>~q =1 - zajście ~p jest konieczne ~> dla zajścia ~q
(albo odwrotnie)
Przykład:
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P) to na 100% => będzie pochmurno (CH)
P=>CH=1
Padanie (P) jest warunkiem wystarczającym => do tego aby było pochmurno (CH), bo zawsze gdy pada (P), jest pochmurno (CH)
Prawo Kubusia:
A1: P=>CH = A2: ~P~>~CH
Prawdziwość zdania A1 wymusza prawdziwość zdania A2, z czego wynika, że prawdziwości zdania A2 nie musimy dowodzić.
A2.
Jeśli jutro nie będzie padało (~P) to może ~> nie być pochmurno (~CH)
~P~>~CH =1
Brak opadów (~P) jest warunkiem koniecznym ~> do tego aby nie było pochmurno (~CH), bo jak pada (P) to na 100% => są chmury (CH)
Jak widzimy prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
A2: ~P~>~CH = A1: P=>CH
2.4 Matematyczne związki warunków wystarczających => i koniecznych ~>
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
A1: p=>q = ~p+q
##
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
B1: p~>q = p+~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Na mocy rachunku zero-jedynkowego mamy matematyczne związki warunków wystarczających => i koniecznych ~>.
Kod: |
T0
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
Y= Y= Y= Y= Y= # ~Y=
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q # p*~q
## ## ## ## ## ##
Y= Y= Y= Y= Y= # ~Y=
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q # ~p*q
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Na mocy powyższego zapisujemy:
1.
Prawa Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
##
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
Ogólne prawo Kubusia:
Negujemy zmienne i wymieniamy spójniki na przeciwne
2.
Prawa Tygryska:
A1: p=>q = A3: q~>p
##
B1: p~>q = B3: q=>p
Ogólne prawo Tygryska:
Zamieniamy miejscami zmienne i wymieniamy spójniki na przeciwne
3.
Prawa kontrapozycji:
A1: p=>q = A4: ~q=>~p - prawo kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>
##
B1: p~>q = B4: ~q~>~p - prawo kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>
Ogólne prawo kontrapozycji:
Negujemy zmienne zamieniając je miejscami bez zmiany spójnika logicznego
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Mutacje powyższych praw logiki matematycznej:
Pod p i q w powyższych prawach możemy podstawiać zanegowane zmienne w dowolnych konfiguracjach.
Przykład:
Prawo Kubusia:
p=>q = ~p~>~q
1.
Podstawiamy:
p:=~p - pod p podstaw := ~p
q:=~q
stąd mamy także poprawne prawo Kubusia:
~p=>~q = ~(~p)~>~(~q) = p~>q
2.
Podstawiamy:
p:=p
q:=~q
stąd mamy także poprawne prawo Kubusia:
p=>~q = ~p~>~(~q) = ~p~>q
3.
Podstawiamy:
p:=~p
q:=q
stąd mamy także poprawne prawo Kubusia:
~p=>q = ~(~p)~>~q = p~>~q
2.4.1 Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
2.4.2 Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
2.5 Skąd biorą się prawa logiki matematycznej?
Wszelkie prawa logiki matematycznej wyznacza świat martwy (w tym matematyka).
Świat żywy nie nadaje się do wyznaczania praw logiki matematycznej ze względu na definicję „wolnej woli” którą ma każda istota żywa, człowiek nie jest tu wyjątkiem.
Definicja „wolnej woli” istot żywych:
„Wolna wola” istot żywych to możliwość gwałcenia wszelkich praw logiki matematycznej wyznaczanej przez świat martwy i matematykę.
Dokładnie z powyższego powodu o logice matematycznej możemy dyskutować pewnie i niezawodnie wyłącznie na gruncie świata martwego i matematyki.
Związek praw logiki matematycznej wyznaczanej przez świat martwy i matematykę ze światem żywym poznamy w końcowej części podręcznika - obsługa obietnic i gróźb.
2.5.1 Prawo Kangurka i prawo Kangura
Prawo Kangurka:
W języku potocznym wszelkie przeczenia występujące w zdaniu muszą być uwzględnione w zapisie aktualnym np. {CH,~CH}
1: CH=1 - prawdą jest (=1), iż jest pochmurno (CH)
2: ~CH=1 - prawdą jest (=1), iż nie jest pochmurno (~CH)
I Prawo Prosiaczka:
(p=1)=(~p=0)
Dla naszego przykładu mamy tożsamość zdań 1 i 1’:
1: (CH=1) = 1’: (~CH=0)
1: CH=1 - prawdą jest (=1), iż jest pochmurno (CH)
1’: ~CH=0 - fałszem jest (=0) iż nie jest pochmurno (~CH)
II Prawo Prosiaczka:
(~p=1)=(p=0)
Podobnie dla naszego przykładu zachodzi tożsamość zdań 2 i 2’:
2: (~CH=1) = 2’: (CH=0)
2: ~CH=1 - prawdą jest (=1), iż nie jest pochmurno (~CH)
2’: CH=0 - fałszem jest (=0), iż jest pochmurno (CH)
Uwaga:
Jedynki są w logice matematycznej domyślne, stąd zdania 1 i 2 można zapisać krótko w następujący sposób:
1: CH - jest pochmurno
2: ~CH - nie jest pochmurno
Doskonale widać, że mamy teraz pełną zgodność z językiem potocznym, gdzie nikt nie operuje jedynkami - bo te są domyślne.
Przykład zapisu zdania w algebrze Kubusia z uwzględnieniem jedynek:
B2.
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH=1) to na 100% => nie będzie padać (~P=1)
~CH=>~P=1
Brak chmur (~CH=1) jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla nie padania (~P=1), bo zawsze gdy nie ma chmur (~CH=1), nie pada (~P=1)
Zapis tożsamy powyższego zdania w języku potocznym z pominięciem jedynek:
B2’.
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH) to na 100% => nie będzie padać (~P)
~CH=>~P=1
Brak chmur (~CH) jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla nie padania (~P), bo zawsze gdy nie ma chmur (~CH), nie pada (~P)
Zachodzi tożsamość słownych zapisów matematycznych (tożsamość zdań):
B2: ~CH=>~P = B2’: ~CH=>~P
W niniejszym podręczniku będziemy dość konsekwentnie stosować zapis słowny B2, by odzwyczaić ziemskich matematyków od badziewia zwanego Klasycznym Rachunkiem Zdań, gdzie w zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” poprzednik p i następnik q są stałymi binarnymi (zdaniami twierdzącymi) o znanej z góry wartości logicznej.
W algebrze Kubusia w zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” poprzednik p i następnik q to zmienne binarne o nieznanej z góry wartości logicznej.
Małe, a robi fundamentalną różnicę.
Uwaga:
W algebrze Kubusia w zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” zarówno poprzednik p jak i następnik q mogą być dowolnie złożonymi funkcjami logicznymi.
Definicja funkcji logicznej Y w algebrze Boole’a:
Funkcja logiczna Y w algebrze Boole’a to dowolne wyrażenie algebry Boole’a (np. ~p*~q) przypisane do tej funkcji.
Przykłady poprawnych funkcji logicznych w logice dodatniej (bo Y):
Y = ~p*~q
Y = p+q
Y = p*~q+~p*q
etc
Uwaga:
Dowolną funkcję logiczną można tylko i wyłącznie dwustronnie negować o czym ziemianie, niestety nie wiedzą
Dowód:
W żadnym podręczniku matematyki nie znajdziemy dwustronnej negacji funkcji logicznej
Podsumowując:
Algebra Kubusia to fundamentalnie co innego niż badziewie zwane Klasycznym Rachunkiem Zdań.
Prawo Kangura:
W algebrze Kubusia wszelkie przeczenia występujące w zmiennych aktualnych np. {~CH} muszą być przeniesione do zapisu formalnego np. {~p}
Przykład:
1: p = CH (chmury) - funkcja logiczna p w logice dodatniej (bo p)
Negując dwustronnie powyższą funkcję logiczną mamy:
2: ~p=~CH (nie chmury) - funkcja logiczna ~p w logice ujemnej (bo ~p)
Zauważmy, że między 1 i 2 zachodzi definicja znaczka #:
1: p=CH # 2: ~p=~CH
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż dowolna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
p - funkcja logiczna w logice dodatniej (bo p)
~p - funkcja logiczna w logice ujemnej (bo ~p)
Zauważmy, że teoretycznie możemy sobie podstawić:
s=~p
i zapisać tak:
1: p=CH # 2: s=~CH
Znając podstawienie powyższy zapis też jest poprawny, tyle że kłania się brzytwa Ockhama.
2.6 Definicje spójników implikacyjnych w pigułce
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja spójnika implikacyjnego p|?q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik implikacyjny p|?q w logice dodatniej (bo q) to kolumna A1B1 w tabeli matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~> dająca odpowiedź na pytanie o p
W logice matematycznej rozróżniamy pięć podstawowych spójników implikacyjnych dających odpowiedź na pytanie o p:
1.
Implikacja prosta p|=>q:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Zajście p jest (=1) jest wystarczające => dla zajścia q (A1) i jednocześnie zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1)
Przykład:
A1: P=>CH =1 - padanie jest wystarczające => dla chmur, bo zawsze gdy pada są chmury
B1: P~>CH =0 - padanie nie jest konieczne ~> dla chmur, bo może nie padać, a chmury mogą istnieć
P|=>CH = (A1: P=>CH)*~(B1: p~>CH) = 1*~(0)=1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Padanie jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur (A1) i jednocześnie padanie nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur (B1)
2.
Implikacja odwrotna p|~>q:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Zajście p jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla zajścia q (B1) i jednocześnie zajście p nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => dla zajścia q (A1)
Przykład:
A1: CH=>P =0 - chmury nie są wystarczające => dla padania , bo nie zawsze gdy są chmury, pada
B1: CH~>P =1 - chmury są konieczne ~> dla padania, bo padać może wyłącznie z chmury
CH|~>P = ~(A1: CH=>P)*(B1: CH~>P) =~(0)*1=1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Chmury są (=1) konieczne ~> dla padania (B1) i jednocześnie chmury nie są (=0) wystarczające => dla padania (A1)
3.
Równoważność p<=>q:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
Prawą stronę czytamy:
Zajście p jest (=1) konieczne dla zajścia q (B1) i jednocześnie zajście p jest (=1) wystarczające => (A1) dla zajścia q
Innymi słowy w skrócie:
Zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) do zajścia q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Przykład:
Równoważność Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych:
Trójkąt jest prostokątny (TP) wtedy i tylko wtedy gdy zachodzi w nim suma kwadratów (SK)
TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)=1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Bycie trójkątem prostokątnym (TP) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => do tego, aby zachodziła suma kwadratów (SK)
TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)=1*1 =1
Tą wersję równoważności zna każdy ziemski matematyk.
Dowód:
Klikamy na googlach:
„koniecznym i wystarczającym”
wyników: 7 170
„potrzeba i wystarcza”
wyników: 192 000
cnd
4.
Spójnik implikacyjny „albo”($):
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p albo($) q
Prawą stronę czytamy:
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Zajście p jest (=1) konieczne dla zajścia ~q (B1) i jednocześnie zajście p jest (=1) wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
Innymi słowy w skrócie:
Zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
Doskonale widać, że spójnik implikacyjny „albo”($) to szczególny przypadek równoważności:
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = p<=>~q
Stąd:
p$q = p<=>~q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)
Przykład:
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M) „albo”($) kobietą (K)
M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Do tego aby być mężczyzną (M) potrzeba ~> i wystarcza => że nie jest się kobietą (~K)
Prawa strona definiuje nam równoważność:
M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) = M<=>~K
stąd mamy tożsamość logiczną:
M$K = M<=>~K
Prawą stronę czytamy:
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M) wtedy i tylko wtedy gdy nie jest kobietą (~K)
M<=>~K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K)
5.
Spójnik implikacyjny chaosu p|~~>q:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =~(0)*~(0)=1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i jednocześnie zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1)
Innymi słowy w skrócie:
Zajęcie p nie jest (=0) ani konieczne ~> (B1), ani wystarczające => (A1) dla zajścia q
Przykład:
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8) to może ~~> być podzielna przez 3 (P3)
P8~~>P3 = P8*P3 =1 bo 24
Poprzednik definiuje nam zbiór P8:
P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
Następnik definiuje nam zbiór P3:
P3=[3,6,9..] - zbiór liczb podzielnych przez 3
Badamy czy spełniony jest warunek wystarczający => miedzy P8 i P3 w kierunku od P8 do P3:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to na 100% => jest podzielna przez 3
P8=>P3 =0
Podzielność dowolnej liczby przez 8 nie jest (=0) wystarczająca => dla jej podzielności przez 3 bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest podzbiorem => zbioru P3=[3,6,9..]
cnd
Badamy czy spełniony jest warunek konieczny ~> miedzy tymi samymi P8 i P3 w tym samym kierunku:
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to może ~> być podzielna przez 3
P8~>P3 =0
Podzielność dowolnej liczby przez 8 nie jest (=0) konieczna ~> dla jej podzielności przez 3 bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest nadzbiorem ~> zbioru P3=[3,6,9..]
cnd
Stąd mamy dowód, iż zdania A1 i B1 tworzą definicję spójnika chaosu p|~~>q:
A1: P8=>P3 =0 - bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest (=0) podzbiorem => P3=[3,6,9..]
B1: P8~>P3 =0 - bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest (=0) nadzbiorem ~> P3=[3,6,9..]
P8|~~>P3 = ~(A1: P8=>P3)*~(B1: P8~>P3) =~(0)*~(0) =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Podzielność dowolnej liczby przez 8 nie jest (=0) ani warunkiem koniecznym ~> (B1), ani też warunkiem wystarczającym => (A1) dla jej podzielności przez 3
P8|~~>P3 = ~(A1: P8=>P3)*~(B1: P8~>P3)
Wszystkie definicje spójników implikacyjnych opisane są zdaniami warunkowymi „Jeśli p to q” ze spełnionymi lub niespełnionymi warunkami wystarczającymi => i koniecznymi ~>, tak jak to zrobiliśmy w przypadku chaosu p|~~>q.
2.7 Prawo Kłapouchego
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
O co chodzi w prawie Kłapouchego?
2.7.1 Prawo Kłapouchego determinujące implikację odwrotną CH|~>P
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Rozważmy zdanie startowe:
B1.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH) to może ~> padać (P)
B1: CH~>P =1
Chmury (CH) są (=1) warunkiem koniecznym ~> dla padania (P), bo padać może wyłącznie z chmurki
cnd
Na mocy praw Kłapouchego nasz punkt odniesienia to:
p = CH (chmury)
q = P (pada)
Stąd zdanie B1 w zapisie formalnym:
B1: p~>q =1
Aby rozstrzygnąć w skład jakiego spójnika implikacyjnego wchodzi zdanie B1 musimy zbadać prawdziwość/fałszywość tego zdania kodowanego warunkiem wystarczającym =>
A1.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH) to na 100% => będzie padać (P)
A1: CH=>P =0
To samo w zapisie formalnym:
A1: p=>q =0
Chmury nie są (=0) warunkiem wystarczającym => dla padania, bo nie zawsze gdy są chmury, pada
cnd
Stąd mamy dowód iż zdania A1 i B1 są częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q
Kod: |
IO:
Implikacja odwrotna p|~>q w zapisie formalnym {p, q}
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego:
p= CH(chmury)
q= P(pada)
Implikacja odwrotna CH|~>P w zapisie aktualnym {CH, P}
A1: CH=>P =0 - chmury nie są (=0) wystarczające => dla padania
B1: CH~>P =1 - chmury są (=1) konieczne ~> dla padania
A1B1: CH|~>P =~(A1: CH=>P)*(B1: CH~>P=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A: 1: CH=>P =0 = 2:~CH~>~P =0 [=] 3: P~>CH =0 = 4:~P=>~CH =0
## ## | ## ##
B: 1: p~> q =1 = 2:~p=>~q =1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: CH~>P =1 = 2:~CH=>~P =1 [=] 3: P=>CH =1 = 4:~P~>~CH =1
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja warunku wystarczającego =>
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~>
p~>q = p+~q
Stąd mamy:
Kolumna A1B1:
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q:
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)
stąd mamy:
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(~p+q)*(p+~q) = (p*~q)*(p+~q) = p*~q
p|~>q = p*~q
Kolumna A3B3:
Definicja implikacji prostej q|=>p:
q|=>p = ~(A3: q~>p)*(B3: q=>p) = ~(q+~p)*(~q+p) = (~q*p)*(~q+p) = ~q*p = p*~q
Stąd mamy:
p|~>q = q|=>p = p*~q
Nasz punkt odniesienia na w implikacji odwrotnej to:
p =CH (chmury)
q =P (pada)
stąd mamy:
CH|~>P = P|=>CH = CH*~P = ~P*CH
Podsumowanie:
Kod: |
IO - Implikacja odwrotna p|~>q
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego:
p =CH(chmury)
q =P(pada)
Implikacja odwrotna p|~>q w zapisie formalnym {p, q}:
p|~>q = q|=>p = p*~q
Implikacja odwrotna CH|~>P w zapisie aktualnym {CH, P}
CH|~>P = P|=>CH = ~P*CH
Seria zdań wchodząca w skład implikacji odwrotnej w zapisie aktualnym to:
B1: CH~>P = B2:~CH=>~P [=] B3: P=>CH = B4:~P~>~CH =1
To samo w zapisie formalnym na mocy prawa Kłapouchego:
B1: p~>q = B2:~p~>~q [=] B3: q=>p = B4:~q~>~p
Seria zdań w zapisie aktualnym to matematyczny raj 5-cio latka bo:
Prawo Kubusia:
B1: CH~>P = B2:~CH=>~P
Prawo Tygryska:
B1: CH~>P = B3: P=>CH
Prawo Kubusia:
B3: P=>CH = B4: ~P~>~CH
Prawo kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
B3: P=>CH = B2:~CH=>~P
Prawo kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
B1: CH~>P = B4:~P~>~CH
Wszystkie te prawa Jaś (lat 5) zna perfekcyjnie nie mając pojęcia
o prawie Kłapouchego, czyli nie mając pojęcie iż zdania te należą
do implikacji odwrotnej p|~>q różnej na mocy definicji ##
od implikacji prostej p|=>q
Y = p|~>q = q|=>p = p*~q ## Y = p|=>q = q|~>p = ~p*q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji funkcji logicznej (patrz punkt 2.3.1)
|
2.7.2 Prawo Kłapouchego determinujące implikację prostą P|=>CH
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Rozważmy zdanie startowe:
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P) to na 100% => będzie pochmurno (CH)
A1: P=>CH =1
Padanie jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur, bo zawsze gdy pada, są chmury.
cnd
Na mocy praw Kłapouchego nasz punkt odniesienia to:
p = P (pada)
q = CH (chmury)
Stąd zdanie A1 w zapisie formalnym:
A1: p=>q =1
Aby rozstrzygnąć w skład jakiego spójnika implikacyjnego wchodzi zdanie A1 musimy zbadać prawdziwość/fałszywość tego zdania kodowanego warunkiem koniecznym ~>
B1.
Jeśli jutro będzie padało (P) to na 100% ~> będzie pochmurno (CH)
B1: P~>CH =0
Padanie nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla istnienia chmur, bo może nie padać, a chmury mogą istnieć.
cnd
Stąd mamy dowód iż zdania A1 i B1 są częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q
Kod: |
IP:
Implikacja prosta p|=>q w zapisie formalnym {p, q}:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|=>q =(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego:
p =P(pada)
q =CH(chmury)
Implikacja prosta P|=>CH w zapisie aktualnym {P, CH}:
A1: P=>CH=1 - padanie jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur
B1: P~>CH=0 - padanie nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur
A1B1: P|=>CH=(A1: p=>CH)*~(B1: P~>CH)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q =1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: P=>CH =1 = 2:~P~>~CH=1 [=] 3: CH~>P =1 = 4:~CH=>~P =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: P~>CH =0 = 2:~P=>~CH=0 [=] 3: CH=>P =0 = 4:~CH~>~P =0
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja warunku wystarczającego =>
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~>
p~>q = p+~q
Stąd mamy:
Kolumna A1B1:
Definicja implikacji prostej p|=>q:
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q)
stąd mamy:
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = (~p+q)*~(p+~q) = (~p+q)*(~p*q) = ~p*q
p|=>q = ~p*q
Kolumna A3B3:
Definicja implikacji odwrotnej q|~>p:
q|~>p = (A3: q~>p)*~(B3: q=>p) = (q+~p)*~(~q+p) = (q+~p)*(q*~p) = q*~p = ~p*q
Stąd mamy:
p|=>q = q|~>p = ~p*q
Nasz punkt odniesienia na w implikacji prostej p|=>q to:
p =P(pada)
q =CH(chmury)
stąd mamy:
P|=>CH = CH|~>P = ~P*CH
Podsumowanie:
Kod: |
IP - Implikacja prosta p|=>q
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego:
p =P(pada)
q =CH(chmury)
Implikacja prosta p|=>q w zapisie formalnym {p, q}:
p|=>q = q|~>p = ~p*q
Implikacja prosta P|=>CH w zapisie aktualnym {P, CH}
P|=>CH = CH|~>P = ~P*CH
Seria zdań wchodząca w skład implikacji prostej w zapisie aktualnym to:
A1: P=>CH = A2:~P~>~CH [=] A3: CH~>P = A4: ~CH=>~P
To samo w zapisie formalnym na mocy prawa Kłapouchego:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q [=] A3: q~>p = A4: ~q=>~p
Seria zdań w zapisie aktualnym to matematyczny raj 5-cio latka bo:
Prawo Kubusia:
A1: P=>CH = A2: ~P~>~CH
Prawo Tygryska:
A1: P=>CH = A3: CH~>P
Prawo Kubusia:
A3: CH~>P = A4:~CH=>~P
Prawo kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: P=>CH = A4:~CH=>~P
Prawo kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A3: CH~>P = A2:~P~>~CH
Wszystkie te prawa Jaś (lat 5) zna perfekcyjnie nie mając pojęcia
o prawie Kłapouchego, czyli nie mając pojęcie iż zdania te należą
do implikacji prostej p|=>q różnej na mocy definicji ##
od implikacji odwrotnej p|~>q
p|=>q = q|~>p = ~p*q ## p|~>q = q|=>p = p*~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji funkcji logicznej (punkt 2.3.1)
|
2.7.3 Matematyczny raj 5-cio latka
Każdy 5-cio latek doskonale zna logikę matematyczną, algebrę Kubusia bo po prostu pod nią podlega, ale nie jest świadom zapisów formalnych zdań którymi się posługuje matematyka ścisła.
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Zauważmy, że omówione wyżej zapisy aktualne serii zdań warunkowych „Jeśli p to q” wchodzących w skład implikacji prostej p|=>q i implikacji odwrotnej p|~>q są identyczne:
Kod: |
Raj 5-cio latka, czyli zdania w zapisach aktualnych.
1: P=>CH = 2:~P~>~CH [=] 3: CH~>P = 4:~CH=>~P
|
O tym czy będziemy mieli do czynienia z implikacją odwrotną p|~>q czy też z różną na mocy definicji ## implikacją prostą p|=>q decyduje punkt odniesienia wyznaczany przez prawo Kłapouchego.
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Matematyka ścisła w zapisach formalnych {p, q} (np. prawo Kłapouchego) interesuje 5-cio latka tyle co zeszłoroczny śnieg. 5-cio latek ma do dyspozycji wyłącznie zdania 1,2,3,4 w zapisach aktualnych do których perfekcyjnie stosuje prawa Logiki matematycznej zapisane w tabeli T0 nie będąc tego świadomym.
Dowód:
Kod: |
Matematyczny Raj 5-cio latka:
1: P=>CH = 2:~P~>~CH [=] 3: CH~>P = 4:~CH=>~P
Prawa logiki matematycznej w Raju:
Prawo Kubusia:
1: P=>CH = 2:~P~>~CH
[=]
Prawo Tygryska:
1: P=>CH = 3: CH~>P
[=]
Prawo Kubusia:
3: CH~>P = 4: ~CH=>~P
[=]
Prawo kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
1: P=>CH = 4: ~CH=>~P
[=]
Prawo kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
3: CH~>P = 2: ~P~>~CH
|
Zarówno treść zdań w raju 5-cio latka, jak i wszystkie prawa logiki matematycznej są doskonale znane każdemu 5-cio latkowi, mimo że nie jest tego świadom.
Aby to udowodnić udajmy się do przedszkola
Pani:
3.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH) to może ~> padać (P)
3: CH~>P =1
Jasiu, czy chmury są konieczne ~> by padało?
Jaś (lat 5):
Tak, bo padać może wyłącznie z chmurki
Pani:
Jasiu, a jeśli jutro nie będzie pochmurno to może padać czy może nie padać?
Jaś:
Prawo Kubusia:
3: CH~>P = 4:~CH=>~P
Jaś:
4:
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH) to na 100% => nie będzie padać (~P)
4: ~CH=>~P =1
Pani:
Czy brak chmur (~CH) daje nam gwarancję => nie padania (~P)?
Jaś:
Tak, bo zawsze gdy nie ma chmur, to nie pada
Pani:
Prawo kontrapozycji:
4: ~CH=>~P = 1: P=>CH
Pani:
Jasiu, jeśli jutro będzie padało to może być pochmurno lub może nie być pochmurno?
Jaś:
1.
Jeśli jutro będzie padało (P) to na 100%=> będzie pochmurno (CH)
1: P=>CH =1
Pani:
Jasiu czy padanie jest warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur (CH)
Jaś:
Tak, bo zawsze gdy pada, są chmury
Pani:
Jasiu, czy padanie jest warunkiem koniecznym ~> dla istnienia chmur?
Jaś:
Padanie nie jest warunkiem koniecznym ~> dla istnienia chmur bo może nie padać, a chmury mogą istnieć.
Pani:
Jasiu, a jeśli jutro nie będzie padało?
Jaś:
Prawo Kubusia:
1: P=>CH = 2: ~P~>~CH
2.
Jeśli jutro nie będzie padało to może ~> nie być pochmurno
2: ~P~>~CH =1
Pani:
Czy brak opadów (~P) jest warunkiem koniecznym ~> by nie było pochmurno (~CH)?
Jaś:
Tak, brak opadów (~P) jest warunkiem koniecznym ~> by nie było pochmurno (~CH) bo jak pada (P) to na 100% => są chmury (CH)
Podsumowanie:
Jak widzimy w ostatnim zdaniu prawo Kubusia samo Jasiowi wyskoczyło, mimo że nie jest tego świadom.
Prawo Kubusia:
2: ~P~>~CH = 1: P=>CH
2.7.4 Prawo Kłapouchego a kot Schrödingera
Zapiszmy wyprowadzone wyżej tabele prawdy implikacji prostej p|=>q i różnej na mocy definicji ## implikacji odwrotnej p|~>q jedna pod drugą, by lepiej się im przyjrzeć.
Kod: |
IP:
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q =1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: P=>CH =1 = 2:~P~>~CH=1 [=] 3: CH~>P =1 = 4:~CH=>~P =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: P~>CH =0 = 2:~P=>~CH=0 [=] 3: CH=>P =0 = 4:~CH~>~P =0
Gdzie:
Zapis formalny:
A1B1: p|=>q = A3B3: q|~>p =~p*q
Zapis aktualny:
A1B1: P|=>CH = A3B3: CH|~>P = ~P*CH
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
##
Kod: |
IO:
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A: 1: CH=>P =0 = 2:~CH~>~P =0 [=] 3: P~>CH =0 = 4:~P=>~CH =0
## ## | ## ##
B: 1: p~> q =1 = 2:~p=>~q =1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: CH~>P =1 = 2:~CH=>~P =1 [=] 3: P=>CH =1 = 4:~P~>~CH =1
Gdzie:
Zapis formalny:
A1B1: p|~>q = A3B3: q|=>p = p*~q
Zapis aktualny:
A1B1: CH|~>P = A3B3: P|=>CH = CH*~P = ~P*CH
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Gdzie:
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych
Zauważmy, że między tabelami prawdy spójników implikacyjnych IP i IO w zapisach formalnych {p, q} definicja znaczka różne na mocy definicji ## jest perfekcyjnie spełniona, natomiast w zapisach aktualnych NIE!
Dowód:
Kod: |
T1
IP | IO
Implikacja prosta p|=>q: | Implikacja odwrotna p|~>q
1: Y = (p|=>q) = ~p*q ## 1: Y = (p|~>q) = p*~q
2: Y = (P|=>CH)= ~P*CH ## 2: Y = (CH|~>P)= CH*~P = ~P*CH
Punkt odniesienia: | Punkt odniesienia:
p=P (pada) | p=CH (chmury)
q=CH (chmury) | q=P (pada)
# #
3: ~Y = ~(p|=>q) = p+~q ## 3: ~Y = ~(p|~>q) = ~p+q
4: ~Y = ~(P|=>CH)= P+~CH ## 4: ~Y = ~(CH~>P) = ~CH+P = P+~CH
Punkt odniesienia: | Punkt odniesienia:
p=P (pada) | p=CH (chmury)
q=CH (chmury) | q=P (pada)
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych IP: p|=>q oraz IO: p|~>q
|
Definicja znaczka różne na mocy definicji ##:
Dwie funkcje logiczne są różne na mocy definicji ## wtedy i tylko wtedy gdy nie są tożsame i żadna z nich nie jest zaprzeczeniem # drugiej
Doskonale widać, że:
1.
Linie 1 i 3:
W zapisach formalnych {p, q} obie definicje znaczków # i ## są perfekcyjnie spełnione.
2.
Linie 2 i 4:
W zapisach aktualnych {P, CH} spełniona jest definicja znaczka różne # ale definicja znaczka różne na mocy definicji ## leży i kwiczy, nie jest spełniona.
Dlaczego definicja znaczka różne na mocy definicji ## w zapisach aktualnych nie jest spełniona?
Przyczyną tego faktu jest patrzenie na obiekt fizyczny z różnych punktów odniesienia.
Zauważmy, że w implikacji prostej IP: p|=>q punkt odniesienia to:
p|=>q = P|=>CH = ~p*q
p=P (pada)
q = CH (chmury)
P|=>CH = ~P*CH
Natomiast w implikacji odwrotnej IO: p|~>q punkt odniesienia to:
p|~>q = CH|~>P = p*~q
p=CH (chmury)
q=P (pada)
CH|~>P = CH*~P = ~P*CH
Mamy tu sytuację identyczną jak z kotem Schrödingera, dopóki nie otworzymy drzwiczek do pudełka w którym kot został umieszczony to nie wiemy, czy kot jest żywy czy martwy.
Analogicznie:
Kod: |
Matematyczny Raj 5-cio latka:
1: P=>CH = 2:~P~>~CH [=] 3: CH~>P = 4:~CH=>~P
|
Dopóki nie zastosujemy prawa Kłapouchego to nie wiemy:
Czy dane zdanie 1,2,3 albo 4 w zapisie aktualnym {P, CH} należy do implikacji prostej:
p|=>q = ~p*q
##
czy też do różnej na mocy definicji ## implikacji odwrotnej p|~>q:
p|~>q = p*~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych p|=>q i p|~>q
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Wniosek:
Prawo Kłapouchego wymusza na wszystkich matematykach identyczny punkt odniesienia i poprzez analogię jest tożsame z otwarciem drzwiczek do pudełka z kotem Schrödingera.
Innymi słowy:
A.
Jeśli jutro będzie padało (P) to na 100% => będzie pochmurno (CH)
A: P=>CH =1
Padanie jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur, bo zawsze gdy pada, są chmury
cnd
Przed zastosowaniem prawa Kłapouchego jeśli spytamy matematyka czy powyższe zdanie 1: P=>CH wchodzi w skład implikacji prostej p|=>q czy też w skład różnej na mocy definicji ## implikacji odwrotnej p|~>q matematyk ów musi odpowiedzieć:
NIE WIEM!
.. dopóki nie zastosuje prawa Kłapouchego.
Nie wolno nam twierdzić, że zdanie 1: P=>CH może kiedykolwiek należeć (stan drzwiczek jest tu nieistotny) równocześnie do implikacji prostej p|=>q i różnej na mocy definicji ## implikacji odwrotnej p|~>q, bo to jest fizycznie niemożliwe.
2.8 Prawo Kameleona
Zapiszmy zdania A1 i B1 z punktu 2.7.2:
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P) to na 100% => będzie pochmurno (CH)
A1: P=>CH =1
To samo w zapisie formalnym:
A1: p=>q =1
Padanie jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur bo zawsze gdy pada, są chmury
cnd
##
B1.
Jeśli jutro będzie padało (P) to na 100% ~> będzie pochmurno (CH)
B1: P~>CH =0
To samo w zapisie formalnym:
B1: p~>q =0
Padanie (P) nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur, bo może nie padać, a chmury mogą istnieć
cnd
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Wyjaśnienie definicji znaczka różne na mocy definicji ## na przykładzie warunku wystarczającego => i koniecznego ~> znajdziemy w punkcie 2.3.1.
Zauważmy, że:
Zdania A1 i B1 brzmią identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka a mimo to są to zdania różne na mocy definicji ##.
Stąd mamy wyprowadzone prawo Kameleona.
Prawo Kameleona:
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
Dowodem są tu nasze zdania A1 i B1.
Różność zdań A1 i B1 rozpoznajemy po znaczkach warunku wystarczającego => (A1) i koniecznego ~> (B1) wbudowanych w treść zdań.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Pon 7:50, 13 Wrz 2021, w całości zmieniany 43 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Wto 5:49, 06 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
3.0 Definicje podstawowe spójników implikacyjnych
Spis treści
3.0 Definicje podstawowe spójników implikacyjnych 1
3.1 Implikacja prosta p|=>q 5
3.1.1 Prawo Kameleona 6
3.2 Implikacja odwrotna p|~>q 7
3.3 Równoważność p<=>q 9
3.4 Spójnik „albo” p$q 12
3.5 Chaos p|~~>q 15
3.6 Prawo niesprzeczności rachunku zero-jedynkowego 17
3.6.1 Kto lepiej zna logikę matematyczną, ziemski matematyk czy 5-cio latek? 19
3.6.2 Funkcja logiczna algebry Boole’a to pięta Achillesowa ziemian 21
3.6.3 Dowód wewnętrznej sprzeczności ziemskiego rachunku zero-jedynkowego 23
3.7 Prawo Puchacza 24
3.0 Definicje podstawowe spójników implikacyjnych
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Definicja spójnika implikacyjnego:
Spójnik implikacyjny to seria zdań warunkowych „Jeśli p to q” związana z wybraną kolumną w tabeli matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>.
Definicja spójnika implikacyjnego p|?q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik implikacyjny p|?q w logice dodatniej (bo q) to kolumna A1B1 w tabeli matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~> dająca odpowiedź na pytanie o p
„Co się stanie jeśli zajdzie p?”
Rozróżniamy 5 spójników implikacyjnych p|?q różnych na mocy definicji ##:
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0) =1*1=1
Czytamy:
Implikacji prosta p|=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q (A1) i nie jest (=0) konieczne ~> (B1) dla zajścia q
Definicja implikacji prostej p|=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0)=1*1=1
Definicja implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|=>q =~p*q
##
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Czytamy:
Implikacja odwrotna p|~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1)
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|~>q = p*~q
##
TR
Równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Czytamy:
Równoważność p<=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Definicja równoważności p<=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Definicja równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p<=>q = p*q+~p*~q
##
TA
Definicja spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku dla zanegowanego następnika q (~q).
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd mamy:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Czytamy:
Spójnik p$q jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q (B1) i jednocześnie zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q (A1)
To samo w skrócie:
Spójnik p$q jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
Definicja spójnika „albo”($) p$q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Definicja spójnika „albo”($) w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p$q = p*~q+~p*q
##
CH
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Definicja chaosu p|~~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i jednocześnie zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1).
Definicja chaosu p|~~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Definicja chaosu p|~~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|~~>q =0
Gdzie:
## - różne na mocy definicji funkcji logicznej Y zdefiniowanej jak wyżej.
3.1 Implikacja prosta p|=>q
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0) =1*1=1
Czytamy:
Implikacji prosta p|=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q (A1) i nie jest (=0) konieczne ~> (B1) dla zajścia q
Podstawiając A1 i B1 do tabeli prawdy T0 otrzymujemy tabelę prawdy implikacji prostej IP.
Kod: |
IP:
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =1 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =0 [=] 5: p+~q
Gdzie:
p=>q=~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q=p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Wyprowadzenie definicji implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = (~p+q)*~(p+~q)=(~p+q)*(~p*q)=~p*q
Definicja implikacji prostej p|=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0)=1*1=1
Definicja implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|=>q =~p*q
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p|=>q = A2B2: ~p|~>~q = A3B3: q|~>p = A4B4: ~q|=>~p = ~p*q
Gdzie:
A2B2: ~p|~>~q = (A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) =~p*q
A3B3: q|~>p = (A3: q~>p)*~(B3: q=>p) =~p*q
A4B4: ~q|=>~p=(A4: ~q=>~p)*~(B4:~q~>~p) =~p*q
Dowód tego faktu pozostawiam czytelnikowi.
Najprostszy dowód tożsamości powyższych kolumn wynika z praw logiki matematycznej zapisanych w tabeli T0: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład tabeli prawdy implikacji prostej p|=>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax i fałszywość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to wyłącznie kolumna A1B1 w tabeli prawdy warunków wystarczających => i koniecznych ~> dająca odpowiedź na pytanie:
Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
Przykład:
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% => będzie pochmurno (CH=1)
P=>CH =1
Padanie (P=1) jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur (CH=1), bo zawsze gdy pada, są chmury.
Badamy prawdziwość/fałszywość zdania A1 z wymienionym znaczkiem z => na ~>:
B1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% ~> będzie pochmurno (CH=1)
P~>CH =0
Padanie (P=1) nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur (CH=1), bo może nie padać, a chmury mogą istnieć.
Stąd mamy spełnioną definicję implikacji prostej P|=>CH w logice dodatniej (bo CH):
A1B1: P|=>CH = (A1: P=>CH)*~(B1: P~>CH)=1*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Implikacja prosta P|=>CH jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy padanie jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur (A1) i nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur (B1).
3.1.1 Prawo Kameleona
Zapiszmy jeszcze raz zdania A1 i B1 wypowiedziane wyżej.
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% => będzie pochmurno (CH=1)
P=>CH =1
Padanie (P=1) jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur (CH=1), bo zawsze gdy pada, są chmury.
##
B1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% ~> będzie pochmurno (CH=1)
P~>CH =0
Padanie (P=1) nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur (CH=1), bo może nie padać, a chmury mogą istnieć.
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Zauważmy, że zdania A1 i B1 brzmią identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka a mimo to, zdania te nie są matematycznie tożsame.
Stąd mamy wyprowadzone prawo Kameleona.
Prawo Kameleona
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
Różność zdań A1 i B1 rozpoznajemy po znaczkach warunku wystarczającego => (A1) i koniecznego ~> (B1) wbudowanych w treść zdań.
Dowód iż warunek wystarczający p=>q = P=>CH jest różny na mocy definicji ## od warunku koniecznego p~>q = P~>CH znajdziemy w punkcie 2.3.1
3.2 Implikacja odwrotna p|~>q
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Czytamy:
Implikacja odwrotna p|~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1)
Podstawiając A1 i B1 do tabeli prawdy T0 otrzymujemy tabelę prawdy implikacji odwrotnej IO.
Kod: |
IO
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =0 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =1 [=] 5: p+~q
Gdzie:
p=>q=~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q=p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Wyprowadzenie definicji implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(~p+q)*(p+~q)=(p*~q)*(p+~q)=p*~q
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|~>q = p*~q
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p|~>q = A2B2: ~p|=>~q = A3B3: q|=>p = A4B4: ~q|~>~p = p*~q
Gdzie:
A2B2: ~p|=>~q = ~(A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) =p*~q
A3B3: q|=>p = ~(A3: q~>p)*(B3: q=>p) =p*~q
A4B4: ~q|~>~p=~(A4: ~q=>~p)*(B4:~q~>~p) =p*~q
Dowód tego faktu pozostawiam czytelnikowi.
Najprostszy dowód tożsamości powyższych kolumn wynika z praw logiki matematycznej zapisanych w tabeli T0: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład tabeli prawdy implikacji odwrotnej p|~>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Bx i fałszywość dowolnego zdania serii Ax.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to wyłącznie kolumna A1B1 w tabeli prawdy warunków wystarczających => i koniecznych ~> dająca odpowiedź na pytanie:
Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
Przykład:
B1.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH=1) to może ~> padać (P=1)
CH~>P =1
Chmury są warunkiem koniecznym ~> dla padania, bo padać może wyłącznie z chmury.
Innymi słowy:
Chmury (CH=1) są (=1) warunkiem koniecznym ~> dla padania (P=1), bo jak nie ma chmur (~CH=1) to na 100% => nie pada (~P=1)
Zauważmy, że prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: P~>CH = B2: ~P=>~CH
Zdanie B2 jest oczywiście prawdziwe z czego wynika prawdziwość zdania B1
cnd
Badamy prawdziwość/fałszywość zdania B1 z wymienionym znaczkiem ~> na =>:
A1.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH=1) to na 100% => będzie padać (P=1)
CH=>P =0
Chmury (CH=1) nie są (=0) warunkiem wystarczającym => dla padania (P=1), bo nie zawsze gdy są chmury, pada
cnd
Stąd mamy spełnioną definicję implikacji odwrotnej CH|~>P w logice dodatniej (bo P):
A1B1: CH|~>P=~(A1: CH=>P)*(B1: CH~>P) = ~(0)*1=1*1=1
Czytamy:
Implikacja odwrotna CH|~>P jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy istnienie chmur jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla padania (B1) i nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => dla padania (A1)
3.3 Równoważność p<=>q
TR
Równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Czytamy:
Równoważność p<=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Lewą stronę czytamy:
p zajdzie wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Zajście p jest (=1) konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Zdanie tożsame:
Zajście p jest (=1) potrzebne ~> (B1) i wystarczające ~> (A1) dla zajścia q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Ostatnia definicja jest powszechnie znana wszystkim ziemianom, nie tylko matematykom:
Dowód:
Klikamy na googlach:
„konieczne i wystarczające”
Wyników: 16 100
„potrzeba i wystarcza”
Wyników: 174 000
Podstawiając A1 i B1 do tabeli prawdy T0 otrzymujemy tabelę prawdy równoważności TR.
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =1 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =1 [=] 5: p+~q
Gdzie:
p=>q=~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q=p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Wyprowadzenie definicji równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p<=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = (~p+q)*(p+~q)= ~p*p + ~p*~q + q*p + q*~q = p*q+~p*~q
Definicja równoważności p<=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Definicja równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p<=>q = p*q+~p*~q
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p<=>q = A2B2: ~p<=>~q = A3B3: q<=>p = A4B4: ~q<=>~p = p*q+~p*~q
Gdzie:
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = p*q + ~p*~q
A3B3: q<=>p = (A3: q~>p)*(B3: q=>p) = p*q + ~p*~q
A4B4: ~q<=>~p=(A4: ~q=>~p)*(B4:~q~>~p) = p*q + ~p*~q
Dowód tego faktu pozostawiam czytelnikowi.
Najprostszy dowód tożsamości powyższych kolumn wynika z praw logiki matematycznej zapisanych w tabeli T0: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TR
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład tabeli prawdy równoważności p<=>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax i prawdziwość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Definicja równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to wyłącznie kolumna A1B1 w tabeli prawdy warunków wystarczających => i koniecznych ~> dająca odpowiedź na pytanie:
Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
W algebrze Kubusia zachodzą tożsamości w zbiorach:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Przykład:
Twierdzenie proste Pitagorasa:
A1.
Jeśli trójkąt jest prostokątny (TP=1) to na 100% => zachodzi w nim suma kwadratów (SK=1)
A1: TP=>SK =1
To samo w zapisie formalnym (na mocy prawa Kłapouchego)
A1: p=>q =1
Punkt odniesienia:
p=TP
q=SK
Bycie trójkątem prostokątnym (TP=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, aby zachodziła w nim suma kwadratów (SK=1)
Twierdzenie proste Pitagorasa ludzkość udowodniła wieki temu.
Dowód ten oznacza, że zbiór trójkątów prostokątnych (TP=1) jest podzbiorem => zbioru trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1)
Twierdzenie odwrotne Pitagorasa:
B3.
Jeśli w trójkącie spełniona jest suma kwadratów (SK=1) to na 100% => trójkąt ten jest prostokątny (TP=1)
B3: SK=>TP=1
To samo w zapisie formalnym:
B3: q=>p =1
Bycie trójkątem ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, aby ten trójkąt był prostokątny (TP=1).
Twierdzenie odwrotne Pitagorasa ludzkość udowodniła wieki temu.
Z dowodu tego wynika, że zbiór trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1) jest podzbiorem => zbioru trójkątów prostokątnych (TP=1).
Definicja tożsamości zbiorów p i q p=q w zapisie formalnym:
RA1B3:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i jednocześnie zbiór q jest podzbiorem => zbioru q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = p<=>q
Innymi słowy przy odczycie skrajnych tożsamości logicznych:
RA1B3:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy znajdują się w relacji równoważności p<=>q.
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = p<=>q
Innymi słowy prawą stronę czytamy:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = p<=>q
Nasz przykład:
RA1B3:
Dwa zbiory TP i SK są tożsame TP=SK wtedy i tylko wtedy gdy prawdziwe jest twierdzenie proste Pitagorasa A1: TP=>SK i jednocześnie prawdziwe jest twierdzenie odwrotne Pitagorasa B3: SK=>TP
TP=SK = (A1: TP=>SK)*(B3: SK=>TP) = TP<=>SK
Innymi słowy przy odczycie skrajnych tożsamości logicznych:
RA1B3:
Dwa zbiory TP i SK są tożsame TP=SK wtedy i tylko wtedy gdy znajdują się w relacji równoważności TP<=>SK.
TP=SK = (A1: TP=>SK)*(B3: SK=>TP) = TP<=>SK
Innymi słowy prawą stronę czytamy:
Trójkąt jest prostokątny (TP=1) wtedy i tylko wtedy gdy zachodzi w nim suma kwadratów (SK=1)
RA1B3: TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B3: SK=>TP)
Dla zdania B3 stosujemy prawo Tygryska:
B3: q=>p = B1: p~>q
To samo w zapisach aktualnych:
B3: SK=>TP = B1: TP~>SK
Stąd mamy tożsamą definicję tożsamości zbiorów:
RA1B1:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy znajdują się w relacji równoważności p<=>q.
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Środek czytamy:
RA1B1:
Do tego aby zaszło p potrzeba ~> (B1) i wystarcza => (A1) aby zaszło q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Nasz przykład:
RA1B1:
Dwa zbiory TP i SK są tożsame TP=SK wtedy i tylko wtedy gdy znajdują się w relacji równoważności TP<=>SK.
TP=SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) = TP<=>SK
Środek czytamy:
RA1B1:
Do tego aby trójkąt był prostokątny (TP=1) potrzeba ~> (B1) i wystarcza => (A1) aby zachodziła w nim suma kwadratów (SK=1)
RA1B1: TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)
Stąd mamy spełnioną definicję równoważności TP<=>SK w logice dodatniej (bo SK):
RA1B1: TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)=1*1 =1
Czytamy:
Równoważność TP<=>SK jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście TP jest potrzebne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia SK
3.4 Spójnik „albo” p$q
TA
Definicja spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku dla zanegowanego następnika q (~q).
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd mamy:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Czytamy:
Spójnik p$q jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q (B1) i jednocześnie zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q (A1)
Innymi słowy w skrócie:
Spójnik p$q jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
Podstawiając A1 i B1 do tabeli prawdy T0 otrzymujemy tabelę prawdy spójnika „albo”($) TA:
Kod: |
TA:
Tabela prawdy spójnika „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q):
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
A1B1: p|=>~q=(A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>~q = 2:~p~>q [=] 3: ~q~>p = 4: q=>~p =1 [=] 5: ~p+~q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>~q = 2:~p=>q [=] 3: ~q=>p = 4: q~>~p =1 [=] 5: p+ q
Gdzie:
p=>q=~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q=p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Wyprowadzenie definicji spójnika „albo”($) w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p$q=(A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = (~p+~q)*(p+q)= ~p*p + ~p*q + ~q*p + ~q*q = p*~q + ~p*q
Definicja spójnika „albo”($) p$q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Definicja spójnika „albo”($) w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p$q = p*~q+~p*q
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p$q = A2B2: ~p$~q = A3B3: q$p = A4B4: ~q$~p = p*~q+~p*q
Gdzie:
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q) = p*~q + ~p*q
A3B3: q$p = (A3: ~q~>p)*(B3:~q=>p) = p*~q + ~p*q
A4B4: ~q$~p=(A4: q=>~p)*(B4: q~>~p) = p*~q + ~p*q
Dowód tego faktu pozostawiam czytelnikowi.
Najprostszy dowód tożsamości powyższych kolumn wynika z praw logiki matematycznej zapisanych w tabeli T0: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Prawo Sowy:
Prawdziwość spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TA
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TA
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład tabeli prawdy spójnika „albo”($) potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax i prawdziwość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Definicja spójnika implikacyjnego w logice dodatniej (bo q):
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to wyłącznie kolumna A1B1 w tabeli prawdy warunków wystarczających => i koniecznych ~> dająca odpowiedź na pytanie:
Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
Przykład:
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „albo”($) kobietą (K=1)
A1B1: M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K)=1*1=1
Czytamy:
Definicja spójnika „albo” M$K jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy bycie mężczyzną (M=1) jest warunkiem koniecznym ~> (B1) i wystarczającym => (A1), by nie być kobietą (~K=1)
Zdania składowe A1 i B1 czytamy:
A1.
Jeśli człowiek jest mężczyzną (M=1) to na 100% => nie jest kobietą (~K=1)
M=>~K =1
Bycie mężczyzną (M=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, aby nie być kobietą (~K=1), bo każdy mężczyzna nie jest kobietą
Badamy prawdziwość/fałszywość zdania A1 z wymienionym znaczkiem => na ~>:
B1.
Jeśli człowiek jest mężczyzną (M=1) to na 100% ~> nie jest kobietą (~K=1)
M~>~K =1
Bycie mężczyzną (M=1) jest warunkiem koniecznym ~> by nie być kobietą (~K=1), bo nie ma innego człowieka poza mężczyzną, który nie jest kobietą.
Stąd mamy spełnioną definicję spójnika „albo” M$K w logice dodatniej (bo K):
A1B1: M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K)=1*1=1
Ogólna definicja równoważności:
Równoważność p<=>q to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)
Zauważmy, że spójnik „albo”($) spełnia ogólną definicję równoważności, stąd mamy tożsamość logiczną:
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = p<=>~q
Nasz przykład:
M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) = M<=>~K
Stąd mamy kolejne zdanie tożsame do spójnika „albo”($):
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) wtedy i tylko wtedy gdy nie jest kobietą (~K=1)
M<=>~K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) =1*1 =1
3.5 Chaos p|~~>q
CH
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Definicja chaosu p|~~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i jednocześnie zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1).
Podstawiając A1 i B1 do tabeli prawdy T0 otrzymujemy tabelę prawdy chaosu p|~~>q:
Kod: |
CH
Tabela prawdy chaosu p|~~>q
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =0 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =0 [=] 5: p+~q
Gdzie:
p=>q=~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q=p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Wyprowadzenie definicji chaosu p|~~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = ~(~p+q)*~(p+~q)=(p*~q)*(~p*q) =0
Definicja chaosu p|~~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Definicja chaosu p|~~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|~~>q =0
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p|~~>q = A2B2: ~p|~~>~q = A3B3: q|~~>p = A4B4: ~q|~~>~p =0
Gdzie:
A2B2: ~p|~~>~q = ~(A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) =0
A3B3: q|~~>p = ~(A3: q~>p)*~(B3: q=>p) =0
A4B4: ~q|~~>~p= ~(A4: ~q=>~p)*~(B4:~q~>~p) =0
Dowód tego faktu pozostawiam czytelnikowi.
Najprostszy dowód tożsamości powyższych kolumn wynika z praw logiki matematycznej zapisanych w tabeli T0: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Prawo Sowy:
Prawdziwość chaosu A1B1: p|~~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli CH
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład tabeli prawdy chaosu p|~~>q potrzeba i wystarcza udowodnić fałszywość dowolnego zdania serii Ax i fałszywość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to wyłącznie kolumna A1B1 w tabeli prawdy warunków wystarczających => i koniecznych ~> dająca odpowiedź na pytanie:
Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
W algebrze Kubusia zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Przykład:
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to może ~> być podzielna przez 3
P8~~>P3 = P8*P3 =1 bo 24
Poprzednik definiuje zbiór:
P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
Następnik definiuje zbiór:
P3=[3,6,9,12 .. 24..] - zbiór liczb podzielnych przez 3
Sprawdzamy warunek wystarczający => między P8 i P3:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to na 100% => jest podzielna przez 3
P8=[8,16,24..] => P3=[3,6,9,12..24..] =0
Bo zbiór P8 nie jest (=0) podzbiorem => P3
cnd
Sprawdzamy warunek konieczny ~> między P8 i P3:
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to może ~> być podzielna przez 3
P8=[8,16,24..] ~> P3=[3,6,9,12..24..] =0
Bo zbiór P8 nie jest (=0) nadzbiorem ~> P3
cnd
Stąd mamy spełnioną definicję chaosu P8|~~>P3 w logice dodatniej (bo P3):
P8|~~>P3 = ~(A1: P8=>P3)*~(B1: P8~>P3) = ~(0)*~(0) =1*1 =1
3.6 Prawo niesprzeczności rachunku zero-jedynkowego
Definicja funkcji logicznej Y w algebrze Boole’a:
Funkcja logiczna Y w algebrze Boole’a to dowolne wyrażenie algebry Boole’a (np. ~p*~q) przypisane do tej funkcji.
Przykłady poprawnych funkcji logicznych:
Y = ~p*~q
Y = p+q
etc
Dowolną funkcję logiczną można tylko i wyłącznie dwustronnie zanegować.
Y=p+q
Negujemy dwustronnie:
~Y=~(p+q) = ~p*~q - bo prawo De Morgana
Zapiszmy poznane dotychczas spójniki logiczne w postaci funkcji logicznej w logice dodatniej (bo Y) i funkcji logicznej w logice ujemnej (bo ~Y).
Kod: |
TSL - tabela spójników logicznych wyrażonych spójnikami „i”(*) i „lub”(+)
A:
Spójnik „lub”(+):
1. Y=p+q # 2. ~Y=~p*~q
##
B:
Spójnik „i”(*):
1. Y=p*q # 2. ~Y=~p+~q
##
C:
Warunek wystarczający p=>q:
1. Y=(p=>q)=~p+q # 2. ~Y=~(p=>q)=p*~q
##
D.
Warunek konieczny p~>q:
1. Y=(p~>q)=p+~q # 2. ~Y=~(p~>q)=~p*q
##
E.
Implikacja prosta p|=>q:
1. Y=(p|=>q)=~p*q # 2. ~Y=~(p|=>q)=p+~q
##
F.
Implikacja odwrotna p|~>q
1. Y=(p|~>q)=p*~q # 2. ~Y=~(p|~>q)=~p+q
##
G.
Równoważność p<=>q:
1. Y=(p<=>q)=p*q+~p*~q # 2. ~Y=~(p<=>q)=p*~q+~p*q
##
H.
Spójnik „albo”($):
1. Y=(p$q)=p*~q+~p*q # 2. ~Y=~(p$q)=p*q+~p*~q
##
I.
Chaos p|~~>q:
1. Y = (p|~~>q)=0 # 2. ~Y=~(p|~~>q)=1
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest zaprzeczeniem drugiej
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych
|
Definicja znaczka różne #:
Dowolna strona znaczka różne # jest negacją drugiej strony
Definicja znaczka różne na mocy definicji ## dla funkcji logicznych:
Dwie funkcje logiczne są różne na mocy definicji ## wtedy i tylko wtedy gdy nie są tożsame i żadna z nich nie jest zaprzeczeniem drugiej
Prawo niesprzeczności rachunku zero-jedynkowego:
Warunkiem koniecznym niesprzeczności rachunku zero-jedynkowego jest uwzględnianie funkcji logicznych w logice dodatniej (bo Y) i funkcji logicznych w logice ujemnej (bo ~Y) w kolumnach wynikowych rachunku zero-jedynkowego.
Zauważmy, że tabela TSL perfekcyjnie spełnia definicje obu znaczków # i ##.
W tabeli TSL doskonale widać, że każdy spójnik logiczny definiowany funkcją logiczną w logice dodatniej (bo Y) wymusza funkcję logiczną w logice ujemnej (bo ~Y) i odwrotnie.
Stąd mamy:
Definicja operatora logicznego wyrażonego spójnikami „i”(*) i „lub”(+):
Operator logiczny wyrażony spójnikami „i”(*) i „lub”(+) to układ równań logicznych dający odpowiedź na pytanie o Y i ~Y
Przykład:
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
Y = (p=>q) = ~p+q
co w logice jedynek (bo funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
Y=1 <=> ~p=1 lub q=1
Definicja operatora logicznego warunku wystarczającego p=>q wyrażonego spójnikami „i”(*) i „lub”(+):
Operator logiczny warunku wystarczającego p=>q wyrażony spójnikami „i”(*) i „lub”(+) to układ równań logicznych Y i ~Y dający odpowiedź na pytanie o 1: Y i 2: ~Y
1.
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
Y = (p=>q) = ~p+q
co w logice jedynek (bo funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
Y=1 <=> ~p=1 lub q=1
Czytamy:
1A: Y=(p=>q)=~p+q =1
Prawdą jest (=1), że warunek wystarczający => jest spełniony (Y), wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie ~p=1 lub zajdzie q=1
Prawo Prosiaczka:
(Y=1)=(~Y=0)
stąd zapis tożsamy:
1B: ~Y=(p=>q)=~p+q =0
Czytamy:
Fałszem jest (=0), że warunek wystarczający => nie jest spełniony (~Y), wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie ~p=1 lub zajdzie q=1
Uwaga na notację w algebrze Kubusia:
Zapisy 1A i 1B są tożsame i należy je rozumieć jak wyżej.
… a kiedy zajdzie ~Y?
Negujemy równanie 1 stronami:
2.
~Y = ~(p=>q) = ~(~p+q) = p*~q - na mocy prawa De Morgana
~Y = ~(p=>q) = p*~q
co w logice jedynek (bo funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
~Y=1 <=> p=1 i ~q=1
Czytamy:
2A: ~Y=~(p=>q)=p*~q=1
Prawdą jest (=1), że warunek wystarczający => Y nie jest spełniony (~Y), wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie p (p=1) i nie zajdzie q (~q=1)
Prawo Prosiaczka:
(~Y=1) = (Y=0)
Stąd zapis tożsamy:
2B: Y = (p=>q) =p*~q =0
Czytamy:
Fałszem jest (=0), że warunek wystarczający => Y jest spełniony (Y), wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie p (p=1) i zajdzie ~q (~q=1)
Uwaga na notację w algebrze Kubusia:
Zapisy 2A i 2B są tożsame i należy je rozumieć jak wyżej.
3.6.1 Kto lepiej zna logikę matematyczną, ziemski matematyk czy 5-cio latek?
Odpowiedź jest jednoznaczna: 5-cio latek
Dowód:
Weźmy przykład ze świata żywego, rodem z przedszkola.
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N
Obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N - poznamy niebawem.
Weźmy obietnicę ojca dla syna:
W.
Jeśli zdasz egzamin to dostaniesz komputer
E=>K =1
Na mocy definicji warunku wystarczającego E=>K wchodzącego w skład implikacji prostej E|=>K w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) mamy odpowiedź na dwa kluczowe pytania, kiedy ojciec dotrzyma słowa (Y=1) oraz kiedy ojciec nie dotrzyma słowa (~Y=1).
Zachodzi tożsamość pojęć:
~Y=1 - ojciec nie dotrzyma słowa (~Y) [=] S=1 - ojciec skłamie (S)
1.
Kiedy ojciec dotrzyma słowa (Y=1)?
Y = (E=>K) = ~E+K
co w logice jedynek (bo funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
Y=1 <=> ~E=1 lub K=1
Odpowiedź:
Ojciec dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy syn nie zda egzaminu (~E=1) lub dostanie komputer (K=1)
Oczywiście tej odpowiedzi żaden normalny człowiek nie zrozumie.
Czy istnieje sposób, by odpowiedzi na pytanie „Kiedy ojciec dotrzyma słowa?” udzielił ekspert algebry Kubusia, 5-cio letni Jaś?
Odpowiedź na ten problem jest twierdząca.
Należy tu zacząć od opisania przypadku „Kiedy ojciec skłamie (~Y=1)?”
Zuzia do Jasia:
Jasiu czy wiesz kiedy ojciec skłamie?
Jaś:
Oczywiście, że wiem.
Pytasz mnie:
2.
Kiedy ojciec skłamie (~Y=1)?
Negujemy równanie 1 stronami:
2.
~Y = ~(E=>K) = ~(~E+K) = E*~K - na mocy prawa De Morgana
czyli:
~Y = E*~K
co w logice jedynek (bo funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
~Y=1 <=> E=1 i ~K=1
Czytamy:
Prawdą jest (=1), że ojciec nie dotrzyma słowa (~Y) wtedy i tylko wtedy gdy jutro:
E=1 i ~K=1 - syn za egzamin (E=1) i nie dostanie komputera (~K=1)
Oczywistym jest, że ojciec może tylko i wyłącznie nie dotrzymać słowa (~Y=1) albo dotrzymać słowa (Y=1).
Innymi słowy:
We wszystkich pozostałych możliwych przypadkach ojciec dotrzyma słowa (Y=1).
Czy teraz już wiesz Zuziu kiedy ojciec dotrzyma słowa?
Zuzia:
Phi, to bułka z masłem.
Ojciec dotrzyma słowa (Y=1), czyli nie skłamie (~S=1), wtedy i tylko wtedy gdy jutro:
E=1 i K=1 - syn zda egzamin (E=1) i dostanie komputer (K=1)
LUB
~E=1 i ~K=1 - syn nie zda egzaminu (~E=1) i nie dostanie komputera (~K=1)
LUB
~E=1 i K=1 - syn nie zda egzaminu (~E=1) i dostanie komputer (K=1)
Ostatni przypadek to piękny „akt miłości” gwarantowany przez algebrę Kubusia, czyli ojciec może wręczyć dziecku nagrodę (komputer: K=1) mimo ze ten nie spełnił warunku nagrody (nie zdał egzaminu: ~E=1)
Doskonale widać, że w definicji operatora warunku wystarczającego p=>q wyrażonego spójnikami „i”(*) i „lub”(+) nie ma mowy o jakimkolwiek „rzucaniu monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” które dostaniemy przy definicji implikacji prostej p|=>q definiowanej zdaniami warunkowymi „Jeśli p to q” dającej odpowiedź na pytanie o p i ~p.
Szczegóły poznamy za chwilkę.
3.6.2 Funkcja logiczna algebry Boole’a to pięta Achillesowa ziemian
Pojęcie funkcji logicznej algebry Boole’a to pięta Achillesowa ziemskich matematyków.
Definicja funkcji logicznej Y w algebrze Boole’a:
Funkcja logiczna Y w algebrze Boole’a to dowolne wyrażenie algebry Boole’a (np. ~p*~q) przypisane do tej funkcji.
Przykłady poprawnych funkcji logicznych:
Y = p+q
Y = ~p*~q
Y = p*~q+~p*q
etc
Wniosek z definicji funkcji logicznej:
Nie jest funkcją logiczną zapis uwzględniający choćby jedno wartościowanie dowolnej zmiennej binarnej.
Przykładowe zapisy które nie spełniają definicji funkcji logicznej to:
Y=1<=>p+q
Y=0<=>~p*~q
etc
Definicja spójnika „albo”($) w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
Y = p$q =p*~q+~p*q - funkcja alternatywno-koniunkcyjna
Definicja spójnika równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
Y = p<=>q = p*q+~p*~q - funkcja alternatywno-koniunkcyjna
Kolejność wykonywania działań w świecie techniki:
nawiasy, „i”(*), „lub”(+)
Właściwości funkcji logicznej Y:
Dowolną funkcję logiczną można tylko i wyłącznie dwustronnie zanegować
Y = p$q = p~q+ ~pq - zapis poprawny w świecie techniki (inżynierowie elektronicy)
Algorytm skróconego przejścia do logiki ujemnej (bo ~Y):
1.
Uzupełniamy brakujące spójniki i nawiasy:
Y = p$q = (p*~q) + (~p*q) - funkcja alternatywno-koniunkcyjna
2.
Przejście do logiki ujemnej (bo ~Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
~Y = ~(p$q) = (~p+q)*(p+~q) - funkcja koniunkcyjno-alternatywna
3.
Jedyną funkcją logiczną zrozumiałą dla człowieka (od 5-cio latka poczynając) jest funkcja alternatywno-koniunkcyjna, stąd musimy wymnożyć wielomian logiczny 2 (każdy z każdym)
~Y = ~(p$q) = (~p+q)*(p+~q) = ~p*p + ~p*~q + q*p + q*~q = p*q + ~p*~q = p<=>q
~Y=~(p$q) = (p*q)+(~p*~q) = p<=>q
bo:
p*~p =0 - prawo algebry Boole’a
0+x=x - prawo algebry Boole’a
q*p = p*q - iloczyn logiczny (*) jest przemienny
stąd mamy:
~Y = ~(p$q) = p*q + ~p*~q = p<=>q
bo definicja równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p<=>q = p*q + ~p*~q
4.
Przejście z funkcją 3 do logiki dodatniej (bo Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników na przeciwne
Y = p$q = (~p+~q)*(p+q) = ~(p<=>q) - funkcja koniunkcyjno-alternatywna
Stąd mamy znane każdemu matematykowi.
Twierdzenie Małpki:
Każda funkcja alternatywno-koniunkcyjna ma swój odpowiednik w postaci funkcji koniunkcyjno-alternatywnej (i odwrotnie).
Dowód na naszym przykładzie:
1: Y=p$q = p*~q+~p*q [=] 4: Y = p$q = (~p+~q)*(p+q)
3: ~Y=~(p$q) = p*q+~p*~q [=] 2: ~Y=~(p$q) = (~p+q)*(p+~q)
Świat techniki (inżynierowie elektronicy) doskonale zna pojęcie funkcji logicznej w algebrze Boole’a - sam z tego świata przybyłem.
Dowód:
W żadnym katalogu bramek logicznych nie znajdziemy opisu choćby jednej bramki logicznej przedstawionej w postaci wyrażenia algebry Boole’a z pominięciem funkcji logicznej Y.
Przykład:
[link widoczny dla zalogowanych]
Texas Instruments - pionier układów TTL napisał: |
SN7486
They perform the Boolean function Y = A*~B + ~A*B
|
Oczywistym jest że nie jest funkcją Boole’a samo wyrażenie algebry Boole’a:
A*~B+~A*B
Wyłącznie jełopy mogą tego nie wiedzieć.
Podsumowując:
1.
Ziemski matematyk który nie zna poniższej definicji funkcji algebry Boole’a powinien skreślić słówko „matematyk” sprzed swego nazwiska.
Definicja funkcji logicznej Y w algebrze Boole’a:
Funkcja logiczna Y w algebrze Boole’a to dowolne wyrażenie algebry Boole’a (np. p*~q+~p*q) przypisane do tej funkcji.
Przykład:
Y = (p$q) = p*~q+~p*q
2.
Ziemski matematyk który nie wie, że dowolną funkcje logiczną można dwustronnie zanegować powinien spalić się ze wstydu i wziąć zimny prysznic.
Nasz przykład:
~Y = ~(p$q) = p*q + ~p*~q
Stąd mamy prawa De Morgana mówiące o związku logiki dodatniej (bo Y) z logiką ujemną (bo ~Y):
I.
Logika dodatnia (bo Y) to zanegowana logika ujemna (bo ~Y):
Y=~(~Y) = ~(p*q+~p*~q) = p*~q+~p*q
II.
Logika ujemna (bo ~Y) to zanegowana logika dodatnia (bo Y):
~Y=~(Y) = ~(p*~q+~p*q) = p*q + ~p*~q
3.6.3 Dowód wewnętrznej sprzeczności ziemskiego rachunku zero-jedynkowego
Dowód wewnętrznej sprzeczności ziemskiego rachunku zero-jedynkowego:
Ziemski rachunek zero-jedynkowy który w wypełnianiu tabel zero-jedynkowych operuje tylko i wyłącznie wyrażeniami algebry Boole’a ignorując zarówno funkcje logiczne w logice dodatniej (bo Y) i jak i funkcje logiczne w logice ujemnej (bo ~Y) jest wewnętrznie sprzeczny na poziomie funkcji logicznych.
Twardy dowód to podana wyżej tabela spójników logicznych (TSL) zapisana wyłącznie w postaci wyrażeń algebry Boole’a z pominięciem funkcji logicznych Y i ~Y.
Dokładnie ten błąd fatalny popełniają wszyscy ziemscy matematycy.
Kod: |
TSL’ - tabela spójników logicznych
po zostawieniu wyłącznie wyrażeń algebry Boole’a
A: Spójnik „lub”(+)
1. p+q # 2. ~p*~q
##
B: Spójnik „i”(*)
1. p*q # 2. ~p+~q
##
C: Warunek wystarczający =>
1. ~p+q # 2. p*~q
##
D. Warunek konieczny ~>
1. p+~q # 2. ~p*q
##
E. Implikacja prosta p|=>q
1. ~p*q # 2. p+~q
##
F. Implikacja odwrotna p|~>q
1. p*~q # 2. ~p+q
##
G. Równoważność p<=>q
1. p*q+~p*~q # 2. p*~q+~p*q
##
H. Spójnik „albo”($) p$q
1. p*~q+~p*q # 2. p*q+~p*~q
##
I. Chaos p|~~>q
1. =0 # 2. =1
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest zaprzeczeniem drugiej
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych
|
Definicja znaczka różne na mocy definicji ## funkcji logicznych:
Dwie funkcje logiczne są różne na mocy definicji ## wtedy i tylko wtedy gdy nie są tożsame i żadna z nich nie jest zaprzeczeniem drugiej
Zauważmy, że po zostawieniu w tabeli TSL samych wyrażeń algebry Boole’a definicja znaczka różne # w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony jest wszędzie spełniona.
ALE!
Definicja znaczka różne na mocy definicji ## jest gwałcona w następujących miejscach:
Kod: |
TSL’
C1: ~p+q [=] F2:~p+q
D1: p+~q [=] E2: p+~q
E1: ~p*q [=] D2:~p*q
F1: p*~q [=] C2: p*~q
G1: p*q+~p*~q [=] H2: p*q+~p*~q
H1: p*~q+~p*q [=] G2: p*~q+~p*q
|
cnd
Wniosek:
Rachunek zero-jedynkowy ziemskich matematyków jest wewnętrznie sprzeczny na poziomie funkcji logicznych.
cnd
3.7 Prawo Puchacza
Zapiszmy poznane definicje spójników implikacyjnych p?q w logice dodatniej (bo q) w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
1.
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
Definicja implikacji prostej p|=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0)=1*1=1
2.
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
3.
Równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
Definicja równoważności p<=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
4.
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
Definicja chaosu p|~~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
5.
Definicja spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku dla zanegowanego następnika q (~q).
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd mamy:
Definicja spójnika „albo”($) p$q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Prawo Puchacza:
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” może należeć tylko i wyłącznie do jednego z pięciu spójników implikacyjnych.
Innymi słowy:
Wykluczone jest, aby dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” należało równocześnie do jakichkolwiek dwóch spójników implikacyjnych.
Dowód prawa Puchacza dla implikacji prostej p|=>q:
Załóżmy, że zdanie warunkowe x należy do definicji implikacji prostej p|=>q.
Wtedy mamy spełnione:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
Definicja implikacji prostej p|=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0)=1*1=1
a)
Sprawdzamy czy zdanie x może należeć do implikacji odwrotnej p|~>q:
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(1)*0 = 0*0 =0
Wniosek:
Wykluczone jest, aby zdanie warunkowe x należące do implikacji prostej p|=>q należało jednocześnie do implikacji odwrotnej p|~>q
b)
Sprawdzamy, czy zdanie x może należeć do równoważności p<=>q:
Definicja równoważności p<=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)= 1*0 =0
Wniosek:
Wykluczone jest, aby zdanie warunkowe x należące do implikacji prostej p|=>q należało jednocześnie do równoważności p<=>q
c)
Sprawdzamy, czy zdanie x może należeć do chaosu p|~~>q:
Definicja chaosu p|~~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(1)*~(0)=0*1=0
Wniosek:
Wykluczone jest, aby zdanie warunkowe x należące do implikacji prostej p|=>q należało jednocześnie do chaosu p|~~>q
d)
Sprawdzamy, czy zdanie x może należeć do spójnika „albo”($):
Definicja spójnika „albo”($) p$q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Z założenia iż zdanie x należy do implikacji prostej p|=>q mamy:
A1: p=>q =1
z czego wynika że:
A1: p=>~q =0
Dowód:
Dla q i ~q zachodzi definicja dziedziny:
q+~q =D =1 - zbiór ~q jest uzupełnieniem do dziedziny dla zbioru q
q*~q =[] =0 - zbiory q i ~q są rozłączne
Skoro z założenia dla x mamy:
A1: p=>q =1 - p jest podzbiorem => zbioru q
to musi być:
A1: p=>~q =0 - p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru ~q bo zbiory q i ~q są rozłączne.
Stąd mamy:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)= 0*x =0
Wniosek:
Wykluczone jest, aby zdanie warunkowe x należące do implikacji prostej p|=>q należało jednocześnie do spójnika „albo”($)
Zadanie dla czytelnika:
Powtórz powyższy dowód zakładając że zdanie „Jeśli p to q” należy do spójnika innego niż omówiona tu implikacja prosta p|=>q.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Pon 8:15, 13 Wrz 2021, w całości zmieniany 56 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Śro 6:30, 07 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
4.0 Operatory implikacyjne - implikacja prosta p||=>q
Spis treści
4.0 Operatory implikacyjne - implikacja prosta p||=>q 1
4.1 Implikacja prosta p|=>q 3
4.1.1 Operator implikacji prostej p||=>q 6
4.1.2 Zero-jedynkowa definicja warunku wystarczającego => 8
4.2 Diagram implikacji prostej p|=>q w zbiorach 11
4.2.1 Odtworzenie implikacji prostej p|=>q z definicji ~~> 15
4.3 Dziedzina matematyczna i fizyczna w implikacji prostej p|=>q 20
4.3.1 Znaczenie definicji implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) 23
4.0 Operatory implikacyjne - implikacja prosta p||=>q
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p=>q = ~p+q
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p~>q = p+~q
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
W logice matematycznej rozróżniamy 5 różnych na mocy definicji operatorów implikacyjnych dających odpowiedzi na pytania o p i ~p:
1.
p||=>q - operator implikacji prostej p|=>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na dwa pytania o p i ~p:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0)=1*1 =1 - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2: ~p|~>~q = (A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) =1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
2.
p||~>q - operator implikacji odwrotnej p|~>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(0)*1=1*1 =1 - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2: ~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)*(B2: ~p=>~q) = ~(0)*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
3.
p|<=>q - operator równoważności p<=>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
RA1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1 =1 - co się stanie jeśli zajdzie p?
RA2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2: ~p=>~q) =1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~p
4.
p|$q - operator „albo”($) p$q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
AA1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = p<=>~q - co się stanie jeśli zajdzie p?
AA2B2: ~p$~q=(A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q)=~p<=>q - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
5.
p||~~>q - operator chaosu p|~~>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
CA1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = ~(0)*~(0)=1*1 =1 - co się stanie jeśli zajdzie p
CA2B2: ~p|~~>~q = ~(A2: ~p~>~q)*~(B2: ~p=>~q)=~(0)*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
4.1 Implikacja prosta p|=>q
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy p jest (=1) wystarczające => dla q (A1) i jednocześnie p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1)
Podstawmy tą definicję do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
Kod: |
T1
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~> w implikacji prostej p|=>q:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =1 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =0 [=] 5: p+~q
Gdzie:
p=>q=~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q=p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja implikacji prostej p|=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0) =1*1=1
Definicja implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p|=>q = ~p*q
Wyprowadzenie definicji implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = (~p+q)*~(p+~q)=(~p+q)*(~p*q)=~p*q
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p|=>q = A2B2: ~p|~>~q = A3B3: q|~>p = A4B4: ~q|=>~p = ~p*q
Gdzie:
A2B2: ~p|~>~q = (A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) =~p*q
A3B3: q|~>p = (A3: q~>p)*~(B3: q=>p) =~p*q
A4B4: ~q|=>~p=(A4: ~q=>~p)*~(B4:~q~>~p) =~p*q
Dowód tego faktu pozostawiam czytelnikowi.
Definicja tożsamości logicznej „=”:
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład implikacji prostej p|=>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax i fałszywość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Kluczowym punktem zaczepienia w wyprowadzeniu symbolicznej definicji implikacji prostej p|=>q jest definicja kontrprzykładu rodem z algebry Kubusia działająca wyłącznie w warunku wystarczającym =>.
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Uzupełnijmy naszą tabelę wykorzystując powyższe rozstrzygnięcia działające wyłącznie w warunkach wystarczających =>.
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy p jest (=1) wystarczające => dla q (A1) i jednocześnie p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1)
IO-
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q w logice ujemnej (bo ~q):
Kolumna A2B2:
Implikacja odwrotna ~p|~>~q w logice ujemnej (bo ~q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A2: ~p~>~q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2:~p=>~q =0 - zajście ~p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia ~q
Stąd:
A2B2: ~p|~>~q = (A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)=1*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Implikacja odwrotna ~p|~>~q w logice ujemnej (bo ~q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy ~p jest (=1) konieczne ~> dla ~q (A2) i jednocześnie ~p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia ~q (B2)
Na mocy prawa Sowy zachodzi tożsamość logiczna „=”:
A1B1: p|=>q = A2B2: ~p|~>~q = A3B3: q|~>p = A4B4: ~q|=>~p
Definicja tożsamości logicznej „=”:
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Najprostszy dowód prawa Sowy wynika z praw logiki matematycznej: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Przykładowy dowód:
A1B1: p|=>q = A2B2: ~p|~>~q
Na mocy definicji mamy:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = (A2: ~p~>~q)*~(B2: ~p=>~q) = A2B2: ~p|~>~q
bo prawa Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
cnd
Dowód tożsamości pozostałych kolumn pozostawiam czytelnikowi.
Operator implikacji prostej p||=>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych dający odpowiedź na pytanie o ~p i p:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Z prawa Sowy wynika, iż zachodzi tożsamość logiczna:
A1B1: p|=>q = A2B2:~p|~>~q = A1B1|A2B2: p||=>q = A2B2|A1B1:~p||~>~q = ~p*q
Powyższa tożsamość logiczna oznacza że:
Udowodnienie prawdziwości dowolnego członu tej tożsamości logicznej (na przykład):
A1B1: p|=>q
jest potrzebne ~> i wystarczające => dla dowodu prawdziwości obu operatorów implikacyjnych, czyli obu układów równań logicznych A1B1|A2B2 i A2B2|A1B1:
A1B1|A2B2: p||=>q = A2B2|A1B1:~p||~>~q
4.1.1 Operator implikacji prostej p||=>q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Operator implikacji prostej p||=>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedzi na pytania o p i ~p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1.
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q =(A1: p=>q)* ~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Stąd:
Jeśli zajdzie p (p=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż zajdzie q (q=1)
Mówi o tym zdanie A1
Odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” mamy w kolumnie A1B1:
A1.
Jeśli zajdzie p (p=1) to na 100% => zajdzie q (q=1)
p=>q =1
Zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
Zajście p daje nam (=1) gwarancję matematyczną => zajścia q
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ i odwrotnie.
A1’.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~~> zajść ~q (~q=1)
p~~>~q = p*~q=0
Zdarzenia:
Niemożliwe jest (=0) jednoczesne zajście zdarzeń ~~>: p i ~q
Zbiory:
Nie istnieje (=0) element wspólny zbiorów ~~>: p i ~q
A2B2.
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie ~p (~p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~p~>~q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2: ~p=>~q =0 - zajście ~p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia ~q
A2B2: ~p|~>~q =(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Stąd:
Jeśli zajdzie ~p to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła”.
Mówią o tym zdania A2 i B2’
Odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” mamy w kolumnie A2B2:
A2.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~> zajść ~q (~q=1)
~p~>~q =1
Zajście ~p jest konieczne ~> dla zajścia ~q, bo jak zajdzie p to na 100% => zajdzie q
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
A2: ~p~>~q = A1: p=>q
LUB
Fałszywy warunek wystarczający => B2 wymusza prawdziwość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie:
B2’.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~~> zajść q (q=1)
~p~~>q = ~p*q =1
Zdarzenia:
Możliwe jest (=1) jednoczesne zajście zdarzeń ~~>: ~p i q
Zbiory:
Istnieje (=1) element wspólny zbiorów ~~>: ~p i q
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora implikacji prostej p||=>q jest gwarancja matematyczna => po stronie p (zdanie A1), oraz „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” po stronie ~p (zdania A2 i B2’) .
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych dających odpowiedź na pytanie o ~p i p:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji odwrotnej ~p||~>~q w logice ujemnej (bo ~q) będzie identyczna jak operatora implikacji prostej p||=>q w logice dodatniej (bo q) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, A2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
4.1.2 Zero-jedynkowa definicja warunku wystarczającego =>
Zapiszmy skróconą tabelę prawdy operatora implikacji prostej p||=>q przedstawioną wyżej:
Kod: |
T1:
Analiza symboliczna |Co w logice
operatora implikacji prostej p||=>q |jedynek oznacza
Kolumna A1B1:
A1: p=>q =1
B1: p~>q =0
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A1: p=> q =1 - zajście p wystarcza => dla q |( p=1)=> ( q=1)=1
A1’: p~~>~q=0 - kontrprzykład dla A1 musi być 0 |( p=1)~~>(~q=1)=0
Kolumna A2B2:
A2:~p~>~q =1
B2: ~p=>~q =0
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A2: ~p~>~q =1 - ~p jest konieczne ~> dla ~q |(~p=1)~> (~q=1)=1
B2’:~p~~>q =1 - kontrprzykład dla B2 musi być 1 |(~p=1)~~>( q=1)=1
a b c d e f
|
Z tabeli T1 możemy wyprowadzić zero-jedynkową definicję warunku wystarczającego A1: p=>q kodując analizę symboliczną względem linii A1, albo zero-jedynkową definicję warunku koniecznego A2:~p~>~q kodując analizę symboliczną względem linii A2
Przyjmijmy za punkt odniesienia warunek wystarczający => widoczny w linii A1:
A1: p=>q =1
Jedyne prawo Prosiaczka jakie będzie nam potrzebne do wygenerowania zero-jedynkowej definicji warunku wystarczającego => to:
(~x=1)=(x=0)
bo zgodnie z przyjętym punktem odniesienia A1 wszystkie sygnały musimy sprowadzić do postaci niezanegowanej (bo x).
Kod: |
T2:
Definicja zero-jedynkowa warunku wystarczającego A1: p=>q
w logice dodatniej (bo q)
Analiza |Co w logice |Kodowanie dla |Zero-jedynkowa
symboliczna |jedynek oznacza |A1: p=>q =1 |definicja =>
| | | p q A1: p=>q
A1: p=> q =1 |( p=1)=> ( q=1)=1 |( p=1)=> ( q=1)=1 | 1=>1 =1
A1’: p~~>~q=0 |( p=1)~~>(~q=1)=0 |( p=1)~~>( q=0)=0 | 1=>0 =0
A2: ~p~>~q =1 |(~p=1)~> (~q=1)=1 |( p=0)~> ( q=0)=1 | 0=>0 =1
B2’:~p~~>q =1 |(~p=1)~~>( q=1)=1 |( p=0)~~>( q=1)=1 | 0=>1 =1
a b c d e f g h i 1 2 3
|Prawa Prosiaczka |
|(~p=1)=( p=0) |
|(~q=1)=( q=0) |
|
Nagłówek A1: p=>q w kolumnie wynikowej 3 w tabeli zero-jedynkowej 123 wskazuje linię A1: w tabeli symbolicznej abc względem której dokonano kodowania zero-jedynkowego.
Tabela zero-jedynkowa 123 nosi nazwę zero-jedynkowej definicji warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego.
Zauważmy, że w tabeli T1 mamy również warunek konieczny ~> widniejący w linii A2.
Przyjmijmy za punkt odniesienia linię A2 i wygenerujmy tabelę zero-jedynkową warunku koniecznego ~>:
A2:~p~>~q =1
Jedyne prawo Prosiaczka jakie będzie tu nam potrzebne to:
(x=1)=(~x=0)
bo zgodnie z przyjętym punktem odniesienia A2 wszystkie sygnały musimy sprowadzić do postaci zanegowanej (bo ~x).
Kod: |
T3:
Definicja zero-jedynkowa warunku koniecznego A2:~p~>~q
w logice ujemnej (bo ~q)
Analiza |Co w logice |Kodowanie dla |Zero-jedynkowa
symboliczna |jedynek oznacza |A2:~p~>~q =1 |definicja ~>
| | |~p ~q A2:~p~>~q
A1: p=> q =1 |( p=1)=> ( q=1)=1 |(~p=0)=> (~q=0)=1 | 0~>0 =1
A1’: p~~>~q=0 |( p=1)~~>(~q=1)=0 |(~p=0)~~>(~q=1)=0 | 0~>1 =0
A2: ~p~>~q =1 |(~p=1)~> (~q=1)=1 |(~p=1)~> (~q=1)=1 | 1~>1 =1
B2’:~p~~>q =1 |(~p=1)~~>( q=1)=1 |(~p=1)~~>(~q=0)=1 | 1~>0 =1
a b c d e f g h i 1 2 3
|Prawa Prosiaczka |
|( p=1)=(~p=0) |
|( q=1)=(~q=0) |
|
Nagłówek A2:~p~>~q w kolumnie wynikowej 3 w tabeli zero-jedynkowej 123 wskazuje linię A2: w tabeli symbolicznej abc względem której dokonano kodowania zero-jedynkowego.
Tabela zero-jedynkowa 123 nosi nazwę zero-jedynkowej definicji warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego.
Zauważmy, że analiza symboliczna (abc) w tabelach T2 i T3 jest identyczna, dzięki czemu z tożsamości kolumn wynikowych 3 w tabelach T2 i T3 wnioskujemy o zachodzącym prawie Kubusia.
Prawo Kubusia:
T2: p=>q = T3: ~p~>~q
Dokładnie ten sam dowód możemy wykonać w rachunku zero-jedynkowym korzystając z zero-jedynkowej definicji warunku wystarczającego => (T2: 123) i koniecznego ~> (T3: 123).
Oto on:
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja warunku wystarczającego =>
p q p=>q
A: 1=>1 =1
B: 1=>0 =0
C: 0=>0 =1
D: 0=>1 =1
|
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja warunku koniecznego ~>
p q p~>q
A: 1~>1 =1
B: 1~>0 =1
C: 0~>0 =1
D: 0~>1 =0
|
Stąd mamy:
Kod: |
T4
Dowód prawa Kubusia w rachunku zero-jedynkowym:
p=>q = ~p~>~q
p q p=>q ~p ~q ~p~>~q
A1: 1=>1 =1 0~>0 =1
A1’: 1=>0 =0 0~>1 =0
A2: 0=>0 =1 1~>1 =1
B2’: 0=>1 =1 1~>0 =1
1 2 3 4 5 6
|
Tożsamość kolumn wynikowych 3=6 jest dowodem formalnym prawa Kubusia.
Prawo Kubusia:
p=>q = ~p~>~q
Prawo Kubusia można też dowieść przy pomocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)
Definicja warunku wystarczającego p=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego p~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p~>q = p+~q
Stąd mamy:
~p~>~q = ~p+~(~q) = ~p+q = p=>q
cnd
Prawo Kubusia to tożsamość logiczna „=”:
p=>q = ~p~>~q
Definicja tożsamości logicznej „=”:
p=>q = ~p~>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=”wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Z powyższego wynika, że definicja tożsamości logicznej „=” jest tożsama ze spójnikiem równoważności „wtedy i tylko wtedy” <=>
Wniosek:
Tożsamość logiczna „=” jest de facto spójnikiem równoważności p<=>q o definicji:
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja równoważności <=>
p q p<=>q
A: 1<=>1 =1
B: 1<=>0 =0
C: 0<=>0 =1
D: 0<=>1 =0
|
Fakt ten możemy wykorzystać w naszym zero-jedynkowym dowodzie prawa Kubusia wyżej w następujący sposób.
Kod: |
Dowód zero-jedynkowy prawa Kubusia:
p=>q = ~p~>~q
p q p=>q ~p ~q ~p~>~q (p=>q)<=>(~p~>~q)
A1: 1=>1 =1 0~>0 =1 =1
A1’: 1=>0 =0 0~>1 =0 =1
A2: 0=>0 =1 1~>1 =1 =1
B2’: 0=>1 =1 1~>0 =1 =1
1 2 3 4 5 6 7
|
Same jedynki w kolumnie 7 również są dowodem formalnym poprawności prawa Kubusia:
p=>q = ~p~>~q
4.2 Diagram implikacji prostej p|=>q w zbiorach
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja implikacji prostej p|=>q w zbiorach:
Zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =0 - zbiór p nie (=0) jest nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Przedstawione wyżej zastrzeżenia dowodzimy w dwóch krokach.
Krok 1.
Dlaczego dziedzina musi być szersza od sumy logicznej zbiorów p i q?
Dla zbiorów tożsamych p=q mielibyśmy:
A1: p=>q =1 - bo każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego
B1: p~>q =1 - bo każdy zbiór jest nadzbiorem ~> siebie samego
Otrzymana sprzeczność z definicją implikacji prostej p|=>q w zbiorach jest dowodem, iż zbiory p i q nie mogą być tożsame.
Stąd mamy pierwszą część definicji implikacji prostej p|=>q w zbiorach:
Zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =0 - zbiór p nie (=0) jest nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
Krok 2.
Dlaczego przyjęta dziedzina musi być szersza od sumy logicznej zbiorów p+q?
Przyjmijmy za dziedzinę sumę logiczną zbiorów p+q
D = p+q =q - bo na mocy definicji p|=>q zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
Wtedy mamy:
~q=[D-q] = [q-q] =[] =0
Oznacza to że pojęcie ~q jest dla nas zbiorem pustym, czyli pojęciem nierozpoznawalnym.
Definicja zbioru pustego [] w algebrze Kubusia:
Zbiór pusty to zbiór pojęć niezrozumiałych dla człowieka
[] =[asegft, uaytfds…]
Oczywistym jest, że nie możemy operować na pojęciach dla nas niezrozumiałych, stąd zastrzeżenie w definicji implikacji prostej p|=>q w zbiorach:
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
Stąd mamy:
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
Stąd:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p=1
Definicja implikacji prostej p|=>q:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w zbiorach:
Zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =0 - zbiór p nie (=0) jest nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Na mocy powyższej definicji rysujemy diagram implikacji prostej p|=>q w zbiorach.
Kod: |
D1
Diagram implikacji prostej p|=>q w zbiorach:
----------------------------------------------------------------------
| p B1: p~>q=0 | ~p |
|---------------------------|----------------------------------------|
| q | ~q |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| A1: p=>q=1 (p*q=1) |~p~~>q=~p*q=1 |A2:~p~>~q=1 (~p*~q=1)|
----------------------------------------------------------------------
| Dziedzina: D=p*q+~p*~q+~p*q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| p~~>~q=p*~q=[] - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
| Diagram implikacji prostej p|=>q w zbiorach |
----------------------------------------------------------------------
I.
Przed zamianą p i q:
A1B1:
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q
B1: p~>q =0 - zbiór p nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1:p~>q)=1*~(0)=1*1=1
A2B2:
A2:~p~>~q=1 - zbiór ~p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru ~q
B2:~p=>~q=0 - zbiór ~p nie jest (=0) podzbiorem => ~q
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)=1*~(0)=1*1=1
II.
Po zamianie p i q:
A3B3:
A3: q~>p =1 - zbiór q jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru p
B3: q=>p =0 - zbiór q nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q
A3B3: q|~>p = (A3: q~>p)*~(B3: q=>p) =1*~(0)=1*1 =1
A4B4:
A4:~q=>~p=1 - zbiór ~q jest (=1) podzbiorem => ~p
B4:~q~>~p=0 - zbiór ~q nie jest (=0) nadzbiorem ~> ~p
A4B4: ~q|=>~p = (A4:~q=>~p)*~(~q~>~p) =1*~(0)=1*1 =1
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytania o p i ~p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q
B1: p~>q =0 - zbiór p nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru q
Jeśli zajdzie p to mamy gwarancję matematyczną => iż zajdzie q - mówi o tym zdanie A1
Z diagramu D1 odczytujemy:
A1.
Jeśli zajdzie p (p=1) to na 100% => zajdzie q (q=1)
p=>q =1
Zajście p jest wystarczające => dla zajścia q bo zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
Doskonale to widać na diagramie D1
Kontrprzykład A1’ dla prawdziwego warunku wystarczającego A1 musi być fałszem
A1’.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~~> zajść ~q (~q=1)
p~~>~q = p*~q = [] =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> nie jest spełniona bo zbiory p i ~q są rozłączne, co również widać na diagramie D1
A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie ~p (~p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2:~p~>~q=1 - zbiór ~p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru ~q
B2:~p=>~q=0 - zbiór ~p nie jest (=0) podzbiorem => ~q
Jeśli zajdzie ~p to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” o czym mówią zdania A2 i B2’.
Doskonale to widać na diagramie D1
Z diagramu D1 odczytujemy:
A2.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~> zajść ~q (~q=1)
~p~>~q =1
Zajście ~p jest konieczne ~> dla zajścia ~q bo zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
Wyśmienicie to widać na diagramie D1
LUB
Kontrprzykład B2’ dla fałszywego warunku wystarczającego B2:~p=>~q=0 musi być prawdą.
B2’.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~~> zajść q (q=1)
~p~~>q = ~p*q =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~p i q jest spełniona, co doskonale widać na diagramie D1.
4.2.1 Odtworzenie implikacji prostej p|=>q z definicji ~~>
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Na mocy prawa Sowy, jeśli odtworzymy definicję implikacji prostej p|=>q to automatycznie odtworzymy definicję operatora implikacji prostej p||=>q
Weźmy diagram implikacji prostej w zbiorach p|=>q wyżej zapisany wyrażony definicją elementu wspólnego zbiorów ~~>.
Kod: |
D1’
Diagram implikacji prostej p|=>q w zbiorach:
----------------------------------------------------------------------
| p B1: p~>q=0 | ~p |
|---------------------------|----------------------------------------|
| q | ~q |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| A1: p=>q=1 (p*q=1) |~p~~>q=~p*q=1 |A2:~p~>~q=1 (~p*~q=1)|
----------------------------------------------------------------------
| Dziedzina: D =p*q+~p*~q+~p*q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| p~~>~q=p*~q=[] - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
| Diagram implikacji prostej p|=>q |
---------------------------------------------------------------------|
| |
|Implikacja prosta p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) |
----------------------------------------------------------------------
| Ya=p~~>q=p*q | Yd=~p~~>q=~p*q | Yc=~p~~>~q=~p*~q |
----------------------------------------------------------------------
| ~Yb=p~~>~q=p*~q (zbiór pusty!) |
----------------------------------------------------------------------
|
Spójniki iloczynu logicznego zbiorów „i”(*) oraz sumy logicznej zbiorów „lub”(+) z definicji nie są w stanie opisać relacji podzbioru => czy też nadzbioru ~> między dowolnymi dwoma zbiorami p i q.
Wniosek:
W opisie dowolnego diagramu w zbiorach wyrażonego spójnikami „i”(*) i „lub”(+) chodzi tylko i wyłącznie o spełnienie lub nie spełnienie definicji elementu wspólnego zbiorów ~~>.
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów:
Jeśli p to q
p~~>q =p*q =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zbiory p i q mają co najmniej jeden element wspólny
Inaczej:
p~~>q= p*q= [] =0 - zbiory p i q są rozłączne, nie mają (=0) elementu wspólnego ~~>
Decydujący w powyższej definicji jest znaczek elementu wspólnego zbiorów ~~>, dlatego dopuszczalny jest zapis skrócony p~~>q.
W operacji iloczynu logicznego zbiorów p*q poszukujemy jednego wspólnego elementu, nie wyznaczamy kompletnego zbioru p*q.
Stąd mamy tabelę prawdy implikacji prostej p|=>q definiowaną elementami wspólnymi zbiorów ~~>:
Kod: |
T1.
Implikacja p|=>q |
w spójnikach |Co w logice
elementu wspólnego ~~>|jedynek oznacza
Y ~Y | Y Z diagramu D1 odczytujemy:
A: p~~>q = p* q =1 0 |( p=1)~~>( q=1) =1 - istnieje el. wspólny p i q
B: p~~>~q= p*~q =0 1 |( p=1)~~>(~q=1) =0 - nie istnieje el. wspólny p i ~q
C:~p~~>~q=~p*~q =1 0 |(~p=1)~~>(~q=1) =1 - istnieje el. wspólny ~p i ~q
D:~p~~> q=~p* q =1 0 |(~p=1)~~>( q=1) =1 - istnieje el. wspólny ~p i q
|
Między funkcjami logicznymi Y i ~Y zachodzi relacja spójnika „albo”($).
Dowód:
Definicja spójnika „albo”($)
p$q =p*~q + ~p*q
Podstawmy:
p=Y
q=~Y
stąd:
Y$~Y = Y*~(~Y) + ~Y*(~Y) = Y*Y + ~Y*~Y =Y+~Y =1
Oczywiście relacja równoważności p<=>q definiująca tożsamość zbiorów/pojęć p=q musi tu być fałszem.
Dowód:
Definicja równoważności p<=>q wyrażona spójnikami „i”(*) i „lub”(+):
p<=>q = p*q + ~p*~q
Podstawmy:
p=Y
q=~Y
stąd:
Y<=>~Y = Y*(~Y) + ~Y*~(~Y) = Y*~Y + ~Y*Y = []+[] =0
cnd
Zapiszmy powyższą tabelę wyłącznie w spójnikach elementu wspólnego zbiorów ~~> zmieniając indeksowanie linii do postaci zgodnej z teorią wykładaną w algebrze Kubusia - matematycznie ten ruch jest bez znaczenia.
Kod: |
T2.
Implikacja prosta p|=>q
definiowana elementem wspólnym zbiorów ~~>
Y Analiza dla punktu odniesienia Y
A1: p~~>q =1 - istnieje (=1) el. wspólny zbiorów p i q
A1’: p~~>~q =0 - nie istnieje (=0) el. wspólny zbiorów p i ~q
A2: ~p~~>~q =1 - istnieje (=1) el. wspólny zbiorów ~p i ~q
B2’:~p~~> q =1 - istnieje (=1) el. wspólny zbiorów ~p i q
|
Kluczowym punktem zaczepienia do przejścia z tabelą T2 do tabeli tożsamej T3 opisującej implikację prostą p|=>q w warunkach wystarczających => i koniecznych ~> będzie definicja kontrprzykładu w zbiorach działająca wyłącznie w obszarze warunku wystarczającego =>.
Dodatkowo potrzebne nam będą prawa Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
##
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Definicja tożsamości logicznej „=” na przykładzie prawa Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony.
Z powyższego wynika, że mając udowodnioną prawdziwość warunku wystarczającego => A1:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
nie musimy udowadniać prawdziwości warunku koniecznego ~> A2 (i odwrotnie):
A2: ~p~>~q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne dla zajścia ~q
bowiem gwarantuje nam to prawo Kubusia, prawo rachunku zero-jedynkowego:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
W algebrze Kubusia zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Analiza tabeli prawdy T2 - część I
1.
Fałszywość kontrprzykładu A1’:
A1’: p~~>~q =0
wymusza prawdziwość warunku wystarczającego => A1 (i odwrotnie):
A1: p=>q =1 - zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
2.
Prawo Kubusia:
A1: p=>q = A2:~p~>~q =1
Stąd:
Prawdziwość warunku wystarczającego A1:
A1: p=>q =1
wymusza prawdziwość warunku koniecznego ~> A2 (i odwrotnie):
A2: ~p~>~q =1 - zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
Nanieśmy naszą analizę do tabeli T3.
Kod: |
T3.
Implikacja prosta p|=>q
w warunkach wystarczających => i koniecznych ~>
Y Analiza dla punktu odniesienia Y
A1: p=> q =1 - zbiór p jest podzbiorem => q
A1’: p~~>~q =0 - kontrprzykład dla A1 musi być fałszem
A2: ~p~>~q =1 - zbiór ~p jest nadzbiorem ~> ~q
B2’:~p~~> q =1 - istnieje (=1) element wspólny zbiorów ~p i q
|
Analiza tabeli prawdy T2 - część II
3.
Prawdziwość kontrprzykładu B2’:
B2’: ~p~~>q =1
wymusza fałszywość warunku wystarczającego B2 (i odwrotnie):
B2: ~p=>~q =0
4.
Prawo Kubusia:
B2: ~p=>~q = B1: p~>q =0
stąd:
Fałszywość warunku wystarczającego B2:
B2: ~p=>~q =0
wymusza fałszywość warunku koniecznego B1 (i odwrotnie):
B1: p~>q =0
Nanieśmy naszą analizę do tabeli T4
Kod: |
T4.
Implikacja prosta p|=>q
w warunkach wystarczających => i koniecznych ~>
A1: p=> q =1 | B1: p~>q=0
A1’: p~~>~q =0
A2: ~p~>~q =1 | B2:~p=>~q=0
B2’:~p~~> q =1
|
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Stąd mamy:
Linia A1B1:
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q) w zbiorach:
Implikacja prosta p|=>q to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest nadzbiorem ~> zbioru q
Stąd:
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) =1*1 =1
Czytamy:
Implikacja prosta p|=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q (A1) i nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1)
Zdefiniowawszy implikację prostą p|=>q w zbiorach możemy ją podstawić do tabeli prawdy implikacji prostej p|=>q
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p=1
Definicja implikacji prostej p|=>q:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Stąd mamy to, co już doskonale znamy.
Operator implikacji prostej p||=>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytania o p i ~p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Szczegółową analizę operatora implikacji prostej p||=>q znajdziemy w punkcie 4.1.1
4.3 Dziedzina matematyczna i fizyczna w implikacji prostej p|=>q
Definicja implikacji prostej p|=>q w zbiorach:
Zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =0 - zbiór p nie (=0) jest nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Weźmy diagram implikacji prostej p|=>q w zbiorach opisany definicją elementu wspólnego zbiorów ~~>.
Kod: |
D1’
Diagram implikacji prostej p|=>q w zbiorach:
----------------------------------------------------------------------
| p B1: p~>q=0 | ~p |
|---------------------------|----------------------------------------|
| q | ~q |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| A1: p=>q=1 (p*q=1) |~p~~>q = ~p*q |A2:~p~>~q=1 (~p*~q=1)|
----------------------------------------------------------------------
| Dziedzina: D =p*q+~p*~q+~p*q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| p~~>~q=p*~q=[] - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
| Diagram implikacji prostej p|=>q |
---------------------------------------------------------------------|
| |
|Implikacja prosta p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) |
----------------------------------------------------------------------
| Ya=p~~>q=p*q | Yd=~p~~>q=~p*q | Yc=~p~~>~q=~p*~q |
----------------------------------------------------------------------
| ~Yb=p~~>~q=p*~q (zbiór pusty!) |
----------------------------------------------------------------------
|
Spójniki iloczynu logicznego zbiorów „i”(*) oraz sumy logicznej zbiorów „lub”(+) z definicji nie są w stanie opisać relacji podzbioru => czy też nadzbioru ~> między dowolnymi dwoma zbiorami p i q.
Wniosek:
W opisie dowolnego diagramu w zbiorach wyrażonego spójnikami „i”(*) i „lub”(+) chodzi tylko i wyłącznie o spełnienie lub nie spełnienie definicji elementu wspólnego zbiorów ~~>.
Stąd mamy tabelę prawdy implikacji prostej p|=>q definiowaną elementami wspólnymi zbiorów ~~>:
Kod: |
T1.
Implikacja p|=>q |
w spójnikach |Co w logice
elementu wspólnego ~~>|jedynek oznacza
Y ~Y | Y Z diagramu D1 odczytujemy:
A: p~~>q = p* q =1 0 |( p=1)~~>( q=1) =1 - istnieje el. wspólny p i q
B: p~~>~q= p*~q =0 1 |( p=1)~~>(~q=1) =0 - nie istnieje el. wspólny p i ~q
C:~p~~>~q=~p*~q =1 0 |(~p=1)~~>(~q=1) =1 - istnieje el. wspólny ~p i ~q
D:~p~~> q=~p* q =1 0 |(~p=1)~~>( q=1) =1 - istnieje el. wspólny ~p i q
|
Definicja dziedziny matematycznej DM:
Dziedzina matematyczna DM jest identyczna dla wszelkich operatorów logicznych wyrażonych funkcjami logicznymi Y i ~Y, to suma logiczna Y+~Y
Gdzie:
Y - zdarzenia możliwe (zbiory niepuste)
~Y - zdarzenia niemożliwe (zbiory puste)
DM = Y+~Y = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*~q + D: ~p*q = p*(q+~q) + ~p*(~q+q) = p+~p =1
Definicja dziedziny fizycznej D:
Dziedzina fizyczna D to suma logiczna zbiorów/zdarzeń niepustych.
D = Y = A: p*q + C: ~p*~q + D: ~p*q
Prawo dziedziny w implikacji prostej p|=>q:
Implikacja prosta p|=>q dzieli dziedzinę fizyczną D na trzy zbiory niepuste i rozłączne uzupełniające się wzajemnie do dziedziny.
Dowód iż zbiory A, C i D są rozłączne jest na gruncie algebry Kubusia trywialny, badamy po prostu iloczyny logiczne wszystkich możliwych kombinacji zbiorów A, C i D.
A: (p*q)
C: (~p*~q)
D: (~p*q)
Wszystkie możliwe kombinacje iloczynów logicznych to:
1: A*C = (p*q)*(~p*~q =(p*~p)*(q*~q) =[] =0 - zbiory A i B są rozłączne
2: A*D = (p*q)*(~p*q( = (p*~p)*q =[]*q =[]=0 - zbiory A I C są rozłączne
3: C*D = (~p*~q)*(~p*q) =[] =0 - zbiory C i D są rozłączne
Szczegóły dowodu 2:
2: A*D = (p*q)*(~p*q( = (p*~p)*q =[]*q =[]=0 - zbiory A I C są rozłączne
Iloczyn logiczny zbiorów p i ~p jest zbiorem pustym [].
Jeśli wszystkie elementy zbioru q przeiterujemy zbiorem [] pustym to wynikiem będzie zbiór pusty bez względu na to ile elementów jest w zbiorze q (może być nawet nieskończenie wiele).
Podstawa matematyczna to prawo algebry Boole’a:
x*[] = x*0 = 0 - obojętnie co ten x zawiera
cnd
Zobaczmy jak bajecznie prosta i piękna jest algebra Kubusia.
Z diagramu D2 odczytujemy matematyczną tożsamość:
~p = ~p*q + ~p*~q = ~p*(q+~q) = ~p
cnd
Dowód iż zbiory A, C i D uzupełniają się wzajemnie do dziedziny D.
Y = A+B+C
Y = p*q + ~p*~q + ~p*q
Y = p*q + ~p*(~q+q)
Y = (p*q)+~p
Przejście do logiki ujemnej (bo ~Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników na przeciwne:
~Y = (~p+~q)*p
~Y = ~p*p + ~q*p
~Y = p*~q
Powrót do logiki dodatniej (bo Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
Y = ~p+q
Z diagramu D1’ doskonale widać, że suma logiczna zbiorów ~p+q stanowi dziedzinę D. W sumie logicznej nie ma znaczenia że część elementów występuje dwa razy, bo takie element redukujemy do jednego prawem algebry Boole’a:
p*p=p
Oczywiście można też obliczyć wszystko dokładnie gdzie nie będzie dublowanych elementów.
Sposób I.
Z diagramu D2 odczytujemy:
D= A: p*q + C:~p*~q + D: ~p*q =1
Doskonale widać, że zbiory A, C i D dzielą dziedzinę fizyczną na trzy zbiory niepuste i rozłączne uzupełniające się do dziedziny.
Sposób II.
Zapiszmy diagram implikacji prostej p|=>q w znaczkach =>, ~> i ~~>:
Kod: |
Na podstawie diagramu D1’ mamy
Implikacja prosta p|=>q
w warunkach wystarczających => i koniecznych ~>
Y Analiza dla punktu odniesienia Y
A1: p=> q =1 - zbiór p jest podzbiorem => q
A1’: p~~>~q =0 - kontrprzykład dla A1 musi być fałszem
A2: ~p~>~q =1 - zbiór ~p jest nadzbiorem ~> ~q
B2’:~p~~> q =1 - istnieje (=1) element wspólny zbiorów ~p i q
|
A1: p=>q = p*q =p - bo zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
A2: ~p~>~q = ~p*~q = ~q - bo zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
B2’: ~p~~>q = ~p*q
Z diagramu D1 widzimy iż musimy udowodnić że:
Y = (A2+B2’) = ~p
Dowód:
Y = ~p*~q + ~p
Y = ~p*~q + ~p*1 - bo x*1=x
Y = ~p*(~q+1) - bo x+1=1
Y = ~p
Stąd mamy:
(A2+B2’): ~p + A1: p =1 - bo ~p+p=1
cnd
4.3.1 Znaczenie definicji implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja prosta p|=>q to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p nie jest nadzbiorem ~> zbioru q
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p~>q = p+~q
stąd mamy definicję implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = (~p+q)*~(p+~q) = (~p+q)*(~p*q) = ~p*q
Definicja implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p|=>q = ~p*q
Co oznacza ta tajemnicza definicja?
Weźmy tabelę prawdy implikacji prostej p|=>q.
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q=~p*q=1 [=] 3: q~~>~p=1
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Zauważmy że:
1.
W interesującym nas obszarze A1B1 i A2B2 definicja implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) wskazuje jedyny kontrprzykład prawdziwy B2’ w tym obszarze
B2’: ~p~~>q =~p*q =1
2.
Prawdziwy kontrprzykład B2’ wymusza fałszywość warunku wystarczającego B2 (i odwrotnie):
B2: ~p=>~q =0
3.
Na mocy prawa Kubusia:
B2: ~p=>~q = B1: p~>q
fałszywy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywość warunku koniecznego B1:
B1: p~>q =0
4.
Z kluczowej informacji iż w obszarze A1B1 i A2B2 występuje jedyny prawdziwy kontrprzykład B2’ wynika, że drugi możliwy tu kontrprzykład A1’ musi być fałszem
A1’: p~~>~q =0
5.
Z fałszywości kontrprzykładu A1’ wynika prawdziwość warunku wystarczającego A1 (i odwrotnie)
A1: p=>q =1
6.
Na mocy prawa Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza prawdziwy warunek konieczny A2
A2: ~p~>~q =1
Podsumowując:
Definicja implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p|=>q = ~p*q
Jak widzimy, na podstawie powyższej definicji bez problemu odtworzyliśmy definicję implikacji prostej p|=>q (tabela IP) w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”.
Dokładnie na tym polega piękno algebry Kubusia.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 21:44, 26 Wrz 2021, w całości zmieniany 38 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Śro 7:34, 07 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
4.4 Przykłady operatorów implikacji prostej p||=>q dla przedszkolaków
Spis treści
4.4 Minimalna ilość elementów w implikacji prostej p|=>q 1
4.5 Implikacja prosta w zdarzeniach P|=>CH w przedszkolu 4
4.5.1 Operator implikacji prostej P||=>CH 8
4.6 Implikacja prosta w zbiorach P|=>4L w przedszkolu 10
4.6.1 Operator implikacji prostej P||=>4L w zbiorach w przedszkolu 14
4.7 Alternatywne dojście do implikacji prostej P|=>4L w zbiorach 16
4.7.1 Implikacja prosta P|=>4L w zbiorach 19
4.7.2 Operator implikacji prostej P||=>4L w zbiorach 20
4.4 Minimalna ilość elementów w implikacji prostej p|=>q
Zastanówmy się ile różnych elementów musi liczyć dziedzina, aby dało się na niej zbudować implikację prostą p|=>q.
Definicja implikacji prostej p|=>q w zbiorach:
Zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =0 - zbiór p nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja prosta p|=>q jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q (A1) i nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1)
Z definicji implikacji prostej p|=>q w zbiorach wynika, że najmniejsza liczba elementów potrzebnych do zbudowania to trzy elementy.
Zdefiniujmy trzy, różne na mocy definicji elementy których będziemy używać.
K - Kubuś
T - Tygrysek
P - Prosiaczek
Zbudujmy zbiory p i q spełniające definicję implikacji prostej w zbiorach:
p=[K]
q=[K+T]
Dziedzina:
D=[K+T+P]
stąd mamy niepuste przeczenia zbiorów rozumiane jako ich uzupełnienia do wspólnej dziedziny D:
~p=[D-p]=[K+T+P-K]=[T+P]
~q=[D-q]=[K+T+P-[K+T]=[P]
Podsumujmy:
p=[K], ~p=[T+P]
q=[K+T], ~q=[P]
Zapiszmy diagram implikacji prostej p|=>q dla powyższych elementów.
Kod: |
D1
Diagram implikacji prostej p|=>q w zbiorach
-----------------------------------------------------------------------
| p=[K], ~p=[T+P] |
| q=[K+T], ~q=[P] |
-----------------------------------------------------------------------
| p=[K] | ~p=[T+P] |
|---------------------------|-----------------------------------------|
| q=[K+T] | ~q=[P] |
|---------------------------------------------|-----------------------|
| p=[K]=>q=[K+T]=1 |~p~~>q=~p*q=[T] | ~p=[T+P]~>~q=[P]=1 |
| p=[K]~>q=[K+T]=0 | | ~p=[T+P]=>~q=[P]=0 |
-----------------------------------------------------------------------
| Dziedzina fizyczna: D =p*q+~p*~q+~p*q (suma zbiorów niepustych) |
| p~~>~q = p*~q =[K]*[P]=[] - zbiór pusty |
-----------------------------------------------------------------------
|
Doskonale widać, że w diagramie D1 spełniona jest definicji implikacji prostej p|=>q, a tym samym definicja operatora implikacji prostej p||=>q.
Zapiszmy pełny diagram implikacji prostej p|=>q:
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Nasze zbiory na których operujemy to:
p=[K], ~p=[T+P]
q=[K+T], ~q=[P]
Definicja operatora implikacji prostej p||=>q:
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na dwa pytania o p i ~p:
A1B1:
Co się stanie jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q, bo p jest podzbiorem => q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q, bo p nie jest nadzbiorem ~> q
A1B1: p|=>q =(A1: p=>q)* ~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Stąd:
Jeśli zajdzie p (p=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż zajdzie q (q=1) - mówi o tym zdanie A1
Z diagramu D1 odczytujemy:
A1.
Jeśli zajdzie p (p=1) to na 100% => zajdzie q (q=1)
p=>q =1
Zajście p jest warunkiem wystarczającym => dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
Sprawdzamy:
p=[K] => q=[K+T]
Definicja warunku wystarczającego => spełniona bo zbiór p=[K] jest podzbiorem => zbioru q=[K+T}
cnd
Z prawdziwości warunku wystarczającego => A1 wynika fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie)
A1’
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~~> zajść ~q (~q=1)
p~~>~q = p*~q =0
Nie istnieje (=0) wspólny element ~~> zbiorów p i ~q
Sprawdzamy:
p=[K] ~~> ~q=[P] = [K]*[P] =[] =0
Zbiory jednoelementowe Kubuś (K) i Prosiaczek (P) są rozłączne
cnd
A2B2:
Co się stanie jeśli zajdzie ~p (~p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~p~>~q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2: ~p=>~q =0 - zajście ~p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia ~q
A2B2: ~p|~>~q =(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Stąd:
Jeśli zajdzie ~p to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania A2 i B2’
Z diagramu D1 odczytujemy:
A2.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~> zajść ~q (~q=1)
~p~>~q =1
Zajście ~p jest warunkiem koniecznym ~> dla zajścia ~q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
Sprawdzenie:
~p=[T+P] ~> ~q=[P] =1
Definicja warunku koniecznego ~> jest spełniona bo zbiór ~p=[T+P] jest nadzbiorem ~> zbioru ~q=[P]
LUB
Fałszywy warunek wystarczający => B2 wymusza prawdziwy kontrprzykład B2’ i odwrotnie:
B2’.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~~> zajść q (q=1)
~p~~>q = ~p*q =1
Istnieje (=1) wspólny element ~~> zbiorów ~p i q
Sprawdzenie:
~p=[T+P]~~>q=[K+T] = [T+K]*[K+T] =[T] =1
Istnieje element wspólny zbiorów ~p=[T+P] i q=[K+T] - to Tygrysek (T)
Doskonale tu widać, że w zdaniu B2’ nie jest spełniony ani warunek wystarczający => ani też konieczny ~>.
Dowód:
~p=[T+P] => q=[K+T] =0 - bo zbiór ~p=[T+P] nie jest (=0) podzbiorem => q=[K+T]
~p=[T+P} ~> q=[K+T] =0 - bo zbiór ~p=[T+P] nie jest (=0) nadzbiorem ~> q=[K+T]
Jak widzimy wszystko tu pięknie gra i buczy, a zabawę z implikacją prostą p|=>q można zacząć w przedszkolu dysponując trzema pluszowymi, dowolne powielonymi (bo p=p*p) zabawkami:
K - Kubuś
T - Tygrysek
P - Prosiaczek
4.5 Implikacja prosta w zdarzeniach P|=>CH w przedszkolu
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Zadanie matematyczne w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego operatora logicznego wchodzi zdanie:
Każdy jeśli jutro będzie padało to będzie pochmurno
Dokonaj analizy matematycznej tego operatora
Warunek wystarczający => jest w logice matematycznej domyślny, stąd zdanie tożsame:
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% => będzie pochmurno (CH=1)
A1: P=>CH =1
Padanie jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur bo zawsze gdy pada, jest pochmrno
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Na mocy prawa Kłapouchego zapis formalny zdania A1 (nasz punkt odniesienia) to:
A1: p=>q =1
p= P=[pada]
q= CH=[chmury]
A1: P=>CH =1
Aby udowodnić w skład jakiego operatora logicznego wchodzi warunek wystarczający A1: P=>CH musimy zbadać prawdziwość/fałszywość warunku koniecznego ~> B1: P~>CH między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
B1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% ~> będzie pochmurno (CH=1)
B1: P~>CH =0
To samo w zapisie formalnym:
B1: p=>q =0
Padanie nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla istnienia chmur, bo może nie padać, a chmury mogą istnieć.
Zapiszmy jeszcze raz zdania A1 i B1.
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% => będzie pochmurno (CH=1)
A1: P=>CH =1
A1: p=>q =1
Padanie jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur bo zawsze gdy pada, jest pochmrno
##
B1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% ~> będzie pochmurno (CH=1)
B1: P~>CH =0
B1: p~>q =0
Padanie nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla istnienia chmur, bo może nie padać, a chmury mogą istnieć.
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Doskonale widać, że zdanie A1 i B1 brzmią identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka a mimo to nie są to zdania matematycznie tożsame.
Stąd po raz n-ty mamy prawo Kameleona.
Prawo Kameleona:
Dwa zdanie brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
Definicje znaczka różne na mocy definicji ##:
Dwie funkcje logiczne są różna na mocy definicji wtedy i tylko wtedy gdy nie są tożsame i żadna z nich nie jest zaprzeczeniem drugiej.
Definicja warunku wystarczającego p=>q:
Y = (p=>q) = ~p+q
Definicja warunku koniecznego p~>q:
Y = (p~>q) = ~p+q
Stąd mamy:
Kod: |
Definicja warunku wystarczającego p=>q: |
Y = (p=>q) = ~p+q # ~Y=~(p=>q)=p*~q
## ##
Definicja warunku koniecznego p~>q: |
Y = (p~>q) = ~p+q # ~Y=~(p~>q)=p*~q
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona # jest negacją drugiej
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
|
Doskonale widać, że obie definicje znaczków # i ## są tu spełnione
cnd
IP
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1:
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Nasz przykład:
IP
Implikacja prosta P|=>CH w logice dodatniej (bo CH:
Implikacja prosta P|=>CH w logice dodatniej (bo CH) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: P=>CH =1 - padanie jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur
B1: P~>CH =0 - padanie nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur
A1B1: P|=>CH = (A1: P=>CH)*~(B1: P~>CH) =1*~(0)=1*1 =1
Czytamy:
Implikacja prosta P|=>CH jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy padanie jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur (A1) i nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla istnienia chmur (B1)
Nanieśmy zdania A1 i B1 do tabeli prawdy implikacji prostej p|=>q:
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Definicja implikacji prostej p|=>q w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Definicja implikacji prostej P|=>CH w zapisie aktualnym {P,CH}:
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=P (pada)
q=CH (chmury)
Definicja implikacji prostej P|=>CH w zapisie aktualnym:
A1: P=>CH =1 - padanie jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur
B1: P~>CH =0 - padanie nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur
A1B1: P|=>CH = (A1: P=>CH)*~(B1: p~>CH) =1*~(0)=1*1 =1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q =1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: P=>CH =1 = 2:~P~>~CH=1 [=] 3: CH~>P =1 = 4:~CH=>~P =1
A’: 1: p~~>~q =0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: P~~>~CH=0 = [=] = 4:~CH~~>P =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: P~>CH =0 = 2:~P=>~CH=0 [=] 3: CH=>P =0 = 4:~CH~>~P =0
B’: = 2:~p~~>q =1 [=] 3: q~~>~p =1
B’: = 2:~P~~>CH=1 [=] 3: CH~~>~P=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli zapisy aktualne (z konkretnego przykładu) podstawiono w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP.
Uwaga:
Tabela IP zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji prostej p|=>q.
Zdania w tabeli IP mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IP.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
Operator implikacji prostej p||=>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p|=>q =(A1: p=>q)* ~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2: ~p|~>~q =(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Okład równań logicznych jest przemienny, stąd:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~p i p:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
4.5.1 Operator implikacji prostej P||=>CH
Operator implikacji prostej P||=>CH w logice dodatniej (bo CH) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o P i ~P:
A1B1: P|=>CH =(A1: P=>CH)* ~(B1: P~>CH) - co się może się wydarzyć jeśli będzie padało?
A2B2: ~P|~>~CH =(A2:~P~>~CH)*~(B2:~P=>~CH) - co się może się wydarzyć jeśli nie będzie padało?
A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli jutro będzie padało (P=1)?
Odpowiedź na to pytanie mamy w kolumnie A1B1:
A1: P=>CH =1 - padanie jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur
B1: P~>CH =0 - padanie nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur
A1B1: P|=>CH = (A1: P=>CH)*~(B1: p~>CH) =1*~(0)=1*1 =1
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż będzie pochmurno (CH=1) - mówi o tym zdanie A1
Kolumna A1B1 to odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% => będzie pochmurno (CH=1)
P=>CH =1
Padanie jest warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur, bo zawsze gdy pada, są chmury
Padanie daje nam gwarancję matematyczną => istnienia chmur
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Z prawdziwości warunku wystarczającego => A1 wynika fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie)
A1’.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to może ~~> nie być pochmurno (~CH=1)
P~~>~CH = P*~CH =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie ~~>: pada (P=1) i nie ma chmur (~CH=1)
Czytamy:
P=1 - prawdą jest (=1) że pada (P)
~CH=1 - prawdą jest (=1) że nie ma chmur (~CH)
A2B2.
Co może się wydarzyć jeśli jutro nie będzie padało (~P=1)?
Odpowiedź na to pytanie mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~P~>~CH =1 - brak padania (~P) jest (=1) konieczny ~> dla braku chmur (~CH)
B2: ~P=>~CH =0 - brak padania (~P) nie jest (=0) wystarczający => dla braku chmur (~CH)
bo nie zawsze gdy nie pada, nie ma chmur.
A2B2: ~P|~>~CH = (A2:~P~>~CH)*~(B2: ~P=>~CH) =1*~(0) =1*1=1
Jeśli jutro nie będzie padało (~P=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania A2 i B2’
Kolumna A2B2 to odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A2.
Jeśli jutro nie będzie padało (~P=1) to może ~> nie być pochmurno (~CH=1)
~P~>~CH =1
Brak opadów (~P=1) jest (=1) warunkiem koniecznym ~> do tego aby nie było pochmurno (~CH=1) bo jak pada (P=1) to na 100% => są chmury (CH=1)
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
A2: ~P~>~CH = A1: P=>CH
Czytamy:
1: CH=1 - prawdą jest (=1) że są chmury (CH)
2: ~CH=1 - prawdą jest (=1) że nie ma chmur (~CH=1)
Prawo Prosiaczka:
(~CH=1) = (CH=0)
Stąd zdanie tożsame do 2 brzmi:
2’: CH=0 - fałszem jest (=0) iż są chmury (CH)
Jak widzimy wyłącznie sprowadzanie zmiennych do jedynek na mocy prawa Prosiaczka, czyni język potoczny przekładalny w skali 1:1 na logikę matematyczną.
Dowód:
W zdaniu 2 z języka potocznego mamy frazę:
„nie ma chmur” i tą frazę kodujemy matematycznie (~CH)
Innymi słowy:
W języku potocznym w kodowaniu matematycznym uwzględniamy przeczenie „nie” w postaci symbolu przeczenia (~).
LUB
Kontrprzykład B2’ dla fałszywego warunku wystarczającego => B2 musi być prawdą, stąd:
B2’.
Jeśli jutro nie będzie padało (~P=1) to może ~~> być pochmurno (CH=1)
~P~~>CH = ~P*CH =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie ~~>: nie pada (~P=1) i jest pochmurno (CH=1)
Czytamy:
~P=1 - prawdą jest (=1) że nie pada (~P)
CH=1 - prawdą jest (=1) że są chmury (CH)
Podsumowanie:
Istotą operatora implikacji prostej P||=>CH jest gwarancja matematyczna po stronie P (pada) i najzwyklejsze „rzucanie monetą” w rozumieniu „na dwoje babka wróżyła” po stronie ~P (nie pada), co widać w powyższej analizie.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~P||~>~CH to układ równań logicznych:
A2B2: ~P|~>~CH =(A2:~P~>~CH)*~(B2:~P=>~CH) - co się może się wydarzyć jeśli nie będzie padało?
A1B1: P|=>CH =(A1: P=>CH)* ~(B1: P~>CH) - co się może się wydarzyć jeśli będzie padało?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji odwrotnej ~P||~>~CH w logice ujemnej (bo ~CH) będzie identyczna jak operatora implikacji prostej P||=>CH w logice dodatniej (bo CH) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1, co matematycznie jest bez znaczenia.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, A2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
4.6 Implikacja prosta w zbiorach P|=>4L w przedszkolu
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Zadanie matematyczne w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego operatora logicznego wchodzi zdanie:
Każdy pies ma cztery łapy
Dokonaj analizy matematycznej tego operatora
Zdanie matematycznie tożsame brzmi:
A1.
Jeśli zwierzę jest psem (P=1) to na 100% => ma cztery łapy (4L=1)
P=>4L =1
Definicja warunku wystarczającego => jest tu spełniona (=1) bo zbiór jednoelementowy P=[pies] jest podzbiorem => zbioru zwierząt z czterema łapami 4L=[pies, słoń ..]
Bycie psem jest warunkiem wystarczającym => do tego aby mieć cztery łapy
Bycie psem daje nam gwarancję matematyczną => posiadania czterech łap
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Uwaga:
W logice matematycznej za psa przyjmujemy zwierzę zdrowe z czterema łapami.
Pies z trzema łapami to też pies, jednak z logiki matematycznej musimy usunąć psy kalekie bowiem wówczas warunek wystarczający A1 leży w gruzach, gdyż będzie tu istniał kontrprzykład w postaci psa z trzema łapami. Jeśli uwzględnimy psy kalekie to wylądujemy w operatorze chaosu P|~~>4L bez żadnej gwarancji matematycznej =>.
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Na mocy prawa Kłapouchego zapis formalny zdania A1 to:
A1: p=>q =1
p= P=[pies] - jednoelementowy zbiór pies
q= 4L=[pies, słoń ..] - zbiór zwierząt z czterema łapami.
A1: P=>4L =1
Aby udowodnić w skład jakiego operatora logicznego wchodzi warunek wystarczający A1: P=>4L musimy zbadać prawdziwość/fałszywość warunku koniecznego ~> B1: P~>4L między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
Warunek wystarczający A1 definiuje nam dwa zbiory:
Poprzednik p:
p= P=[pies] - zbiór jednoelementowy pies
Następnik q:
q= 4L=[pies, słoń ..] - zbiór zwierząt z czterema łapami.
Przyjmijmy dziedzinę minimalną:
ZWZ - zbiór wszystkich zwierząt
Stąd mamy zaprzeczenia zbiorów rozumiane jako ich uzupełnia do wspólnej dziedziny ZWZ:
~P=[ZWZ-P] =[słoń, kura ..] =1 - zbiór wszystkich zwierząt z wykluczeniem psa
~4L=[ZWZ-4L] = [kura ..] =1 - zbiór wszystkich zwierząt z wykluczeniem zwierząt z czterema łapami
Gdzie:
[słoń] - jest przedstawicielem zwierząt nie będących psami które mają cztery łapy
[kura] - jest przedstawicielem zwierząt nie mających czterech łap
Badamy teraz czy spełniony jest warunek konieczny P~>4L=?
B1.
Jeśli zwierzę jest psem (P=1) to na 100% ~> ma cztery łapy (4L=1)
P~>4L =0
Definicja warunku koniecznego ~> nie jest spełniona (=0) bo zbiór P=[pies] nie jest nadzbiorem ~> zbioru zwierząt z czterema łapami 4L=[pies, słoń ..]
Zauważmy, że zdania A1 i B1 brzmią identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka a mimo to nie są to zdania tożsame:
A1.
Jeśli zwierzę jest psem (P=1) to na 100% => ma cztery łapy (4L=1)
P=>4L =1
Definicja warunku wystarczającego => jest tu spełniona (=1) bo zbiór jednoelementowy P=[pies] jest podzbiorem => zbioru zwierząt z czterema łapami 4L=[pies, słoń ..]
##
B1.
Jeśli zwierzę jest psem (P=1) to na 100% ~> ma cztery łapy (4L=1)
P~>4L =0
Definicja warunku koniecznego ~> nie jest spełniona bo zbiór P=[pies] nie jest nadzbiorem ~> zbioru zwierząt z czterema łapami 4L=[pies, słoń ..]
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Różność ## zdań A1 i B1 rozpoznajemy po znaczkach warunku wystarczającego => i koniecznego ~> wbudowanych w treść zdań.
Podsumowując:
W zapisie aktualnym mamy:
A1: P=>4L=~P+4L ## B1: P~>4L = P+~4L
To samo w zapisie formalnym:
A1: p=>q = ~p+q ## B1: p~>q = p+~q
gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>.
p i q muszą być tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
Stąd mamy:
Prawo Kameleona:
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
Stąd mamy rozstrzygnięcie, iż zdanie A1: P=>4L jest częścią operatora implikacji prostej P||=>4L.
Definicja implikacji prostej P|=>4L
Implikacja prosta P|=>4L to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku:
A1: P=>4L =1 - bycie psem jest (=1) wystarczające => do tego aby mieć cztery łapy
bo każdy pies ma cztery łapy
B1: P~>4L =0 - bycie psem nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> do tego by mieć cztery łapy
Słoń nie jest psem a mimo to ma cztery łapy.
Stąd:
P|=>4L = (A1: P=>4L)*~(B1: P~>4L) = 1*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Implikacja prosta P|=>4L jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy bycie psem jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla posiadania czterech łap (A1) i nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla posiadania czterech łap (B1).
Podstawmy nasze zdania A1: P=>4L=1 i B1: P~>4L=0 do tabeli prawdy implikacji prostej p|=>q.
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=P=[pies] - jednoelementowy zbiór pies
q=4L=[pies, słoń ..] - zbiór zwierząt mających cztery łapy
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym {P,4L}
A1: P=>4L=1 - bycie psem jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla 4 łap
B1: P~>4L=0 - bycie psem nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla 4 łap
P|=>4L=(A1: P=>4L)*~(B1: P~>4L)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q =1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: P=>4L =1 = 2:~P~>~4L=1 [=] 3: 4L~>P =1 = 4:~4L=>~P =1
A’: 1: p~~>~q =0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: P~~>~4L=0 = [=] = 4:~4L~~>P =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: P~>4L =0 = 2:~P=>~4L=0 [=] 3: 4L=>P =0 = 4:~4L~>~P =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p =1
B’: = 2:~P~~>4L=1 [=] 3: 4L~~>~P=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli zapisy aktualne (z konkretnego przykładu) podstawiono w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP.
Uwaga:
Tabela IP zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji prostej p|=>q.
Zdania w tabeli IP mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IP.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
Na mocy prawa Sowy, jeśli mamy definicję implikacji prostej P|=>4L to automatycznie mamy definicję operatora implikacji prostej P||=>4L
4.6.1 Operator implikacji prostej P||=>4L w zbiorach w przedszkolu
Operator implikacji prostej P||=>4L w logice dodatniej (bo 4L) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: P|=>4L =(A1: P=>4L)* ~(B1: P~>4L) - co się stanie jeśli wylosujemy psa (P=1)?
A2B2: ~P|~>~4L =(A2:~P~>~4L)*~(B2:~P=>~4L) - co się stanie jeśli wylosujemy nie psa (~P=1)?
A1B1:
Co może się wydarzyć, jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy psa (P=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: P=>4L =1 - bycie psem jest (=1) wystarczające => by mieć cztery łapy
B1: P~>4L =0 - bycie psem nie jest (=0) konieczne by mieć cztery łapy
A1B1: P|=>4L =(A1: P=>4L)* ~(B1: P~>4L) - co się stanie jeśli wylosujemy psa (P=1)?
Stąd mamy:
Jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt (ZWZ) wylosujemy psa to mamy gwarancję matematyczną => iż będzie on miał cztery łapy - mówi o tym zdanie A1.
Kolumna A1B1 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A1.
Jeśli zwierzę jest psem (P=1) to na 100% => ma cztery łapy (4L=1)
P=>4L =1
to samo w zapisie formalnym:
p=>q =1
Definicja warunku wystarczającego => spełniona bo zbiór P=[pies] jest podzbiorem => zbioru zwierząt z czterema łapami 4L=[pies słoń ..]
Wylosowanie ze zbioru wszystkich zwierząt (ZWT) psa, daje nam gwarancję matematyczną => iż będzie on miał cztery łapy
Zachodzi tożsamość matematyczna pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = gwarancja matematyczna =>
Prawdziwość warunku wystarczającego => A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie).
A1’.
Jeśli zwierzę jest psem (P=1) to może ~~> nie mieć czterech łap (~4L=1)
P~~>~4L = P*~4L =0
to samo w zapisie formalnym:
p~~>~q = p*~q =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> nie jest spełniona bo zbiory P=[pies] i ~4L=[kura ..] są rozłączne.
A2B2:
Co może się wydarzyć, jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy zwierzę nie będące psem (~P=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~P~>~4L =1 - nie bycie psem (~P) jest (=1) konieczne ~> aby nie mieć czterech łap (~4L)
B2: ~P=>~4L =0 - nie bycie psem (~P) nie jest (=0) wystarczające => aby nie mieć czterech łap (~4L)
A2B2: ~P|~>~4L =(A2:~P~>~4L)*~(B2:~P=>~4L) - co się stanie jeśli wylosujemy nie psa (~P=1)?
Jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt (ZWZ) wylosujemy zwierzę nie będące psem (~P1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła”, o czym mówią zdania prawdziwe A2 i B2’
Kolumna A2B2 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A2.
Jeśli zwierzę nie jest psem (~P=1) to może ~> nie mieć czterech łap (~4L=1)
~P~>~4L =1
Definicja warunku koniecznego ~> jest tu spełniona bo zbiór ~P=[słoń, kura ..] jest nadzbiorem ~> zbioru ~4L=[kura ..]
Zauważmy, że po udowodnieniu prawdziwości zdania A1: P=>4L nie musimy dowodzić wprost prawdziwości zdania A2 bo prawo Kubusia:
A1: P=>4L = A2: ~P~>~4L
LUB
Fałszywy warunek wystarczający B2 wymusza prawdziwość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie.
Prawdziwości kontrprzykładu B2’ nie musimy zatem dowodzić wprost, ale możemy dowodzić.
B2’.
Jeśli zwierzę nie jest psem (~P=1) to może ~> mieć cztery łapy (4L=1)
~P~~>4L = ~P*4L =1
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów ~P=[słoń, kura ..] i 4L=[pies, słoń ..] jest spełniona bo np. słoń.
Zauważmy, że między zbiorami ~P=[słoń, kura ..] i 4L=[pies, słoń ..] nie zachodzi ani warunek wystarczający => ani też konieczny ~> w obie strony.
Dowód:
~P=[słoń, kura ..] => 4L=[pies, słoń ..] =0 - bo zbiór ~P nie jest (=0) podzbiorem => zbioru 4L (bo kura)
~P=[słoń, kura ..] ~> 4L=[pies, słoń ..] =0 - bo zbiór ~P nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru 4L (bo pies)
cnd
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora implikacji prostej P||=>4L jest gwarancja matematyczna => po stronie P (zdanie A1), oraz „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” po stronie ~P (zdania A2 i B2’) .
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji odwrotnej ~P||~>~4L w logice ujemnej (bo ~4L) będzie identyczna jak operatora implikacji prostej P||=>4L w logice dodatniej (bo 4L) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, A2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
4.7 Alternatywne dojście do implikacji prostej P|=>4L w zbiorach
Udajmy się do przedszkola, do naszych ekspertów logiki matematycznej, algebry Kubusia.
Pani w przedszkolu:
Czy może się zdarzyć, że ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy psa (P=1) i będzie on miał cztery lapy (4L=1)?
Jaś (lat 5): TAK, np. pies
Stąd:
A1.
Jeśli zwierzę jest psem (P=1) to może ~~> mieć cztery łapy (4L=1)
P~~>4L = P*4L =1
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów P=[pies] i 4L=[pies, słoń ..] jest spełniona (bo pies).
Dla udowodnienia prawdziwości zdania A1 kodowanego elementem wspólnym zbiorów ~~> wystarczy pokazać jednego pieska który ma cztery łapy. Nie trzeba tu badać, czy wszystkie psy mają cztery łapy jak to ma miejsce w warunku wystarczającym P=>4L=1.
Pani:
Czy może się zdarzyć, że ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy psa (P=1) i nie będzie on miał czterech lap (~4L=1)?
Jaś: NIE, bo wszystkie psy mają cztery łapy.
Stąd:
A1’.
Jeśli zwierzę jest psem (P=1) to może ~~> nie mieć czterech łap (~4L=1)
P~~>~4L= P*~4L =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> nie jest spełniona bo zbiory P=[pies] i ~4L=[kura..] są rozłączne.
Pani:
Czy może się zdarzyć, że ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy zwierzę nie będące psem (~P=1) i to zwierzę nie będzie miało czterech lap (~4L=1)?
Jaś: TAK np. kura
Stąd:
A2.
Jeśli zwierzę nie jest psem (~P=1) to może ~~> nie mieć czterech łap (~4L=1)
~P~~>~4L = ~P*~4L =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest spełniona bo zbiory ~P=[słoń, kura..] i ~4L=[kura..] mają co najmniej jeden element wspólny np. kurę.
Pani:
Czy może się zdarzyć, że ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy zwierzę nie będące psem (~P=1) i to zwierzę będzie miało cztery lapy (4L=1)?
Jaś: TAK np. słoń
stąd:
B2’.
Jeśli zwierzę nie jest psem (~P=1) to może ~~> mieć cztery łapy (4L=1)
~P~~>4L = ~P*4L =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest spełniona bo zbiory ~P=[słoń, kura..] i 4L=[pies, słoń..] mają co najmniej jeden element wspólny np. słoń
Zapiszmy dialog pani z Jasiem w tabeli prawdy:
Kod: |
T1 Y ~Y Odpowiedzi dla Y:
A1: P~~> 4L=1 0 - zbiory P=[pies] i 4L=[pies, słoń ..] mają el. wspólny
A1’: P~~>~4L=0 1 - zbiory P=[pies] i ~4L=[kura..] są rozłączne
A2: ~P~~>~4L=1 0 - zbiory ~P=[słoń, kura..] i ~4L=[kura] mają el. wspólny
B2’:~P~~> 4L=1 0 - ~P=[słoń, kura..] i 4L=[pies, słoń..] mają el. wspólny
|
Kluczową definicją umożliwiającą przejście z dialogu pani przedszkolanki do definicji operatora implikacji prostej P||=>4L jest definicja kontrprzykładu w zbiorach.
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym ~~> zbiorów: p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
W zbiorach zachodzą tożsamości pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Analiza matematyczna tabeli T1 - część I:
Na mocy definicji kontrprzykładu w zbiorach mamy:
1.
Z fałszywości kontrprzykładu A1’:
A1’: P~~>~4L=0
wynika prawdziwość warunku wystarczającego => A1 (i odwrotnie):
A1: P=>4L =1 - bycie psem jest warunkiem wystarczającym => do tego, by mieć cztery łapy.
Definicja warunku wystarczającego => jest spełniona (=1) bo zbiór P=[pies] jest podzbiorem => zbioru 4L=[pies, słoń ..]
2.
Prawo Kubusia:
A1: P=>4L = A2: ~P~>~4L
stąd:
Z prawdziwości warunku wystarczającego => A1:
A1: P=>4L =1
wynika prawdziwość warunku koniecznego ~> A2 (i odwrotnie):
A2: ~P~>~4L =1
Stąd nasza tabela T1 przybiera postać:
Kod: |
T2
A1: P=> 4L =1 - bo P=[pies] jest podzbiorem => 4L=[pies, słoń..]
A1’: P~~>~4L=0 - zbiory P=[pies] i ~4L=[kura..] są rozłączne
A2: ~P~> ~4L=1 - bo ~P=[słoń, kura..] jest nadzbiorem ~> ~4L=[kura..]
B2’:~P~~> 4L=1 - ~P=[słoń, kura..] i 4L=[pies, słoń..] mają element wspólny
|
Analiza matematyczna tabeli T1 - część II:
Na mocy definicji kontrprzykładu w zbiorach mamy:
3.
Z prawdziwości kontrprzykładu B2’:
B2’: ~P~~>4L =1
wynika fałszywość warunku wystarczającego => B2 (i odwrotnie):
B2: ~P=>~4L =0
Uwaga:
Z fałszywości warunku wystarczającego B2: ~P=>~4L=0 wynika prawdziwość kontrprzykładu B2’:
B2’: ~P~~>4L = ~P*4L =1 - bo np. słoń nie jest psem (~P=1) i ma cztery łapy (4L=1)
4.
Prawo Kubusia:
B2: ~P=>~4L = B1: P~>4L =0
stąd:
Z fałszywości warunku wystarczającego => B2:
B2: ~P=>~4L =0
wynika fałszywość warunku koniecznego ~> B1 (i odwrotnie):
B1: P~>4L =0
Nanieśmy kompletną analizę do tabeli T3.
Kod: |
T3
A1: P=> 4L =1 |B1: P~> 4L =0
A1’: P~~>~4L=0
A2: ~P~>~4L =1 |B2:~P=>~4L =0
B2’:~P~~>4L =1
|
Zauważmy że:
Zauważmy, że w linii A1 zapisaną mamy implikację prostą P|=>4L w logice dodatniej (bo 4L).
4.7.1 Implikacja prosta P|=>4L w zbiorach
Definicja implikacji prostej P|=>4L w logice dodatniej (bo 4L):
Implikacja prosta P|=>4L to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: P=>4L =1 - bycie psem jest (=1) warunkiem wystarczającym => do tego, aby mieć cztery łapy
B1: P~>4L =0 - bycie psem nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> aby mieć cztery łapy
bo. np. słoń ma cztery łapy, a nie jest psem
Stąd mamy:
P|=>4L = (A1: P=>4L)*~(B1: P~>4L) = 1*~(0)=1*1 =1
Pozostaje nam tylko podstawić nasze odkrycie do gotowej tabeli prawdy implikacji prostej p|=>q.
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=P=[pies] - jednoelementowy zbiór pies
q=4L=[pies, słoń ..] - zbiór zwierząt mających cztery łapy
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym:
A1: P=>4L=1 - bycie psem jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla 4 łap
B1: P~>4L=0 - bycie psem nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla 4 łap
P|=>4L=(A1: P=>4L)*~(B1: P~>4L)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q =1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: P=>4L =1 = 2:~P~>~4L=1 [=] 3: 4L~>P =1 = 4:~4L=>~P =1
A’: 1: p~~>~q =0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: P~~>~4L=0 = [=] = 4:~4L~~>P =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: P~>4L =0 = 2:~P=>~4L=0 [=] 3: 4L=>P =0 = 4:~4L~>~P =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p =1
B’: = 2:~P~~>4L=1 [=] 3: 4L~~>~P=1
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: P|=>4L w logice dodatniej (bo 4L) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP
Na mocy prawa Sowy, jeśli mamy definicję implikacji prostej P|=>4L to automatycznie mamy definicję operatora implikacji prostej P||=>4L
4.7.2 Operator implikacji prostej P||=>4L w zbiorach
Teraz pozostaje nam wykonać skok do punktu 4.6.1 gdzie mamy szczegółową analizę operatora implikacji prostej P||=>4L.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 10:18, 05 Wrz 2021, w całości zmieniany 15 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Śro 7:48, 07 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
4.8 Przykłady operatorów implikacji prostej p||=>q dla LO
Spis treści
4.8 Implikacja prosta A|=>S w zdarzeniach 1
4.8.1 Operator implikacji prostej A||=>S w zdarzeniach 5
4.8.2 Wisienka na torcie w operatorze implikacji prostej A||=>S 7
4.9 Implikacja prosta P8|=>P2 w zbiorach 8
4.9.1 Operator implikacji prostej P8||=>P2 w zbiorach 12
4.9.2 Relacje zbiorów niepustych w implikacji prostej P8|=>P2 14
4.10 Relacje zbiorów niepustych w implikacji prostej p|=>q 15
4.11 Implikacja prosta typu P|=>~K w zbiorach 17
4.11.1 Najprostszy dowód implikacji prostej P|=>~K 18
4.12 Alternatywny dowód implikacji prostej P|=>~K 19
4.12.1 Operator implikacji prostej P||=>~K w zbiorach 22
4.8 Implikacja prosta A|=>S w zdarzeniach
Wstęp teoretyczny:
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Sterowanie żarówką S przez różne zespoły przycisków to najprostszy sposób by zrozumieć algebrę Kubusia na poziomie I klasy LO.
Niech będzie dany schemat elektryczny:
Kod: |
S1 Schemat 1
W
______
-----o o-----
S | A |
------------- | ______ |
-----| Żarówka |-------o o-----
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------
|
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Zadajmy sobie dwa podstawowe pytania:
A1.
Czy wciśnięcie przycisku A jest wystarczające => dla świecenia żarówki S?
Odpowiedź:
Tak, stan przycisku W jest tu nieistotny, może być W=x gdzie x=[1,0]
Zauważmy, że pytanie A1 nie dotyczy przycisku W.
Przycisk W tu jest zmienną wolną którą możemy zastać w dowolnej pozycji W=x gdzie x={1,0}
Stąd mamy:
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
A1: A=>S =1
Przyjmijmy zdanie A1 za punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - na mocy prawa Kłapouchego
Nasz punkt odniesienia to:
p=A (przycisk A)
q=S (żarówka S)
Wciśnięcie przycisku A jest (=1) warunkiem wystarczającym => do tego, aby żarówka świeciła się
Wciśnięcie przycisku A daje nam gwarancję matematyczną => świecenia się żarówki S
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Zauważmy, że stan przycisku W jest bez znaczenia W=x gdzie x={0,1}
B1.
Czy wciśnięcie przycisku A jest konieczne ~> dla świecenia żarówki S?
Odpowiedź:
Nie.
Przycisk A może nie być wciśnięty (A=0), a mimo to żarówka może się świecić, gdy zmienna wolna W będzie ustawiona na W=1.
Stąd mamy:
B1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% ~> świeci się (S=1)
B1: A~>S =0
Wciśnięcie przycisku A (A=1) nie jest (=0) konieczne ~> dla świecenia się żarówki S (S=1), bowiem może być sytuacja A=0 i W=1 i żarówka będzie się świecić
cnd
Jak widzimy na dzień dobry wyskoczyło nam prawo Kameleona.
Prawa Kameleona:
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame
Różność ## zdań A1 i B1 rozpoznajemy po znaczkach warunku wystarczającego => i koniecznego ~> wbudowanych w treść zdań.
Stąd mamy rozstrzygnięcie iż zdania A1 i B1 tworzą definicję implikacji prostej A|=>S.
IP
Definicja implikacji prostej A|=>S w logice dodatniej (bo S):
Implikacja prosta A|=>S to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: A=>S =1 - wciśnięcie klawisza A jest wystarczające => dla świecenia się żarówki S
B1: A~>S =0 - wciśnięcie klawisza A nie jest (=0) konieczne ~> dla świecenia się żarówki S
bo żarówkę S może zaświecić zmienna wolna W (W=1)
Stąd mamy:
A|=>S = (A1: A=>S)*~(B1: A~>S) =1*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Implikacja prosta A|=>S jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięcie przycisku A jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla świecenia żarówki S (A1) i nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla świecenia żarówki S (B1)
Nanieśmy zdania A1 i B1 do tabeli prawdy implikacji prostej p|=>q
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=A (przycisk A)
q=S (żarówka S)
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym {A,S}:
A1: A=>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) wystarczające => dla świecenia S
B1: A~>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) konieczne ~> dla świecenia S
A1B1: A|=>S = (A1: A=>S)*~(B1: A~>S)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q =1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: A=>S =1 = 2:~A~>~S =1 [=] 3: S~>A =1 = 4:~S=>~A =1
A’: 1: p~~>~q =0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: A~~>~S =0 = [=] = 4:~S~~>A =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: A~>S =0 = 2:~A=>~S =0 [=] 3: S=>A =0 = 4:~S~>~A =0
B’: = 2:~p~~>q =1 [=] 3: q~~>~p =1
B’: = 2:~A~~>S =1 [=] 3: S~~>~A =1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności zapisu zmienne aktualne (A, S) podstawiono wyłącznie w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o brzmieniu zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP.
Uwaga:
Tabela IP zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji prostej p|=>q.
Zdania w tabeli IP mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IP.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
Operator implikacji prostej A||=>S w logice dodatniej (bo S) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 odpowiadający na pytania o A i ~A:
A1B1: A|=>S=(A1: A=>S)*~(B1: A~>S) - co się stanie jeśli wciśniemy A (A=1)?
A2B2:~A|~>~S=(A2:~A~>~S)*~(B2:~A=>~S) - co się stanie jeśli nie wciśniemy A (~A=1)?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~A||~>~S w logice ujemnej (bo ~S) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 odpowiadający na pytania o ~A i A:
A2B2:~A|~>~S=(A2:~A~>~S)*~(B2:~A=>~S) - co się stanie jeśli nie wciśniemy A (~A=1)?
A1B1: A|=>S=(A1: A=>S)*~(B1: A~>S) - co się stanie jeśli wciśniemy A (A=1)?
4.8.1 Operator implikacji prostej A||=>S w zdarzeniach
Kod: |
S1 Schemat 1
W
______
-----o o-----
S | A |
------------- | ______ |
-----| Żarówka |-------o o-----
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------
|
Operator implikacji prostej A||=>S w logice dodatniej (bo S) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 odpowiadający na pytania o A i ~A:
A1B1: A|=>S = (A1: A=>S)*~(B1: A~>S) - co się stanie jeśli zajdzie A
A2B2:~A|~>~S=(A2:~A~>~S)*~(B2:~A=>~S) - co się stanie jeśli zajdzie ~A
A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1)?
Odpowiedź na to pytanie mamy w kolumnie A1B1:
A1: A=>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) wystarczające => dla świecenia S
B1: A~>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) konieczne ~> dla świecenia S
A1B1: A|=>S = (A1: A=>S)*~(B1: A~>S)=1*~(0)=1*1=1
Jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż żarówka będzie się świecić (S=1) - mówi o tym zdanie A1
Kolumna A1B1 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
A=>S =1
to samo w zapisie formalnym:
p=>q =1
Wciśnięcie przycisku A jest (=1) warunkiem wystarczającym => do tego, aby żarówka świeciła się
Wciśnięcie przycisku A daje nam gwarancję matematyczną => świecenia się żarówki S
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Zauważmy, że stan przycisku W jest bez znaczenia W=x gdzie x={0,1}
Z prawdziwości warunku wystarczającego => A1 wynika fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie)
A1’
Jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1) to żarówka może ~~> się nie świecić (~S=1)
A~~>~S=A*~S=0
to samo w zapisie formalnym:
p~~>~q = p*~q =1
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie: przycisk A jest wciśnięty (A=1) i żarówka nie świeci się (~S=1).
A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1)?
Odpowiedź na to pytanie mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~A~>~S =1 - nie wciśnięcie A (~A=1) jest (=1) konieczne ~> dla nie świecenia się S (~S=1)
B2: ~A=>~S =0 - nie wciśnięcie A (~A=1) nie jest (=0) wystarczające => dla nie świecenia się S (~S=1)
A2B2:~A|~>~S=(A2:~A~>~S)*~(B2:~A=>~S) =`*~(0)=1*1=1
Jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania A2 i B2’
Kolumna A2B2 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A2.
Jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1) to żarówka może ~> się nie świecić (~S=1)
~A~>~S =1
to samo w zapisie formalnym:
~p~>~q =1
Brak wciśnięcia przycisku A (~A=1) jest warunkiem koniecznym ~> dla nie świecenia się żarówki S (~S=1) bo jak przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
A2:~A~>~S = A1: A=>S
LUB
Kontrprzykład B2’ dla fałszywego warunku wystarczającego => B2 musi być prawdą, stąd:
B2’.
Jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1) to żarówka może ~> się świecić (S=1)
~A~~>S = ~A*S =1
to samo w zapisie formalnym:
~p~~>q = ~p*q =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) i żarówka świeci się (S=1)
Gdy zmienna wolna W ustawiona jest na W=1.
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora implikacji prostej A||=>S jest gwarancja matematyczna => po stronie A (zdanie A1), oraz „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” po stronie ~A (zdania A2 i B2’) .
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~A||~>~S w logice ujemnej (bo ~S) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 odpowiadający na pytania o ~A i A:
A2B2:~A|~>~S=(A2:~A~>~S)*~(B2:~A=>~S) - co się stanie jeśli nie wciśniemy A (~A=1)?
A1B1: A|=>S=(A1: A=>S)*~(B1: A~>S) - co się stanie jeśli wciśniemy A (A=1)?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji odwrotnej ~A||~>~S w logice ujemnej (bo ~S) będzie identyczna jak operatora implikacji prostej A||=>S w logice dodatniej (bo S) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, A2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
4.8.2 Wisienka na torcie w operatorze implikacji prostej A||=>S
Wisienką na torcie w operatorze implikacji prostej A||=>S jest podstawowy schemat układu realizującego implikację prostą A|=>S w zdarzeniach zrealizowany przy pomocy zespołu przycisków (wejście) i żarówki (wyjście).
Kod: |
S1 Schemat 1
Fizyczny układ minimalny implikacji prostej A|=>S w zdarzeniach:
A1: A=>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) wystarczające => dla świecenia S
B1: A~>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) konieczne ~> dla świecenia S
A1B1: A|=>S=(A1: A=>S)*~(B1: A~>S)=1*~(0)=1*1=1 - zapis aktualny
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1 - zapis formalny
Punkt odniesienia:
p=A - przycisk A (wejście)
q=S - żarówka S (wyjście)
W
______
-----o o-----
S | A |
------------- | ______ |
-----| Żarówka |-------o o-----
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------
Punkt odniesienia: A1B1: p|=>q = A|=>S
Zmienne związane definicją: A, S
Zmienna wolna: W
Istotą implikacji prostej A|=>S jest istnienie zmiennej wolnej W
podłączonej równolegle do przycisku A
|
Definicja zmiennej związanej:
Zmienna związana to zmienna występujące w układzie uwzględniona w opisie matematycznym układu.
Zmienna związana z definicji jest ustawiana na 0 albo 1 przez człowieka.
Definicja zmiennej wolnej:
Zmienna wolna to zmienna występująca w układzie, ale nie uwzględniona w opisie matematycznym układu.
Zmienna wolna z definicji może być ustawiana na 0 albo 1 poza kontrolą człowieka.
Fizyczna interpretacja zmiennej wolnej W:
Wyobraźmy sobie dwa pokoje A i B.
W pokoju A siedzi Jaś mając do dyspozycji wyłącznie przycisk A, zaś w pokoju B siedzi Zuzia mając do dyspozycji wyłączne przycisk W. Oboje widzą dokładnie tą samą żarówkę S. Jaś nie widzi Zuzi, ani Zuzia nie widzi Jasia, ale oboje wiedzą o swoim wzajemnym istnieniu.
Zarówno Jaś jak i Zuzia dostają do ręki schemat S1, czyli są świadomi, że przycisk którego nie widzą istnieje w układzie S1, tylko nie mają do niego dostępu (zmienna wolna). Oboje są świadomi, że jako istoty żywe mają wolną wolę i mogą wciskać swój przycisk ile dusza zapragnie.
Punktem odniesienia na schemacie S1 jest Jaś siedzący w pokoju A, bowiem w równaniu opisującym układ występuje wyłącznie przycisk A - Jaś nie widzi przycisku W.
Matematycznie jest kompletnie bez znaczenia czy zmienna wolna W będzie pojedynczym przyciskiem, czy też dowolną funkcją logiczną f(w) zbudowaną z n przycisków, byleby dało się ustawić:
f(w) =1
oraz
f(w)=0
bowiem z definicji funkcja logiczna f(w) musi być układem zastępczym pojedynczego przycisku W, gdzie daje się ustawić zarówno W=1 jak i W=0.
Przykład:
f(w) = C+D*(E+~F)
Gdzie:
C, D, E - przyciski normalnie rozwarte
~F - przycisk normalnie zwarty
Także zmienna związana A nie musi być pojedynczym przyciskiem, może być zespołem n przycisków realizujących funkcję logiczną f(a) byleby dało się ustawić:
f(a) =1
oraz
f(a)=0
bowiem z definicji funkcja logiczna f(a) musi być układem zastępczym pojedynczego przycisku A, gdzie daje się ustawić zarówno A=1 jak i A=0.
Przykład:
f(a) = K+~L*~M
Gdzie:
K - przycisk normalnie rozwarty
~L, ~M - przyciski normalnie zwarte
Dokładnie z powyższego powodu w stosunku do układu S1 możemy powiedzieć, iż jest to fizyczny układ minimalny implikacji prostej A|=>S.
4.9 Implikacja prosta P8|=>P2 w zbiorach
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Twierdzenia matematyczne operują wyłącznie na zbiorach nieskończonych, logika matematyczna jest tu identyczna jak opisana wyżej banalna logika zdarzeń, jednak zbiory nieskończone z oczywistych powodów są trudniejsze do analizy.
Niemniej jednak możliwe są operacje na zbiorach nieskończonych zrozumiałe dla ucznia I klasy LO i do takich zbiorów ograniczymy się w wykładzie.
Definicja twierdzenia matematycznego:
Dowolne twierdzenie matematyczne prawdziwe to spełniony warunek wystarczający =>:
p=>q =1
Zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
inaczej:
p=>q =0 - twierdzenie matematyczne jest fałszywe.
Matematyczne związki warunków wystarczających => i koniecznych ~>
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
A1: p=>q = ~p+q
##
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
B1: p~>q = p+~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Na mocy rachunku zero-jedynkowego mamy matematyczne związki warunków wystarczających => i koniecznych ~>.
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Weźmy następujące twierdzenie matematyczne:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to na 100% => jest podzielna przez 2 (P2=1)
P8=>P2 =1
Zapis formalny na mocy prawa Kłapouchego to:
p=>q =1
p=P8 - zbiór liczb podzielnych przez 8
q=P2 - zbiór liczb podzielnych przez 2
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem zbioru P2=[2,4,6,8..]
cnd
Poprzednik p mówi tu o zbiorze P8=[8,16,24..], zaś następnik q o zbiorze P2=[2,4,6,8..]
Dla potrzeb dalszej analizy musimy obliczyć przeczenia zabiorów P8 i P2, rozumiane jako uzupełnienia do wspólnej dziedziny.
P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
P2=[2,4,6,8..] - zbiór liczb podzielnych przez 2
Przyjmijmy dziedzinę LN:
LN=[2,4,6,8..] - zbiór liczb naturalnych
Obliczenie przeczeń zbiorów rozumianych jako ich uzupełnienie do dziedziny:
~P8=[LN-P8]=[1,2,3,4,5,6,7..9..]
~P2=[LN-P2]=[1,3,5,7,9..]
Dla powyższych zbiorów P8 i P2 musi być spełniona definicja wspólnej dziedziny LN.
Definicja dziedziny dla P8:
P8+~P8 =LN =1 - zbiór ~P8 jest uzupełnieniem do dziedziny LN dla zbioru P8
P8*~P8 =[] =0 - zbiory P8 i ~P8 są rozłączne
Definicja dziedziny dla P2:
P2+~P2 =LN =1 - zbiór ~P2 jest uzupełnieniem do dziedziny LN dla zbioru P2
P2*~P2 =[] =0 - zbiory P2 i ~P2 są rozłączne
Aby udowodnić w skład jakiego operatora logicznego wchodzi zdanie A1 musimy udowodnić prawdziwość/fałszywość zdania A1 kodowanego warunkiem koniecznym ~>:
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to na 100% ~> jest podzielna przez 2 (P2=1)
P8~>P2 =0
Podzielność dowolnej liczby przez 8 nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest nadzbiorem ~> zbioru P2=[2,4,6,8..]
cnd
Zauważmy, że znów kłania się nam prawo Kameleona.
Prawa Kameleona:
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame
Różność ## zdań A1 i B1 rozpoznajemy po znaczkach warunku wystarczającego => i koniecznego ~> wbudowanych w treść zdań.
Stąd mamy rozstrzygnięcie iż zdania A1 i B1 tworzą definicję implikacji prostej P8|=>P2.
Definicja implikacji prostej P8|=>P2 w logice dodatniej (bo P2):
Implikacja prosta P8|=>P2 to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: P8=>P2 =1 - bo zbiór P8=[8,16,24..] jest (=1) podzbiorem => P2=[2,4,6,8..]
B1: P8~>P2 =0 - bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest (=0) nadzbiorem ~> P2=[2,4,6,8..]
Stąd mamy:
P8|=>P2 = (A1: P8=>P2)*~(B1: P8~>P2) = 1*~(0)=1*1 =1
Czytamy:
Implikacja prosta P8|=>P2 jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zbiór P8 jest (=1) podzbiorem => zbioru P2 i zbiór P8 nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru P2
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Nanieśmy zdania A1 i B1 do tabeli prawdy implikacji prostej p|=>q:
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q w zapisie formalnym {p,q}
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=P8 - zbiór liczb podzielnych przez 8
q=P2 - zbiór liczb podzielnych przez 2
Tabela prawdy implikacji prostej P8|=>P2 w zapisie aktualnym {P8,P2}
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym {P8,P2}:
A1: P8=>P2 =1 - bo zbiór P8 jest (=1) podzbiorem => P2
B1: P8~>P2 =0 - bo zbiór P8 nie jest (=0) nadzbiorem ~> P2
A1B1: P8|=>P2 = (A1: P8=>P2)*~(B1: P8~>P2) = 1*~(0)=1*1 =1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q =1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: P8=>P2 =1 = 2:~P8~>~P2=1 [=] 3: P2~>P8 =1 = 4:~P2=>~P8 =1
A’: 1: p~~>~q =0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: P8~~>~P2=0 = [=] = 4:~P2~~>P8 =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: P8~>P2 =0 = 2:~P8=>~P2=0 [=] 3: P2=>P8 =0 = 4:~P2~>~P8 =0
B’: = 2:~p~~>q =1 [=] 3: q~~>~p =1
B’: = 2:~P8~~>P2=1 [=] 3: P2~~>~P8=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli zapisy aktualne (z konkretnego przykładu) podstawiono w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP.
Uwaga:
Tabela IP zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji prostej p|=>q.
Zdania w tabeli IP mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IP.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
Z tabeli prawdy implikacji prostej IP odczytujemy:
Operator implikacji prostej P8||=>P2 w logice dodatniej (bo P2) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o P8 i ~P8:
A1B1: P8|=>P2 =(A1: P8=>P2)* ~(B1: P8~>P2) - Jeśli liczba jest podzielna przez 8 (P8) to ..
A2B2: ~P8|~>~P2 =(A2:~P8~>~P2)*~(B2:~P8=>~P2) - Jeśli liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8) to ..
Okład równań logicznych jest przemienny, stąd:
Operator implikacji odwrotnej ~P8||~>~P2 w logice ujemnej (bo ~P2) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~P8 i P8:
A2B2: ~P8|~>~P2 =(A2:~P8~>~P2)*~(B2:~P8=>~P2) - Jeśli liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8) to ..
A1B1: P8|=>P2 =(A1: P8=>P2)* ~(B1: P8~>P2) - Jeśli liczba jest podzielna przez 8 (P8) to ..
4.9.1 Operator implikacji prostej P8||=>P2 w zbiorach
Operator implikacji prostej P8||=>P2 w logice dodatniej (bo P2) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o P8 i ~P8:
A1B1: P8|=>P2 =(A1: P8=>P2)* ~(B1: P8~>P2) - Jeśli liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to…
A2B2: ~P8|~>~P2 =(A2:~P8~>~P2)*~(B2:~P8=>~P2) - Jeśli liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8=1) to..
A1B1:
Co może się wydarzyć, jeśli ze zbioru liczb naturalnych LN wylosujemy liczbę podzielną przez 8 (P8=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: P8=>P2 =1 - bo zbiór P8=[8,16,24..] jest (=1) podzbiorem => P2=[2,4,6,8..]
B1: P8~>P2 =0 - bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest (=0) nadzbiorem ~> P2=[2,4,6,8..]
P8|=>P2 =(A1: P8=>P2)* ~(B1: P8~>P2) = 1*~(0)=1*1=1
Stąd mamy:
Jeśli ze zbioru liczb naturalnych wylosujemy liczbą podzielną przez 8 to mamy gwarancję matematyczną => iż ta liczba będzie podzielna przez 2 - mówi o tym zdanie A1.
Kolumna A1B1 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to na 100% => jest podzielna przez 2 (P2=1)
P8=>P2 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8..]
Prawdziwość warunku wystarczającego => A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie).
A1’.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> nie być podzielna przez 2 (~P2=1)
P8~~>~P2=P8*~P2 =[] =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> nie jest (=0) spełniona bo zbiory P8=[8,16,24..] i ~P2=[1,3,5,7,9..] są rozłączne.
Tego faktu nie musimy udowadniać, bo wymusza go prawdziwość warunku wystarczającego A1.
A2B2:
Co może się wydarzyć, jeśli ze zbioru liczb naturalnych LN wylosujemy liczbę niepodzielną przez 8 (~P8=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~P8~>~P2 =1 - bo zbiór ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] jest (=1) nadzbiorem ~> ~P2=[1,3,5,7,9..]
B2: ~P8=>~P2 =0 - bo zbiór ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] nie jest (=0) podzbiorem => ~P2=[1,3,5,7,9..]
~P8|~>~P2 =(A2:~P8~>~P2)*~(B2:~P8=>~P2)=1*~(0)=1*1=1
Stąd mamy:
Jeśli ze zbioru liczb naturalnych wylosujemy liczbę niepodzielna przez 8 to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła”, o czym mówią zdania prawdziwe A2 i B2’
Kolumna A2B2 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A2.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8=1) to może ~> nie być podzielna przez 2 (~P2=1)
~P8~>~P2=1
Definicja warunku koniecznego ~> jest tu spełniona bo zbiór ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] jest nadzbiorem ~> zbioru ~P2=[1,3,5,7,9..]
Tego faktu nie musimy udowadniać, gwarantuje nam to prawo Kubusia:
A2:~P8~>~P2 = A1: P8=>P2
Prawdziwość zdania A1 udowodniliśmy na samym początku.
LUB
Z fałszywości warunku wystarczającego B2 wynika prawdziwość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie.
B2’.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8=1) to może ~~> być podzielna przez 2 (P2=1)
~P8~~>P2 = ~P8*P2 =1
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] i P2=[2,4,6,8..] jest spełniona bo np. 2
Podsumowanie:
Istotą operatora implikacji prostej P8||=>P2 jest gwarancja matematyczna => po stronie P8 (zdanie A1) i najzwyklejsze „rzucanie monetą” w rozumieniu „na dwoje babka wróżyła” po stronie ~P8 (zdania A2 i B2’)
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~P8||~>~P2 w logice ujemnej (bo ~P2) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~P8 i P8:
A2B2: ~P8|~>~P2 =(A2:~P8~>~P2)*~(B2:~P8=>~P2) - Jeśli liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8) to ..
A1B1: P8|=>P2 =(A1: P8=>P2)* ~(B1: P8~>P2) - Jeśli liczba jest podzielna przez 8 (P8) to ..
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji odwrotnej ~P8||~>~P2 w logice ujemnej (bo ~P2) będzie identyczna jak operatora implikacji prostej P8||=>P2 w logice dodatniej (bo q) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1, co matematycznie jest bez znaczenia.
b)
Kolejność zdań tworzących operator implikacji prostej p||=>q również jest bez znaczenia, tak więc zdania A1, A1’, A2, B2’ możemy wypowiadać w dowolnej kolejności.
4.9.2 Relacje zbiorów niepustych w implikacji prostej P8|=>P2
W klasycznej implikacji prostej p|=>q w zbiorach, analiza warunku wystarczającego p=>q przez wszystkie możliwe przeczenia p i q generuje po stronie wyjścia trzy zbiory niepuste wzajemnie rozłączne, uzupełniające się wzajemnie do dziedziny.
Weźmy omówioną wyżej implikację prostą P8|=>P2.
Podsumujmy w zbiorach powyższą analizę:
Kod: |
A1: P8=> P2 =1 - bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => P2=[2,4,6,8..]
A1’: P8~~>~P2=0 - bo zbiory P8=[8,16,24..] i ~P2=[1,3,5,7..] są rozłączne
Prawo Kubusia:
A1: P8=>P2 = A2:~P8~>~P2
A2: ~P8~>~P2 =1 - ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9.] jest nadzbiorem ~> ~P2=[1,3,5..]
B2’:~P8~~>P2 =1 - ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9.] ma el. wspólny z P2=[2,4,6,8..]
|
Obliczamy iloczyny logiczne zbiorów A1, A2, B2’:
A1.
Obliczamy iloczyn logiczny zbiorów P8 i P2:
A1: P8=>P2 = P8*P2 = P8=[8,16,24..] - bo zbiór P8 jest podzbiorem => zbioru P2
A2.
Obliczamy iloczyn logiczny zbiorów ~P8 i ~P2:
A2: ~P8~>~P2 = ~P8*~P2 = ~P2=[1,3,5,7,9..] - bo zbiór ~P8 jest nadzbiorem ~> zbioru ~P2
B2’
Obliczamy iloczyn logiczny zbiorów ~P8 i P2:
B2’: ~P8~~>P2 = ~P8*P2 = [2,4,6 .. 10,12,14..18..] - zbiór P2 pomniejszony o zbiór P8=[8,16,24..]
Dowód iż zbiory niepuste A1, A2 i B2’ są wzajemnie rozłączne:
1.
Zbiór A2: ~P8*~P2=~P2=[1,3,5,7,9..] jest rozłączny ze zbiorem B2’: ~P8*P2=[2,4,6 .. 10,12,14..18..]
Uzasadnienie:
Jak widzimy, zbiór B2’ jest de facto zbiorem liczb parzystych a dowolny zbiór liczb parzystych jest rozłączny z dowolnym zbiorem liczb nieparzystych, tu A2.
cnd
2.
W żadnym ze zbiorów A2 i B2’ nie ma ani jednej liczby podzielnej przez 8 co jest dowodem rozłączności zarówno zbioru A2 jak i B2’ ze zbiorem A1: P8*P2 = P8=[8,16,24..]
cnd
Dowód iż zbiory niepuste A1, A2 i B2’ uzupełniają się wzajemnie do dziedziny:
1.
Udowodniliśmy że:
A1: P8=>P2 =P8*P2 = P8=[8,16,24..] - bo zbiór P8 jest podzbiorem => zbioru P2
2.
Prawo Kubusia:
A1: P8=>P2 = A2: ~P8~>~P2
Wniosek:
Po udowodnieniu iż zbiór P8 jest podzbiorem => zbioru P2, na mocy prawa Kubusia mamy pewność absolutną iż zbiór ~P8 jest nadzbiorem ~> zbioru ~P2
Stąd mamy:
A2: ~P8~>~P2 = ~P8*~P2 = ~P2=[1,3,5,7,9..] - bo zbiór ~P8 jest nadzbiorem ~> zbioru ~P2
3.
B2’: ~P8~~>P2 = ~P8*P2 = [2,4,6 .. 10,12,14..18..] - zbiór P2 pomniejszony o zbiór P8=[8,16,24..]
Obliczamy sumę logiczną zborów A2+B2’:
A2+B2’ = ~P8*~P2 + ~P8*P2 = ~P8*(~P2+P2) = ~P8
Stąd mamy:
Suma logiczna wszystkich zbiorów niepustych A1, A2 i B2’ to:
A1: P8+ (A2+B2’): ~P8 = P8+~P8 =1
cnd
4.10 Relacje zbiorów niepustych w implikacji prostej p|=>q
Dokładnie to samo można udowodnić w rachunku zero-jedynkowym w zapisach formalnych:
Kod: |
Definicja implikacji prostej p|=>q w rozpisce na zbiory wynikowe:
A1: p=> q = p* q = p - bo zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
A1’: p~~>~q= p*~q = 0 - zbiory p i ~q są rozłączne
Prawo Kubusia:
A1: p=>q = A2:~p~>~q
A2: ~p~>~q =~p*~q =~q - zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
B2’:~p~~>q =~p* q
|
Dowód iż zbiory niepuste A1, A2 i B2’ są wzajemnie rozłączne:
1.
Zbiory niepuste w implikacji prostej p|=>q to:
A1: p=>q =p*q =p
A2: ~p~>~q =~p*~q =~q
B2’:~p~~>q =~p* q
Dowody cząstkowe:
a)
Gwarancją rozłączności zbiorów A1: p i A2: ~q jest fałszywy kontrprzykład A1’:
A1’: p~~>~q = p*~q =[] =0
cnd
b)
Dowód iż zbiór A1 jest rozłączny ze zbiorem B2’:
A1*B2’ = (p)*(~p*q) =[] =0 - bo zbiory p i ~p są rozłączne
cnd
c)
Dowód iż zbiór A2 jest rozłączny ze zbiorem B2’:
A2*B2’ = (~q)*(~p*q) =[] =0 - bo ~q*q=[] =0
cnd
Dowód iż zbiory niepuste A1, A2 i B2’ uzupełniają się wzajemnie do dziedziny:
1.
Udowodniliśmy że:
A1: p=>q =p*q =p - bo zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
2.
Prawo Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
Wniosek:
Po udowodnieniu iż zbiór p jest podzbiorem => zbioru q, na mocy prawa Kubusia mamy pewność absolutną iż zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
Stąd mamy:
A2: ~p~>~q = ~p*~q =~q - bo zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
3.
Kluczowy dowód to udowodnienie iż:
A2+B2’ = ~p - bo ~p to zbiór rozłączny z A1: p (zbiory ~p i p uzupełniają się wzajemnie do dziedziny).
Dowód:
Y = A2: ~q + B2’: ~p*q
Y = ~q+(~p*q)
Przejście do logiki ujemnej (bo ~Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
~Y = q*(p+~q)
~Y = p*q + q*~q
~Y = p*q
Powrót do logiki dodatniej (bo Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
Y= (A2+B2’) = ~p+~q
Na mocy prawa Kubusia (pkt. 2) wiemy że zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
Stąd mamy:
Y = (A2+B2’) = ~p+~q =~p
cnd
4.
Dowód iż w implikacji prostej p|=>q zbiory niepuste uzupełniają cię wzajemnie do dziedziny:
A1: p + A2:~q + B2’: ~p*q = A1: p + (A2+B2’): ~p = p+~p =1
cnd
Uwaga:
Alternatywny dowód punktu 3 jest następujący:
A2: ~p~>~q = ~p*~q = ~q - bo zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
B2’: ~p~~>q = ~p*q
Stąd mamy:
A2: ~p*~q + B2’: ~p*q = ~p*(~q+q) =~p
To jest najprostszy dowód - wszystkie drogi prowadzą do Rzymu tzn. do algebry Kubusia.
Podsumowując:
Analiza matematyczna warunku wystarczającego p=>q w implikacji prostej p|=>q wyznacza nam po stronie wyjścia trzy zbiory niepuste i rozłączne, uzupełniające się wzajemnie do dziedziny
cnd
4.11 Implikacja prosta typu P|=>~K w zbiorach
W algebrze Kubusia zbiory mają wartości logiczne:
p=[x] =1 - gdy zbiór niepusty, zawierający co najmniej jeden element
p=[] =0 - gdy zbiór pusty, zawierający zero pojęć zrozumiałych dla człowieka
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
4.11.1 Najprostszy dowód implikacji prostej P|=>~K
Weźmy zdanie:
A1.
Jeśli dowolne zwierzę jest psem (P=1) to na 100% => nie jest kotem (~K=1)
P=>~K =1
To samo w zapisie formalnym:
p=>~q =1
bo w zapisie formalnym musimy uwzględnić wszelkie przeczenia z zapisu aktualnego
(patrz prawo Kangura, punkt 2.5)
Na mocy prawa Kłapouchego nasz punkt odniesienia to:
p= P=[pies]
q= K=[kot]
Przyjmijmy dziedzinę minimalną:
ZWZ - zbiór wszystkich zwierząt
ZWZ=[pies, kot, słoń, wąż …]
Obliczamy przeczenia zbiorów P i K rozumiane jak uzupełnienia do dziedziny ZWZ
~P=[ZWZ-P] = [kot, słoń, wąż ..] - zbiór wszystkich zwierząt pomniejszony o „psa”
~K=[ZWZ-K] = [pies, słoń, wąż ..] - zbiór wszystkich zwierząt pomniejszony o „kota”
Stąd mamy rozstrzygnięcie o prawdziwości warunku wystarczającego => A1:
Definicja warunku wystarczającego => jest (=1) spełniona bo zbiór P=[pies] jest podzbiorem => zbioru ~K=[pies, słoń, wąż ..]
Na mocy definicji kontrprzykładu prawdziwość warunku wystarczającego
A1: P=>~K=1
wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’:
A1’: P~~>K = P*K =0
(albo odwrotnie)
Tego faktu nie musimy dowodzić, ale możemy dowodzić.
A1’.
Jeśli dowolne zwierzę jest psem (P=1) to może ~~> być kotem (K=1)
P~~>K = P*K =[] =0
Nie istnieje (=0) wspólny element zbiorów P=[pies] i K=[kot] bo zbiory te są rozłączne.
cnd
… a jeśli zwierzę nie jest psem (~P=1)?
Prawo Kubusia:
A1: P=>~K = A2: ~P~>K =1
stąd:
A2.
Jeśli zwierzę nie jest psem (~P=1) to może ~> być kotem (K=1)
~P~>~K =1
Nie bycie psem (~P=1) jest warunkiem koniecznym ~> aby być kotem (K=1) bo jak się jest psem (P+1) to na 100% => nie jest się kotem (~K=1)
Jak widzimy prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
A2: ~P~>K = A1: P=>~K =1
Zauważmy, że warunek wystarczający => ze zmiennymi widniejącymi w zdaniu A2 jest fałszem.
Dowód:
B2.
Jeśli zwierzę nie jest psem (~P=1) to na 100% => jest kotem (K=1)
~P=>K =0 - bo kontrprzykład „wąż”
Fałszywość warunku wystarczającego => B2 wymusza fałszywość kontrprzykładu B2’.
B2’.
Jeśli zwierzę nie jest psem (~P=1) to może ~~> nie być kotem (~K=1)
~P~~>~K = ~P*~K =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest spełniona bo zbiory ~P=[kot, słoń, wąż..] i ~K= [pies, słoń, wąż ..] mają element wspólny np. „słoń”
cnd
Zauważmy, że udowodniliśmy iż zdanie A1: P=>~K wchodzi w skład implikacji prostej P|=>~K bez użycia tabeli wszystkich możliwych związków warunków wystarczających => i koniecznych ~> w implikacji prostej P|=>~K
4.12 Alternatywny dowód implikacji prostej P|=>~K
Alternatywne rozwiązanie jest takie.
Mamy nasze zdanie wejściowe A1.
A1.
Jeśli dowolne zwierzę jest psem (P=1) to na 100% => nie jest kotem (~K=1)
P=>~K =1
To samo w zapisie formalnym:
p=>~q =1
bo w zapisie formalnym musimy uwzględnić wszelkie przeczenia z zapisu aktualnego
(patrz prawo Kangura, punkt 2.5)
Na mocy prawa Kłapouchego nasz punkt odniesienia to:
p= P=[pies]
q= K=[kot]
Przyjmijmy dziedzinę minimalną:
ZWZ - zbiór wszystkich zwierząt
ZWZ=[pies, kot, słoń, wąż …]
Obliczamy przeczenia zbiorów P i K rozumiane jak uzupełnienia do dziedziny ZWZ
~P=[ZWZ-P] = [kot, słoń, wąż ..] - zbiór wszystkich zwierząt pomniejszony o „psa”
~K=[ZWZ-K] = [pies, słoń, wąż ..] - zbiór wszystkich zwierząt pomniejszony o „kota”
Dowodzimy prawdziwości/fałszywości zdania A1 ze zmienionym warunkiem wystarczającym => na warunek konieczny ~>.
B1.
Jeśli dowolne zwierzę jest psem (P=1) to na 100% ~> nie jest kotem (~K=1)
P~>~K =0
To samo w zapisie formalnym:
p~>~q =0
Definicja warunku koniecznego ~> nie jest (=0) spełniona do zbiór P=[pies] nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru ~K=[pies, słoń, wąż ...]
cnd
Prawidłowy wniosek:
Zdanie A1 jest częścią implikacji prostej P|=>~K o definicji:
Implikacja prosta P|=>~K to zachodzący wyłącznie warunek wystarczający => miedzy tymi samymi punktami i w tym samym kierunku (dowód wyżej)
A1: P=>~K =1 - warunek wystarczający => jest (=1) spełniony bo:
zbiór P=[pies] jest (=1) podzbiorem => zbioru ~K=[pies, słoń, wąż ..]
B1: P~>~K =0 - warunek konieczny ~> nie jest (=0) spełniony bo:
zbiór P=[pies] nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru ~K=[pies, słoń, wąż ..]
Stąd mamy:
P|=>~K = (A1: P=>~K)*~(B1: P~>~K) = 1*~(0) =1*1 =1
Zauważmy, że dla zdań A1 i B1 prawo Kameleona samo nam tu wyskoczyło.
Prawo Kameleona:
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
Zdania A1 i B1 rozróżniamy wyłącznie po znaczkach warunku wystarczającego => i koniecznego ~> wbudowanych w treść zdań.
Nanieśmy zdania A1 i B1 do tabeli prawdy implikacji prostej p|=>q gdzie mamy do czynienie z zanegowanym q, czyli w zapisie formalnym mamy:
p|=>~q
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>~q w zapisie formalnym {p,~q}
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,~q}:
A1: p=>~q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla ~q
B1: p~>~q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla ~q
A1B1: p|=>~q=(A1: p=>~q)*~(B1: p~>~q)=1*~(0)=1*1=1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p= P=[pies] - zbiór jednoelementowy „pies”
~q=~K=[pies, słoń, wąż..] - zbiór wszystkich zwierząt z wykluczeniem „psa”
q= K=[kot] - zbiór jednoelementowy „kot”
Tabela prawdy implikacji prostej P|=>~K w zapisie aktualnym {P,~K}
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym {P,~K}:
A1: P=>~K =1 - P=[pies] jest (=1) podzbiorem => ~K=[pies, słoń, wąż..]
B1: P~>~K =0 - P=[pies] nie jest (=0) nadzbiorem ~> ~K=[pies, słoń, wąż..]
A1B1: P|=>~K = (A1: P=>~K)*~(B1: P~>~K) = 1*~(0)=1*1 =1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>~q =1 = 2:~p~>q =1 [=] 3: ~q~>p =1 = 4: q=>~p =1
A: 1: P=>~K =1 = 2:~P~>K =1 [=] 3: ~K~>P =1 = 4: K=>~P =1
A’: 1: p~~>q =0 = [=] = 4: q~~>p =0
A’: 1: P~~>K =0 = [=] = 4: K~~>P =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>~q =0 = 2:~p=>q =0 [=] 3: ~q=>p =0 = 4: q~>~p =0
B: 1: P~>~K =0 = 2:~P=>K =0 [=] 3: ~K=>P =0 = 4: K~>~P =0
B’: = 2:~p~~>q =1 [=] 3: ~q~~>~p =1
B’: = 2:~P~~>K =1 [=] 3: ~K~~>~P =1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>~q=(A1: p=>~q)*~(B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>q=(A2:~p~>q)*~(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>~q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>~q=(A1: p=>~q)*~(B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>q=(A2:~p~>q)*~(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>q=(A2:~p~>q)*~(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>~q=(A1: p=>~q)*~(B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli zapisy aktualne (z konkretnego przykładu) podstawiono w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>~q w logice ujemnej (bo ~q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>~q w logice ujemnej (bo ~q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP.
Uwaga:
Tabela IP zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji prostej p|=>~q.
Zdania w tabeli IP mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IP.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
Z tabeli prawdy implikacji prostej IP odczytujemy:
Operator implikacji prostej P||=>~K w logice ujemnej (bo ~K) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o P i ~P:
A1B1: P|=>~K=(A1: P=>~K)*~(B1: P~>~K)=1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie P
A2B2:~P|~>K=(A2:~P~>K)*~(B2:~P=>K)=1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~P
Okład równań logicznych jest przemienny, stąd:
Operator implikacji odwrotnej ~P||~>K w logice dodatniej (bo K) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~P i P:
A2B2:~P|~>K=(A2:~P~>K)*~(B2:~P=>K)=1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~P
A1B1: P|=>~K=(A1: P=>~K)*~(B1: P~>~K)=1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie P
4.12.1 Operator implikacji prostej P||=>~K w zbiorach
Operator implikacji prostej P||=>~K w logice ujemnej (bo ~K) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o P i ~P:
A1B1: P|=>~K=(A1: P=>~K)*~(B1: P~>~K)=1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie P
A2B2:~P|~>K=(A2:~P~>K)*~(B2:~P=>K)=1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~P
A1B1:
Co może się wydarzyć, jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt (ZWZ) wylosujemy psa (P=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: P=>~K =1 - P=[pies] jest (=1) podzbiorem => ~K=[pies, słoń, wąż..]
B1: P~>~K =0 - P=[pies] nie jest (=0) nadzbiorem ~> ~K=[pies, słoń, wąż..]
A1B1: P|=>~K=(A1: P=>~K)*~(B1: P~>~K)=1*~(0)=1*1=1
Stąd mamy:
Jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt (ZWZ) wylosujemy psa (P=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż na 100% => nie będzie to kot (~K=1) - mówi o tym zdanie A1.
Kolumna A1B1 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A1.
Jeśli dowolne zwierzę jest psem (P=1) to na 100% => nie jest kotem (~K=1)
P=>~K =1
Bycie psem P=[pies] jest warunkiem wystarczającym => do tego aby nie być kotem (~K=1) bo zbiór P=[pies] jest podzbiorem => zbioru „nie kot” ~K=[pies, słoń, wąż ..]
Prawdziwość warunku wystarczającego => A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie).
A1’.
Jeśli dowolne zwierzę jest psem (P=1) to może ~~> być kotem K=1
P~~>K = P*K =[] =0
Nie istnieje (=0) element wspólny zbiorów P=[pies] i K=[kot] bowiem te zbiory jednoelementowe są rozłączne.
Innymi słowy:
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> nie jest (=0) spełniona bo zbiory P=[pies] i K=[kot] są rozłączne.
Tego faktu nie musimy udowadniać, bo wymusza go prawdziwość warunku wystarczającego A1.
A2B2:
Co może się wydarzyć, jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt wylosujemy zwierzę nie będące psem (~P=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~P~>K =1 - zbiór ~P=[kot, słoń, wąż] jest nadzbiorem ~> zbioru K=[kot]
B2: ~P=>K =0 - zbiór ~P=[kot, słoń, wąż] nie jest podzbiorem => zbioru K=[kot]
A2B2:~P|~>K=(A2:~P~>K)*~(B2:~P=>K)=1*~(0)=1*1=1
Stąd mamy:
Jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt (ZWZ) wylosujemy zwierzę nie będące psem (~P=1) to zwierzę to może ~> być kotem (K=1)
Mamy tu najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła”, o czym mówią zdania prawdziwe A2 i B2’
Kolumna A2B2 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
A2.
Jeśli dowolne zwierzę nie jest psem (~P=1) to może ~> być kotem (K=1)
~P~>K =1
Definicja warunku koniecznego ~> jest (=1) spełniona bo zbiór ~P=[kot, słoń, wąż ..] jest nadzbiorem ~> zbioru K=[kot]
Tego faktu nie musimy udowadniać, gwarantuje nam to prawo Kubusia:
Prawo Kubusia w zapisie formalnym:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
Nasz przykład:
A1: P=>~K = A2: ~P~>K
Prawdziwość zdania A1 udowodniliśmy na samym początku.
LUB
Z fałszywości warunku wystarczającego B2 wynika prawdziwość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie.
B2’.
Jeśli dowolne zwierzę nie jest psem (~P=1) to może ~~> nie być kotem (~K=1)
~P~~>~K = ~P*~K =1
Definicja elementu wspólnego ~~> jest spełniona bo zbiory: ~P=[kot, słoń, wąż ..] i ~K=[pies, słoń, wąż ..] mają element wspólny np. słoń
Podsumowanie:
Istotą operatora implikacji prostej P||=>~K jest gwarancja matematyczna => po stronie P (zdanie A1) i najzwyklejsze „rzucanie monetą” w rozumieniu „na dwoje babka wróżyła” po stronie ~P (zdania A2 i B2’)
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~P||~>K w logice dodatniej (bo K) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~P i P:
A2B2:~P|~>K=(A2:~P~>K)*~(B2:~P=>K)=1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie ~P
A1B1: P|=>~K=(A1: P=>~K)*~(B1: P~>~K)=1*~(0)=1*1=1 - co się stanie jeśli zajdzie P
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji odwrotnej ~P||~>K w logice dodatniej (bo K) będzie identyczna jak operatora implikacji prostej P||=>~K w logice ujemnej (bo ~K) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1, co matematycznie jest bez znaczenia.
b)
Kolejność zdań tworzących operator implikacji prostej p||=>~q również jest bez znaczenia, tak więc zdania A1, A1’, A2, B2’ możemy wypowiadać w dowolnej kolejności.
Zapiszmy naszą analizę w tabeli prawdy skupiając się na zbiorach wyjściowych wyznaczanych w poszczególnych liniach:
Kod: |
A1: P=>~K = P*~K=P=[pies] - bo P jest podzbiorem => ~K
A1’: P~~>K = P* K=0 - bo P=[pies] i K=[kot] są rozłączne
A2: ~P~> K =~P* K=K=[kot] - bo ~P jest nadzbiorem ~> K
B2’:~P~~>~K=~P*~K=[słoń, wąż..] - wyznaczony zbiór
|
Doskonale tu widać, że spełniona jest definicja implikacji prostej P|=>~K dzieląca dziedzinę ZWZ na trzy zbiory niepuste i rozłączne uzupełniające się wzajemnie do dziedziny ZWZ
A1: P=[pies]
A2: K=[kot]
B2’: [słoń, wąż ..] - zbiór wszystkich zwierząt z wykluczeniem P[pies] i K=[kot]
cnd
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 17:05, 26 Wrz 2021, w całości zmieniany 24 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Śro 7:51, 07 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
5.0 Operatory implikacyjne - implikacja odwrotna p||~>q
Spis treści
5.0 Operatory implikacyjne - implikacja odwrotna p||~>q 1
5.1. Implikacja odwrotna p|~>q 2
5.1.1 Operator implikacji odwrotnej p||~>q 6
5.1.2 Matematyczne związki implikacji prostej p|=>q i odwrotnej p|~>q 8
5.1.3 Zero-jedynkowa definicja warunku koniecznego ~> 9
5.2 Diagram implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach 12
5.2.1 Odtworzenie implikacji odwrotnej p|~>q z definicji ~~> 16
5.3 Dziedzina matematyczna i fizyczna w implikacji odwrotnej p|~>q 20
5.3.1 Znaczenie definicji implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) 23
5.0 Operatory implikacyjne - implikacja odwrotna p||~>q
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p=>q = ~p+q
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
p~>q = p+~q
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
5.1. Implikacja odwrotna p|~>q
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1:
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i nie jest (=0) wystarczające => (A1) dla zajścia q.
Podstawmy tą definicję do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
Kod: |
T1
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
w implikacji odwrotnej p|~>q
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =0 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =1 [=] 5: p+~q
Gdzie:
p=>q=~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q=p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p|~>q = p*~q
Wyprowadzenie definicji implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(~p+q)*(p+~q)=(p*~q)*(p+~q)=p*~q
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p|~>q = A2B2: ~p|=>~q = A3B3: q|=>p = A4B4: ~q|~>~p = p*~q
Gdzie:
A2B2: ~p|=>~q = ~(A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) =p*~q
A3B3: q|=>p = ~(A3: q~>p)*(B3: q=>p) =p*~q
A4B4: ~q|~>~p=~(A4: ~q=>~p)*(B4:~q~>~p) =p*~q
Dowód tego faktu pozostawiam czytelnikowi.
Definicja tożsamości logicznej „=”:
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład implikacji odwrotnej p|~>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Bx i fałszywość dowolnego zdania serii Ax.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Kluczowym punktem zaczepienia w wyprowadzeniu symbolicznej definicji implikacji odwrotnej p|~>q jest definicja kontrprzykładu rodem z algebry Kubusia działająca wyłącznie w warunku wystarczającym =>.
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Uzupełnijmy naszą tabelę wykorzystując powyższe rozstrzygnięcia działające wyłącznie w warunkach wystarczających =>.
Kod: |
IO
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kolumna A1B1 to formalny punkt odniesienia {p,q}:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q=0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1).
IP-
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q w logice ujemnej (bo ~q):
Kolumna A2B2:
Implikacja prosta ~p=>~q w logice ujemnej (bo ~q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A2: ~p~>~q =0 - zajście ~p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2:~p=>~q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
Stąd:
A2B2: ~p|=>~q = ~(A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=~(0)*1=1*1=1
Czytamy:
Implikacja prosta ~p|=>~q w logice ujemnej (bo ~q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy ~p jest (=1) wystarczające => dla ~q (B2) i jednocześnie ~p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia ~q (B1)
Na mocy prawa Sowy zachodzi tożsamość logiczna „=”:
A1B1: p|~>q = A2B2: ~p|=>~q = A3B3: q|=>p = A4B4: ~q|~>~p = p*~q
Definicja tożsamości logicznej „=”:
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Najprostszy dowód prawa Sowy wynika z praw logiki matematycznej: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Przykładowy dowód:
A1B1: p|~>q = A2B2: ~p|=>~q
Na mocy definicji mamy:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = A2B2: ~p|=>~q
bo prawa Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
cnd
Dowód tożsamości pozostałych kolumn pozostawiam czytelnikowi.
Operator implikacji odwrotnej p||~>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych dający odpowiedź na pytanie o ~p i p:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Z prawa Sowy wynika, iż zachodzi tożsamość logiczna:
A1B1: p|~>q = A2B2:~p|=>~q = A1B1|A2B2: p||~>q = A2B2|A1B1:~p||=>~q
Powyższa tożsamość logiczna oznacza że:
Udowodnienie prawdziwości dowolnego członu tej tożsamości logicznej (na przykład):
A1B1: p|~>q
jest potrzebne ~> i wystarczające => dla dowodu prawdziwości obu operatorów implikacyjnych, czyli obu układów równań logicznych A1B1|A2B2 i A2B2|A1B1:
A1B1|A2B2: p||~>q = A2B2|A1B1:~p||=>~q
5.1.1 Operator implikacji odwrotnej p||~>q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Operator implikacji odwrotnej p||~>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2: ~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1.
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli zajdzie p (p=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła”.
Mówią o tym zdania B1 i A1’
Odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” mamy w kolumnie A1B1:
B1.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~> zajść q (q=1)
p~>q =1
Zajście p jest konieczne ~> dla zajścia q, bo jak zajdzie ~p to na 100% => zajdzie ~q
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: p~>q = B2:~p=>~q
LUB
Fałszywy warunek wystarczający A1 wymusza prawdziwy kontrprzykład A1’ (i odwrotnie):
A1’.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~~> zajść ~q (~q=1)
p~~>~q = p*~q =1
Zdarzenia:
Możliwe jest (=1) jednoczesne zajście zdarzeń ~~>: p i ~q
Zbiory:
Istnieje (=1) element wspólny zbiorów ~~>: p i ~q
A2B2.
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie ~p (~p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~p~>~q =0 - zajście ~p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2: ~p=>~q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
A2B2: ~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=~(0*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż zajdzie ~q (~q=1).
Mówi o tym zdanie B2
Odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” mamy w kolumnie A2B2:
B2.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to na 100% => zajdzie ~q (~q=1)
~p=>~q =1
Zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
Zajście ~p daje nam (=1) gwarancję matematyczną => zajścia ~q
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywość kontrprzykładu B2’ (i odwrotnie):
B2’.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~~> zajść q (q=1)
~p~~>q = ~p*q=0
Zdarzenia:
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie ~~>: zajdzie ~p i zajdzie q
Zbiory:
Nie istnieje (=0) element wspólny zbiorów ~~>: ~p i q
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora implikacji odwrotnej p||~>q jest „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” po stronie p (zdania B1 i A1’) , oraz gwarancja matematyczna => po stronie ~p (zdanie B2).
Zauważmy że:
a)
Układ równań jest przemienny, stąd mamy definicję logicznie tożsamą:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych:
A2B2: ~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji prostej ~p||=>~q w logice ujemnej (bo ~q) będzie identyczna jak operatora implikacji odwrotnej p||~>q w logice dodatniej (bo q) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy B1, A1’ B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
5.1.2 Matematyczne związki implikacji prostej p|=>q i odwrotnej p|~>q
IP
Definicja podstawowa implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Definicja warunku wystarczającego =>:
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~>:
p~>q = p+~q
stąd:
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = (~p+q)*~(p+~q) = (~p+q)*(~p*q) = ~p*q
Y = (p|=>q) = ~p*q
##
IO:
Definicja podstawowa implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Definicja warunku wystarczającego =>:
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~>:
p~>q = p+~q
stąd:
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(~p+q)*(p+~q) = (p*~q)*(p+~q) = p*~q
Y = (p|~>q) = p*~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych
Definicja znaczka różne na mocy definicji funkcji logicznych:
Dwie funkcje logiczne Y są różne na mocy definicji ## wtedy i tylko wtedy gdy nie są tożsame i żadna z nich nie jest zaprzeczeniem drugiej
Zapiszmy matematyczne relacje między implikacją prostą p|=>q a implikacją odwrotną p|~>q w tabeli prawdy.
Kod: |
IP: Implikacja prosta p|=>q ## IO: Implikacja odwrotna p|~>q
Y = (p|=>q)=~p*q ## Y= (p|~>q)=p*~q
# ## #
~Y =~(p|=>q)=p+~q ## ~Y=~(p|~>q)=~p+q
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż dowolna strona # jest negacją drugiej strony
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych
|
Doskonale widać, iż definicje obu znaczków # i ## są perfekcyjnie spełnione.
cnd
5.1.3 Zero-jedynkowa definicja warunku koniecznego ~>
Zapiszmy skróconą tabelę prawdy operatora implikacji odwrotnej p||~>q przedstawioną wyżej:
Kod: |
T1:
Analiza symboliczna |Co w logice
operatora implikacji odwrotnej p||~>q |jedynek oznacza
Kolumna A1B1:
A1: p=>q =0
B1: p~>q =1
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
B1: p~> q =1 - p jest konieczne ~> dla q |( p=1)~> ( q=1)=1
A1’: p~~>~q=1 - kontrprzykład dla A1 musi być 1 |( p=1)~~>(~q=1)=1
Kolumna A2B2:
A2: ~p~>~q =0
B2: ~p=>~q =1
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
B2: ~p=>~q =1 - zajście ~p wystarcza => dla ~q |(~p=1)=> (~q=1)=1
B2’:~p~~>q =0 - kontrprzykład dla B2 musi być 0 |(~p=1)~~>( q=1)=0
a b c d e f
|
Z tabeli T1 możemy wyprowadzić zero-jedynkową definicję warunku koniecznego B1: p~>q kodując analizę symboliczną względem linii B1, albo zero-jedynkową definicję warunku wystarczającego B2:~p=>~q kodując analizę symboliczną względem linii B2
Przyjmijmy za punkt odniesienia warunek konieczny ~> widoczny w linii B1:
B1: p~>q =1
Jedyne prawo Prosiaczka jakie będzie nam potrzebne do wygenerowania zero-jedynkowej definicji warunku wystarczającego to:
(~x=1)=(x=0)
bo zgodnie z przyjętym punktem odniesienia B1 wszystkie sygnały musimy sprowadzić do postaci niezanegowanej (bo x).
Kod: |
T2:
Definicja zero-jedynkowa warunku koniecznego B1: p~>q
w logice dodatniej (bo q)
Analiza |Co w logice |Kodowanie dla |Zero-jedynkowa
symboliczna |jedynek oznacza |B1: p~>q |definicja ~>
| | | p q B1: p~>q
B1: p~> q =1 |( p=1)~> ( q=1)=1 |( p=1)~> ( q=1)=1 | 1~>1 =1
A1’: p~~>~q=1 |( p=1)~~>(~q=1)=1 |( p=1)~~>( q=0)=1 | 1~>0 =1
B2: ~p=>~q =1 |(~p=1)=> (~q=1)=1 |( p=0)=> ( q=0)=1 | 0~>0 =1
B2’:~p~~>q =0 |(~p=1)~~>( q=1)=0 |( p=0)~~>( q=1)=0 | 0~>1 =0
a b c d e f g h i 1 2 3
|Prawa Prosiaczka |
|(~p=1)=( p=0) |
|(~q=1)=( q=0) |
|
Nagłówek B1: p~>q w kolumnie wynikowej 3 w tabeli zero-jedynkowej 123 wskazuje linię B1: p~>q w tabeli symbolicznej abc względem której dokonano kodowania zero-jedynkowego.
Tabela zero-jedynkowa 123 nosi nazwę zero-jedynkowej definicji warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego.
Zauważmy, że w tabeli T1 mamy również warunek wystarczający => widniejący w linii B2.
Przyjmijmy za punkt odniesienia linię B2 i wygenerujmy tabelę zero-jedynkową warunku wystarczającego =>:
B2:~p=>~q =1
Jedyne prawo Prosiaczka jakie będzie tu nam potrzebne to:
(x=1)=(~x=0)
bo zgodnie z przyjętym punktem odniesienia B2 wszystkie sygnały musimy sprowadzić do postaci zanegowanej (bo ~x).
Kod: |
T3:
Definicja zero-jedynkowa warunku wystarczającego B2:~p=>~q
w logice ujemnej (bo ~q)
Analiza |Co w logice |Kodowanie dla |Zero-jedynkowa
symboliczna |jedynek oznacza |B2:~p=>~q |definicja =>
| | |~p ~q B2: ~p=>~q
B1: p~> q =1 |( p=1)~> ( q=1)=1 |(~p=0)~> (~q=0)=1 | 0=>0 =1
A1’: p~~>~q=1 |( p=1)~~>(~q=1)=1 |(~p=0)~~>(~q=1)=1 | 0=>1 =1
B2: ~p=>~q =1 |(~p=1)=> (~q=1)=1 |(~p=1)=> (~q=1)=1 | 1=>1 =1
B2’:~p~~>q =0 |(~p=1)~~>( q=1)=0 |(~p=1)~~>(~q=0)=0 | 1=>0 =0
a b c d e f g h i 1 2 3
|Prawa Prosiaczka |
|( p=1)=(~p=0) |
|( q=1)=(~q=0) |
|
Nagłówek B2: ~p=>~q w kolumnie wynikowej 3 w tabeli zero-jedynkowej 123 wskazuje linię B2 w tabeli symbolicznej abc względem której dokonano kodowania zero-jedynkowego.
Tabela zero-jedynkowa 123 nosi nazwę zero-jedynkowej definicji warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego.
Zauważmy, że analiza symboliczna (abc) w tabelach T2 i T3 jest identyczna, dzięki czemu z tożsamości kolumn wynikowych 3 w tabelach T2 i T3 wnioskujemy o zachodzącym prawie Kubusia.
Prawo Kubusia:
T2: p~>q = T3: ~p=>~q
Dokładnie ten sam dowód możemy wykonać w rachunku zero-jedynkowym korzystając z zero-jedynkowej definicji warunku koniecznego ~> (T2: 123) i wystarczającego => (T3: 123).
Oto on:
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja warunku koniecznego ~>
p q p~>q
A: 1~>1 =1
B: 1~>0 =1
C: 0~>0 =1
D: 0~>1 =0
|
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja warunku wystarczającego =>
p q p=>q
A: 1=>1 =1
B: 1=>0 =0
C: 0=>0 =1
D: 0=>1 =1
|
Stąd mamy:
Kod: |
T4
Dowód prawa Kubusia w rachunku zero-jedynkowym:
p~>q = ~p=>~q
p q p~>q ~p ~q ~p=>~q
B1: 1~>1 =1 0=>0 =1
A1’: 1~>0 =1 0=>1 =1
B2: 0~>0 =1 1=>1 =1
B2’: 0~>1 =0 1=>0 =0
1 2 3 4 5 6
|
Tożsamość kolumn wynikowych 3=6 jest dowodem formalnym prawa Kubusia.
Prawo Kubusia:
p~>q = ~p=>~q
Prawo Kubusia można też dowieść przy pomocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)
Definicja warunku koniecznego p~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p~>q = p+~q
Definicja warunku wystarczającego p=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
Stąd mamy:
~p=>~q = ~(~p)+~q = p+~q = p~>q
cnd
Prawo Kubusia to tożsamość logiczna „=”:
p~>q = ~p=>~q
Definicja tożsamości logicznej „=”:
p~>q = ~p=>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=”wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Z powyższego wynika, że definicja tożsamości logicznej „=” jest tożsama ze spójnikiem równoważności „wtedy i tylko wtedy” <=>
Wniosek:
Tożsamość logiczna „=” jest de facto spójnikiem równoważności p<=>q o definicji:
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja równoważności <=>
p q p<=>q
A: 1<=>1 =1
B: 1<=>0 =0
C: 0<=>0 =1
D: 0<=>1 =0
|
Fakt ten możemy wykorzystać w naszym zero-jedynkowym dowodzie prawa Kubusia wyżej w następujący sposób.
Kod: |
Dowód zero-jedynkowy prawa Kubusia:
p~>q <=> ~p=>~q
p q p~>q ~p ~q ~p=>~q (p~>q)<=>(~p=>~q)
B1: 1~>1 =1 0=>0 =1 1
A1’: 1~>0 =1 0=>1 =1 1
B2: 0~>0 =1 1=>1 =1 1
B2’: 0~>1 =0 1=>0 =0 1
1 2 3 4 5 6 7
|
Same jedynki w kolumnie 7 również są dowodem formalnym poprawności prawa Kubusia:
p~>q = ~p=>~q
5.2 Diagram implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach:
Zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
A1: p=>q =0 - zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =1 - zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(0)*1 = 1*1 =1
Przedstawione wyżej zastrzeżenia dowodzimy w dwóch krokach.
Krok 1.
Dlaczego dziedzina musi być szersza od sumy logicznej zbiorów p i q?
Dla zbiorów tożsamych p=q mielibyśmy:
A1: p=>q =1 - bo każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego
B1: p~>q =1 - bo każdy zbiór jest nadzbiorem ~> siebie samego
Otrzymana sprzeczność z definicją implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach jest dowodem, iż zbiory p i q nie mogą być tożsame.
Stąd mamy pierwszą część definicji implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach:
Zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
A1: p=>q =0 - zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =1 - zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
Krok 2.
Dlaczego przyjęta dziedzina musi być szersza od sumy logicznej zbiorów p+q?
Przyjmijmy za dziedzinę sumę logiczną zbiorów p+q
D = p+q =p - bo na mocy definicji p|~>q zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
Wtedy mamy:
~p=[D-p] = [p-p] =[] =0
Oznacza to że pojęcie ~p jest dla nas zbiorem pustym.
Definicja zbioru pustego [] w algebrze Kubusia:
Zbiór pusty to zbiór pojęć niezrozumiałych dla człowieka
[] =[asegft, uaytfds…]
Oczywistym jest, że nie możemy operować na pojęciach dla nas niezrozumiałych, stąd zastrzeżenie w definicji implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach:
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
Stąd mamy:
IO
Definicja podstawowa implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Kod: |
IO:
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q=0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach:
Zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
A1: p=>q =0 - zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =1 - zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(0)*1 = 1*1 =1
Kod: |
D2
Diagram implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach
----------------------------------------------------------------------
| q | ~q |
|---------------------------|----------------------------------------|
| p A1: p=>q=0 | ~p |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| B1: p~>q=1 (p*q=1) | p~~>~q = p*~q | B2: ~p=>~q (~p*~q=1)|
----------------------------------------------------------------------
| Dziedzina: D =p*q+p*~q+~p*~q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| ~p~~>q=~p*q=[] - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
|Diagram implikacji odwrotnej p|~>q |
----------------------------------------------------------------------
I.
Przed zamianą p i q
A1B1:
A1: p=>q =0 - zbiór p nie jest (=0) podzbiorem =>q
B1: p~>q =1 - zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> q
p|~>q= ~(A1:p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1=1*1=1
A2B2:
A2:~p~>~q=0 - zbiór ~p nie jest (=0) nadzbiorem ~> ~q
B2:~p=>~q=1 - zbiór ~p jest (=1) podzbiorem => zbioru ~q
~p|~>~q= ~(A2:~p~>~q)*(B2: ~p=>~q)=~(0)*1=1*1=1
II.
Po zamianie p i q
A3B3:
A3: q~>p =0 - zbiór q nie jest (=0) nadzbiorem ~> p
B3: q=>p =1 - zbiór q jest (=1) podzbiorem => p
q|=>p= ~(A3: q~>p)*(B3:~q=>~p)=~(0)*1=1*1=1
A4B4:
A4:~q=>~p=0 - zbiór ~q nie jest (=0) podzbiorem => ~p
B4:~q~>~p=1 - zbiór ~q jest (=1) nadzbiorem ~> ~p
~q|~>~p= ~(A4:~q=>~p)*(B4:~q~>~p)=~(0)*1=1*1=1
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytania o p i ~p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli zajdzie p (p=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania B1 i A1’
Z diagramu D2 odczytujemy:
B1.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~> zajść q (q=1)
p~>q =1
Zbiory:
Zajście p jest warunkiem koniecznym ~> dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q, co widać na diagramie D2.
LUB
Fałszywy warunek wystarczający A1 wymusza prawdziwość kontrprzykładu A1’ i odwrotnie.
A1’.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~~> zajść ~q (~q=1)
p~~>~q = p*~q =1
Zbiory:
Istnieje (=1) wspólny element ~~> zbiorów p i ~q
Widać to doskonale na diagramie D2
A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie ~p (~p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~p~>~q =0 - zajście ~p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2: ~p=>~q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
A2B2: ~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=~(0*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż zajdzie ~q (~q=1) - mówi o tym zdanie B2
Z diagramu D2 odczytujemy:
B2.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to na 100% => zajdzie ~q (~q=1)
~p=>~q =1
Zbiory:
Zajście ~p jest warunkiem wystarczającym => dla zajścia ~q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór ~p jest podzbiorem => zbioru ~q, co widać na diagramie D2
Z prawdziwości warunku wystarczającego => B2 wynika fałszywość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie.
B2’
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~~> zajść q (q=1)
~p~~>q = ~p*q =0
Zbiory:
Nie istnieje (=0) wspólny element ~~> zbiorów ~p i q
Potwierdza to diagram D2.
5.2.1 Odtworzenie implikacji odwrotnej p|~>q z definicji ~~>
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Na mocy prawa Sowy, jeśli odtworzymy definicję implikacji odwrotnej p|~>q to automatycznie odtworzymy definicję operatora implikacji odwrotnej p||~>q
Weźmy diagram implikacji prostej w odwrotnej p|~>q w zbiorach wyżej zapisany.
Kod: |
D2’
Diagram implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach
----------------------------------------------------------------------
| q | ~q |
|---------------------------|----------------------------------------|
| p A1: p=>q=0 | ~p |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| B1: p~>q=1 (p*q=1) | p~~>~q = p*~q | B2: ~p=>~q (~p*~q=1)|
----------------------------------------------------------------------
| Dziedzina: D =p*q+p*~q+~p*~q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| ~p~~>q=~p*q=[] - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
|Diagram implikacji odwrotnej p|~>q |
|--------------------------------------------------------------------|
| |
| Operator implikacji odwrotnej p||~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)|
----------------------------------------------------------------------
| Ya=p~~>q=p*q |Yb=p~~>~q=p*~q |Yc=~p~~>~q=~p*~q |
----------------------------------------------------------------------
| ~Yd=~p~~>q=~p*q (zbiór pusty!) |
----------------------------------------------------------------------
|
Spójniki iloczynu logicznego zbiorów „i”(*) oraz sumy logicznej zbiorów „lub”(+) z definicji nie są w stanie opisać relacji podzbioru => czy też nadzbioru ~> między dowolnymi dwoma zbiorami p i q.
Wniosek:
W opisie dowolnego diagramu w zbiorach wyrażonego spójnikami „i”(*) i „lub”(+) chodzi tylko i wyłącznie o spełnienie lub nie spełnienie definicji elementu wspólnego zbiorów ~~>.
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów:
Jeśli p to q
p~~>q =p*q =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zbiory p i q mają co najmniej jeden element wspólny
Inaczej:
p~~>q= p*q= [] =0 - zbiory p i q są rozłączne, nie mają (=0) elementu wspólnego ~~>
Decydujący w powyższej definicji jest znaczek elementu wspólnego zbiorów ~~>, dlatego dopuszczalny jest zapis skrócony p~~>q.
W operacji iloczynu logicznego zbiorów p*q poszukujemy tu jednego wspólnego elementu, nie wyznaczamy kompletnego zbioru p*q.
Stąd mamy tabelę prawdy operatora implikacji odwrotnej p||~>q definiowaną elementami wspólnymi zbiorów ~~>:
Kod: |
T1.
Implikacja p|~>q |
w spójnikach |Co w logice
elementu wspólnego ~~>|jedynek oznacza
Y ~Y | Y Z diagramu D2’ odczytujemy:
A: p~~>q = p* q =1 0 |( p=1)~~>( q=1) =1 - istnieje el. wspólny p i q
B: p~~>~q= p*~q =1 0 |( p=1)~~>(~q=1) =1 - istnieje el. wspólny p i ~q
C:~p~~>~q=~p*~q =1 0 |(~p=1)~~>(~q=1) =1 - istnieje el. wspólny ~p i ~q
D:~p~~> q=~p* q =0 1 |(~p=1)~~>( q=1) =0 - nie istnieje el. wspólny ~p i q
|
Między funkcjami logicznymi Y i ~Y zachodzi relacja spójnika „albo”($).
Dowód:
Definicja spójnika „albo”($)
p$q =p*~q + ~p*q
Podstawmy:
p=Y
q=~Y
stąd:
Y$~Y = Y*~(~Y) + ~Y*(~Y) = Y*Y + ~Y*~Y =Y+~Y =1
Oczywiście relacja równoważności p<=>q definiująca tożsamość zbiorów/pojęć p=q musi tu być fałszem.
Dowód:
Definicja równoważności p<=>q wyrażona spójnikami „i”(*) i „lub”(+):
p<=>q = p*q + ~p*~q
Podstawmy:
p=Y
q=~Y
stąd:
Y<=>~Y = Y*(~Y) + ~Y*~(~Y) = Y*~Y + ~Y*Y = []+[] =0
cnd
Zapiszmy powyższą tabelę wyłącznie w spójnikach elementu wspólnego zbiorów ~~> zmieniając indeksowanie linii do postaci zgodnej z teorią wykładaną w algebrze Kubusia - matematycznie ten ruch jest bez znaczenia.
Kod: |
T2.
Implikacja odwrotna p|~>q
definiowana elementem wspólnym zbiorów ~~>
Y Analiza dla punktu odniesienia Y
B1: p~~>q =1 - istnieje (=1) el. wspólny zbiorów p i q
A1’: p~~>~q =1 - istnieje (=0) el. wspólny zbiorów p i ~q
B2: ~p~~>~q =1 - istnieje (=1) el. wspólny zbiorów ~p i ~q
B2’:~p~~> q =0 - nie istnieje (=1) el. wspólny zbiorów ~p i q
|
Kluczowym punktem zaczepienia do przejścia z tabelą T2 do tabeli tożsamej T3 opisującej implikację odwrotną p|~>q w warunkach wystarczających => i koniecznych ~> będzie definicja kontrprzykładu w zbiorach działająca wyłącznie w obszarze warunku wystarczającego =>.
Dodatkowo potrzebne nam będą prawa Kubusia:
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
##
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
A1: p=>q=~p+q ## B1: p~>q=p+~q
Definicja tożsamości logicznej „=” na przykładzie prawa Kubusia:
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony.
Z powyższego wynika, że mając udowodnioną prawdziwość warunku koniecznego ~> B1:
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
nie musimy udowadniać prawdziwości warunku wystarczającego => B2 (i odwrotnie):
B2: ~p=>~q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
bowiem gwarantuje nam to prawo Kubusia, prawo rachunku zero-jedynkowego:
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
W algebrze Kubusia zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Analiza tabeli prawdy T2 - część I
1.
Fałszywość kontrprzykładu B2’:
B2’: ~p~~>q=0
wymusza prawdziwość warunku wystarczającego => B2 (i odwrotnie):
B2: ~p=>~q =1 - zbiór ~p jest podzbiorem => zbioru ~q
2.
Prawo Kubusia:
B2: ~p=>~q = B1: p~>q
Stąd:
Prawdziwość warunku wystarczającego B2:
B2: ~p=>~q =1
wymusza prawdziwość warunku koniecznego ~> B1 (i odwrotnie):
B1: p~>q =1 - zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
Nanieśmy naszą analizę do tabeli T3.
Kod: |
T3.
Operator implikacji odwrotnej p||~>q
w warunkach wystarczających => i koniecznych ~>
Y Analiza dla punktu odniesienia Y
B1: p~>q =1 - zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> q
A1’: p~~>~q =1 - istnieje (=0) el. wspólny zbiorów p i ~q
B2: ~p=>~q =1 - zbiór ~p jest (=1) podzbiorem => zbioru ~q
B2’:~p~~> q =0 - kontrprzykład dla B2’ musi być fałszem
|
Analiza tabeli prawdy T2 - część II
3.
Prawdziwość kontrprzykładu A1’:
A1’: p~~>~q =1
wymusza fałszywość warunku wystarczającego A1 (i odwrotnie):
A1: p=>q =0
4.
Prawo Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
stąd:
Fałszywość warunku wystarczającego A1:
A1: p=>q =0
wymusza fałszywość warunku koniecznego ~> A2 (i odwrotnie):
A2: ~p~>~q =0
Nanieśmy naszą analizę do tabeli T4
Kod: |
T4.
Implikacji odwrotna p|~>q
w warunkach wystarczających => i koniecznych ~>
B1: p~>q =1 | A1: p=>q =0
A1’: p~~>~q =1
B2: ~p=>~q =1 | A2:~p~>~q =0
B2’:~p~~> q =0
|
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Stąd mamy:
Linia B1A1:
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja odwrotna p|~>q jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1)
Zdefiniowawszy implikację odwrotną p|~>q w zbiorach możemy ją podstawić do tabeli prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kod: |
IO
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kolumna A1B1 to formalny punkt odniesienia {p,q}:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q=0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Stąd mamy to, co już doskonale znamy:
Definicja operatora implikacji odwrotnej p||~>q:
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to odpowiedź na dwa pytania A1B1 i A2B2 o p i ~p.
Szczegółową analizę operatora implikacji odwrotnej p||~>q znajdziemy w punkcie 5.1.1
5.3 Dziedzina matematyczna i fizyczna w implikacji odwrotnej p|~>q
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach:
Zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
A1: p=>q =0 - zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =1 - zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(0)*1 = 1*1 =1
Weźmy diagram implikacji prostej w zbiorach opisany definicją elementu wspólnego zbiorów ~~>.
Kod: |
D2’
Diagram implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach
----------------------------------------------------------------------
| q | ~q |
|---------------------------|----------------------------------------|
| p A1: p=>q=0 | ~p |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| B1: p~>q=1 (p*q=1) |A1’: p~~>~q=p*~q| B2: ~p=>~q (~p*~q=1)|
----------------------------------------------------------------------
| Dziedzina: D =p*q+p*~q+~p*~q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| ~p~~>q=~p*q=[] - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
|Diagram implikacji odwrotnej p|~>q |
|--------------------------------------------------------------------|
| |
| Operator implikacji odwrotnej p||~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)|
----------------------------------------------------------------------
| Ya=p~~>q=p*q |Yb=p~~>~q=p*~q |Yc=~p~~>~q=~p*~q |
----------------------------------------------------------------------
| ~Yd=~p~~>q=~p*q (zbiór pusty!) |
----------------------------------------------------------------------
|
Spójniki iloczynu logicznego zbiorów „i”(*) oraz sumy logicznej zbiorów „lub”(+) z definicji nie są w stanie opisać relacji podzbioru => czy też nadzbioru ~> między dowolnymi dwoma zbiorami p i q.
Wniosek:
W opisie dowolnego diagramu w zbiorach wyrażonego spójnikami „i”(*) i „lub”(+) chodzi tylko i wyłącznie o spełnienie lub nie spełnienie definicji elementu wspólnego zbiorów ~~>.
Stąd mamy tabelę prawdy implikacji odwrotnej p|~>q definiowaną elementami wspólnymi zbiorów ~~>:
Kod: |
T1.
Implikacja p|~>q |
w spójnikach |Co w logice
elementu wspólnego ~~>|jedynek oznacza
Y ~Y | Y Z diagramu D2’ odczytujemy:
A: p~~>q = p* q =1 0 |( p=1)~~>( q=1) =1 - istnieje el. wspólny p i q
B: p~~>~q= p*~q =1 0 |( p=1)~~>(~q=1) =1 - istnieje el. wspólny p i ~q
C:~p~~>~q=~p*~q =1 0 |(~p=1)~~>(~q=1) =1 - istnieje el. wspólny ~p i ~q
D:~p~~> q=~p* q =0 1 |(~p=1)~~>( q=1) =0 - nie istnieje el. wspólny ~p i q
|
Definicja dziedziny matematycznej DM:
Dziedzina matematyczna DM jest identyczna dla wszelkich operatorów logicznych wyrażonych funkcjami logicznymi Y i ~Y, to suma logiczna Y+~Y
Gdzie:
Y - zdarzenia możliwe (zbiory niepuste)
~Y - zdarzenia niemożliwe (zbiory puste)
DM = Y+~Y = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*~q + D: ~p*q = p*(q+~q) + ~p*(~q+q) = p+~p =1
Definicja dziedziny fizycznej D:
Dziedzina fizyczna D to suma logiczna zbiorów/zdarzeń niepustych Y
D = Y = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*~q
Prawo dziedziny w implikacji odwrotnej p|~>q:
Implikacja odwrotna p|~>q dzieli dziedzinę fizyczną D na trzy zbiory niepuste i rozłączne uzupełniające się wzajemnie do dziedziny
Dowód iż zbiory A, B i C są rozłączne jest na gruncie algebry Kubusia trywialny, badamy po prostu iloczyny logiczne wszystkich możliwych kombinacji zbiorów A, B i C.
A: (p*q)
B: (p*~q)
C: (~p*~q)
Wszystkie możliwe kombinacje iloczynów logicznych to:
1: A*B = (p*q)*(p*~q) =(p*p)*(q*~q) =[] =0 - zbiory A i B są rozłączne
2: A*C = (p*q)*(~p*~q( = (p*~p)*(q*~q) =[] =0 - zbiory A I C są rozłączne
3: B*C = (p*~q)*(~p*~q) = (p*~p)*~q =[]*~q =[] =0 - zbiory C i D są rozłączne
Szczegóły dowodu 3:
3: B*C = (p*~q)*(~p*~q) = (p*~p)*~q =[]*~q =[] =0 - zbiory C i D są rozłączne
Iloczyn logiczny zbiorów p i ~p jest zbiorem pustym [].
Jeśli wszystkie elementy zbioru ~q przeiterujemy zbiorem [] pustym to wynikiem będzie zbiór pusty bez względu na to ile elementów jest w zbiorze ~q (może być nawet nieskończenie wiele).
Podstawa matematyczna to prawo algebry Boole’a:
x*[] = x*0 = 0 - obojętnie co ten x zawiera
cnd
Zobaczmy jak bajecznie prosta i piękna jest algebra Kubusia.
Z diagramu D2 odczytujemy matematyczną tożsamość:
~q = p*~q+~p*~q = ~q*(p+~p) = ~q
cnd
Definicja dziedziny fizycznej D:
Dziedzina fizyczna D to suma logiczna zbiorów/zdarzeń niepustych Y
D = Y = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*~q
Dowód iż zbiory A, B i C uzupełniają się wzajemnie do dziedziny D.
Y = A+B+C
Y = p*q + p*~q + ~p*~q
Y = p*(q+~q)+~p*~q
Y = p + (~p*~q)
Przejście do logiki ujemnej (bo ~Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
~Y = ~p*(p+q) = ~p*p + ~p*q
~Y=~p*q
Powrót do logiki dodatniej (bo Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
Y = p+~q
Z diagramu D2’ doskonale widać, że suma logiczna zbiorów p+~q stanowi dziedzinę D. W sumie logicznej nie ma znaczenia że część elementów występuje dwa razy, bo takie element redukujemy do jednego prawem algebry Boole’a:
p*p=p
Oczywiście można też obliczyć wszystko dokładnie gdzie nie będzie dublowanych elementów.
Sposób I.
Z diagramu D2 odczytujemy:
D= A: p*q + B: p*~q + C: ~p*~q =1
Doskonale widać, że zbiory A, B i C dzielą dziedzinę fizyczną na trzy zbiory niepuste i rozłączne uzupełniające się do dziedziny.
Sposób II.
Zapiszmy diagram implikacji prostej p|=>q w znaczkach =>, ~> i ~~>:
Kod: |
Z diagramu D2’ mamy
Operator implikacji odwrotnej p||~>q
w warunkach wystarczających => i koniecznych ~>
Y Analiza dla punktu odniesienia Y
B1: p~>q =1 - zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> q
A1’: p~~>~q =1 - istnieje (=0) el. wspólny zbiorów p i ~q
B2: ~p=>~q =1 - zbiór ~p jest (=1) podzbiorem => zbioru ~q
B2’:~p~~> q =0 - kontrprzykład dla B2’ musi być fałszem
|
B1: p~>q = p*q =q - bo p jest nadzbiorem ~> zbioru q
A1’: p~~>~q = p*~q
B2: ~p=>~q = ~p*~q = ~p - bo ~p jest podzbiorem => zbioru ~q
Z diagramu D2’ widzimy, iż musimy udowodnić że:
Y = (A1’+B2) = ~q
Dowód:
Y = p*~q + ~p*~q
Y = ~q*(p+~p) - bo p+~p=1
Y = ~q
Stąd mamy:
(A1’+B2): ~q + B1: q = ~q+q =1
cnd
5.3.1 Znaczenie definicji implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p~>q = p+~q
stąd:
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(~p+q)*(p+~q) = (p*~q)*(p+~q) = p*~q
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p|~>q = p*~q
Co oznacza ta tajemnicza definicja?
Weźmy tabelę prawdy implikacji odwrotnej p|~>q.
Kod: |
IO
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q=0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Zauważmy że:
1.
W interesującym nas obszarze A1B1 i A2B2 definicja implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) wskazuje jedyny kontrprzykład prawdziwy A1’ w tym obszarze
A1’: p~~>~q =1
2.
Prawdziwy kontrprzykład A1’ wymusza fałszywość warunku wystarczającego A1 (i odwrotnie):
A1: p=>q =0
3.
Na mocy prawa Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
fałszywy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywość warunku koniecznego A2:
A2: ~p=>~q =0
4.
Z kluczowej informacji, iż w obszarze A1B1 i A2B2 występuje jedyny prawdziwy kontrprzykład A1’ wynika i drugi tu możliwy kontrprzykład B2’ musi być fałszem
B2’: ~p~~>q =0
5.
Z fałszywości kontrprzykładu B2’ wynika prawdziwość warunku wystarczającego B2 (i odwrotnie)
B2: ~p=>~q =1
6.
Na mocy prawa Kubusia:
B2: ~p=>~q = B1: p~>q
prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza prawdziwy warunek konieczny B1
B1: p~>q =1
Podsumowując:
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p|~>q = p*~q
Jak widzimy, na podstawie powyższej definicji bez problemu odtworzyliśmy definicję implikacji odwrotnej p|~>q (tabela IO) w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”.
Dokładnie na tym polega piękno algebry Kubusia.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 22:28, 26 Wrz 2021, w całości zmieniany 25 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Czw 17:28, 08 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
5.4 Przykłady operatorów implikacji odwrotnej p||~>q dla przedszkolaków
Spis treści
5.4 Minimalna ilość elementów w implikacji odwrotnej p|~>q 1
5.5 Implikacja odwrotna w zdarzeniach CH|~>P w przedszkolu 5
5.5.1 Operator implikacji odwrotnej CH||~>P 8
5.6 Implikacja odwrotna 4L|~>P w zbiorach w przedszkolu 10
5.6.1 Operator implikacji odwrotnej 4L||~>P w zbiorach w przedszkolu 13
5.7 Alternatywne dojście do implikacji odwrotnej 4L|~>P w zbiorach 15
5.7.1 Implikacja odwrotna 4L|~>P w zbiorach 18
5.7.2 Operator implikacji odwrotnej 4L||~>P w zbiorach 19
5.4 Minimalna ilość elementów w implikacji odwrotnej p|~>q
Zastanówmy się ile różnych elementów musi liczyć dziedzina, aby dało się na niej zbudować implikację odwrotną p|~>q.
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach:
Zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q i nie jest tożsamy ze zbiorem q
Dziedzina musi być szersza do sumy logicznej zbiorów p+q bowiem wtedy i tylko wtedy wszystkie pojęcia p, ~p, q i ~q będą rozpoznawalne.
A1: p=>q =0 - zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =1 - zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(0)*1 = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja odwrotne p|~>q jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q i nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
Z definicji implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach wynika, że najmniejsza liczba elementów potrzebnych do jej zbudowania to trzy elementy.
Zdefiniujmy trzy, różne na mocy definicji elementy których będziemy używać.
K - Kubuś
T - Tygrysek
P - Prosiaczek
Zbudujmy zbiory p i q spełniające definicję implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach:
p=[K+T]
q=[K]
Dziedzina:
D=[K+T+P]
stąd mamy niepuste przeczenia zbiorów rozumiane jako ich uzupełnienia do wspólnej dziedziny D:
~p=[D-p]=[K+T+P-[K+T]]=[P]
~q=[D-q]=[K+T+P-K]=[T+P]
Podsumujmy:
p=[K+T], ~p=[P]
q=[K], ~q=[T+P]
Zapiszmy diagram implikacji odwrotnej p|~>q dla powyższych elementów.
Kod: |
D2
Diagram implikacji odwrotnej p||~>q w zbiorach
-----------------------------------------------------------------------
| p=[K+T], ~p=[P] |
| q=[K], ~q=[T+P] |
-----------------------------------------------------------------------
| q=[K] | ~q=[T+P] |
|---------------------------|-----------------------------------------|
| p=[K+T] | ~p=[P] |
|---------------------------------------------|-----------------------|
| p=[K+T]~>q=[K]=1 |p~~>~q=p*~q=[T] | ~p=[P]=>~q=[T+P]=1 |
| p=[K+T]=>q=[K]=0 | | ~p=[P]~>~q=[T+P]=0 |
-----------------------------------------------------------------------
| Dziedzina fizyczna: D =p*q+~p*~q+p*~q (suma zbiorów niepustych) |
| ~p~~>q=~p*q=[P]*[K]=[] - zbiór pusty |
-----------------------------------------------------------------------
|
Doskonale widać, że w diagramie D2 spełniona jest definicji implikacji odwrotnej p|~>q, a tym samym definicja operatora implikacji odwrotnej p||~>q.
Zapiszmy pełny diagram implikacji odwrotnej p|~>q:
Kod: |
IO:
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q=0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
Uwaga:
Tabela IO zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q”, zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji odwrotnej p|~>q.
Zdania w tabeli IO mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IO.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
Nasze zbiory na których operujemy to:
p=[K+T], ~p=[P]
q=[K], ~q=[T+P]
Definicja operatora implikacji odwrotnej p|~>q:
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na dwa pytania o p i ~p:
1.
Co się stanie jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli zajdzie p (p=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania B1 i A1’
Z diagramu D2 odczytujemy:
B1.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~> zajść q (q=1)
p~>q =1
Zajście p jest warunkiem koniecznym ~> dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
Sprawdzamy:
p=[K+T] ~> q=[K] =1
Definicja warunku koniecznego ~> jest spełniona (=1) bo zbiór p=[K+T] jest nadzbiorem ~> zbioru q=[K]
cnd
LUB
Fałszywy warunek wystarczający A1 wymusza prawdziwość kontrprzykładu A1’ i odwrotnie.
A1’.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~~> zajść ~q (~q=1)
p~~>~q = p*~q =1
Istnieje (=1) wspólny element ~~> zbiorów p i ~q
Sprawdzenie:
p=[K+T] ~~> ~q=[T+P] = [K+T]*[T+P] =[T]=1
Istnieje element wspólny zbiorów p i ~q, to Tygrysek (T)
Zauważmy, że miedzy p i ~q nie zachodzi ani warunek wystarczający => ani też konieczny ~>
Dowód:
p=[K+T] => ~q=[T+P] =0 - zbiór p=[K+T] nie jest (=0) podzbiorem => zbioru ~q=[T+P]
cnd
p=[K+T] ~> ~q=[T+P] =0 - zbiór p=[K+T] nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru ~q=[T+P]
cnd
A2B2:
Co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~p~>~q =0 - zajście ~p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2: ~p=>~q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
A2B2: ~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=~(0*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż zajdzie ~q (~q=1) - mówi o tym zdanie B2
Z diagramu D2 odczytujemy:
B2.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to na 100% => zajdzie ~q (~q=1)
~p=>~q =1
Zajście ~p jest warunkiem wystarczającym => dla zajścia ~q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór ~p jest podzbiorem => zbioru ~q
Sprawdzenie:
~p=[P] => ~q=[T+P] =1
Definicja warunku wystarczającego => jest spełniona (=1) bo zbiór ~p=[P] jest podzbiorem => zbioru ~q=[T+P]
Z prawdziwości warunku wystarczającego => B2 wynika fałszywość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie.
B2’
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~~> zajść q (q=1)
~p~~>q = ~p*q =0
Nie istnieje (=0) wspólny element ~~> zbiorów ~p i q
Sprawdzenie:
~p=[P] ~~> q=[K] = [P]*[K] =[] =0
Zbiór jednoelementowy Prosiaczek (P) jest rozłączny ze zbiorem jednoelementowym Kubuś (K)
cnd
Jak widzimy wszystko tu pięknie gra i buczy, a zabawę z implikacją odwrotną p|~>q można zacząć w przedszkolu dysponując trzema pluszowymi dowolnie powielonymi (bo p=p*p) zabawkami:
K - Kubuś
T - Tygrysek
P - Prosiaczek
5.5 Implikacja odwrotna w zdarzeniach CH|~>P w przedszkolu
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Zadanie matematyczne w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego operatora logicznego wchodzi zdanie:
Każdy jeśli jutro będzie pochmurno to może padać
Dokonaj analizy matematycznej tego operatora
Mamy do analizy zdanie:
B1.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH=1) to może ~> padać (P=1)
CH~>P =1
Chmury (CH=1) są (=1) warunkiem koniecznym ~> dla padania (P=1), bo jak nie ma chmur (~CH=1) to na 100% => nie lada (~P=1)
Jak widzimy prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: CH~>P = B2: ~CH=>~P
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Na mocy prawa Kłapouchego zapis formalny zdania B1 (nasz punkt odniesienia) to:
B1: p=>q =1
p=CH=[chmury]
q=P=[pada]
B1: CH~>P =1
Aby udowodnić w skład jakiego operatora logicznego wchodzi warunek konieczny B1: CH~>P musimy zbadać prawdziwość/fałszywość warunku wystarczającego A1: CH=>P między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1.
Jeśli juro będzie pochmurno (CH=1) to na 100% => będzie padać (P=1)
CH=>P =0
To samo w zapisie formalnym:
p=>q =0
Chmury (CH=1) nie są (=0) warunkiem wystarczającym => dla padania, bo nie zawsze gdy są chmury, pada.
IO.
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja odwrotna p|~>q to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1:
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Nasz przykład:
IO.
Implikacja odwrotna CH|~>P w logice dodatniej (bo P):
Implikacja odwrotna CH|~>P to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: CH=>P =0 - chmury (CH) nie są (=0) warunkiem wystarczającym => dla padania (P)
bo nie zawsze gdy są chmury, pada.
B1: CH~>P =1 - chmury (CH=1) są (=1) warunkiem koniecznym ~> dla padania (P=1)
bo zabieram chmury (~CH=1) wykluczając padanie (~P=1)
A1B1:
CH|~>P = ~(A1: CH=>P)*(B1: CH~>P) =~(0)*1 = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja odwrotna CH|~>P jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy padanie jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla istnienia chmur (B1) i nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur (A1)
Nanieśmy zdania A1 i B1 do tabeli prawdy implikacji odwrotnej p|~>q:
Kod: |
IO:
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w zapisie formalnym {p, q}:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q= ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1 =1
Definicja implikacji odwrotnej CH|~>P w zapisie aktualnym {CH,P}:
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=CH (chmury)
q=P (pada)
Definicja implikacji odwrotnej CH|~>P w zapisie aktualnym:
A1: CH=>P =0 - chmury nie są (=0) wystarczające => dla padania
B1: CH~>P =1 - chmury są (=1) konieczne ~> dla padania
A1B1: CH|~>P=~(A1: CH=>P)*(B1: CH~>P)=~(0)*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A: 1: CH=>P =0 = 2:~CH~>~P =0 [=] 3: P~>CH =0 = 4:~P=>~CH =0
A’: 1: p~~>~q =1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A’: 1: CH~~>~P=1 = [=] = 4:~P~~>CH =1
## ## | ## ##
B: 1: p~> q =1 = 2:~p=>~q =1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: CH~>P =1 = 2:~CH=>~P =1 [=] 3: P=>CH =1 = 4:~P~>~CH =1
B’: = 2:~p~~>q =0 [=] 3: q~~>~p =0
B’: = 2:~CH~~>P =0 [=] 3: P~~>~CH=0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli zapisy aktualne (z konkretnego przykładu) podstawiono w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
Uwaga:
Tabela IO zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q”, zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji odwrotnej p|~>q.
Zdania w tabeli IO mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IO.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~p i p:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
5.5.1 Operator implikacji odwrotnej CH||~>P
Operator implikacji odwrotnej CH||~>P w logice dodatniej (bo P) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o CH i ~CH:
A1B1: CH|~>P = ~(A1: CH=>P)*(B1: CH~>P) - co może się wydarzyć jeśli będzie pochmurno (CH=1)?
A2B2: ~CH|=>~P = ~(A2: ~CH~>~P)*(B2:~CH=>~P) - co się stanie jeśli nie będzie pochmurno (~CH=1)?
A1B1.
Co może się wydarzyć jeśli jutro będzie pochmurno (CH=1)?
Odpowiedź na to pytanie mamy w kolumnie A1B1:
A1: CH=>P =0 - chmury nie są (=0) warunkiem wystarczającym => dla padania
B1: CH~>P =1 - chmury są (=1) warunkiem koniecznym ~> dla padania
A1B1: CH|~>P = ~(A1: CH=>P)*(B1: CH~>P) = ~(0)*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (CH=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania B1 i A1’
Kolumna A1B1 to odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
B1.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH=1) to może ~> padać (P=1)
CH~>P =1
Chmury (CH=1) są konieczne ~> dla padania (P=1) bo jak nie ma chmur (~CH=1) to na 100% => nie pada (~P=1)
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: CH~>P = B2: ~CH=>~P
LUB
Fałszywość warunku wystarczającego A1: CH=>P=0 wymusza prawdziwość kontrprzykładu A1’
A1’.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH=1) to może ~~> nie padać (~P=1)
CH~~>~P = CH*~P =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: są chmury (CH=1) i nie pada (~P=1)
Czytamy:
CH=1 - prawdą jest (=1) że są chmury (CH)
~P=1 - prawdą jest (=1) że nie pada (~P)
A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH=1)?
Odpowiedź na to pytanie mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~CH~>~P =0 - brak chmur nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla nie padania
B2: ~CH=>~P =1 - brak chmur jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla nie padania
A2B2: ~CH|=>~P = ~(A2: ~CH~>~P)*(B2:~CH=>~P) =~(0)*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż nie będzie padało (~P=1) - mówi o tym zdanie B2.
Kolumna A2B2 to odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
B2.
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH=1) to na 100% => nie będzie padało (~P=1)
~CH=>~P=1
Brak chmur (~CH=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, aby jutro nie padało (~P=1) bo zawsze gdy nie ma chmur, nie pada.
Brak chmur (~CH=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż jutro nie będzie padało (~P=1)
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwość warunku wystarczającego B2 wymusza fałszywość kontrprzykładu B2’ (i odwrotnie)
B2’
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH=1) to może ~~> padać (P=1)
~CH~~>P = ~CH*P =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie: nie ma chmur (~CH=1) i pada (P=1)
Czytamy:
~CH=1 - prawdą jest (=1), że nie ma chmur (~CH)
P=1 - prawdą jest (=1), że pada
Podsumowanie:
Istotą operatora implikacji odwrotnej CH||~>P jest najzwyklejsze „rzucanie monetą” w rozumieniu „na dwoje babka wróżyła” po stronie CH (są chmury) i gwarancja matematyczna po stronie ~CH (nie ma chmur) co widać w powyższej analizie.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~CH||=>~P to układ równań logicznych:
A2B2: ~CH|=>~P = ~(A2: ~CH~>~P)*(B2:~CH=>~P) - co się stanie jeśli nie będzie pochmurno (~CH=1)?
A1B1: CH|~>P = ~(A1: CH=>P)*(B1: CH~>P) - co może się wydarzyć jeśli będzie pochmurno (CH=1)?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji prostej ~CH||=>~P w logice ujemnej (bo ~P) będzie identyczna jak operatora implikacji odwrotnej CH||~>P w logice dodatniej (bo P) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1, co matematycznie jest bez znaczenia.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy B1, A1’ B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
5.6 Implikacja odwrotna 4L|~>P w zbiorach w przedszkolu
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Zadanie matematyczne w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego operatora logicznego wchodzi zdanie:
Jeśli zwierzę ma cztery łapy to może być psem
Zapisz szczegółową analizę tego operatora
Rozwiązanie:
Nasze zdanie wejściowe (punkt odniesienia) to:
B1.
Jeśli zwierzę ma cztery łapy (4L=1) to może ~> być psem (P=1)
4L~>P =1
Bycie zwierzęciem z czterema łapami (4L=1) jest (=1) warunkiem koniecznym ~> do tego aby być psem (P=1), bo jak się nie ma czterech łap (~4L=1) to na 100% => nie jest się psem (~P=1)
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: 4L~>P = B2:~4L=>~P
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Na mocy prawa Kłapouchego zapis formalny zdania B1 to:
p=4L=[pies, słoń ..] - zbiór zwierząt z czterema łapami.
q=P=[pies] - jednoelementowy zbiór pies
B1: 4L~>P =1 - bo zbiór 4L=[pies, słoń ..] jest nadzbiorem ~> zbioru jednoelementowego P=[pies]
Aby udowodnić w skład jakiego operatora logicznego wchodzi warunek konieczny B1: 4L~>P musimy zbadać prawdziwość/fałszywość warunku wystarczającego A1: 4L=>P między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
Warunek konieczny B1 definiuje nam dwa zbiory:
Poprzednik p:
4L=[pies, słoń ..] - zbiór zwierząt z czterema łapami.
Następnik q:
P=[pies] - zbiór jednoelementowy pies
Przyjmijmy dziedzinę minimalną:
ZWZ - zbiór wszystkich zwierząt
Stąd mamy zaprzeczenia zbiorów rozumiane jako ich uzupełnia do wspólnej dziedziny ZWZ:
~4L=[ZWZ-4L] = [kura ..] =1 - zbiór wszystkich zwierząt z wykluczeniem zwierząt z czterema łapami
~P=[ZWZ-P] =[słoń, kura ..] =1 - zbiór wszystkich zwierząt z wykluczeniem psa
Gdzie:
[słoń] - jest przedstawicielem zwierząt nie będących psami które mają cztery łapy
[kura] - jest przedstawicielem zwierząt nie mających czterech łap
Badamy teraz czy spełniony jest warunek wystarczający A1: 4L=>P=?
A1.
Jeśli zwierzę ma cztery łapy (4L=1) to na 100% => jest psem (P=1)
4L=>P =0
Bycie zwierzęciem z czterema łapami (4L=1) nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => do tego aby być psem (P=1) bo zbiór 4L=[pies, słoń..] nie jest podzbiorem => zbioru jednoelementowego P=[pies].
Dopiero w tym momencie, po udowodnieniu prawdziwości zdania B1: 4L~>P=1 i fałszywości zdania A1: 4L=>P=0 mamy rozstrzygnięcie iż oba te zdania należą do operatora implikacji odwrotnej 4L||~>P
Definicja podstawowa implikacji odwrotnej p|~>q:
Implikacja odwrotna p|~>q to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
##
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
stąd:
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Nasz przykład:
Definicja implikacji odwrotnej 4L|~>P
Implikacja odwrotna 4L|~>P to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku:
A1: 4L=>P =0 - bycie zwierzęciem z czterema łapami nie jest (=0) warunkiem wystarczającym =>
do tego by być psem, bo nie wszystkie zwierzęta mające cztery łapy, są psami
B1: 4L~>P =1 - bycie zwierzęciem z czterema łapami (4L=1) jest warunkiem koniecznym ~> do tego,
aby być psem (P=1), bo jak się nie ma czterech łap (~4L=1) to na 100% =>
nie jest się psem (~P=1).
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: 4L~>P = B2: ~4L=>~P
Stąd:
A1B1: 4L|~>P = ~(A1: 4L=>P)*(B1: 4L~>P) =~(0)*1 =1*1 =1
Czytamy:
Implikacja odwrotna 4L|~>P jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy posiadanie czterech łap jest (=1) warunkiem koniecznym ~> by być psem (B1) i nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => by być psem (A1).
Podstawmy nasze zdania A1: 4L=>P=0 i B1: 4L~>P=1 do tabeli prawdy implikacji odwrotnej 4L|~>P
Kod: |
IO:
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q= ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1 =1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=4L=[pies, słoń ..] - zbiór zwierząt mających cztery łapy
q=P=[pies] - jednoelementowy zbiór pies
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym {4L,P}
A1: 4L=>P =0 - posiadanie 4 łap nie jest (=0) wystarczające => by być psem
B1: 4L~>P =1 - posiadanie 4 łap jest (=1) konieczne ~> by być psem
A1B1: 4L|~>P= ~(A1: 4L=>P)*(B1: 4L~>P)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A: 1: 4L=>P =0 = 2:~4L~>~P=1 [=] 3: P~>4L =0 = 4:~P=>~4L =0
A’: 1: p~~>~q =1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A’: 1: 4L~~>~P=1 = [=] = 4:~P~~>4L =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q =1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: 4L~>P =1 = 2:~4L=>~P=1 [=] 3: P=>4L =1 = 4:~P~>~4L =1
B’: = 2:~p~~>q =0 [=] 3: q~~>~p =0
B’: = 2:~4L~~>P=0 [=] 3: P~~>~4L=0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli zapisy aktualne (z konkretnego przykładu) podstawiono w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
Uwaga:
Tabela IO zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q”, zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji odwrotnej p|~>q.
Zdania w tabeli IO mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IO.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
5.6.1 Operator implikacji odwrotnej 4L||~>P w zbiorach w przedszkolu
Operator implikacji odwrotnej 4L||~>P w logice dodatniej (bo P) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dających odpowiedź na pytania o 4L i ~4L:
A1B1:
Co może się wydarzyć, jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy zwierzę mające cztery łapy (4L=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: 4L=>P =0 - bo zbiór 4L=[pies, słoń ..] nie jest (=0) podzbiorem => zbioru P=[pies]
B1: 4L~>P =1 - bo zbiór 4L=[pies, słoń ..] jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru P=[pies]
A1B1: 4L|=>P = ~(A1: 4L=>P)*(B1: 4L~>P) =~(0)*1=1*1=1
Stąd mamy:
Jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt (ZWZ) wylosujemy zwierzę mające cztery łapy (4L=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła”, o czym mówią zdania prawdziwe B1 i A1’
Kolumna A1B1 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
B1.
Jeśli zwierzę ma cztery lapy (4L=1) to może ~> być psem (P=1)
4L~>P =1
to samo w zapisie formalnym:
p~>q =1
Posiadanie czterech łap (4L=1) jest warunkiem koniecznym ~> aby być psem (P=1) bo jak się nie ma czterech łap (~4L=1) to na 100% => nie jest się psem (~P=1)
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: 4L~>P = B2: ~4L=>~P
LUB
Fałszywy warunek wystarczający A1: 4L=>P=0 wymusza prawdziwy kontrprzykład A1’ i odwrotnie
A1’.
Jeśli zwierzę ma cztery łapy (4L=1) to może ~~> nie być psem (~P=1)
4L~~>~P = 4L*~P =1
To samo w zapisie formalnym:
p~~>~q = p*~q =1
Istnieje (=1) element wspólny zbiorów: 4L=[pies, słoń ..] i ~P=[słoń, kura..] np. słoń
Zauważmy, że między zbiorami 4L=[pies, słoń ..] i ~P=[słoń, kura ..] nie zachodzi ani warunek wystarczający => ani też konieczny ~> w obie strony.
Dowód:
4L=[pies, słoń ..] ~> ~P=[słoń, kura ..] =0 - bo zbiór 4L nie jest nadzbiorem ~> zbioru ~P (bo kura)
4L=[pies, słoń ..] => ~P=[słoń, kura ..] =0 - bo zbiór 4L nie jest podzbiorem => zbioru ~P (bo pies)
cnd
A2B2:
Co może się wydarzyć, jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy zwierzę nie mające czterech łap (~4L=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~4L~>~P =0 - bo zbiór ~4L=[kura..] nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru ~P=[słoń, kura..]
B2: ~4L=>~P =1 - bo zbiór ~4L=[kura..] jest (=1) podzbiorem => zbioru ~P=[słoń, kura..]
A2B2: ~4L|=>~P = ~(A2: ~4L~>~P)*(B2: ~4L=>~P) = ~(0)*1=1*1=1
Stąd mamy:
Jeśli ze zbioru wszystkich zwierząt (ZWZ) wylosujemy zwierzę nie mające czterech łap (~4L=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż wylosowane zwierzę nie będzie psem (~P=1) - mówi o tym zdanie B2.
Kolumna A2B2 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
B2.
Jeśli zwierzę nie ma czterech łap (~4L=1) to na 100% => nie jest psem (~P=1)
~4L=>~P =1
To samo w zapisie formalnym:
~p=>~q =1
U dowolnego zwierzęcia brak czterech łap (~4L=1) jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla wnioskowania iż nie jest to pies (~P=1), bo zbiór zwierząt nie mających czterech łap ~4L=[kura..] jest podzbiorem zbioru „nie pies” ~P=[słoń, kura..]
U dowolnego zwierzęcia brak czterech łap (~4L=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż nie jest to pies (~P=1)
Zachodzi tożsamość matematyczna pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = gwarancja matematyczna =>
Zauważmy, że prawdziwości zdania B2 nie musimy dowodzić bo wynika ona z prawa Kubusia:
B2:~4L=>~P = B1: 4L~>P
Prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie
Sprawdzenie:
B2’.
Jeśli zwierzę nie ma czterech łap (~4L=1) to może ~~> być psem (P=1)
~4L~~>P = ~4L*P =0
To samo w zapisie formalnym:
~p~~>q = ~p*q =0
Nie istnieje (=0) element wspólny ~~> zbiorów: ~4L=[kura..] i P=[pies], bo zbiory te są rozłączne.
Podsumowanie:
Cechą charakterystyczną operatora implikacji odwrotnej 4L||~>P jest najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” po stronie 4L (zdania B1 i A1’) oraz gwarancja matematyczna => po stronie ~4L (zdanie B2)
Doskonale to widać w analizie wyżej.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji prostej ~4L||=>~P w logice ujemnej (bo ~P) będzie identyczna jak operatora implikacji odwrotnej 4L||~>P w logice dodatniej (bo P) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1, co matematycznie jest bez znaczenia.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy B1, A1’ B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
5.7 Alternatywne dojście do implikacji odwrotnej 4L|~>P w zbiorach
Udajmy się do przedszkola, do naszych ekspertów logiki matematycznej, algebry Kubusia.
Pani w przedszkolu:
Czy może się zdarzyć, że ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy zwierzę które ma cztery łapy (4L=1) i będzie to pies (P=1)?
Jaś (lat 5): TAK, bo pies
Stąd:
B1.
Jeśli zwierzę ma cztery łapy (4L=1) to może ~~> być psem (P=1)
4L~~>P = 4L*P =1
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów 4L=[pies, słoń ..] i P=[pies] jest spełniona (bo pies).
Dla udowodnienia prawdziwości zdania A1 kodowanego elementem wspólnym zbiorów ~~> wystarczy pokazać jednego pieska który ma cztery łapy.
Pani:
Czy może się zdarzyć, że ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy zwierzę które ma cztery łapy (4L=1) i nie będzie to pies (~P=1)?
Jaś: TAK, np. słoń
Stąd:
A1’.
Jeśli zwierzę ma cztery łapy (4L=1) to może ~~> nie być psem (~P=1)
4L~~>~P = 4L*~P =1
Dla udowodnienia prawdziwości zdania kodowanego elementem wspólnym zbiorów ~~> wystarczy pokazać jedno dowolne zwierzę które ma cztery łapy (4L=1) i nie jest psem (~P=1) np. słoń
Pani:
Czy może się zdarzyć, że ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy zwierzę które nie ma czterech łap (~4L=1) i nie będzie to pies (~P=1)?
Jaś: TAK np. kura
Stąd:
B2.
Jeśli zwierzę nie ma czterech łap (~4L=1) to może ~~> nie być psem (~P=1)
~4L~~>~P = ~4L*~P =1
Istnieje zwierzę (=1) które nie ma czterech łap (~4L=1) i nie jest psem (~P=1).
Dla udowodnienia prawdziwości zdania A2 wystarczy pokazać jedno zwierzę które nie ma czterech łap (~4L=1) i nie jest psem (~P=1) np. kurę
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest spełniona bo zbiory ~4L=[kura..] i ~P=[słoń, kura ..] mają co najmniej jeden element wspólny np. kurę.
Pani:
Czy może się zdarzyć, że ze zbioru wszystkich zwierząt ZWZ wylosujemy zwierzę które nie ma czterech łap (~4L=1) i będzie to pies (P=1)?
Jaś: NIE, bo wszystkie psy mają cztery łapy
stąd:
A2’.
Jeśli zwierzę nie ma czterech łap (~4L=1) to może ~~> być psem (P=1)
~4L~~>P = ~4L*P =[] =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> nie jest (=0) spełniona bo zbiory ~4L=[kura ..] i zbiór jednoelementowy P=[pies] są rozłączne, zatem nie mają elementu wspólnego.
Zapiszmy dialog pani z Jasiem w tabeli prawdy:
Kod: |
T1 Y ~Y Odpowiedzi dla Y:
B1: 4L~~>P =1 0 - zbiory 4L=[pies, słoń.] i P=[pies] mają el. wspólny
A1’: 4L~~>~P=1 0 - 4L=[pies, słoń.] i ~P=[słoń, kura.] mają el. wspólny
B2: ~4L~~>~P=1 0 - ~4L=[kura..] i ~P=[słoń, kura..] mają el. wspólny
B2’:~4L~~>P =0 1 - ~4L=[kura..] i P=[pies] nie mają (=0) el. wspólnego
|
Kluczową definicją umożliwiającą przejście z dialogu pani przedszkolanki do definicji operatora implikacji odwrotnej 4L||~>P jest definicja kontrprzykładu w zbiorach.
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym ~~> zbiorów: p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
W zbiorach zachodzą tożsamości pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Analiza tabeli T1 - część I
1.
Z fałszywości kontrprzykładu B2’:
B2’:~4L~~>P=0
wynika prawdziwość warunku wystarczającego => B2 (i odwrotnie):
B2: ~4L=>~P =1 - brak czterech łap jest (=1) warunkiem wystarczającym => by nie być psem, bo wszystkie psy mają cztery łapy.
2.
Prawo Kubusia:
B2:~4L=>~P = B1: 4L~>P =1
Stąd mamy:
Z prawdziwości warunku wystarczającego => B2:
B2: ~4L=>~P =1
wynika prawdziwość warunku koniecznego B1 (i odwrotnie):
B1: 4L~>P =1 - posiadanie czterech łap (4L=1) jest warunkiem koniecznym ~> by być psem (P=1)
bo jak się nie ma czterech łap (~4L=1) to na 100% => nie jest się psem (~P=1)
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: 4L~>P = B2:~4L=>~P
Nanieśmy naszą analizę do tabeli prawdy T2.
Kod: |
T2.
B1: 4L~> P =1 - cztery łapy (4L=1) są konieczne ~> by być psem (P=1)
A1’: 4L~~>~P=1 - 4L=[pies, słoń ..] i ~P=[słoń, kura..] mają el. wspólny
B2: ~4L=>~P =1 - brak czterech łap jest wystarczający => by nie być psem
B2’:~4L~~> P=0 - kontrprzykład B2’ dla prawdziwego B2 musi być fałszem
|
Analiza tabeli T1 - część II
3.
Z prawdziwości kontrprzykładu A1’:
A1’: 4L~~>~P =1
wynika fałszywość warunku wystarczającego => A1 (i odwrotnie):
A1: 4L=>P =0 - zbiór 4L=[pies, słoń ..] nie jest (=0) podzbiorem => zbioru P=[pies]
4.
Prawo Kubusia:
A1: 4L=>P = A2:~4L~>~P
stąd mamy:
Fałszywy warunek wystarczający A1:
A1: 4L=>P =0
wymusza fałszywy warunek konieczny ~> A2 (i odwrotnie):
A2: ~4L~>~P =0 - brak czterech łap nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla nie bycia psem
bo zbiór ~4L=[kura..] nie jest nadzbiorem ~> ~P=[słoń, kura..]
Na mocy prawa Kubusia nie musimy dowodzić fałszywości zdania A2 w sposób bezpośredni, wystarczy że mamy dowód fałszywości zdania A1.
Nanieśmy część II analizy do tabeli prawdy T3.
Kod: |
T3.
B1: 4L~> P =1 | A1: 4L=>P =0
A1’: 4L~~>~P=1
B2: ~4L=>~P =1 | A2:~4L~>~P =0
B2’:~4L~~> P=0
|
Zauważmy, że w linii B1 zapisaną mamy implikację odwrotną 4L|~>P w logice dodatniej (bo P).
5.7.1 Implikacja odwrotna 4L|~>P w zbiorach
Definicja implikacji odwrotnej 4L|~>P w logice dodatniej (bo P):
Implikacja odwrotna 4L|~>P to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: 4L=>P =0 - cztery łapy nie są (=0) wystarczające => by być psem,
bo można mieć cztery łapy i nie być psem np. słoń
B1: 4L~>P =1 - cztery łapy (4L=1) są (=1) konieczne ~> by być psem (P=1),
bo jak się nie ma czterech łap (~4L=1) to na 100% => nie jest się psem (~P=1)
Stąd:
4L|~>P = ~(A1: 4L=>P)*(B1: 4L~>P) =~(0)*1 =1*1 =1
Pozostaje nam tylko podstawić nasze odkrycie do gotowej tabeli prawdy implikacji odwrotnej p|~>q.
Kod: |
IO
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q= ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1 =1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=4L=[pies, słoń ..] - zbiór zwierząt mających cztery łapy
q=P=[pies] - jednoelementowy zbiór pies
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym:
A1: 4L=>P =0 - posiadanie 4 łap nie jest (=0) wystarczające => by być psem
B1: 4L~>P =1 - posiadanie 4 łap jest (=1) konieczne ~> by być psem
A1B1: 4L|~>P= ~(A1: 4L=>P)*(B1: 4L~>P)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A: 1: 4L=>P =0 = 2:~4L~>~P=1 [=] 3: P~>4L =0 = 4:~P=>~4L =0
A’: 1: p~~>~q =1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A’: 1: 4L~~>~P=1 = [=] = 4:~P~~>4L =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q =1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: 4L~>P =1 = 2:~4L=>~P=1 [=] 3: P=>4L =1 = 4:~P~>~4L =1
B’: = 2:~p~~>q =0 [=] 3: q~~>~p =0
B’: = 2:~4L~~>P=0 [=] 3: P~~>~4L=0
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
5.7.2 Operator implikacji odwrotnej 4L||~>P w zbiorach
Teraz pozostaje nam wykonać skok do punktu 5.6.1 gdzie mamy szczegółową analizę operatora implikacji odwrotnej 4L||~>P.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 10:22, 05 Wrz 2021, w całości zmieniany 12 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Pią 2:50, 09 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
5.8 Przykłady operatorów implikacji odwrotnej p||~>q dla LO
Spis treści
5.8 Implikacja odwrotna A|~>S w zdarzeniach 1
5.8.1 Operator implikacji odwrotnej A||~>S 4
5.8.2 Wisienka na torcie w operatorze implikacji odwrotnej A||~>S 6
5.9 Implikacja odwrotna P2|~>P8 w zbiorach 8
5.9.1 Operator implikacji odwrotnej P2||~>P8 w zbiorach 13
5.9.2 Relacje zbiorów niepustych w implikacji odwrotnej p|~>q 14
5.10 Relacje zbiorów niepustych w implikacji odwrotnej p|~>q 15
5.8 Implikacja odwrotna A|~>S w zdarzeniach
Wstęp teoretyczny:
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Sterowanie żarówką S przez różne zespoły przycisków to najprostszy sposób by zrozumieć algebrę Kubusia na poziomie I klasy LO.
Niech będzie dany schemat elektryczny:
Kod: |
S2 Schemat 2
S W A
------------- ______ ______
-----| Żarówka |-------o o-------o o------
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
--------------------------------------------------
|
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Zadajmy sobie dwa podstawowe pytania:
A1.
Czy wciśnięcie przycisku A jest wystarczające => dla świecenia żarówki S?
Odpowiedź:
Nie, bo nie zawsze gdy wciśniemy przycisk A żarówka zaświeci się.
Żarówka zaświeci się wtedy i tylko wtedy gdy dodatkowo przycisk W będzie wciśnięty.
Zauważmy, że pytanie A1 nie dotyczy przycisku W.
Przycisk W jest tu zmienną wolną którą możemy zastać w dowolnej pozycji W=x gdzie x={0,1}
Stąd mamy:
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
A=>S =0
Wciśnięcie przycisku A nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => do tego, aby żarówka świeciła się
Wciśnięcie przycisku A nie daje nam (=0) gwarancji matematycznej => świecenia się żarówki S
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
B1.
Czy wciśnięcie przycisku A jest konieczne ~> dla świecenia żarówki S?
Odpowiedź:
Tak
Konieczne dlatego, że dodatkowo zmienna wolna W musi być ustawiona na W=1 (przycisk wciśnięty).
Stąd mamy:
B1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka może ~> się świecić (S=1)
A~>S =1
Przyjmijmy zdanie B1 za punkt odniesienia:
p~>q =1 - na mocy prawa Kłapouchego
Nasz punkt odniesienia to:
p=A (przycisk A)
q=S (żarówka)
Wciśnięcie przycisku A (A=1) jest (=1) konieczne ~> dla świecenia się żarówki S (S=1).
Konieczne dlatego, że dodatkowo zmienna wolna W musi być ustawiona na W=1
cnd
Zauważmy, że zdania A1 i B1 lokalizują nam implikację odwrotną A|~>S.
IO.
Definicja implikacji odwrotnej A|~>S w logice dodatniej (bo S):
Implikacja odwrotna A|~>S to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: A=>S =0 - wciśnięcie przycisku A nie jest (=0) wystarczające => dla świecenia się żarówki S
B1: A~>S =1 - wciśnięcie przycisku A jest (=1) konieczne ~> dla świecenia żarówki S
bo dodatkowo musi być wciśnięty przycisk W (W=1)
stąd mamy:
A|~>S = ~(A1: A=>S)*(B1: A~>S) =~(0)*1 = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja odwrotna A|~>S jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięcie przycisku A jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla świecenia żarówki S (B1) i nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => dla świecenia żarówki S (A1)
Nanieśmy zdania A1 i B1 do tabeli prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kod: |
IO:
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q= ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1 =1
Definicja implikacji odwrotnej A|~>S w zapisie aktualnym {A,S}:
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=A (przycisk)
q=S (żarówka)
Definicja implikacji odwrotnej A|~>S w zapisie aktualnym:
A1: A=>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) wystarczające dla świecenia S
B1: A~>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) konieczne ~> dla świecenia S
A1B1: A|~>S= ~(A1: A=>S)*(B1: A~>S) =~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A: 1: A=>S =0 = 2:~A~>~S =0 [=] 3: S~>A =0 = 4:~S=>~A =0
A’: 1: p~~>~q =1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A’: 1: A~~>~S =1 = [=] = 4:~S~~>A =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q =1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: A~>S =1 = 2:~A=>~S =1 [=] 3: S=>A =1 = 4:~S~>~A =1
B’: = 2:~p~~>q =0 [=] 3: q~~>~p =0
B’: = 2:~A~~>S =0 [=] 3: S~~>~A =0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli zapisy aktualne (A, S) podstawiono wyłącznie w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
Uwaga:
Tabela IO zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q”, zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji odwrotnej p|~>q.
Zdania w tabeli IO mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IO.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
Operator implikacji odwrotnej A||~>S w logice dodatniej (bo S) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 odpowiadający na pytania o A i ~A:
A1B1: A|~>S =~(A1: A=> S)* (B1: A~>S) - co się stanie jeśli wciśniemy A (A=1)?
A2B2:~A|=>~S =~(A2:~A~>~S)* (B2:~A=>~S)- co się stanie jeśli nie wciśniemy A (~A=1)?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~A||=>~S w logice ujemnej (bo ~S) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 odpowiadający na pytania o ~A i A:
A2B2:~A|=>~S =~(A2:~A~>~S)* (B2:~A=>~S)- co się stanie jeśli nie wciśniemy A (~A=1)?
A1B1: A|~>S =~(A1: A=> S)* (B1: A~>S) - co się stanie jeśli wciśniemy A (A=1)?
5.8.1 Operator implikacji odwrotnej A||~>S
Kod: |
S2 Schemat 2
S W A
------------- ______ ______
-----| Żarówka |-------o o-------o o------
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
--------------------------------------------------
|
Operator implikacji odwrotnej A||~>S w logice dodatniej (bo S) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 odpowiadający na pytania o A i ~A:
A1B1: A|~>S =~(A1: A=> S)* (B1: A~>S) - co się stanie jeśli wciśniemy A (A=1)?
A2B2:~A|=>~S =~(A2:~A~>~S)* (B2:~A=>~S) - co się stanie jeśli nie wciśniemy A (~A=1)?
A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1)?
Odpowiedź na to pytanie mamy w kolumnie A1B1:
A1: A=>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => dla świecenia S
B1: A~>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla świecenia S
A1B1: A|~>S = ~(A1: A=>S)*(B1: A~>S) = ~(0)*1=1*1=1
Stąd mamy:
Jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania B1 i A1’
Kolumna A1B1 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
B1.
Jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1) to żarówka może ~> się świecić (S=1)
A~>S =1
Wciśnięcie przycisku A (A=1) jest warunkiem koniecznym ~> dla świecenia się żarówki S (S=1), koniecznym dlatego, że dodatkowo zmienna wolna W musi być ustawiony na W=1.
Wciśnięcie przycisku A (A=1) jest warunkiem koniecznym ~> dla świecenia się żarówki S (S=1) bo jak przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) to żarówka na 100% => nie świeci się (~S=1)
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: A~>S = B2: ~A=>~S
LUB
Fałszywość warunku wystarczającego A1: A=>S=0 wymusza prawdziwość kontrprzykładu A1’ i odwrotnie.
A1’.
Jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1) to żarówka może ~~> się nie świecić (~S=1)
A~~>~S = A*~S =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: przycisk A jest wciśnięty (A=1) i żarówka nie świeci się (~S=1)
Gdy zmienna wolna W ustawiona jest na W=0.
A2B2
Co może się wydarzyć jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~A~>~S =0 - nie wciśnięcie A (~A=1) nie jest (=0) konieczne ~> dla nie świecenia S (~S=1)
B2: ~A=>~S =1 - nie wciśnięcie A (~A=1) jest (=1) wystarczające => dla nie świecenia S (~S=1)
A2B2: ~A|=>~S = ~(A2: ~A~>~S)*(B2: ~A=>~S) =~(0)*1=1*1=1
Stąd mamy:
Jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1) to mamy gwarancję matematyczną => iż żarówka nie będzie się świecić (~S=1) - mówi o tym zdanie B2.
Kolumna A2B2 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
B2.
Jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1) to na 100% => żarówka nie będzie się świecić (~S=1)
~A=>~S =1
Brak wciśnięcia A (~A=1) jest warunkiem wystarczającym => dla nie świecenia S (~S=1), bo zawsze gdy przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1), żarówka nie świeci się (~S=1)
Zauważmy, że prawdziwość warunku wystarczającego => B2 wynika z praw fizyczno-matematycznych i nie ma tu potrzeby, wykonywać nieskończonej ilości wciśnięć przycisku A sprawdzając czy za każdym wciśnięciem, żarówka świeci się.
Brak wciśnięcie przycisku A (~A=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż żarówka nie będzie się świecić (~S=1), bo przyciski A i W połączone są szeregowo.
Stan przycisku W jest tu bez znaczenia W=x gdzie: x={0,1}
Zachodzi tożsamość pojęć:
Gwarancja matematyczna => = Warunek wystarczający =>
Prawdziwość warunku wystarczającego => B2 wymusza fałszywość kontrprzykładu B2’ (i odwrotnie).
B2’.
Jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1) to żarówka może ~~> się świecić (S=1)
~A~~>S = ~A*S =0
Zauważmy, że przyciski A i W połączone są szeregowo, z czego wynika że:
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie: przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) i żarówka świeci się (S=1)
Stan zmiennej wolnej W jest tu bez znaczenia: W=x gdzie: x={0,1}
Podsumowanie:
Istotą operatora implikacji odwrotnej A||~>S jest najzwyklejsze „rzucanie monetą” w rozumieniu „na dwoje babka wróżyła” po stronie wciśniętego przycisku A (A=1 - zdania B1 i A1’), oraz gwarancja matematyczna => po stronie nie wciśniętego przycisku A (~A=1 - zdanie B2).
Doskonale to widać w powyższej analizie.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~A||=>~S w logice ujemnej (bo ~S) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 odpowiadający na pytania o ~A i A:
A2B2:~A|=>~S =~(A2:~A~>~S)* (B2:~A=>~S) - co się stanie jeśli nie wciśniemy A (~A=1)?
A1B1: A|~>S =~(A1: A=> S)* (B1: A~>S) - co się stanie jeśli wciśniemy A (A=1)?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji prostej ~A||=>~S w logice ujemnej (bo ~S) będzie identyczna jak operatora implikacji odwrotnej A||~>S w logice dodatniej (bo S) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1, co matematycznie jest bez znaczenia.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy B1, A1’ B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
5.8.2 Wisienka na torcie w operatorze implikacji odwrotnej A||~>S
Wisienką na torcie w implikacji odwrotnej A||~>S jest podstawowy schemat układu realizującego implikację odwrotną A|~>S w zdarzeniach zrealizowany przy pomocy zespołu przycisków (wejście) i żarówki (wyjście).
Kod: |
S2 Schemat 2
Fizyczny układ minimalny implikacji odwrotnej A|~>S w zdarzeniach:
A1: A=>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) wystarczające => dla świecenia S
B1: A~>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) konieczne ~> dla świecenia S
A1B1: A|~>S=~(A1: A=>S)*(B1: A~>S)=~(0)*1=1*1=1 - zapis aktualny
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1 - zapis formalny
Punkt odniesienia:
p=A - przycisk A (wejście)
q=S - żarówka S (wyjście)
S A W
------------- ______ ______
-----| Żarówka |-------o o-------o o------
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
--------------------------------------------------
Punkt odniesienia: A1B1: p|~>q = A|~>S
Zmienne związane definicją: A, S
Zmienna wolna: W
Istotą implikacji odwrotnej A|~>S jest istnienie zmiennej wolnej W
podłączonej szeregowo z przyciskiem A
|
Definicja zmiennej związanej:
Zmienna związana to zmienna występujące w układzie uwzględniona w opisie matematycznym układu.
Zmienna związana z definicji jest ustawiana na 0 albo 1 przez człowieka.
Definicja zmiennej wolnej:
Zmienna wolna to zmienna występująca w układzie, ale nie uwzględniona w opisie matematycznym układu.
Zmienna wolna z definicji może być ustawiana na 0 albo 1 poza kontrolą człowieka.
Fizyczna interpretacja zmiennej wolnej W:
Wyobraźmy sobie dwa pokoje A i B.
W pokoju A siedzi Jaś mając do dyspozycji wyłącznie przycisk A, zaś w pokoju B siedzi Zuzia mając do dyspozycji wyłączne przycisk W. Oboje widzą dokładnie tą samą żarówkę S. Jaś nie widzi Zuzi, ani Zuzia nie widzi Jasia, ale oboje wiedzą o swoim wzajemnym istnieniu.
Zarówno Jaś jak i Zuzia dostają do ręki schemat S2, czyli są świadomi, że przycisk którego nie widzą istnieje w układzie S2, tylko nie mają do niego dostępu (zmienna wolna). Oboje są świadomi, że jako istoty żywe mają wolną wolę i mogą wciskać swój przycisk ile dusza zapragnie.
Punktem odniesienia na schemacie S2 jest Jaś siedzący w pokoju A, bowiem w równaniu opisującym układ występuje wyłącznie przycisk A - Jaś nie widzi przycisku W.
Matematycznie jest kompletnie bez znaczenia czy zmienna wolna W będzie pojedynczym przyciskiem, czy też dowolną funkcją logiczną f(w) zbudowaną z n przycisków, byleby dało się ustawić:
f(w) =1
oraz
f(w)=0
bowiem z definicji funkcja logiczna f(w) musi być układem zastępczym pojedynczego przycisku W, gdzie daje się ustawić zarówno W=1 jak i W=0.
Przykład:
f(w) = C+D*(E+~F)
Gdzie:
C, D, E - przyciski normalnie rozwarte
~F - przycisk normalnie zwarty
Także zmienna związana A nie musi być pojedynczym przyciskiem, może być zespołem n przycisków realizujących funkcję logiczną f(a) byleby dało się ustawić:
f(a) =1
oraz
f(a)=0
bowiem z definicji funkcja logiczna f(a) musi być układem zastępczym pojedynczego przycisku A, gdzie daje się ustawić zarówno A=1 jak i A=0.
Przykład:
f(a) = K+~L*~M
Gdzie:
K - przycisk normalnie rozwarty
~L, ~M - przyciski normalnie zwarte
Dokładnie z powyższego powodu w stosunku do układu S2 możemy powiedzieć, iż jest to fizyczny układ minimalny implikacji odwrotnej A|~>S
5.9 Implikacja odwrotna P2|~>P8 w zbiorach
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Twierdzenia matematyczne operują wyłącznie na zbiorach nieskończonych, logika matematyczna jest tu identyczna jak opisana wyżej banalna logika zdarzeń, jednak zbiory nieskończone z oczywistych powodów są trudniejsze do analizy.
Niemniej jednak możliwe są operacje na zbiorach nieskończonych zrozumiałe dla ucznia I klasy LO i do takich zbiorów ograniczymy się w wykładzie.
Definicja twierdzenia matematycznego:
Dowolne twierdzenie matematyczne prawdziwe to spełniony warunek wystarczający =>:
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
inaczej:
p=>q =0 - twierdzenie matematyczne jest fałszywe.
Matematyczne związki warunków wystarczających => i koniecznych ~>
Definicja warunku wystarczającego => dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
A1: p=>q = ~p+q
##
Definicja warunku koniecznego ~> dla potrzeb rachunku zero-jedynkowego:
B1: p~>q = p+~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Na mocy rachunku zero-jedynkowego mamy matematyczne związki warunków wystarczających => i koniecznych ~>.
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Weźmy do analizy następujące zdanie:
WK.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 to może ~~> być podzielna przez 8
P2~~>P8 = P2*P8 =1
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów jest spełniona bo zbiory P2=[2,4,6,8..] i P8=[8,16,24..] mają co najmniej jeden element wspólny np. 8.
cnd
To samo zdanie w zapisie formalnym:
p~~>q = p*q =1 - na mocy prawa Kłapouchego
Punkt odniesienia na mocy praw Kłapouchego to:
p=P2 - zbiór liczb podzielnych przez 2
q=P8 - zbiór liczb podzielnych przez 8
Poprzednik p mówi tu o zbiorze P2=[2,4,6,8..], zaś następnik q o zbiorze P8=[8,16,24..]
Dla potrzeb dalszej analizy musimy obliczyć przeczenia zabiorów P2 i P8, rozumiane jako uzupełnienia do wspólnej dziedziny.
Przyjmijmy wspólną dziedzinę minimalną LN:
LN=1,2,3,4,5,6,7,8,9..] - zbiór liczb naturalnych
Zdanie WK definiuje zbiory:
P2=[2,4,6,8..] - zbiór liczb podzielnych przez 2 (zbiór liczb parzystych)
P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
Obliczamy przeczenia zbiorów rozumiane jako ich uzupełnienia do dziedziny LN:
~P2=[LN-P2]=[1,3,5,7,9..] - zbiór liczb niepodzielnych przez 2 (zbiór liczb nieparzystych)
~P8=[LN-P8]=[1,2,3,4,5,6,7..9..] - zbiór liczb niepodzielnych przez 8
Matematycznie zachodzi definicja wspólnej dziedziny LN zarówno dla P2 jak i dla P8.
Definicja dziedziny dla P2:
P2+~P2 = LN =1 - zbiór ~P2 jest uzupełnieniem do dziedziny LN dla zbioru P2
P2*~P2 =[] =0 - zbiory P2 i ~P2 są rozłączne
Definicja dziedziny dla P8:
P8+~P8 = LN =1 - zbiór ~P8 jest uzupełnieniem do dziedziny LN dla zbioru P8
P8*~P8 =[] =0 - zbiory P8 i ~P8 są rozłączne
Sprawdźmy czy w zdaniu WK spełniony jest warunek wystarczający =>:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 (P2=1) to na 100% => jest podzielna przez 8 (P8=1)
P2=>P8 =0
To samo w zapisie formalnym (na mocy prawa Kłapouchego):
p=>q =0
Definicja warunku wystarczającego => nie jest spełniona bo zbiór P2=[2,4,6,8..] nie jest nadzbiorem ~> zbioru P8=[8,16,24..]
Indeksowanie A1 wymusza tu tabela T0.
Zauważmy bowiem, że w kolumnach A1B1 i A2B2 (tylko te nas interesują na mocy prawa Kłapouchego) warunek wystarczający p=>q mamy wyłącznie na pozycji A1.
cnd
Aby stwierdzić w skład jakiego operatora logicznego wchodzi nasze zdanie WK musimy zbadać prawdziwość/fałszywość zdania A1 kodowanego warunkiem koniecznym ~>
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 to może ~> być podzielna przez 8
P2~>P8 =1
to samo w zapisie formalnym (na mocy prawa Kłapouchego):
p~>q =1
Definicja warunku koniecznego ~> jest (=1) spełniona, bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest nadzbiorem ~> zbioru P8=[8,16,24..]
Indeksowanie B1 wynika tu z tabeli T0.
Najprostszy warunek wystarczający zawsze łatwiej się dowodzi.
Zastosujmy zatem prawo Tygryska:
B1: p~>q = B3: q=>p - zapis formalny
B1: P2~>P8 = B3: P8=>P2 - zapis aktualny
Dowodzimy prawdziwości B3.
B3.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to na 100% => jest podzielna przez 2
P8=>P2 =1
Definicja warunku wystarczającego => spełniona bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8…]
Z dowodem prawdziwości zdania B3 ziemski matematyk bez problemu sobie poradzi.
Prawdziwość B3, na mocy prawa Kubusia wymusza prawdziwość B1:
B1: P2~>P8 =1 - podzielność dowolnej liczny przez 2 jest warunkiem koniecznym ~> dla jej podzielności przez 8
cnd
Prawo Kobry dla zbiorów:
Warunkiem koniecznym prawdziwości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” jest jego prawdziwość przy kodowaniu elementem wspólnym zbiorów ~~>.
Innymi słowy:
Jeśli prawdziwe jest zdanie kodowane warunkiem wystarczającym => lub koniecznym ~> to na 100% prawdziwe jest to samo zdanie kodowane elementem wspólnym zbiorów ~~> (odwrotnie nie zachodzi)
Na mocy prawa Kobry, nasze zdanie wejściowe WK kodowane zdarzeniem możliwym ~~> jest częścią warunku koniecznego ~> B1.
Stąd mamy rozstrzygnięcie iż zdania A1 i B1 tworzą definicję implikacji odwrotnej P2|~>P8.
IO.
Definicja implikacji odwrotnej P2|~>P8 w logice dodatniej (bo P8):
Implikacja odwrotna P2|~>P8 w logice dodatniej (bo P8) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> miedzy tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: P2=>P8 =0 - podzielność liczby przez 2 nie jest (=0) wystarczająca => dla jej podzielności przez 8
B1: P2~>P8 =1 - podzielność liczby przez 2 jest (=1) konieczna ~> dla jej podzielności przez 8
P2|~>P8 = ~(A1: P2=>P8)*(B1: ~P2=>~P8) = ~(0)*1 =1*1 =1
Czytamy:
Implikacja odwrotna P2|~>P8 jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zbiór P2 jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru P8 i zbiór P2 nie jest (=0) podzbiorem => zbioru P8
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Nanieśmy zdania A1 i B1 do tabeli prawdy implikacji odwrotnej p|~>q.
Kod: |
IO:
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q= ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1 =1
Definicja implikacji odwrotnej P2|~>P8 w zapisie aktualnym {P2,P8}:
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego to:
p=P2 - zbiór liczb podzielnych przez 2
q=P8 - zbiór liczba podzielnych przez 8
Definicja implikacji odwrotnej P2|~>P8 w zapisie aktualnym:
A1: P2=>P8 =0 - bo zbiór P2 nie jest (=0) podzbiorem P8
B1: P2~>P8 =1 - bo zbiór P2 jest (=1) nadzbiorem ~>P8
A1B1: P2|~>P8= ~(A1: P2=>P8)*(B1: P2~>P8)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A: 1: P2=>P8 =0 = 2:~P2~>~P8=0 [=] 3: P8~>P2 =0 = 4:~P8=>~P2=0
A’: 1: p~~>~q =1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A’: 1: P2~~>~P8=1 = [=] = 4:~P8~~>P2=1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q =1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: P2~>P8 =1 = 2:~P2=>~P8=1 [=] 3: P8=>P2 =1 = 4:~P8~>~P2=1
B’: = 2:~p~~>q =0 [=] 3: q~~>~p =0
B’: = 2:~P2~~>P8=0 [=] 3: P8~~>~P2=0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli zapisy aktualne (z konkretnego przykładu) podstawiono w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
Uwaga:
Tabela IO zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q”, zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w implikacji odwrotnej p|~>q.
Zdania w tabeli IO mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli IO.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
Z tabeli prawdy implikacji odwrotnej IO odczytujemy:
Operator implikacji odwrotnej p||~>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~p i p:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
5.9.1 Operator implikacji odwrotnej P2||~>P8 w zbiorach
Operator implikacji odwrotnej P2||~>P8 w logice dodatniej (bo P8) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o P2 i ~P2:
A1B1:
Co się stanie jeśli ze zbioru liczb naturalnych wylosujemy liczbę podzielną przez 2 (P2=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: P2=>P8 =0 - bo zbiór P2=[2,4,6,8..] nie jest (=0) podzbiorem => P8=[8,16,24..]
B1: P2~>P8 =1 - bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest (=1) nadzbiorem ~> P8=[8,16,24..]
A1B1: P2|~>P8 = ~(A1: P2=>P8)*(B1: P2~>P8) = ~(0)*1=1*1=1
stąd mamy:
Jeśli ze zbioru liczb naturalnych wylosujemy liczbę podzielna przez 2 (P2=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania B1 i A1’
Kolumna A1B1 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q”:
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 (P2=1) to może ~> być podzielna przez 8 (P8=1)
P2~>P8 =1
Definicja warunku koniecznego ~> jest (=1) spełniona, bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest nadzbiorem ~> zbioru P8=[8,16,24..]
LUB
Fałszywy warunek wystarczający A1 wymusza prawdziwość kontrprzykładu A1’ i odwrotnie.
A1’
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 (P2=1) to może ~~> nie być podzielna przez 2 (~P2=1)
P2~~>~P8=P2*~P8 =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest (=1) spełniona bo zbiory P2=[2,4,6,8..] i ~P8=[1,2,3,4,5,6..9..] mają co najmniej jeden element wspólny np. 2
W zdaniu A1’ nie zachodzi ani warunek wystarczający =>, ani też konieczny ~> i tego faktu nie musimy dowodzić na mocy algebry Kubusia.
A2B2:
Co się stanie jeśli ze zbioru liczb naturalnych wylosujemy liczbę niepodzielną przez 2 (~P2=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~P2~>~P8 =0 - zbiór ~P2=[1,3,5,7,9..] nie jest (=0) nadzbiorem ~> ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..]
B2: ~P2=>~P8 =1 - zbiór ~P2=[1,3,5,7,9..] jest (=1) podzbiorem => ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..]
A2B2: ~P2|=>~P8 = ~(A2: ~P2~>~P8)*(B2: ~P2=>~P8) =~(0)*1=1*1=1
stąd mamy:
Jeśli ze zbioru liczb naturalnych wylosujemy liczbę niepodzielną przez 2 to mamy gwarancję matematyczną => iż ta liczba nie będzie podzielna przez 8 - mówi o tym zdanie B2.
Uwaga:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli P2 to P8” jest częścią implikacji odwrotnej P2|~>P8 nic więcej nie musimy udowadniać - mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli prawdy implikacji odwrotnej IO.
Nie musimy, nie oznacza że nie możemy, dlatego przedstawiam dowody indywidualne dla każdego ze zdań widniejących w IO.
B2.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 2 (~P2=1) to na 100% => nie jest podzielna przez 8 (~P8=1)
~P2=>~P8 =1
Niepodzielność dowolnej liczby przez 2 wystarcza => dla jej niepodzielności przez 8 bo zbiór ~P2=[1,3,5,7,9..] jest podzbiorem => zbioru ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..]
Oczywiście ten fakt dowodzimy korzystając z prawa kontrapozycji:
B2: ~p=>~q = B3: q=>p - zapis formalny
B2: ~P2=>~P8 = B3: P8=>P2 - zapis aktualny
Udowodnienie prawdziwości B3: P8=>P2 =1 na mocy prawa kontrapozycji gwarantuje prawdziwość warunku wystarczającego B2:~P2=>~P8 =1
Z prawdziwości warunku wystarczającego B2 wynika fałszywość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie.
B2’
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 2 (~P2=1) to może ~~> być podzielna przez 8 (P8=1)
~P2~~>P8=~P2*P8 =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> nie jest spełniona bo zbiór ~P2=[1,3,5,7,9..] jest rozłączny ze zbiorem P8=[8,16, 24..]
Dowolny zbiór liczb nieparzystych jest rozłączny z dowolnym zbiorem liczb parzystych.
cnd
Podsumowanie:
Cechą charakterystyczną operatora implikacji odwrotnej P2||~>P8 jest najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” po stronie liczb podzielnych przez 2 (P2 - zdania B1 i A1’) oraz gwarancja matematyczna => po stronie liczb niepodzielnych przez 2 (~P8 - zdanie B2)
Doskonale to widać w analizie wyżej.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji prostej ~P2||=>~P8 w logice ujemnej (bo ~P8) będzie identyczna jak operatora implikacji odwrotnej P2||~>P8 w logice dodatniej (bo P8) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1, co matematycznie jest bez znaczenia.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy B1, A1’ B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
5.9.2 Relacje zbiorów niepustych w implikacji odwrotnej p|~>q
W klasycznej implikacji odwrotnej p|~>q w zbiorach, analiza warunku koniecznego p~>q przez wszystkie możliwe przeczenia p i q generuje po stronie wyjścia trzy zbiory niepuste wzajemnie rozłączne, uzupełniające się wzajemnie do dziedziny.
Weźmy omówiona wyżej implikację odwrotną P2|~>P8
Podsumujmy w zbiorach powyższą analizę:
Kod: |
B1: P2~> P8 =1 - bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest nadzbiorem ~> P8=[8,16,24..]
A1’: P2~~>~P8=1 - bo P2=[2,4,6..] ma el. wspólny z ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..]
Prawo Kubusia:
B1: P2~>P8 = B2:~P2=>~P8
B2: ~P2=>~P8 =1 - ~P2=[1,3,5..] jest podzbiorem => ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..]
B2’:~P2~~>P8 =0 - bo zbiór ~P2=[1,3,5,7..] jest rozłączny z P8=[8,16,24..]
|
Obliczamy iloczyny logiczne zbiorów B1, A1’ i B2:
B1.
Obliczamy iloczyn logiczny zbiorów P2 i P8:
B1: P2~>P8 = P2*P8 = P8=[8,16,24..] - bo zbiór P2 jest nadzbiorem ~> zbioru P8
A1’.
Obliczamy iloczyn logiczny zbiorów P2 i ~P8:
A1’: P2~~>~P8 = P2*~P8 =[2,4,6…10,12,14..18..] - zbiór P2 z wykluczeniem zbioru P8
Prawo Kubusia:
B1: P2~>P8 = B2:~P2=>~P8
B2.
Obliczamy iloczyn logiczny zbiorów ~P2 i ~P8:
B2: ~P2=>~P8 = ~P2*~P8 = ~P2=[1,3,5,7,9..] - bo na mocy prawa Kubusia ~P2 jest podzbiorem => ~P8
Dowód rozłączności zbiorów niepustych B1, A1’ i B2:
1.
Zbiór B1: P8=[8,16,24..] jest rozłączny ze zbiorem A1’: P2*~P8=[2,4,6…10,12,14..18..] bo zbiór A1’ to zbiór P2 z wykluczeniem zbioru P8
cnd
2.
Zbiór B2: ~P2=[1,3,5,7,9..] jest rozłączny zarówno ze zbiorem B1 jak i ze zbiorem A1’ bo zbiory B1 i A1’ to zbiory liczb parzystych
cnd
Dowód iż zbiory B1, A1’ i B2 uzupełniają się wzajemnie do dziedziny:
1.
Obliczamy sumę logiczną zbiorów B1+A1’:
B1: P2~>P8 = P2*P8 = P8=[8,16,24..] - bo zbiór P2 jest nadzbiorem ~> zbioru P8
A1’: P2~~>~P8 = P2*~P8 =[2,4,6…10,12,14..18..] - zbiór P2 z wykluczeniem zbioru P8
B1+A1’ = P2*P8+P2*~P8 = P2*(P8+~P8) = P2
cnd
Obliczamy sumę logiczną wszystkich trzech zbiorów B1+A1’+B2:
(B1+A1’): P2 + B2: ~P2 = P2+~P2 =1
cnd
Wniosek:
Implikacja odwrotna P2|~>P8 dzieli dziedzinę LN na trzy zbiory (A1, A1’, B2) niepuste i rozłączne uzupełniające się wzajemnie do dziedziny.
5.10 Relacje zbiorów niepustych w implikacji odwrotnej p|~>q
Dokładnie to samo można udowodnić w rachunku zero-jedynkowym w zapisach formalnych:
Kod: |
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w rozpisce na zbiory wynikowe:
B1: p~> q = p* q = q - bo zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
A1’: p~~>~q= p*~q
Prawo Kubusia:
B1: p~>q = B2:~p=>~q
B2: ~p=>~q =~p*~q =~p - zbiór ~p jest podzbiorem => zbioru ~q
B2’:~p~~>q =~p* q = 0 - zbiory ~p i q są rozłączne
|
Dowód iż zbiory niepuste B1, A1’ i B2 są wzajemnie rozłączne:
1.
Zbiory niepuste w implikacji odwrotnej p|~>q to:
B1: p~>q = p*q =q
A1’: p~~>~q=p*~q
B2: ~p=>~q = ~p*~q =~p
Dowody cząstkowe:
a)
Gwarancją rozłączności zbiorów B1: q i B2: ~p jest fałszywy kontrprzykład B2’:
B2’: ~p~~>q = ~p*q =[] =0
cnd
b)
Dowód iż zbiór B1 jest rozłączny ze zbiorem A1’:
B1*A1’ = (q)*(p*~q) =[] =0 - bo zbiory q i ~q są rozłączne
cnd
c)
Dowód iż zbiór B2 jest rozłączny ze zbiorem A1’:
B2*A1’ = (~p)*(p*~q) =[] =0 - bo zbiory ~p i p są rozłączne
cnd
Dowód iż zbiory niepuste B1, A1’ i B2 uzupełniają się wzajemnie do dziedziny:
1.
Udowodniliśmy że:
B1: p~>q =p*q =q - bo zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
2.
Prawo Kubusia:
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
Wniosek:
Po udowodnieniu iż zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q, na mocy prawa Kubusia mamy pewność absolutną iż zbiór ~p jest podzbiorem => zbioru ~q
Stąd mamy:
B2: ~p=>~q = ~p - bo zbiór ~p jest podzbiorem => zbioru ~q
3.
Kluczowy dowód to udowodnienie iż:
B1+A1’ = ~q - bo ~q to zbiór rozłączny z B1: q (zbiory ~q i q uzupełniają się wzajemnie do dziedziny).
Dowód:
Y = B1: q + A1’: p*~q
Y = q+(p*~q)
Przejście do logiki ujemnej (bo ~Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
~Y = ~q*(~p+q)
~Y = ~q*~p + ~q*q
~Y = ~p*~q
Powrót do logiki dodatniej (bo Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
Y= (B1+A1’) = p+q
Z pkt.1 wiemy, że zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
Stąd mamy:
Y = (B1+A1’) = p+q =p
cnd
4.
Dowód iż w implikacji odwrotnej p|~>q zbiory niepuste uzupełniają cię wzajemnie do dziedziny:
B1: q + A1’: p*~q + B2: ~p = (B1+A1’): p + B2: ~p = p+~p =1
cnd
Uwaga:
Alternatywny dowód punktu 3 jest następujący:
B1: p~> q = p* q = q - bo zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
A1’: p~~>~q= p*~q
Stąd mamy:
(B1+A1’) = B1: p*q + A1’: p*~q = p*(q+~q) =p
To jest najprostszy dowód - wszystkie drogi prowadzą do Rzymu tzn. do algebry Kubusia.
Podsumowując:
Analiza matematyczna warunku koniecznego p~>q w implikacji odwrotnej p|~>q wyznacza nam po stronie wyjścia trzy zbiory niepuste i rozłączne, uzupełniające się wzajemnie do dziedziny
cnd
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 17:06, 26 Wrz 2021, w całości zmieniany 11 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Sob 11:30, 10 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
6.0 Operatory implikacyjne - równoważność p|<=>q
Spis treści
6.0 Operatory implikacyjne - równoważność p|<=>q 1
6.1 Równoważność p<=>q 2
6.1.1 Operator równoważności p|<=>q 8
6.1.2 Zero-jedynkowa definicja równoważności p<=>q 11
6.2 Równoważność p<=>q jako tożsamość zbiorów/pojęć 14
6.2.1 Diagram równoważności w zbiorach 16
6.0 Operatory implikacyjne - równoważność p|<=>q
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
6.1 Równoważność p<=>q
TR
Definicja równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = 1*1 =1
Czytamy:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Podstawmy tą definicję do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =1 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =1 [=] 5: p+~q
Gdzie:
p=>q=~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q=p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja równoważności p<=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Definicja równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p<=>q = p*q+~p*~q
Wyprowadzenie definicji równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p<=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = (~p+q)*(p+~q)= ~p*p + ~p*~q + q*p + q*~q = p*q+~p*~q
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p<=>q = A2B2: ~p<=>~q = A3B3: q<=>p = A4B4: ~q<=>~p = p*q+~p*~q
Gdzie:
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = p*q + ~p*~q
A3B3: q<=>p = (A3: q~>p)*(B3: q=>p) = p*q + ~p*~q
A4B4: ~q<=>~p=(A4: ~q=>~p)*(B4:~q~>~p) = p*q + ~p*~q
Dowód tego faktu pozostawiam czytelnikowi.
Definicja tożsamości logicznej „=”:
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład równoważności p<=>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax oraz prawdziwość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Kluczowym punktem zaczepienia w wyprowadzeniu symbolicznej definicji równoważności p<=>q jest definicja kontrprzykładu rodem z algebry Kubusia działająca wyłącznie w warunku wystarczającym =>.
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Uzupełnijmy naszą tabelę wykorzystując powyższe rozstrzygnięcia działające wyłącznie w warunkach wystarczających =>.
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja równoważności p<=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja równoważności ~p<=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TR
TR:
Definicja równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = 1*1 =1
Czytamy:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = 1*1 =1
Innymi słowy:
Prawą stronę czytamy:
Zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = 1*1 =1
Ostatni zapis to definicja równoważności p<=>q doskonale znana każdemu człowiekowi (nie tylko matematykom).
Dowód:
Klikamy na googlach:
„konieczne i wystarczające”
Wyników: 14 500
„koniecznym i wystarczającym”
Wyników: 12 500
„potrzeba i wystarcza”
Wyników: 127 000
Zachodzi matematyczna tożsamość pojęć:
konieczne ~> = potrzebne ~>
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Zastosujmy do A1B1 prawo Tygryska dla B1:
B1: p~>q = B3: q=>p
Stąd mamy:
A1B3
Definicja równoważności p<=>q w zbiorach:
Równoważność p<=>q w zbiorach to relacja podzbioru => zachodząca w dwie strony.
A1B3: p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = 1*1 =1
Czytamy:
Równoważność p<=>q jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q (A1) i równocześnie zbiór q jest podzbiorem => zbioru p (B3)
Ostatni zapis to definicja tożsamości zbiorów p=q doskonale znana każdemu ziemskiemu matematykowi.
A1B3
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q (A1) i jednocześnie zbiór q jest podzbiorem => zbioru p (B3)
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = A1B3: p<=>q
Stąd mamy:
A1B3
Definicja ogólna tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p I q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy spełniona jest relacja równoważności p<=>q.
A1B3: p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = A1B3: p<=>q
Zastosujmy do powyższej definicji prawo kontrapozycji dla B3:
B3: q=>p = B2:~p=>~q
Stąd mamy definicję tożsamą:
A1B2
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q (A1) i jednocześnie zbiór ~p jest podzbiorem => zbioru ~q (B2)
A1B2: p=q <=> (A1: p=>q)*(B2: ~p=>~q) = A1B2: p<=>q
Zastosujmy do powyższej definicji tożsamości zbiorów p=q prawo Kubusia dla B2:
B2: ~p=>~q = B1: p~>q
Stąd mamy kolejną definicję tożsamą:
A1B1
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q (A1) i jednocześnie zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q (B1)
A1B1: p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Na mocy powyższej tożsamości pojęć mam prawo przejść na warunki wystarczający => i konieczny ~> we wszystkich trzech definicjach tożsamości zbiorów.
Zróbmy to przykładowo dla definicji 1.
A1B1
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest wystarczające => dla zajścia q (A1) i jednocześnie zajście p jest konieczne ~> dla zajścia q (B1)
A1B1: p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
W przypadku zdarzeń p i q będziemy mieli do czynienia z odpowiednią tożsamością zdarzeń p=q.
Zapiszmy to dla definicji A1B1
A1B1
Definicja tożsamości zdarzeń p=q:
Dwa zdarzenia p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest wystarczające => dla zajścia q (A1) i jednocześnie zajście p jest konieczne ~> dla zajścia q (B1)
A1B1: p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
A1B1
Definicja równoważności p<=>q dla zdarzeń p i q jest identyczna jak dla zbiorów:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = 1*1 =1
Czytamy:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
TR-
Definicja równoważności ~p<=>~q w logice ujemnej (bo ~q):
Kolumna A2B2:
Równoważność ~p<=>~q w logice ujemnej (bo ~q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A2: ~p~>~q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2: ~p=>~q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
Stąd:
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=1*1=1
Czytamy:
Równoważność ~p<=>~q w logice ujemnej (bo ~q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście ~p jest (=1) konieczne ~> (A2) i wystarczające => (B2) dla zajścia ~q
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie ~p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie ~q
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=1*1=1
Innymi słowy:
Prawą stronę czytamy:
Zajście ~p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia ~q
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=1*1=1
A1B3
Definicja ogólna tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p I q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy spełniona jest relacja równoważności p<=>q.
A1B3: p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = A1B3: p<=>q
Na mocy powyższej definicji ogólnej tożsamości zbiorów p=q zapisujemy definicję tożsamości zbiorów ~p=~q.
A2B2
Definicja tożsamości zbiorów ~p=~q:
Dwa zbiory ~p I ~q są tożsame ~p=~q wtedy i tylko wtedy gdy spełniona jest relacja równoważności ~p<=>~q.
A2B2: ~p=~q <=>(A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = A2B2: ~p<=>~q
cnd
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Na mocy prawa Sowy zachodzi tożsamość logiczna [=]:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) [=] A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q)
Definicja tożsamości logicznej [=]:
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej [=] wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej [=] wymusza fałszywość drugiej strony
Najprostszy dowód prawa Sowy wynika z praw logiki matematycznej: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Przykładowy dowód:
A1B1: p<=>q = A2B2: ~p<=>~q
Na mocy definicji mamy:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = A2B2: ~p<=>~q
bo prawa Kubusia:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
cnd
Dowód tożsamości pozostałych kolumn pozostawiam czytelnikowi.
Operator równoważności p|<=>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań jest przemienny stąd mamy tożsamy układ równań:
Operator równoważności ~p|<=>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~p i p:
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Z prawa Sowy wynika, iż zachodzi tożsamość logiczna:
A1B1: p<=>q = A2B2:~p<=>~q = A1B1|A2B2: p|<=>q = A2B2|A1B1:~p|<=>~q
Powyższa tożsamość logiczna oznacza że:
Udowodnienie prawdziwości dowolnego członu tej tożsamości logicznej (na przykład):
A1B1: p<=>q
jest potrzebne ~> i wystarczające => dla dowodu prawdziwości obu operatorów implikacyjnych, czyli obu układów równań logicznych A1B1|A2B2 i A2B2|A1B1:
A1B1|A2B2: p|<=>q = A2B2|A1B1:~p|<=>~q
6.1.1 Operator równoważności p|<=>q
Operator równoważności p|<=>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
[b]Kolumna A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: p=>q =1 - zajście p jest wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Stąd:
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Zajście p (p=1) jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia q (q=1)
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = 1*1 =1
Powyższa równoważność definiuje tożsamość zbiorów/pojęć:
Zbiory:
Zbiór p jest tożsamy ze zbiorem q p=q wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Zdarzenia:
Zdarzenie p jest tożsame ze zdarzeniem q p=q wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Tożsamość zbiorów/pojęć p=q wymusza tożsamość zbiorów/pojęć ~p=~q (albo odwrotnie)
Odpowiedź na pytanie co może się wydarzyć jest zajdzie p w rozpisce na warunek wystarczający =>.
Kolumna A1B1:
A1.
Jeśli zajdzie p (p=1) to na 100% => zajdzie q (q=1)
p=>q =1
Zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
Zajście p daje nam (=1) gwarancję matematyczną => zajścia q
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywy kontrprzykład A1’ i odwrotnie:
A1’.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~~> zajść ~q (~q=1)
p~~>~q = p*~q =0
Zdarzenia:
Nie jest możliwe (=0) jednoczesne zajście zdarzeń ~~>: p i ~q
Zbiory:
Nie istnieje (=0) element wspólny zbiorów ~~>: p i ~q
Wynika to z tożsamości zbiorów/pojęć p=q która wymusza tożsamość zbiorów ~p=~q (albo odwrotnie)
Relacja matematyczna jaka tu zachodzi to:
p=q # ~p=~q
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest zaprzeczeniem drugiej strony
Kolumna A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie ~p (~p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~p~>~q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2: ~p=>~q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2: ~p=>~q) =1*1=1
stąd:
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie ~p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie ~q
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2: ~p=>~q) =1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Zajście ~p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia ~q
A2B2: ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=1*1=1
Powyższa równoważność definiuje tożsamość zbiorów/pojęć:
Zbiory:
Zbiór ~p jest tożsamy ze zbiorem ~q ~p=~q wtedy i tylko wtedy gdy zajście ~p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia ~q
~p=~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = ~p<=>~q
Zdarzenia:
Zdarzenie ~p jest tożsame ze zdarzeniem ~q ~p=~q wtedy i tylko wtedy gdy zajście ~p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia ~q
~p=~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = ~p<=>~q
Tożsamość zbiorów/pojęć ~p=~q wymusza tożsamość zbiorów/pojęć p=q (albo odwrotnie)
Odpowiedź na pytanie co może się wydarzyć jest zajdzie ~p w rozpisce na warunek wystarczający =>.
Kolumna A2B2:
B2.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to na 100% => zajdzie ~q (~q=1)
~p=>~q =1
Zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
Zajście ~p daje nam (=1) gwarancję matematyczną => zajścia ~q
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywy kontrprzykład B2’ i odwrotnie:
B2’.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~~> zajść q (q=1)
~p~~>q = ~p*q =0
Zdarzenia:
Nie jest możliwe (=0) jednoczesne zajście zdarzeń ~~>: ~p i q
Zbiory:
Nie istnieje (=0) element wspólny zbiorów ~~>: ~p i q
Wynika to z tożsamości zbiorów/pojęć ~p=~q która wymusza tożsamość zbiorów p=q (albo odwrotnie)
Relacja matematyczna jaka tu zachodzi to:
~p=~q # p=q
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest zaprzeczeniem drugiej strony
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora równoważności p|<=>q jest gwarancja matematyczna => po stronie p (zdanie A1), jak również gwarancja matematyczna => po stronie ~p (zdanie B2).
Nie ma tu mowy o jakimkolwiek „rzucaniu monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” jak to mieliśmy w operatorze implikacji prostej p||=>q czy też w operatorze implikacji odwrotnej p||~>q.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora równoważności ~p|<=>~q w logice ujemnej (bo ~q) będzie identyczna jak operatora implikacji prostej p|<=>q w logice dodatniej (bo q) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
6.1.2 Zero-jedynkowa definicja równoważności p<=>q
Zapiszmy powyższą analizę w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Definicja symboliczna |Co w logice jedynek
|oznacza
A1B1: p<=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q) |
A1: p=> q =1 |( p=1)=> ( q=1)=1
A1’: p~~>~q=0 |( p=1)~~>(~q=1)=0
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) |
B2: ~p=>~q =1 |(~p=1)=> (~q=1)=1
B2’:~p~~>q =0 |(~p=1)~~>( q=1)=0
|
Zauważmy, że zero-jedynkowo tabelę T1 możemy kodować wyłącznie w odniesieniu do równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) albo w odniesieniu do równoważności A2B2:~p<=>~q w logice ujemnej (bo ~q)
Dlaczego tabeli T1 nie możemy kodować z punktem odniesienia ustawionym na warunku wystarczającym A1: p=>q?
Odpowiedź:
A1B1: p<=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Warunek wystarczający A1: p=>q nie jest jedynym członem prawdziwym w równoważności p<=>q.
Zakodujmy powyższą analizę zero-jedynkowo z punktem odniesienia ustawionym na równoważności:
A1B1: p<=>q
Prawa Prosiaczka:
(p=1)=(~p=0)
(~p=1)=(p=0)
Prawa Prosiaczka możemy stosować wybiórczo do dowolnych zmiennych binarnych.
Dla wygenerowania zero-jedynkowej definicji równoważności p<=>q jest potrzebne i wystarczające jedno z praw Prosiaczka pozwalające na eliminację przeczeń w zapisach symbolicznych, bowiem w punkcie odniesienie A1B1: p<=>q mamy sygnały p i q bez przeczeń.
Potrzebne nam prawo Prosiaczka to:
(~p=1)=(p=0)
(~q=1)=(q=0)
Zakodujmy nasza tabelę T1 zero-jedynkowo:
Kod: |
T2.
Definicja |Co w logice |Punkt odniesienia |Tabela tożsama
symboliczna |Jedynek oznacza |A1B1: p<=>q |
A1B1: p<=>q | | | p q p<=>q
A1: p=> q =1 |( p=1)=> ( q=1)=1 |( p=1)=> ( q=1)=1 | 1<=>1 =1
A1’: p~~>~q=0 |( p=1)~~>(~q=1)=0 |( p=1)~~>( q=0)=0 | 1<=>0 =0
A2B2:~p<=>~q | | |
B2: ~p=>~q =1 |(~p=1)=> (~q=1)=1 |( p=0)=> ( q=0)=1 | 0<=>0 =1
B2’:~p~~>q =0 |(~p=1)~~>( q=1)=0 |( p=0)~~>( q=1)=0 | 0<=>1 =0
a b c d e f g h i 1 2 3
| Prawa Prosiaczka |
| (~p=1)=(p=0) |
| (~q=1)=(q=0) |
|
Tabela 123 to zero-jedynkowa definicja spójnika równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q), zwanego krótko równoważnością p<=>q
Zakodujmy zero-jedynkowo tabelę T1 z punktem odniesienia ustawionym na równoważności:
A2B2: ~p<=>~q
Prawo Kubusia z którego tu należy skorzystać to:
(p=1)=(~p=0)
(q=1)=(~q=0)
Uzasadnienie:
Wszystkie zmienne musimy sprowadzić do postaci zanegowanej ~p i ~q bowiem w punkcie odniesienia:
A2B2: ~p<=>~q
obie zmienne mamy zanegowane.
Kod: |
T3.
Definicja |Co w logice |Punkt odniesienia |Tabela tożsama
symboliczna |Jedynek oznacza |A2B2: ~p<=>~q |
A1B1: p<=>q | | |~p ~q ~p<=>~q
A1: p=> q =1 |( p=1)=> ( q=1)=1 |(~p=0)=> (~q=0)=1 | 0<=>0 =1
A1’: p~~>~q=0 |( p=1)~~>(~q=1)=0 |(~p=0)~~>(~q=1)=0 | 0<=>1 =0
A2B2:~p<=>~q | | |
B2: ~p=>~q =1 |(~p=1)=> (~q=1)=1 |(~p=1)=> (~q=1)=1 | 1<=>1 =1
B2’:~p~~>q =0 |(~p=1)~~>( q=1)=0 |(~p=1)~~>(~q=0)=0 | 1<=>0 =0
a b c d e f g h i 1 2 3
| Prawa Prosiaczka |
| (p=1)=(~p=0) |
| (q=1)=(~q=0) |
|
Tabela 123 to zero-jedynkowa definicja spójnika równoważności ~p<=>~q w logice ujemnej (bo ~q), zwanego krótko równoważnością ~p<=>~q
Zauważmy, że w tabelach T2 i T3 wejściowa definicja symboliczna równoważności abc jest identyczna, stąd tożsamość kolumn wynikowych 3 w tabelach zero-jedynkowych 123 jest dowodem formalnym poprawności prawa rachunku zero-jedynkowego:
T2: p<=>q = T3: ~p<=>~q
Dowód powyższego prawa bezpośrednio w rachunku zero-jedynkowym jest następujący:
Kod: |
Definicja równoważności p<=>q
p q p<=>q
A1: 1<=>1 =1
A1’: 1<=>0 =0
B2: 0<=>0 =1
B2’: 0<=>1 =0
|
Prawo rachunku zero-jedynkowego:
p<=>q = ~p<=>~q
Dowód:
Kod: |
Prawo rachunku zero-jedynkowego do udowodnienia:
p<=>q = ~p<=>~q
p q p<=>q ~p ~q ~p<=>~q
A1: 1<=>1 =1 0<=>0 =1
A1’: 1<=>0 =0 0<=>1 =0
B2: 0<=>0 =1 1<=>1 =1
B2’: 0<=>1 =0 1<=>0 =0
1 2 3 4 5 6
|
Tożsamość kolumn wynikowych 3=6 jest dowodem formalnym prawa rachunku zero-jedynkowego:
p<=>q = ~p<=>~q
Definicja tożsamości logicznej [=]:
p<=>q [=] ~p<=>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej [=] wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej [=] wymusza fałszywość drugiej strony
Z powyższego wynika, że definicja tożsamości logicznej [=] jest tożsama ze spójnikiem równoważności „wtedy i tylko wtedy” <=>
Wniosek:
Tożsamość logiczna „=” jest de facto spójnikiem równoważności p<=>q o definicji:
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja równoważności <=>
p q p<=>q
A: 1<=>1 =1
B: 1<=>0 =0
C: 0<=>0 =1
D: 0<=>1 =0
|
Fakt ten możemy wykorzystać w naszym zero-jedynkowym dowodzie prawa rachunku zero-jedynkowego:
p<=>q = ~p<=>~q
Kod: |
Prawo rachunku zero-jedynkowego do udowodnienia:
p<=>q = ~p<=>~q
p q p<=>q ~p ~q ~p<=>~q p<=>q <=> ~p<=>~q
A1: 1<=>1 =1 0<=>0 =1 1
A1’: 1<=>0 =0 0<=>1 =0 1
B2: 0<=>0 =1 1<=>1 =1 1
B2’: 0<=>1 =0 1<=>0 =0 1
1 2 3 4 5 6 7
|
Same jedynki w kolumnie wynikowej 7 również są dowodem formalnym prawa rachunku zero-jedynkowego:
p<=>q = ~p<=>~q
6.2 Równoważność p<=>q jako tożsamość zbiorów/pojęć
TR
Definicja równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
Kolumna A1B1:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B2 p~>q) =1*1 =1
Podstawmy to do tabeli prawdy równoważności p<=>q.
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja równoważności p<=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja równoważności ~p<=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TR
Definicja dowolnego ziemskiego twierdzenia matematycznego TM:
Dowolne ziemskie twierdzenie matematyczne TM jest tożsame z warunkiem wystarczającym p=>q w algebrze Kubusia.
TM: Zbiory:
p=>q =1 - twierdzenie matematyczne prawdziwe (=1)
Zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q
Inaczej:
p=>q =0 - twierdzenie fałszywe (=0)
TM: Zdarzenia:
p=>q =1 - twierdzenie matematyczne prawdziwe (=1)
Zajście zdarzenia p jest (=1) wystarczające => dla zajścia zdarzenia q
Inaczej:
p=>q =0 - twierdzenie fałszywe (=0)
Z tabeli TR odczytujemy matematyczną definicję równoważności p<=>q rozumianą jako warunek wystarczający => zachodzący w dwie strony:
A1: p=>q =1 - twierdzenie proste
B3: q=>p =1 - twierdzenie odwrotne
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Matematyczna definicja równoważności p<=>q:
A1B3:
Matematyczna definicja równoważności to relacja podzbioru => zachodząca w dwie strony.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q, czyli zbiór p jest podzbiorem => q
B3: q=>p =1 - zajście q jest (=1) wystarczające => dla zajścia p, czyli zbiór q jest podzbiorem => p
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
A1B3: p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p)=1*1=1
Stąd mamy wyprowadzoną definicję tożsamości zbiorów p=q znaną każdemu ziemskiemu matematykowi.
A1B3:
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q i jednocześnie zbiór q jest (=1) podzbiorem => zbioru p
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = A1B3: p<=>q
Dla B3 skorzystajmy z prawa Tygryska:
B3: q=>p = B1: p~>q
Stąd mamy tożsamą definicję tożsamości zbiorów p=q zdefiniowaną kolumną A1B1.
A1B1: Zbiory
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (A1) i jednocześnie zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q (B1)
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
A1B1: Zdarzenia
Definicja tożsamości zdarzeń p=q:
Dwa zdarzenia p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy znajdują się w relacji równoważności p<=>q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
Prawo rachunku zero-jedynkowego:
A1B1: p<=>q = A2B2: ~p<=>~q
Definicja tożsamości logicznej „=”:
A1B1: p<=>q = A2B2:~p<=>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Innymi słowy:
Udowodnienie iż dany układ spełnia definicję równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest tożsame z udowodnieniem iż ten sam układ spełnia definicję równoważności A2B2:~p<=>~q w logice ujemnej (bo ~q), albo odwrotnie.
Stąd dla kolumny A2B2 mamy.
A2B2: Zbiory
Definicja tożsamości zbiorów ~p=~q:
Dwa zbiory ~p i ~q są tożsame ~p=~q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór ~p jest (=1) podzbiorem => zbioru ~q (B2) i jednocześnie zbiór ~p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru ~q (A2)
~p=~q <=> (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = A2B2: ~p<=>~q
Analogicznie mamy:
A2B2: Zdarzenia
Definicja tożsamości zdarzeń ~p=~q:
Dwa zdarzenia ~p i ~q są tożsame ~p=~q wtedy i tylko wtedy gdy znajdują się w relacji równoważności ~p<=>~q
~p=~q <=> (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = A2B2: ~p<=>~q
6.2.1 Diagram równoważności w zbiorach
Prawo rachunku zero-jedynkowego:
A1B1: p<=>q = A2B2: ~p<=>~q
Znaczenie powyższej tożsamości logicznej w przełożeniu na zbiory.
Tożsamość zbiorów p=q definiowana przez:
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
wymusza tożsamość zbiorów ~p=~q definiowaną przez:
~p=~q <=> (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = A2B2: ~p<=>~q
(i odwrotnie)
Na tej podstawie łatwo rysujemy diagram równoważności p<=>q w zbiorach:
Kod: |
DR
Diagram operatora równoważności p<=>q w zbiorach
----------------------------------------------------------------------
| p=q - zbiory tożsame # ~p=~q - zbiory tożsame |
|-------------------------------|------------------------------------|
| p<=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q) [=] ~p<=>~q=(B1:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| Dziedzina: D =p*q+~p*~q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| A1’: p~~>~q=p*~q=[]=0 - zbiór pusty |
| B2’: ~p~~>q=~p*q=[]=0 - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
| Gdzie: |
| # - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony |
| [=] - tożsamość logiczna |
| Dziedzina D dla p i ~p: |
| p+~p =D =1 - zbiór ~p jest uzupełnieniem do dziedziny D dla p |
| p*~p =[] =0 - zbiory p i ~p są rozłączne |
| Identyczna dziedzina D musi obowiązywać dla q i ~q: |
| q+~q =D =1 - zbiór ~q jest uzupełnieniem do dziedziny D dla q |
| q*~q =[] =0 - zbiory q i ~q są rozłączne |
|--------------------------------------------------------------------|
| Właściwości równoważności: |
| Z diagramu widzimy że: |
| ~p=~(p) - zbiór ~p jest zaprzeczeniem # zbioru p w dziedzinie D |
| ~q=~(q) - zbiór ~q jest zaprzeczeniem # zbioru q w dziedzinie D |
| Prawa podwójnego przeczenia: |
| p = ~(~p) - p jest zaprzeczeniem # ~p (prawo podwójnego przeczenia)|
| q = ~(~q) - q jest zaprzeczeniem # ~q (prawo podwójnego przeczenia)|
----------------------------------------------------------------------
|
Stąd mamy:
Definicja równoważności p<=>q w zbiorach:
Zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i jest tożsamy ze zbiorem q
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =1 - zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Z diagramu DR odczytujemy:
p, q - zbiory niepuste
~p, ~q - zbiory niepuste
Wniosek:
Dziedzina D w układzie równoważności zdefiniowana jest poprawnie bowiem zbiory p i q oraz ich przeczenia w dziedzinie D {p, q, ~p, ~q} są niepuste.
Z diagramu DR widzimy że:
A1B1: Zbiory
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (A1) i jednocześnie zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q (B1)
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
Sprawdzenie poprawności definicji tożsamości zbiorów p=q:
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
dla q=p mamy:
p=p <=> (A1: p=>p)*(B1: p~>p) = 1*1 =1
Dowód właściwy:
p=>p =1 - każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego
p~>p =1 - każdy zbiór jest nadzbiorem ~> siebie samego
cnd
Z diagramu DR widzimy, że równoważność p<=>q dla q=~p musi być fałszem.
Sprawdzenie:
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
dla q=~p mamy:
p=~p <=> (A1: p=>~p)*(B1: p~>~p) = ~p*p =0
bo:
Definicja warunku wystarczającego =>:
p=>q=~p+q
stąd mamy:
A1: p=>~p = ~p+~p = ~p+~p = ~p
Definicja warunku koniecznego ~>:
p~>q = p+~q
stąd mamy:
B1: p~>(~p) = p+~(~p) = p+p = p
stąd:
p=~p <=> (A1: p=>~p)*(B1: p~>~p) = ~p*p =0
cnd
Podsumowując:
Jak widzimy matematyka działa doskonale bowiem poprawnie obliczyliśmy iż zachodzi (=1) tożsamość zbiorów p=q i nie zachodzi (=0) tożsamość zbiorów p=~p:
[p=p] =1 - bo zbiory p i p są tożsame
[p=~p] =0 - bo zbiory p i ~p są rozłączne
Ćwiczenie dla czytelnika.
A2B2: Zbiory
Definicja tożsamości zbiorów ~p=~q:
Dwa zbiory ~p i ~q są tożsame ~p=~q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór ~p jest (=1) podzbiorem => zbioru ~q (B2) i jednocześnie zbiór ~p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru ~q (A2)
~p=~q <=> (A2: ~p~>~q)*(B2: ~p=>~q) = A1B1: ~p<=>~q
Korzystając z szablonu wyżej udowodnij że zachodzi (=1) tożsamość zbiorów ~p=~q oraz nie zachodzi (=0) tożsamość zbiorów ~p=q
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 18:52, 19 Wrz 2021, w całości zmieniany 15 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Nie 13:15, 11 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
6.3 Odtworzenie definicji operatora równoważności p|<=>q z definicji ~~>
Spis treści
6.3 Odtworzenie definicji równoważności p<=>q z definicji ~~> 1
6.4 Dziedzina matematyczna i fizyczna w równoważności p<=>q 5
6.4.1 Znaczenie definicji równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) 7
6.3 Odtworzenie definicji równoważności p<=>q z definicji ~~>
Weźmy diagram równoważności p<=>q w zbiorach wyrażony spójniami „i”(*) i „lub”(+):
Kod: |
DR1
Diagram równoważności p<=>q w zbiorach
----------------------------------------------------------------------
| p=q - zbiory tożsame # ~p=~q - zbiory tożsame |
|-------------------------------|------------------------------------|
| p<=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q) [=] ~p<=>~q=(B1:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| Dziedzina: D =p*q+~p*~q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| A1’: p~~>~q=p*~q=[]=0 - zbiór pusty |
| B2’: ~p~~>q=~p*q=[]=0 - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
| |
| Równoważność p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) |
----------------------------------------------------------------------
| Ya=A1: p~~>q=p*q=1 | Yc=B2: ~p~~>~q=~p*~q=1 |
----------------------------------------------------------------------
| Yb=A1’: p~~>~q=p*~q=[]=0 | Yd=B2’: ~p~~>~q=~p*~q=[]=0 |
----------------------------------------------------------------------
|
Spójniki iloczynu logicznego zbiorów „i”(*) oraz sumy logicznej zbiorów „lub”(+) z definicji nie są w stanie opisać relacji podzbioru => czy też nadzbioru ~> między dowolnymi dwoma zbiorami p i q.
Wniosek:
W opisie dowolnego diagramu w zbiorach wyrażonego spójnikami „i”(*) i „lub”(+) chodzi tylko i wyłącznie o spełnienie lub nie spełnienie definicji elementu wspólnego zbiorów ~~>.
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów:
Jeśli p to q
p~~>q =p*q =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zbiory p i q mają co najmniej jeden element wspólny
Inaczej:
p~~>q= p*q= [] =0 - zbiory p i q są rozłączne, nie mają (=0) elementu wspólnego ~~>
Decydujący w powyższej definicji jest znaczek elementu wspólnego zbiorów ~~>, dlatego dopuszczalny jest zapis skrócony p~~>q.
W operacji iloczynu logicznego zbiorów p*q poszukujemy tu jednego wspólnego elementu, nie wyznaczamy kompletnego zbioru p*q.
Stąd mamy tabelę prawdy równoważności p<=>q definiowaną elementami wspólnymi zbiorów ~~>:
Kod: |
T1
Równoważność p<=>q |
w spójnikach |Co w logice
elementu wspólnego ~~>|jedynek oznacza
Y ~Y | Y Z diagramu DR1 odczytujemy
A: p~~>q = p* q =1 0 |( p=1)~~>( q=1)=1 - istnieje el. wspólny p i q
B: p~~>~q= p*~q =0 1 |( p=1)~~>(~q=1)=0 - nie istnieje el. wspólny p i ~q
C:~p~~>~q=~p*~q =1 0 |(~p=1)~~>(~q=1)=1 - istnieje el. wspólny ~p i ~q
D:~p~~>q =~p* q =0 1 |(~p=1)~~>( q=1)=0 - nie istnieje el. wspólny ~p i q
|
Między funkcjami logicznymi Y i ~Y zachodzi relacja spójnika „albo”($).
Dowód:
Definicja spójnika „albo”($)
p$q =p*~q + ~p*q
Podstawmy:
p=Y
q=~Y
stąd:
Y$~Y = Y*~(~Y) + ~Y*(~Y) = Y*Y + ~Y*~Y =Y+~Y =1
Oczywiście relacja równoważności p<=>q definiująca tożsamość zbiorów/pojęć p=q między funkcjami logicznymi Y i ~Y musi być fałszem.
Dowód:
Definicja równoważności p<=>q wyrażona spójnikami „i”(*) i „lub”(+):
p<=>q = p*q + ~p*~q
Podstawmy:
p=Y
q=~Y
stąd:
Y<=>~Y = Y*(~Y) + ~Y*~(~Y) = Y*~Y + ~Y*Y = []+[] =0
cnd
Zapiszmy powyższą tabelę wyłącznie w spójnikach elementu wspólnego zbiorów ~~> zmieniając indeksowanie linii do postaci zgodnej z teorią wykładaną w algebrze Kubusia - matematycznie ten ruch jest bez znaczenia.
Kod: |
T2.
Równoważność p<=>q
definiowana elementem wspólnym zbiorów ~~>
Y Analiza dla punktu odniesienia Y
A1: p~~>q =1 - istnieje (=1) el. wspólny zbiorów p i q
A1’: p~~>~q =0 - nie istnieje (=0) el. wspólny zbiorów p i ~q
A2: ~p~~>~q =1 - istnieje (=1) el. wspólny zbiorów ~p i ~q
B2’:~p~~> q =0 - nie istnieje (=0) el. wspólny zbiorów ~p i q
|
Analiza tabeli prawdy T2 - część I
1.
Fałszywość kontrprzykładu A1’:
A1’: p~~>~q=0
wymusza prawdziwość warunku wystarczającego => A1 (i odwrotnie):
A1: p=>q =1 - zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
Nanieśmy naszą analizę do tabeli T3.
Kod: |
T3.
A1: p=> q =1 - zbiór p jest podzbiorem => q (p=q)
A1’: p~~>~q=0 - nie istnieje (=0) wspólny element ~~> p i ~q (p#~q)
B2: ~p~~>~q=1 - istnieje (=1) wspólny element ~~> zbiorów ~p i ~q (~p=~q)
B2’:~p~~>q =0 - nie istnieje (=0) wspólny element ~~> zbiorów ~p i q (~p#q)
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest negacją drugiej strony (patrz diagram DR)
|
Analiza tabeli prawdy T2 - część II
1.
Fałszywość kontrprzykładu B2’:
B2’: ~p~~>q =0
wymusza prawdziwość warunku wystarczającego => B2 (i odwrotnie):
B2: ~p=>~q =1
Nanieśmy naszą analizę do tabeli T4.
Kod: |
T4.
A1: p=> q =1 - zbiór p jest podzbiorem => q (p=q)
A1’: p~~>~q=0 - nie istnieje (=0) wspólny element ~~> p i ~q (p#~q)
B2: ~p=>~q =1 - zbiór ~p jest podzbiorem => ~q (~p=~q)
B2’:~p~~>q =0 - nie istnieje (=0) wspólny element ~~> ~p i q (~p#q)
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest negacją drugiej strony (patrz diagram DR)
|
Z tabeli T4 odczytujemy definicję równoważności A1B2: p<=>q w zbiorach.
Definicja równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q) w zbiorach:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to spełniona relacja podzbioru p=>q i spełniona relacja podzbioru ~p=>~q
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q
B2: ~p=>~q =1 - zbiór ~p jest (=1) podzbiorem => zbioru ~q
A1B2: p<=>q = (A1: p=>q)*(B2:~p=>~q) =1*1 =1
Czytamy:
Równoważność RA1B2: p<=>q w zbiorach jest prawdziwa (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (A1) i jednocześnie zbiór ~p jest (=1) podzbiorem => zbioru ~q (B2)
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Dla B2 stosujemy prawo Kubusia:
B2: ~p=>~q = B1: p~>q
Stąd mamy:
Kolumna A1B1 w tabeli prawdy równoważności p<=>q:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1 =1
Stąd mamy tożsamą definicję równoważności p<=>q w zbiorach.
Definicja równoważności p<=>q w zbiorach w logice dodatniej (bo q):
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
Stąd:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1 =1
Czytamy:
Równoważność p<=>q jest (=1) spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (A1) i jednocześnie zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q (B1)
Zdefiniowawszy równoważność podstawową A1B1: p<=>q możemy ją podstawić do tabeli prawdy równoważności TR.
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia dla zmiennych formalnych {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja równoważności p<=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja równoważności ~p<=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Szczegółową analizę operatora równoważności p|<=>q na podstawie powyższej tabeli mamy w punkcie 6.1.1
6.4 Dziedzina matematyczna i fizyczna w równoważności p<=>q
Definicja równoważności p<=>q w zbiorach:
Zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i jest tożsamy ze zbiorem q
Definicja dziedziny D w równoważności p<=>q:
Dziedzina D dla p i ~p:
p+~p =D =1 - zbiór ~p jest uzupełnieniem do dziedziny D dla p
p*~p =[] =0 - zbiory p i ~p są rozłączne
Identyczna dziedzina D musi obowiązywać dla q i ~q:
q+~q =D =1 - zbiór ~q jest uzupełnieniem do dziedziny D dla q
q*~q =[] =0 - zbiory q i ~q są rozłączne
A1: p=>q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (z definicji)
B1: p~>q =1 - zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q (z definicji)
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Zauważmy, że definicja wspólnej dziedziny D w równoważności p<=>q gwarantuje nam rozpoznawalność zbiorów p i q oraz ich przeczeń ~p, ~q {p, q, ~p, ~q}.
Dowód:
p+~p =D
Stąd:
~p=[D-p] = [p+~p -p] =~p
q+~q =D
~q=[D-q] =[p+~q -q] =~q
Z diagramu DR widać, że zachodzą tożsamości zbiorów:
q=~(~q)=~(~p)
p=~(~p) = ~(~q)
Zatem wszystkie zbiory {p, q, ~p i ~q} są niepuste (rozpoznawalne).
cnd
Weźmy diagram równoważności p<=>q w zbiorach wyrażony spójniami „i”(*) i „lub”(+):
Kod: |
DR1
Diagram równoważności p<=>q w zbiorach
----------------------------------------------------------------------
| p=q - zbiory tożsame # ~p=~q - zbiory tożsame |
|-------------------------------|------------------------------------|
| p<=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q) [=] ~p<=>~q=(B1:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| Dziedzina: D =p*q+~p*~q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| A1’: p~~>~q=p*~q=[]=0 - zbiór pusty |
| B2’: ~p~~>q=~p*q=[]=0 - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
| |
| Równoważność p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) |
----------------------------------------------------------------------
| Ya=A1: p~~>q=p*q=1 | Yc=B2: ~p~~>~q=~p*~q=1 |
----------------------------------------------------------------------
| Yb=A1’: p~~>~q=p*~q=[]=0 | Yd=B2’: ~p~~>~q=~p*~q=[]=0 |
----------------------------------------------------------------------
|
Spójniki iloczynu logicznego zbiorów „i”(*) oraz sumy logicznej zbiorów „lub”(+) z definicji nie są w stanie opisać relacji podzbioru => czy też nadzbioru ~> między dowolnymi dwoma zbiorami p i q.
Wniosek:
W opisie dowolnego diagramu w zbiorach wyrażonego spójnikami „i”(*) i „lub”(+) chodzi tylko i wyłącznie o spełnienie lub nie spełnienie definicji elementu wspólnego zbiorów ~~>.
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów:
Jeśli p to q
p~~>q =p*q =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zbiory p i q mają co najmniej jeden element wspólny
Inaczej:
p~~>q= p*q= [] =0 - zbiory p i q są rozłączne, nie mają (=0) elementu wspólnego ~~>
Stąd mamy tabelę prawdy równoważności p<=>q definiowaną elementami wspólnymi zbiorów ~~>:
Kod: |
T1
Równoważność p<=>q |
w spójnikach |Co w logice
elementu wspólnego ~~>|jedynek oznacza
Y ~Y | Y Z diagramu D1 odczytujemy
A: p~~>q = p* q =1 0 |( p=1)~~>( q=1)=1 - istnieje el. wspólny p i q
B: p~~>~q= p*~q =0 1 |( p=1)~~>(~q=1)=0 - nie istnieje el. wspólny p i ~q
C:~p~~>~q=~p*~q =1 0 |(~p=1)~~>(~q=1)=1 - istnieje el. wspólny ~p i ~q
D:~p~~>q =~p* q =0 1 |(~p=1)~~>( q=1)=0 - nie istnieje el. wspólny ~p i q
|
Definicja dziedziny matematycznej DM:
Dziedzina matematyczna DM jest identyczna dla wszelkich operatorów logicznych, to suma logiczna Y+~Y
Gdzie:
Y - zdarzenia możliwe (zbiory niepuste)
~Y - zdarzenia niemożliwe (zbiory puste)
DM = Y+~Y = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*~q + D: ~p*q = p*(q+~q) + ~p*(~q+q) = p+~p =1
Definicja dziedziny fizycznej D:
Dziedzina fizyczna D to suma logiczna zbiorów/zdarzeń niepustych Y
D = Y = A: p*q + C: ~p*~q =1
Z diagramu DR1 odczytujemy:
D= A: p*q + C:~p*~q =1
Doskonale widać, że zbiory A, C dzielą dziedzinę fizyczną na dwa zbiory niepuste i rozłączne uzupełniające się do dziedziny.
Prawo dziedziny w równoważności p<=>q:
Równoważność p<=>q dzieli dziedzinę fizyczną D na dwa zbiory niepuste i rozłączne A i C
Dowód iż zbiory A, C są rozłączne jest na gruncie algebry Kubusia trywialny, badamy po prostu iloczyn logiczny zbiorów A i C.
A: (p*q)
C: (~p*~q)
Stąd:
1: A*C = (p*q)*(~p*~q =(p*~p)*(q*~q) =[] =0 - zbiory A i C są rozłączne
6.4.1 Znaczenie definicji równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)
TR
Definicja równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = 1*1 =1
Kod: |
TR:
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia dla zmiennych formalnych {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p~>q = p+~q
stąd mamy:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = (~p+q)*(p+~q) = ~p*p+ ~p*~q+ q*p +q*~q = p*q+~p*~q
Definicja równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p<=>q = p*q+~p*~q
Weźmy diagram równoważności p<=>q w zbiorach wyrażony spójniami „i”(*) i „lub”(+):
Kod: |
DR1
Diagram równoważności p<=>q w zbiorach
----------------------------------------------------------------------
| p=q - zbiory tożsame # ~p=~q - zbiory tożsame |
|-------------------------------|------------------------------------|
| p<=>q=(A1: p=>q)*(B1: p~>q) [=] ~p<=>~q=(B1:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) |
|--------------------------------------------|-----------------------|
| Dziedzina: D =p*q+~p*~q (suma logiczna zbiorów niepustych) |
| A1’: p~~>~q=p*~q=[]=0 - zbiór pusty |
| B2’: ~p~~>q=~p*q=[]=0 - zbiór pusty |
|--------------------------------------------------------------------|
| |
| Równoważność p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) |
----------------------------------------------------------------------
| Ya=A1: p~~>q=p*q=1 | Yc=B2: ~p~~>~q=~p*~q=1 |
----------------------------------------------------------------------
| Yb=A1’: p~~>~q=p*~q=[]=0 | Yd=B2’: ~p~~>~q=~p*~q=[]=0 |
----------------------------------------------------------------------
|
Spójniki iloczynu logicznego zbiorów „i”(*) oraz sumy logicznej zbiorów „lub”(+) z definicji nie są w stanie opisać relacji podzbioru => czy też nadzbioru ~> między dowolnymi dwoma zbiorami p i q.
Stąd mamy tabelę prawdy operatora równoważności p|<=>q definiowaną elementami wspólnymi zbiorów ~~>:
Kod: |
T1
Równoważność p<=>q |
w spójnikach |Co w logice
elementu wspólnego ~~>|jedynek oznacza
Y ~Y | Y Z diagramu D1 odczytujemy
A: p~~>q = p* q =1 0 |( p=1)~~>( q=1)=1 - istnieje el. wspólny p i q
B: p~~>~q= p*~q =0 1 |( p=1)~~>(~q=1)=0 - nie istnieje el. wspólny p i ~q
C:~p~~>~q=~p*~q =1 0 |(~p=1)~~>(~q=1)=1 - istnieje el. wspólny ~p i ~q
D:~p~~>q =~p* q =0 1 |(~p=1)~~>( q=1)=0 - nie istnieje el. wspólny ~p i q
|
Zauważmy że:
Definicja równoważności p<=>q wyrażona spójnikami „i”(*) i „lub”(+):
p<=>q = A: p*q + C:~p*~q
wskazuje wszystkie niepuste zbiory w operatorze równoważności (kolumny A1B1 i A2B2), czyli generuje nam tabelę T1, z której bez problemu odtwarzamy równoważność p<=>q co udowodniliśmy w punkcie 6.3
Zauważmy że ta odpowiedź układu ma charakter binarny bo:
Tabela T1 definiuje wszystkie możliwe zbiory niepuste (Y=1):
Y = p<=>q = A: p*q + C:~p*~q - wszystkie możliwe zbiory niepuste
z czego wynikają nam wszystkie możliwe zbiory puste (~Y=1).
Negujemy powyższe równanie stronami:
~Y=~(p<=>q) = B: p*~q + D: ~p*q - wszystkie możliwe zbiory puste
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 22:14, 19 Wrz 2021, w całości zmieniany 5 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Nie 19:24, 11 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
6.5 Przykłady operatorów równoważności p|<=>q
Spis treści
6.5 Równoważność TP<=>SK w zbiorach 1
6.5.1 Definicja operatora równoważności TP|<=>SK 7
6.5.2 Diagram równoważności Pitagorasa TP<=>SK 9
6.5.3 Definicja operatora równoważności SK|<=>TP 10
6.6 Fizyczna realizacja równoważności A<=>S w zdarzeniach 13
6.6.1 Operator równoważności A|<=>S w zdarzeniach 17
6.6.2 Operator równoważności S|<=>A w zdarzeniach 21
6.5 Równoważność TP<=>SK w zbiorach
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
TR
Definicja równoważności p<=>q:
Równoważność p<=>q to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
Kolumna A1B1:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B2 p~>q)
Nanieśmy tą definicję do tabeli prawdy warunków wystarczających => i koniecznych ~>.
Kod: |
TR:
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja równoważności p<=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja równoważności ~p<=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład równoważności p<=>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax oraz prawdziwość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja równoważności matematycznej p<=>q:
Równoważność matematyczna p<=>q to warunek wystarczający => zachodzący w dwie strony
RA1B3: p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p) =1*1 =1
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Weźmy twierdzenie proste Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych:
A1.
Jeśli trójkąt jest prostokątny (TP=1) to na 100% => zachodzi w nim suma kwadratów (SK=1)
A1: TP=>SK =1
to samo w zapisie formalnym
A1: p=>q =1 - na mocy prawa Kłapouchego
p=TP (zbiór trójkątów prostokątnych)
q=SK (zbiór trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów)
Twierdzenie proste TP=>SK Pitagorasa udowodniono wieki temu.
Ten dowód oznacza że:
Bycie trójkątem prostokątnym (TP=1) jest (=1) warunkiem wystarczającym => do tego aby zachodziła w nim suma kwadratów (SK=1) bo zbiór trójkątów prostokątnych (TP=1) jest podzbiorem => zbioru trójkątów w których spełniona jest suma kwadratów (SK=1)
W świecie matematyki domyślnym twierdzeniem Pitagorasa jest twierdzenie proste Pitagorasa (A1: p=>q), zatem możemy mówić „twierdzenie Pitagorasa” bez słówka „proste”.
Oczywiście jeśli chcemy zaznaczyć, ż chodzi nam o twierdzenie odwrotne Pitagorasa to musimy to jawnie zapisać jako „twierdzenie odwrotne Pitagorasa” (B3: q=>p)
W tym momencie twierdzenie proste Pitagorasa może być już tylko częścią implikacji prostej TP|=>SK albo częścią równoważności TP<=>SK. Aby to rozstrzygnąć musimy zbadać warunek konieczny ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
B1.
Jeśli trójkąt jest prostokątny (TP=1) to na 100% ~> zachodzi w nim suma kwadratów (SK=1)
TP~>SK =?
to samo w zapisie formalnym:
p~>q =?
Definicja twierdzenia matematycznego:
Dowolne twierdzenie matematyczne jest tożsame z warunkiem wystarczającym =>.
W zdaniu B1 nie mamy warunku wystarczającego => ale to nie problem, bo możemy skorzystać z prawa Tygryska.
Prawo Tygryska w zapisie formalnym:
B1: p~>q = B3: q=>p
Nasz przykład:
A1: TP~>SK = B3: SK=>TP
Wniosek:
Aby udowodnić prawdziwość warunku koniecznego ~> w zdaniu B1: TP~>SK potrzeba ~> i wystarcza => udowodnić twierdzenie odwrotne Pitagorasa: B3: SK=>TP
Twierdzenie odwrotne Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych:
B3.
Jeśli w trójkącie zachodzi suma kwadratów (SK=1) to na 100% => trójkąt ten jest prostokątny (TP=1)
B3: SK=>TP =1
to samo w zapisie formalnym
B3: q=>p =1
Twierdzenie odwrotne q=>p Pitagorasa udowodniono wieki temu.
Ten dowód oznacza że:
Bycie trójkątem w którym spełniona jest (=1) suma kwadratów (SK=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego aby ten trójkąt był prostokątny (TP=1) bo zbiór trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1) jest podzbiorem => zbioru trójkątów prostokątnych (TP=1)
Oba twierdzenia łącznie (A1 i B3) definiują znaną każdemu matematykowi tożsamość zbiorów.
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i zbiór q jest podzbiorem => zbioru p
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = A1B3: p<=>q
Nasz przykład:
Definicja tożsamości zbiorów TP=SK:
Dwa zbiory TP i SK są tożsame TP=SK wtedy i tylko wtedy gdy zbiór TP jest podzbiorem => zbioru SK (twierdzenie proste) i zbiór SK jest podzbiorem => zbioru TP (twierdzenie odwrotne)
TP=SK <=> (A1: TP=>SK)*(B3: SK=>TP) = TP<=>SK
Dla B3 korzystamy z prawa Tygryska:
B3: q=>p = B1: p~>q - prawo Tygryska w zapisie formalnym {p, q}
B3: SK=>TP = B1: TP~>SK - prawo Tygryska w zapisie aktualnym {p=TP, q=SK}
Stąd mamy tożsamą definicję tożsamości zbiorów TP=SK:
Dwa zbiory TP i SK są tożsame TP=SK wtedy i tylko wtedy gdy zbiór TP jest podzbiorem => zbioru SK (A1) i jednocześnie zbiór TP jest nadzbiorem ~> zbioru SK (B1)
TP=SK <=> (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) = TP<=>SK
Stąd mamy dowód iż twierdzenie proste Pitagorasa A1: TP=>SK jest częścią równoważności Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych TP.
Równoważność Pitagorasa TP<=>SK dla trójkątów prostokątnych:
RA1B1:
Równoważność TP<=>SK to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
Kolumna A1B1:
A1: TP=>SK =1 - zajście TP jest (=1) wystarczające => dla zajścia SK
B1: TP~>SK =1 - zajście TP jest (=1) konieczne ~> dla zajścia SK
A1B1: TP<=>SK=(A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)=1*1=1
Lewą stronę czytamy:
Trójkąt jest prostokątny wtedy i tylko wtedy gdy zachodzi w nim suma kwadratów
A1B1: TP<=>SK=(A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)=1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Do tego aby trójkąt był prostokątny (TP=1) potrzeba ~> (A1) i wystarcza => (B1) aby spełniona w nim była suma kwadratów (SK=1)
Ten odczyt definicji równoważności znany jest wszystkim, nie tylko matematykom.
Dowód:
Klikamy na googlach:
„potrzeba i wystarcza”
Wyników: 132 000
„koniecznym i wystarczającym”
Wyników: 8 470
Nanieśmy nasz przykład do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~> w równoważności p<=>q
TR
Definicja równoważności p<=>q:
Równoważność p<=>q to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
Kolumna A1B1:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B2 p~>q)
Kod: |
TR: Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to formalny punkt odniesienia {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Na mocy prawa Kłapouchego mamy aktualny punkt odniesienia {TP, SK}:
p=TP - zbiór trójkątów prostokątnych
q=SK - zbiór trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów
A1: TP=>SK =1 - zajście TP jest (=1) wystarczające => dla zajścia SK
B1: TP~>SK =1 - zajście TP jest (=1) konieczne ~> dla zajścia SK
A1B1: TP<=>SK=(A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q =1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: TP=>SK =1 = 2:~TP~>~SK=1 [=] 3: SK~>TP =1 = 4:~SK=>~TP =1
A’: 1: p~~>~q =0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: TP~~>~SK=0 = [=] = 4:~SK~~>TP =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q =1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: TP~>SK =1 = 2:~TP=>~SK=1 [=] 3: SK=>TP =1 = 4:~SK~>~TP =1
B’: = 2:~p~~>q =0 [=] 3: q~~>~p =0
B’: = 2:~TP~~>SK=0 [=] 3: SK~~>~TP=0
Definicja równoważności p<=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja równoważności ~p<=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli prawdy TR zmienne aktualne (TR i SK) podstawiono wyłącznie w nagłówku tabeli i jej części głównej, odpowiedzialnej za generowanie zdań warunkowych wchodzących w skład operatora równoważności p|<=>q.
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TR
Uwaga:
Tabela TR zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w równoważności p<=>q
Zdania w tabeli TR mogą być dowolnie pomieszane, matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli TR.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
Kolumna A2B2 definiuje tożsamość zbiorów ~TP=~SK:
Zbiory ~TP i ~SK są tożsame ~TP=~SK wtedy i tylko wtedy gdy zbiór ~TP jest podzbiorem => zbioru ~SK i jednocześnie zbiór ~TP jest nadzbiorem ~> zbioru ~SK
~TP=~SK = (A2: ~TP~>~SK)*(B2: ~TP=>~SK) = ~TP<=>~SK
Po udowodnieniu równoważności Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych definiującej tożsamość zbiorów TP=SK:
TP=SK <=> (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) =1*1 =1
nie musimy dowodzić równoważności Pitagorasa dla trójkątów nieprostokątnych definiującej tożsamość zbiorów ~TP=~SK:
~TP=~SK = (A2: ~TP~>~SK)*(B2: ~TP=>~S) = ~TP<=>~SK
bowiem gwarantuje nam to prawo rachunku zero-jedynkowego:
RA1B1: TP<=>SK = RA2B2: ~TP<=>~SK
To samo w zapisie formalnym:
p<=>q = ~p<=>~q
cnd
Definicja tożsamości logicznej „=”:
p<=>q = ~p<=>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” daje nam gwarancję matematyczną => prawdziwości drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” daje nam gwarancję matematyczną => fałszywości drugiej strony
6.5.1 Definicja operatora równoważności TP|<=>SK
Operator równoważności Pitagorasa TP|<=>SK to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o TP i ~TP:
A1B1: TP<=>SK =(A1: TP=>SK)* (B1: TP~>SK) - co się stanie jeśli zajdzie TP
A2B2:~TP<=>~SK=(A2:~TP~>~SK)*(B2:~TP=>~SK) - co się stanie jeśli zajdzie ~TP
Innymi słowy:
Operator równoważności TP|<=>SK to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o TP i ~TP:
A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli ze zbioru wszystkich trójkątów wylosujemy trójkąt prostokątny (TP=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: TP=>SK =1 - zajście TP jest (=1) wystarczające => dla zajścia SK
B1: TP~>SK =1 - zajście TP jest (=1) konieczne ~> dla zajścia SK
A1B1: TP<=>SK=(A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)=1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Bycie trójkątem prostokątnym (TP) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => do tego, by zachodziła w nim suma kwadratów (SK)
TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) =1*1 =1
Powyższa równoważność definiuje tożsamość zbiorów:
TP=SK <=> (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) = TP<=>SK
Tożsamość zbiorów TP=SK wymusza tożsamość zbiorów ~TP=~SK (albo odwrotnie)
Zachodzi relacja matematyczna:
TP=SK # ~TP=~SK
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
W rozpisce na warunek wystarczający => mamy.
Kolumna A1B1:
A1.
Jeśli trójkąt jest prostokąty (TP=1) to na 100% => zachodzi w nim suma kwadratów (SK=1)
TP=>SK =1
Bycie trójkątem prostokątnym (TP=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego by zachodziła w nim suma kwadratów (SK=1)
Bycie trójkątem prostokątnym (TP=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż będzie zachodziła w nim suma kwadratów (SK=1)
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywy kontrprzykład A1’ i odwrotnie.
A1’.
Jeśli trójkąt jest prostokątny (TP=1) to może ~~> nie zachodzić w nim suma kwadratów (~SK=1)
TP~~>~SK = TP*~SK =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> TP i ~SK nie jest spełniona bo zbiory TP i ~SK są rozłączne.
Wynika to z tożsamości zbiorów TP=SK która wymusza tożsamość zbiorów ~TP=~SK (albo odwrotnie)
Relacja matematyczna jaka tu zachodzi to:
TP=SK # ~TP=~SK
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest zaprzeczeniem drugiej strony
A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli ze zbioru wszystkich trójkątów wylosujemy trójkąt nieprostokątny (~TP=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~TP~>~SK =1 - zajście ~TP jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~SK
B2: ~TP=>~SK =1 - zajście ~TP jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~SK
A2B2: ~TP<=>~SK = (A2: ~TP~>~SK)*(B2: ~TP=>~SK) =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Bycie trójkątem nieprostokątnym (~TP=1) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => do tego, aby nie zachodziła w nim suma kwadratów (~SK=1)
~TP<=>~SK = (A2: ~TP~>~SK)*(B2: ~TP=>~SK) =1*1 =1
Powyższa równoważność definiuje tożsamość zbiorów:
~TP=~SK <=> (A2: ~TP~>~SK)*(B2: ~TP=>~SK) =~TP<=>~SK
Tożsamość zbiorów ~TP=~SK wymusza tożsamość zbiorów TP=SK (albo odwrotnie)
Zachodzi relacja matematyczna:
~TP=~SK # TP=SK
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
W rozpisce na warunek wystarczający => mamy.
Kolumna A2B2:
B2.
Jeśli trójkąt nie jest prostokątny (~TP=1) to na 100% => nie zachodzi w nim suma kwadratów (~SK=1)
~TP=>~SK =1
Bycie trójkątem nieprostokątnym (~TP=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego by nie zachodziła w nim suma kwadratów (~SK=1)
Bycie trójkątem nieprostokątnym (~TP=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż nie będzie zachodziła w nim suma kwadratów (~SK=1)
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie.
B2’.
Jeśli trójkąt nie jest prostokątny (~TP=1) to może ~~> zachodzić w nim w nim suma kwadratów (~SK=1)
~TP~~>~SK=~TP*SK =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> ~TP i SK nie jest spełniona bo zbiory ~TP i SK są rozłączne.
Wynika to z tożsamości zbiorów ~TP=~SK która to tożsamość wymusza tożsamość zbiorów TP=SK (albo odwrotnie)
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora równoważności TP|<=>SK jest gwarancja matematyczna => po stronie TP (zdanie A1), jak również gwarancja matematyczna => po stronie ~TP (zdanie B2).
Nie ma tu mowy o jakimkolwiek „rzucaniu monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” jak to mieliśmy w operatorze implikacji prostej p||=>q czy też w operatorze implikacji odwrotnej p||~>q.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora równoważności ~TP|<=>~SK w logice ujemnej (bo ~SK) będzie identyczna jak operatora implikacji prostej TP|<=>SK w logice dodatniej (bo SK) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
6.5.2 Diagram równoważności Pitagorasa TP<=>SK
Graficznie równoważności Pitagorasa TP<=>SK możemy przedstawić tak
Kod: |
T1:
Zbiór trójkątów prostokątnych: |Zbiór trójkątów nieprostokątnych:
TP=SK |~TP=~SK
Równoważność Pitagorasa | Równoważność Pitagorasa
dla trójkątów prostokątnych (TP) | dla trójkątów nieprostokątnych (~TP)
TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) [=] ~TP<=>~SK = (A2: ~TP~>~SK)*(B2:~TP=>~SK)
Definiuje tożsamość zbiorów: | Definiuje tożsamość zbiorów:
TP=SK # ~TP=~SK
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
[=] - tożsamość logiczna
|
Przyjmijmy dziedzinę minimalną dla równoważności Pitagorasa:
ZWT - zbiór wszystkich trójkątów
Definicja wspólnej dziedziny ZWT dla TP:
TP+~TP =D =1 - zbiór ~TP jest uzupełnieniem do dziedziny dla zbioru TP
TP*~TP =[] =0 - zbiory TP i ~TP są rozłączne
Definicja wspólnej dziedziny ZWT dla SK:
SK+~SK =D =1 - zbiór ~SK jest uzupełnieniem do dziedziny dla zbioru SK
SK*~SK =[] =0 - zbiory SK i ~SK są rozłączne
Stąd mamy:
~TP=[D-TP] = [TP+~TP -TP] =~TP
~SK=[D-SK] = [SK+~SK -SK] =~SK
Zachodzi również:
TP = ~(~TP) - zbiór TP jest zaprzeczeniem zbioru ~TP (prawo podwójnego przeczenia)
SK = ~(~SK) - zbiór SK jest zaprzeczeniem zbioru ~SK (prawo podwójnego przeczenia)
oraz:
~TP=~(TP) - zbiór ~TP jest zaprzeczeniem zbioru TP
~SK=~(SK) - zbiór ~SK jest zaprzeczeniem zbioru SK
Definicja tożsamości logicznej „=”:
A1B1: p<=>q = A2B2:~p<=>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Innymi słowy:
Na poziomie spójnika równoważności <=> mamy:
Udowodnienie iż dany układ spełnia definicję równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest tożsame z udowodnieniem iż ten sam układ spełnia definicję równoważności A2B2: ~p<=>~q w logice ujemnej (bo ~q), albo odwrotnie.
Nasz przykład:
Udowodnienie równoważności Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych:
A1B1: TP<=>SK - ta równoważność definiuje tożsamość zbiorów TP=SK
jest tożsame z udowodnieniem równoważności Pitagorasa dla trójkątów nieprostokątnych:
A2B2: ~TP<=>~SK - ta równoważność definiuje tożsamość zbiorów ~TP=~SK
Wniosek z zachodzącej tożsamości logicznej:
A1B1: TP<=>SK = A2B2:~TP<=>~SK
Udowodnienie tożsamości zbiorów TP=SK jest tożsame z udowodnieniem tożsamości zbiorów ~TP=~SK (albo odwrotnie)
Objaśnienia:
Równoważność Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych (TP=1):
A1B1: TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) =1*1 =1
Prawo Tygryska:
B1: p~>q = B3: q=>p
Nasz przykład:
B1: TP~>SK = B3: SK=>TP
stąd tożsama równoważność Pitagorasa znana każdemu matematykowi:
A1B1: TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B3: SK=>TP) =1*1 =1
Gdzie:
A1: TP=>SK - twierdzenie proste Pitagorasa
A1: p=>q =1 - twierdzenie proste Pitagorasa w zapisie formalnym
B3: SK=>TP - twierdzenie odwrotne Pitagorasa
B3: q=>p =1 - twierdzenie odwrotne Pitagorasa w zapisie formalnym
6.5.3 Definicja operatora równoważności SK|<=>TP
Zapiszmy ponownie równoważność Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych TP<=>SK w tabeli prawdy:
Kod: |
TR:
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p, q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Punkt odniesienia na mocy prawa Kłapouchego:
p=TP (zbiór trójkątów prostokątnych)
q=SK (zbiór trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów)
Punkt odniesienia A1B1 w zapisie aktualnym {TP, SK}:
A1: TP=>SK =1 - zajście TP jest (=1) wystarczające => dla zajścia SK
B1: TP~>SK =1 - zajście TP jest (=1) konieczne ~> dla zajścia SK
A1B1: TP<=>SK=(A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q =1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: TP=>SK =1 = 2:~TP~>~SK=1 [=] 3: SK~>TP =1 = 4:~SK=>~TP =1
A’: 1: p~~>~q =0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: TP~~>~SK=0 = [=] = 4:~SK~~>TP =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q =1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: TP~>SK =1 = 2:~TP=>~SK=1 [=] 3: SK=>TP =1 = 4:~SK~>~TP =1
B’: = 2:~p~~>q =0 [=] 3: q~~>~p =0
B’: = 2:~TP~~>SK=0 [=] 3: SK~~>~TP=0
Definicja równoważności p<=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja równoważności ~p<=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli prawdy TR zmienne aktualne (TR i SK) podstawiono wyłącznie w nagłówku tabeli i jej części głównej, odpowiedzialnej za generowanie zdań warunkowych wchodzących w skład operatora równoważności p|<=>q.
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TR
Stąd mamy:
Definicja operatora równoważności q|<=>p:
Operator równoważności q|<=>p to złożenie równoważności q<=>p w logice dodatniej (bo p) zdefiniowanej w kolumnie A3B3 oraz równoważności ~q<=>~p w logice ujemnej (bo ~p) zdefiniowanej w kolumnie A4B4.
Innymi słowy:
Operator równoważności SK|<=>TP to układ równań A3B3 i A4B4 dający odpowiedź na pytania o SK i ~SK:
A3B3:
Co może się wydarzyć jeśli ze zbioru wszystkich trójkątów wylosujemy trójkąt w którym zachodzi suma kwadratów (SK=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A3B3.
A3B3:
Bycie trójkątem w którym zachodzi suma kwadratów (SK=1) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => do tego, aby ten trójkąt był prostokątny (TP=1)
SK<=>TP = (A3: SK~>TP)*(B3: SK=>TP) =1*1 =1
To samo w zapisach ogólnych:
q<=>p = (A3: q~>p)*(B3: q=>p)=1*1 =1
Powyższa równoważność definiuje tożsamość zbiorów:
SK=TP = (A3: SK~>TP)*(B3: SK=>TP) = SK<=>TP
Tożsamość zbiorów SK=TP wymusza tożsamość zbiorów ~SK=~TP (albo odwrotnie)
Zachodzi relacja matematyczna:
SK=TP # ~SK=~TP
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
W rozpisce na warunek wystarczający => mamy:
B3.
Jeśli w trójkącie zachodzi suma kwadratów (SK=1) to na 100% => ten trójkąt jest prostokątny (TP=1)
SK=>TP =1
to samo w zapisach formalnych:
q=>p =1
Bycie trójkątem ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, aby ten trójkąt był prostokątny (TP=1)
Bycie trójkątem ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż ten trójkąt jest prostokątny (TP=1)
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Kontrprzykład B3’ dla prawdziwego warunku wystarczającego => B3 musi być fałszem.
B3’.
Jeśli w trójkącie zachodzi suma kwadratów (SK=1) to ten trójkąt może ~~> nie być prostokątny (~TP=1)
SK~~>~TP = SK*~TP =[] =0
to samo w zapisach formalnych:
q~~>~p = q*~p =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> SK i ~TP nie jest spełniona bo zbiory SK i ~TP są rozłączne.
Wynika to z tożsamości zbiorów SK=TP która to tożsamość wymusza tożsamość zbiorów ~SK=~TP
A4B4:
Co może się wydarzyć jeśli ze zbioru wszystkich trójkątów wylosujemy trójkąt w którym nie zachodzi suma kwadratów (~SK=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A4B4:
A4B4:
Bycie trójkątem w którym nie zachodzi suma kwadratów (~SK=1) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => do tego, aby ten trójkąt nie był prostokątny (~TP=1)
~SK<=>~TP = (A4: ~SK=>~TP)*(B4: ~SK~>~TP) =1*1 =1
To samo w zapisach ogólnych:
~q<=>~p = (A4: ~q=>~p)*(B4: ~q~>~p) =1*1 =1
Powyższa równoważność definiuje tożsamość zbiorów:
~SK=~TP = (A4: ~SK=>~TP)*(B4: ~SK~>~TP) = ~SK<=>~TP
Tożsamość zbiorów ~SK=~TP wymusza tożsamość zbiorów SK=TP (albo odwrotnie)
Zachodzi relacja matematyczna:
~SK=~TP # SK=TP
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
W rozpisce na warunek wystarczający => mamy:
A4.
Jeśli w trójkącie nie zachodzi suma kwadratów (~SK=1) to na 100% => ten trójkąt nie jest prostokątny (~TP=1)
~SK=>~TP =1
Bycie trójkątem z niespełnioną sumą kwadratów (~SK=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, aby ten trójkąt nie był prostokątny (~TP=1)
Bycie trójkątem z niespełnioną sumą kwadratów (~SK=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż ten trójkąt nie jest prostokątny (~TP=1)
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Kontrprzykład A4’ dla prawdziwego warunku wystarczającego => A4 musi być fałszem.
A4’.
Jeśli w trójkącie nie zachodzi suma kwadratów (~SK=1) to ten trójkąt może ~~> być prostokątny (TP=1)
~SK~~>TP = ~SK*TP =[] =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> ~SK i TP nie jest spełniona bo zbiory ~SK i TP są rozłączne.
Wynika to z tożsamości zbiorów ~SK=~TP która wymusza tożsamość zbiorów SK=TP
6.6 Fizyczna realizacja równoważności A<=>S w zdarzeniach
Sterowanie żarówką S przez różne zespoły przycisków to najprostszy sposób by zrozumieć algebrę Kubusia na poziomie I klasy LO.
Niech będzie dany schemat elektryczny:
Kod: |
S3 Schemat 3
S A
------------- ______
-----| Żarówka |-------o o-----
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------
|
Zadajmy sobie dwa podstawowe pytania:
A1.
Czy wciśnięcie przycisku A jest wystarczające => dla świecenia żarówki S?
Odpowiedź:
A1: A=>S =1
Tak, bo zawsze gdy wciśniemy przycisk A żarówka zaświeci się.
Zauważmy, że gdyby szeregowo z przyciskiem A występował przycisk zmiennej wolnej W to odpowiedź na powyższe pytanie byłaby negatywna (=0).
Stąd mamy:
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
A1: A=>S =1
Wciśnięcie przycisku A jest (=1) warunkiem wystarczającym => do tego, aby żarówka S świeciła się
Wciśnięcie przycisku A daje nam (=1) gwarancję matematyczną => świecenia się żarówki S
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Na mocy prawa Kłapouchego przyjmujemy zdanie A1 za punkt odniesienia:
p=A - przycisk A
q=S - żarówka S
Stąd mamy zdanie A1 w zapisie formalnym:
A1: p=>q =1
B1.
Czy wciśnięcie przycisku A jest konieczne ~> dla świecenia żarówki S?
Odpowiedź:
B1: A~>S =1
To samo w zapisie formalnym:
B1: p~>q =1
Tak
Konieczne ~> dlatego, że nie ma przycisku zmiennej wolnej W podłączonego równolegle do przycisku A, który by zaświecił żarówkę niezależnie od stanu przycisku A.
Stąd mamy:
B1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka S na 100% ~> świeci się (S=1)
A~>S =1
Wciśnięcie przycisku A (A=1) jest (=1) konieczne ~> dla świecenia się żarówki S (S=1).
cnd
Wisienką na torcie naszych dotychczasowych rozważań jest odkrycie fizycznej realizacji definicji równoważności A<=>S w zdarzeniach
Kod: |
S3 Schemat 3
Fizyczna realizacja równoważności A<=>S w zdarzeniach:
A<=>S=(A1: A=>S)*(B1: A~>S)=1*1=1
S A
------------- ______
-----| Żarówka |-------o o-----
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------
Zmienne związane definicją: A, S
Zmienna wolna: brak
Istotą równoważności jest brak zmiennych wolnych
|
Definicja zmiennej związanej:
Zmienna związana to zmienna występujące w układzie uwzględniona w opisie matematycznym układu.
Zmienna związana z definicji jest ustawiana na 0 albo 1 przez człowieka.
Definicja zmiennej wolnej:
Zmienna wolna to zmienna występująca w układzie, ale nie uwzględniona w opisie matematycznym układu.
Zmienna wolna z definicji może być ustawiana na 0 albo 1 poza kontrolą człowieka.
Matematycznie jest kompletnie bez znaczenia czy zmienna związana A będzie pojedynczym przyciskiem, czy też dowolną funkcją logiczną f(a) zbudowaną z n przycisków, byleby dało się ustawić:
f(a) =1
oraz
f(a)=0
bowiem z definicji funkcja logiczna f(a) musi być układem zastępczym pojedynczego przycisku A, gdzie daje się ustawić zarówno A=1 jak i A=0.
Przykład:
f(a) = C+D*(E+~F)
Gdzie:
C, D, E - przyciski normalnie rozwarte
~F - przycisk normalnie zwarty
Na początek musimy udowodnić, iż rzeczywiście układ S3 jest fizyczną realizacją równoważności A<=>S.
Jak udowodnić, iż schemat S3 to fizyczna realizacja równoważności?
Definicja równoważności p<=>q w zdarzeniach:
Równoważność A1B1: p<=>q to jednoczesna zajście warunku wystarczającego => i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
Zajście p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1 =1
Załóżmy, że nasz schemat S3 spełnia definicję równoważności.
Wtedy mamy:
Definicja równoważności A<=>S w zdarzeniach:
Równoważność A1B1: A<=>S to jednoczesna zajście warunku wystarczającego => i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: A=>S =1 - wciśnięcie przycisku A jest (=1) wystarczające => dla świecenia żarówki S
B1: A~>S =1 - wciśnięcie przycisku A jest (=1) konieczne ~> dla świecenia żarówki S
stąd:
Wciśnięcie przycisku A jest konieczne ~> i wystarczające => dla świecenia żarówki S
A<=>S = (A1: A=>S)*(B1: A~>S) =1*1 =1
Dowodzimy prawdziwości warunku wystarczającego => A1:
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
A=>S =1
Wciśnięcie przycisku A jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla świecenia się żarówki S
cnd
Dowodzimy prawdziwości warunku koniecznego ~> B1:
B1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% ~> świeci się (S=1)
A~>S =1
Wciśnięcie przycisku A jest warunkiem koniecznym ~> dla świecenia się żarówki S, bo w układzie S3 nie ma przycisku W (zmienna wolna) podłączonego równolegle do A który mógłby zaświecić żarówkę S niezależnie od stanu przycisku A.
Wciśnięcie przycisku A (A=1) jest (=1) warunkiem koniecznym ~> świecenia się żarówki S (S=1), bo jak przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1) to żarówka na 100% => nie będzie się świecić (~S=1)
Jak widzimy prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: A~>S = B2: ~A=>~S
Stąd mamy spełnioną podstawową definicję równoważności.
Definicja równoważności A<=>S dla wciśniętego przycisku A:
Wciśnięcie przycisku A jest konieczne ~> i wystarczające => dla zaświecenia się żarówki S
RA1B1: A<=>S=(A1: A=>S)*(B1: A~>S)=1*1=1
Innymi słowy:
Przycisk A jest wciśnięty wtedy i tylko wtedy gdy żarówka S świeci się
RA1B1: A<=>S=(A1: A=>S)*(B1: A~>S)=1*1=1
Prawo Kameleona po raz n-ty:
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
A=>S =1
Wciśnięcie przycisku A jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla świecenia się żarówki S
B1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% ~> świeci się (S=1)
A~>S =1
Wciśnięcie przycisku A jest warunkiem koniecznym ~> dla świecenia się żarówki S
Doskonale widać, że zdania A1 i B1 brzmią identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka a mimo to zdania te nie są tożsame na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>.
Różność zdań A1 i B1 rozpoznajemy po znaczkach warunku wystarczającego => i koniecznego ~> wplecionych w treść zdań.
Innymi słowy:
Wszystko zależy tu od tego, którym znaczkiem (=> albo ~>) zakodujemy banalne zdanie prawdziwe opisujące układ S3:
S3:
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% świeci się (S=1)
Zapis aktualny zdań A1 i B1:
A1: A=>S=~A+S =1 ## B1: A~>S = A+~S =1
Zapis formalny (ogólny) zdań A1 i B1:
A1: p=>q =~p+q =1 ## B1: p~>q = p+~q =1
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Dopiero po udowodnieniu iż układ S3 jest fizyczną realizacją równoważności A<=>S, co wyżej się stało, możemy skorzystać z gotowego szablonu równoważności p<=>q wyrażonego spójnikami warunku wystarczającego => i koniecznego ~>.
6.6.1 Operator równoważności A|<=>S w zdarzeniach
Nanieśmy nasz matematyczny dowód spełnionej definicji równoważności A<=>S do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~> w równoważności p<=>q.
Definicja podstawowa równoważności A<=>S:
Równoważność A<=>S to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: A=>S =1 - warunek wystarczający => spełniony (=1)
B1: A~>S =1 - warunek konieczny ~> spełniony (=1)
Stąd mamy:
A<=>S = (A1: A=>S)*(B1: A~>S) =1*1 =1
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p, q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Przyjęty na mocy prawa Kłapouchego punkt odniesienia to:
p=A (przycisk A)
q=S (żarówka S)
Punkt odniesienia A1B1 w zapisie aktualnym {A, S}:
A1: A=>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) wystarczające => dla świecenia S
B1: A~>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) konieczne ~> dla świecenia S
A1B1: A<=>S=(A1: A=>S)*(B1: A~>S)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: A=>S =1 = 2:~A~>~S=1 [=] 3: S~>A =1 = 4:~S=>~A =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: A~~>~S=0 = [=] = 4:~S~~>A =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: A~>S =1 = 2:~A=>~S=1 [=] 3: S=>A =1 = 4:~S~>~A =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
B’: = 2:~A~~>S=0 [=] 3: S~~>~A=0
Definicja równoważności p<=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja równoważności ~p<=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli prawdy TR zmienne aktualne (A i S) podstawiono wyłącznie w nagłówku tabeli i jej części głównej, odpowiedzialnej za generowanie zdań warunkowych wchodzących w skład operatora równoważności A|<=>S.
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TR
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytania o p i ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Nasz przykład:
Kod: |
S3 Schemat 3
Fizyczna realizacja równoważności A<=>S w zdarzeniach:
A<=>S=(A1: A=>S)*(B1: A~>S)=1*1=1
S A
------------- ______
-----| Żarówka |-------o o-----
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------
Zmienne związane definicją: A, S
Zmienna wolna: brak
Istotą równoważności jest brak zmiennych wolnych
|
Operator równoważności A|<=>S to układ równań A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytania o A i ~A:
A1B1:
Kiedy przycisk A jest wciśnięty (A=1)?
Kolumna A1B1
RA1B1:
Wciśnięcie przycisku A (A=1) jest konieczne ~> i wystarczające => do tego, by żarówka świeciła się (S=1)
A<=>S = (A1: A=>S)*(B1: A~>S) =1*1 =1
Równoważność A<=>S definiuje tożsamość pojęć A=S:
A=S <=> (A1: A=>S)*(B1: A~>S) = A<=>S
Tożsamość pojęć A=S wymusza tożsamość pojęć ~A=~S (i odwrotnie)
Matematycznie zachodzi tu relacja:
A=S # ~A=~S
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
Odpowiedź na pytanie A1B1 w warunku wystarczającym => jest następująca:
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
A=>S =1
Wciśnięcie przycisku A jest warunkiem wystarczającym => dla świecenia S
Wciśnięcie przycisku A daje nam gwarancję matematyczną => świecenia się żarówki S
Zawsze gdy wciśniemy przycisk A zaświeci się żarówka S
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Kontrprzykład A1’ dla warunku wystarczającego => A musi być fałszem
A1’.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka może ~~> się nie świecić (~S=1)
A~~>~S = A*~S =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie: przycisk A jest wciśnięty (A=1) i żarówka nie świeci się (~S=1)
Dowód:
Zdarzenia A=S i ~A=~S są rozłączne uzupełniając się wzajemnie do dziedziny:
a)
A+~A = D =1
Dziedzina D to zbiór wszystkich możliwych zdarzeń w stosunku do przycisku A
Przycisk A może być wciśnięty A=1 albo nie wciśnięty ~A=1, trzeciej możliwości brak.
Prawo Prosiaczka:
(~A=1)=(A=0)
b)
A*~A =0
Zdarzenia A i ~A są rozłączne tzn. przycisk A nie może być jednocześnie wciśnięty A=1 i nie wciśnięty ~A=1
Prawo Prosiaczka:
(~A=1)=(A=0)
A2B2:
Kiedy przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1)?
Kolumna A2B2
RA2B2:
Brak wciśnięcia przycisku A (~A=1) jest konieczne ~> i wystarczające => dla braku świecenia się żarówki S (~S=1)
~A<=>~S = (A2: ~A~>~S)*(B2: ~A=>~S) =1*1 =1
Równoważność ~A<=>~S definiuje tożsamość pojęć ~A=~S:
~A=~S <=> (A2: ~A~>~S)*(B2: ~A=>~S) = ~A<=>~S
Tożsamość pojęć ~A=~S wymusza tożsamość pojęć A=S (i odwrotnie)
Matematycznie zachodzi tu relacja:
A=S # ~A=~S
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
Odpowiedź na pytanie A2B2 w warunku wystarczającym => to:
B2.
Jeśli przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) to żarówka na 100% => nie świeci się (~S=1)
~A=>~S =1
Brak wciśnięcia przycisku A (~A=1) jest warunkiem wystarczającym => dla braku świecenia żarówki S (~S=1)
Brak wciśnięcia przycisku A (~A=1) daje nam gwarancję matematyczną => braku świecenia się żarówki S (~S=1)
Zawsze, gdy przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1), żarówka nie świeci się (~S=1)
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Kontrprzykład B2’ dla prawdziwego warunku wystarczającego B2 musi być fałszem
B2’.
Jeśli przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) to żarówka może ~~> się świecić (S=1)
~A~~>S = ~A*S =0
Niemożliwe jest zdarzenie: przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) i żarówka S świeci się (S=1)
Podsumowanie:
1.
Istotą operatora równoważności A|<=>S jest gwarancja matematyczna => zarówno po stronie wciśniętego przycisku A (A=1) - zdanie A1, jak i po stronie nie wciśniętego przycisku A (~A=1) - zdanie B2.
2.
W dowolnym operatorze równoważności p|<=>q nie ma miejsca na jakiekolwiek „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” które miało miejsce zarówno w operatorze implikacji prostej p||=>q jak i w operatorze implikacji odwrotnej p||~>q.
3.
Punkt 2 jest odpowiedzią na pytanie:
Dlaczego ziemscy matematycy mając 2500 lat czasu (od Sokratesa) nie zdołali rozszyfrować ani operatora implikacji prostej p||=>q, ani też operatora implikacji odwrotnej p||~>q.
Po prostu, oba operatory implikacji prostej p||=>q i odwrotnej p||~>q to absolutny idiotyzm w świecie techniki i nigdy nie znajdą tu zastosowania, co za chwilkę zobaczymy na przykładzie komputerowego sterowania kierownicą.
4.
Wniosek:
Jedynym operatorem implikacyjnym mającym zastosowanie w świecie techniki jest operator równoważności p|<=>q.
Dowód prawdziwości punktu 4 zademonstruję na dwóch przykładach.
Przykład 1
Sterowanie kierownicą zgodnie z algorytmem równoważności p|<=>q.
Wyobraźmy sobie samochód z kierownicą sterowaną komputerowo.
Algorytm sterowania kołami zgodnie z operatorem równoważności p|<=>q:
A1.
Jeśli kierowca kręci kierownicą (akcja) w prawo (P=1) to na 100% => skręcaj koła w prawo (P=1)
P=>P =1
B2.
Jeśli kierowca kręci kierownicą (akcja) w lewo (L=1) to na 100% => skręcaj koła w lewo (L=1)
L=>L =1
Przykład 2
Sterowanie kierownicą zgodnie z operatorem implikacji prostej p||=>q
Wyobraźmy sobie samochód z kierownicą sterowaną komputerowo.
Algorytm sterowania kołami zgodnie z operatorem równoważności p|<=>q:
A1.
Jeśli kierowca kręci kierownicą (akcja) w prawo (P=1) to na 100% => skręcaj koła w prawo (P=1)
P=>P =1
B2.
Jeśli kierowca kręci kierownicą (akcja) w lewo (L=1) to wywołaj generator cyfr losowych postępując zgodnie z poniższym algorytmem:
„orzełek” - skręcaj kierownicą w lewo zgodnie z rozkazem kierowcy
„reszka” - skręcaj kierownicą w prawo ignorując rozkaz kierowcy
Jak widzimy, operator implikacji prostej p||=>q w świecie techniki to idiotyzm absolutny i nigdy nie znajdzie tu zastosowania.
6.6.2 Operator równoważności S|<=>A w zdarzeniach
Weźmy tabelę prawdy dla naszej równoważności A|<=>S.
Definicja podstawowa równoważności A<=>S:
Równoważność A<=>S to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: A=>S =1 - warunek wystarczający => spełniony (=1)
B1: A~>S =1 - warunek konieczny ~> spełniony (=1)
Stąd mamy:
A<=>S = (A1: A=>S)*(B1: A~>S) =1*1 =1
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p, q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Przyjęty na mocy prawa Kłapouchego punkt odniesienia to:
p=A (przycisk A)
q=S (żarówka S)
Punkt odniesienia A1B1 w zapisie aktualnym {A, S}:
A1: A=>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) wystarczające => dla świecenia S
B1: A~>S =1 - wciśnięcie A jest (=1) konieczne ~> dla świecenia S
A1B1: A<=>S=(A1: A=>S)*(B1: A~>S)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: A=>S =1 = 2:~A~>~S=1 [=] 3: S~>A =1 = 4:~S=>~A =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: A~~>~S=0 = [=] = 4:~S~~>A =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: A~>S =1 = 2:~A=>~S=1 [=] 3: S=>A =1 = 4:~S~>~A =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
B’: = 2:~A~~>S=0 [=] 3: S~~>~A=0
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności tabeli prawdy TR zmienne aktualne (A i S) podstawiono wyłącznie w nagłówku tabeli i jej części głównej, odpowiedzialnej za generowanie zdań warunkowych wchodzących w skład operatora równoważności A|<=>S.
Kod: |
S3 Schemat 3
Fizyczna realizacja równoważności A<=>S w zdarzeniach:
A<=>S=(A1: A=>S)*(B1: A~>S)=1*1=1
S A
------------- ______
-----| Żarówka |-------o o-----
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------
Zmienne związane definicją: A, S
Zmienna wolna: brak
Istotą równoważności jest brak zmiennych wolnych
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TR
Stąd mamy:
Definicja operatora równoważności S|<=>A:
Operator równoważności S|<=>A to złożenie równoważności S<=>A w logice dodatniej (bo A) zdefiniowanej w kolumnie A3B3 oraz równoważności ~S<=>~A w logice ujemnej (bo ~A) zdefiniowanej w kolumnie A4B4
Zauważmy, że definicja równoważności S<=>A opisana kolumną A3B3 przyjmie brzmienie:
A3B3:
Żarówka S świeci się (S=1) wtedy i tylko wtedy gdy przycisk A jest wciśnięty (A=1)
Innymi słowy:
Świecenie się żarówki S (S=1) jest konieczne ~> i wystarczające => do tego, by wciśnięty był przycisk A (A=1)
Zauważmy, że precyzyjnie powyższe zdanie brzmi następująco:
Świecenie się żarówki S (S=1) jest konieczne ~> i wystarczające => do tego, by wnioskować o wciśniętym klawiszu A (A=1)
S<=>A = (A3: S~>A)*(B3: S=>A) =1*1 =1
to samo w zapisie formalnym:
q<=>p = (A3: q~>p)*(B3: q=>p) =1*1 =1
Dlaczego ta precyzja jest tu konieczna?
Wypowiedzmy warunek wystarczający => B3:
B3.
Jeśli żarówka świeci się (S=1) to na 100% => przycisk A jest wciśnięty (A=1)
S=>A =1
to samo w zapisie formalnym:
q=>p =1
Świecenie się żarówki S (S=1) jest wystarczające => do tego, by wnioskować o wciśniętym klawiszu A (A=1)
Zauważmy, że w zdaniu B3 „świecenie się żarówki S” nie jest przyczyną dla skutku „przycisk A jest wciśnięty”
Dowód:
W laboratorium fizyki możemy łatwo zbudować układ S3 i stwierdzić iż rzeczywiście:
Wkręcenie żarówki (świeci) i wykręcenie żarówki (nie świeci) nie powoduje jakiejkolwiek zmiany stanu przycisku A.
Stąd mamy:
Definicja układu jednokierunkowego:
Układ jednokierunkowy to układ, gdzie w zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” nie możemy zamienić przyczyny p ze skutkiem q.
Oznacza to, że skutku q nie możemy traktować jako przyczyny dla zajścia p w zdaniu warunkowym „Jeśli q to p”
Dowód:
Nasz schemat S3
Wniosek:
W przypadku układu jednokierunkowego (nasz schemat S3) możemy jedynie mówić o wnioskowaniu w jakim stanie jest wejście p na podstawie obserwacji wyjścia q.
Nasz schemat S3:
W przypadku układu jednokierunkowego (nasz schemat S3) możemy jedynie mówić o wnioskowaniu w jakim stanie jest wejście A (przycisk A) na podstawie obserwacji wyjścia S (żarówka S).
W praktyce logiki matematycznej to wnioskowanie jest oczywistością, dlatego frazę „o wnioskowaniu” możemy niekiedy pominąć uznając ją jako domyślną w logice matematycznej.
Uwaga:
Zauważmy, że w teorii zbiorów (np. w równoważnościach Pitagorasa) układy jednokierunkowe nie występują, bo zawsze dochodzi tu do losowania elementów z kompletnej, wspólnej dziedziny D zawierającej wszystkie możliwe zbiory p, q, ~p, ~q.
cnd
Po tych wyjaśnieniach wracamy do definicji operatora równoważności S|<=>A
Na mocy tabeli prawdy TR mamy:
Operator równoważności S|<=>A to to układ równań A3B3 i A4B4 dający odpowiedź na pytania o S i ~S:
A3B3:
W jakim stanie może być przycisk A jeśli żarówka będzie się świecić (S=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A3B3
A3B3:
Do tego aby żarówka S świeciła się (S=1) potrzeba ~> i wystarcza => by przycisk A był wciśnięty (A=1)
S<=>A = (A3: S~>A)*(B3: S=>A) =1*1 =1
to samo w zapisie formalnym:
q<=>p = (A3: q~>p)*(B3: q=>p) =1*1 =1
Odpowiedź na pytanie A3B3 w warunku wystarczającym => to:
B3.
Jeśli żarówka S świeci się (S=1) to na 100% => przycisk A jest wciśnięty (A=1)
S=>A =1
to samo w zapisie formalnym:
q=>p =1
Precyzyjnie:
Świecenie się żarówki S (S=1) jest warunkiem wystarczającym => dla wnioskowania o wciśniętym klawiszu A (A=1)
Mniej precyzyjnie:
Świecenie się żarówki S (S=1) jest warunkiem wystarczającym => dla wciśnięcia klawisza A (A=1)
STOP!
Doskonale tu widać, że nauczyciel fizyki za zdanie „mniej precyzyjne” może uczniowi postawić pałę.
Prawdziwość warunku wystarczającego B3 wymusza fałszywość kontrprzykładu B3’:
B3’
Jeśli żarówka S świeci się (S=1) to przycisk A może ~~> nie być wciśnięty (~A=1)
S~~>~A = S*~A =0
to samo w zapisie formalnym:
q~~>~p = q*~p =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie:
Żarówka świeci się (S=1) i przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1)
A4B4:
W jakim stanie może być przycisk A jeśli żarówka nie będzie się świecić (~S=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A4B4
A4B4:
Do tego aby żarówka S nie świeciła się (~S=1) potrzeba ~> i wystarcza => by przycisk A nie był wciśnięty (~A=1)
~S<=>~A = (A4: ~S=>~A)*(B4: ~S~>~A) =1*1 =1
to samo w zapisie formalnym:
~q<=>~p = (A4: ~q=>~p)*(B4: ~q~>~p) =1*1 =1
Odpowiedź na pytanie A4B4 w warunku wystarczającym => to:
A4.
Jeśli żarówka S nie świeci się (~S=1) to na 100% => przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1)
S=>A =1
to samo w zapisie formalnym:
q=>p =1
Precyzyjnie:
Brak świecenia się żarówki S (~S=1) jest warunkiem wystarczającym => dla wnioskowania o nie wciśniętym klawiszu A (~A=1)
Mniej precyzyjnie:
Brak świecenia się żarówki S (~S=1) jest warunkiem wystarczającym => dla nie wciśnięcia klawisza A (~A=1)
STOP!
Doskonale tu widać, że nauczyciel fizyki za zdanie „mniej precyzyjne” może uczniowi postawić pałę.
Prawdziwość warunku wystarczającego A4 wymusza fałszywość kontrprzykładu A4’:
A4’
Jeśli żarówka S nie świeci się (~S=1) to przycisk A może ~~> być wciśnięty (A=1)
S~~>~A = S*~A =0
to samo w zapisie formalnym:
q~~>~p = q*~p =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie:
Żarówka świeci się (S=1) i przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1)
Podsumowanie:
1.
Istotą operatora równoważności S|<=>A jest gwarancja matematyczna => zarówno po stronie świecącej się żarówki (zdanie B3) jak i po stronie nie święcącej się żarówki (zdanie A4).
2.
W dowolnym operatorze równoważności q|<=>p nie ma miejsca na jakiekolwiek „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” które miało miejsce zarówno w implikacji prostej q||=>p jak i w implikacji odwrotnej q||~>p.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 22:15, 19 Wrz 2021, w całości zmieniany 10 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Nie 19:40, 11 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
7.0 Operatory implikacyjne - operator „albo” p|$q
Spis treści
7.0 Operatory implikacyjne - operator „albo”($) p|$q 1
7.1 Geneza spójnika „albo”($) 2
7.1.1 Diagram równoważności w zbiorach 5
7.1.2 Równoważność typu p<=>p 6
7.2 Diagram spójnika „albo”($) 6
7.3 Tabela prawdy spójnika „albo”($) 8
7.3.1 Operator „albo”($) p|$q 10
7.3.2 Zero-jedynkowa definicja spójnika „albo”($) 12
7.4 Odtworzenie spójnika „albo” p$q z definicji ~~> 15
7.0 Operatory implikacyjne - operator „albo”($) p|$q
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
7.1 Geneza spójnika „albo”($)
Zacznijmy od tabeli prawdy równoważności p<=>q:
TR
Definicja równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
Kolumna A1B1:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B2 p~>q) =1*1=1
Czytamy:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja równoważności p<=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja równoważności ~p<=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TR
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład równoważności p<=>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax oraz prawdziwość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
A1B3:
Matematyczna definicja równoważności p<=>q:
Matematyczna definicja równoważności to relacja podzbioru => zachodząca w dwie strony.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q, czyli zbiór p jest podzbiorem => q
B3: q=>p =1 - zajście q jest (=1) wystarczające => dla zajścia p, czyli zbiór q jest podzbiorem => p
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
A1B3: p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p)=1*1=1
Stąd mamy wyprowadzoną definicję tożsamości zbiorów p=q znaną każdemu ziemskiemu matematykowi.
A1B3:
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q i jednocześnie zbiór q jest (=1) podzbiorem => zbioru p
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = A1B3: p<=>q
Dla B3 skorzystajmy z prawa Tygryska:
B3: q=>p = B1: p~>q
Stąd mamy tożsamą definicję tożsamości zbiorów p=q zdefiniowaną kolumną A1B1.
A1B1: Zbiory
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru q (A1) i jednocześnie zbiór p jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru q (B1)
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Relacja podzbioru => = Warunek wystarczający =>
Relacja nadzbioru ~> = Warunek konieczny ~>
Stąd mamy tożsamą definicję tożsamości zbiorów p=q definiowaną kolumną A1B1.
A1B1: Zbiory
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q (A1) i jednocześnie zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1)
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
Stąd mamy:
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
W kolumnie A2B2 łatwo odczytujemy analogiczną definicję tożsamości zbiorów ~p=~q.
A2B2: Zbiory
Definicja tożsamości zbiorów ~p=~q:
Dwa zbiory ~p i ~q są tożsame ~p=~q wtedy i tylko wtedy gdy zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q i jednocześnie zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
A2: ~p~>~q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór ~p jest nadzbiorem ~> zbioru ~q
B2: ~p=>~q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór ~p jest podzbiorem => zbioru ~q
~p=~q <=> (A2: ~p~>~q)*(B2: ~p=>~q) = A2B2: ~p<=>~q
Prawo rachunku zero-jedynkowego:
A1B1: p<=>q = A2B2: ~p<=>~q
Dowód w równaniach algebry Boole’a:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = (A2: ~p~>~q)*(B2: ~p=>~q) = A2B2: ~p<=>~q
bo prawa Kubusia:
A1: p=>q = A2:~p~>~q
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
cnd
Definicja tożsamości logicznej „=”:
A1B1: p<=>q = A2B2:~p<=>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Innymi słowy:
Udowodnienie iż dany układ spełnia definicję równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest tożsame z udowodnieniem iż ten sam układ spełnia definicję równoważności A2B2:~p<=>~q w logice ujemnej (bo ~q), albo odwrotnie.
7.1.1 Diagram równoważności w zbiorach
Prawo rachunku zero-jedynkowego:
A1B1: p<=>q = A2B2: ~p<=>~q
Znaczenie powyższej tożsamości logicznej w przełożeniu na zbiory.
Tożsamość zbiorów p=q definiowana przez:
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p<=>q
wymusza tożsamość zbiorów ~p=~q definiowaną przez:
~p=~q <=> (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = A2B2: ~p<=>~q
(i odwrotnie)
Na tej podstawie łatwo rysujemy diagram równoważności p<=>q w zbiorach:
Kod: |
DR:
Diagram równoważności p<=>q w zbiorach
-------------------------------------------------------------------------
| D - wspólna dziedzina dla p i q |
| p+~p =D =1 | q+~q =D =1 |
| p*~p =[]=0 | q*~q =[]=0 |
-------------------------------------------------------------------------
| Zbiór: p=q # Zbiór: ~p=~q
| A1B1: Równoważność dla p: | A2B2: Równoważność dla ~p |
| p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) [=] ~p<=>~q = (A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) |
| Definiuje tożsamość zbiorów: | Definiuje tożsamość zbiorów: |
| p=q # ~p=~q |
-------------------------------------------------------------------------
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
[=] - tożsamość logiczna
|
7.1.2 Równoważność typu p<=>p
Spójrzmy raz jeszcze na wyprowadzony wyżej diagram równoważności p<=>q w zbiorach.
Zauważmy, że z powodu tożsamości zbiorów p=q wymuszającej tożsamość zbiorów ~p=~q (albo odwrotnie) z powyższego diagramu możemy usunąć zbiór q i równoważność p<=>p dalej musi zachodzić.
Zróbmy to:
Kod: |
DRpp:
Diagram równoważności p<=>p w zbiorach
---------------------------------------------------------------------------
| D (dziedzina) |
| p+~p =D =1 - zbiór ~p jest uzupełnieniem do dziedziny D dla zbioru p |
| p*~p =[]=0 - zbiory p i ~p są rozłączne |
---------------------------------------------------------------------------
: Zbiór: p | Zbiór: ~p |
| A1B1: Równoważność dla p: | A2B2: Równoważność dla ~p |
| p<=>p = (A1: p=>p)*(B1: p~>p) [=] ~p<=>~p = (A2: ~p~>~p)*(B2:~p=>~p) |
| Definiuje zbiór p: | Definiuje zbiór ~p: |
| p=~(~p) - p jest zaprzeczeniem ~p # ~p=~(p) - ~p jest zaprzeczeniem p |
---------------------------------------------------------------------------
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
[=] - tożsamość logiczna
|
Dowód iż zachodzi równoważność dla p:
A1B1: p<=>p = (A1: p=>p)*(B1: p~>p) =1*1 =1
bo:
A1: p=>p =1 - każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego
B1: p~>p =1 - bo każdy zbiór jest nadzbiorem ~> siebie samego
cnd
Dowód iż zachodzi równoważność dla ~p:
A2B2: ~p<=>~p = (A2: ~p~>~p)*(B2:~p=>~p)
bo:
A2: ~p=>~p =1 - każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego
B2: ~p~>~p =1 - bo każdy zbiór jest nadzbiorem ~> siebie samego
cnd
7.2 Diagram spójnika „albo”($)
W nawiązaniu do diagramu równoważności p<=>p mamy tak:
W języku potocznym człowieka czasami zdarza się, iż człowiek nadaje nazwę specjalną zbiorowi/zdarzeniu ~p. Otrzymamy wtedy definicję spójnika „albo”($) p$q w dziewiczej postaci.
Zróbmy to:
Dla q=~p mamy:
Kod: |
DA:
Diagram spójnika „albo”($) w zbiorach/zdarzeniach
-------------------------------------------------------------------------
| D (dziedzina) |
| p+q =D =1 - zbiór q jest uzupełnieniem do dziedziny D dla zbioru p |
| p*q =[]=0 - zbiory p i q są rozłączne |
-------------------------------------------------------------------------
: Zbiór/zdarzenie: p | Zbiór/zdarzenie: q |
| A1B1: Spójnik „albo”($) dla p: | A2B2: Spójnik „albo”($) dla ~p |
| p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) [=] ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q) |
| Stąd mamy: | Stąd mamy: |
| p=~q bo p jest negacją (~)q w D | q=~p bo q jest negacją (~)p w D |
-------------------------------------------------------------------------
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
[=] - tożsamość logiczna
|
W tym momencie łatwo tworzymy tabelę prawdy spójnika „albo”($), będącą szczególnym przypadkiem równoważności p<=>~q.
DA
Definicja spójnika „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku koniecznego ~> jak i wystarczającego => w kierunku od p (p=1) do ~q (~q=1)
A1: p=>~q =1 - zajście p jest wystarczające => dla zajścia ~q (bo ~q=p)
B1: p~>~q =1 - zajście p jest konieczne ~> dla zajścia ~q (bo ~q=p)
Stąd:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
Czytamy:
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
Dowód formalny (na podstawie diagramu DA):
p=~q
Tożsamość zbiorów jest przemienna stąd:
~q=p
Podstawiając do A1 i B1 mamy:
A1: p=>~q = p=>p =1 - bo każdy zbiór/pojęcie jest podzbiorem => siebie samego
B1: p~>~q = p~>p =1 - bo każdy zbiór/pojęcie jest nadzbiorem ~> siebie samego
stąd:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
cnd
Z diagramu DA widać, że nie zachodzi tożsamość zbiorów p i ~p zatem równoważność musi tu być fałszem.
Ogólna definicja równoważności p<=>q:
Równoważność to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
stąd mamy:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1 =1
Z diagramu spójnika „albo”($) widzimy że:
A1: p=>q =0 - zajście nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q bo zbiory p i q są rozłączne
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q bo zbiory p i q są rozłączne
Stąd dla diagramu DA mamy:
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = 0*0 =0
cnd
7.3 Tabela prawdy spójnika „albo”($)
Definicja spójnika „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q):
A1B1:
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku koniecznego ~> jak i wystarczającego => w kierunku od p (p=1) do ~q (~q=1)
A1: p=>~q =1 - zajście p jest wystarczające => dla zajścia ~q (bo ~q=p)
B1: p~>~q =1 - zajście p jest konieczne ~> dla zajścia ~q (bo ~q=p)
Stąd:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p „albo”($) zajdzie q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
Innymi słowy:
Prawą stronę czytamy:
Zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
A1B1: (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =p<=>~q
Stąd mamy tożsamość logiczną:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = p<=>~q
Definicja tożsamości logicznej „=”:
p$q = p<=>~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład spójnika „albo”($) mamy gwarancję matematyczną iż to samo zdanie jest częścią równoważności p<=>~q w logice ujemnej (bo ~q).
Definicja równoważności p<=>~q:
Zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
A1B1: p<=>~q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)
jest w praktyce doskonale znana każdemu człowiekowi
Dowód:
Klikamy na googlach:
„konieczne i wystarczające”
Wyników: 14 500
„koniecznym i wystarczającym”
Wyników: 12 500
„potrzeba i wystarcza”
Wyników: 141 000
Zachodzi matematyczna tożsamość pojęć:
konieczne ~> = potrzebne ~>
Podstawmy definicję spójnika „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
Kod: |
TA
Tabela prawdy spójnika „albo”($) p$q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p, ~q}:
A1: p=>~q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla ~q
B1: p~>~q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla ~q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>~q=1 = 2:~p~>q =1 [=] 3: ~q~>p =1 = 4: q=>~p =1
A’: 1: p~~>q=0 = [=] = 4: q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>~q=1 = 2:~p=>q =1 [=] 3: ~q=>p =1 = 4: q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>~q=0 [=] 3: ~q~~>~p=0
Definicja spójnika „albo” p$q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja spójnika „albo” ~p$~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator „albo” p|$q to układ równań logicznych:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p~>q = p+~q
Wyprowadzenie definicji spójnika „albo”($) w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p$q=(A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = (~p+~q)*(p+q)= ~p*p + ~p*q + ~q*p + ~q*q = p*~q + ~p*q
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p$q = A2B2: ~p$~q = A3B3: q$p = A4B4: ~q$~p = p*~q+~p*q
Gdzie:
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q) = p*~q + ~p*q
A3B3: q$p = (A3: ~q~>p)*(B3:~q=>p) = p*~q + ~p*q
A4B4: ~q$~p=(A4: q=>~p)*(B4: q~>~p) = p*~q + ~p*q
Dowód A2B2, A3B3 i A4B4 pozostawiam czytelnikowi.
Najprostszy dowód tożsamości powyższych kolumn wynika z praw logiki matematycznej: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Prawo Sowy:
Prawdziwość spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TA
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TA
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład spójnika „albo”($) potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax oraz prawdziwość dowolnego zdania serii Bx.
7.3.1 Operator „albo”($) p|$q
Z tabeli TA odczytujemy:
Operator „albo” p|$q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Kolumna A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: p=>~q =1 - zajście p jest wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest konieczne ~> dla zajścia ~q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Stąd:
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p „albo”($) zajdzie q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Zajście p (p=1) jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia ~q (~q=1)
A1B1: p<=>~q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = 1*1 =1
Powyższa równoważność definiuje tożsamość zbiorów/pojęć:
Zbiory:
Zbiór p jest tożsamy ze zbiorem ~q p=~q wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
p=~q <=> (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = p<=>~q
Zdarzenia:
Zdarzenie p jest tożsame ze zdarzeniem ~q p=~q wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
p=~q <=> (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = p<=>~q
Tożsamość zbiorów/pojęć p=~q wymusza tożsamość zbiorów/pojęć ~p=q (albo odwrotnie)
Odpowiedź na pytanie co może się wydarzyć jest zajdzie p w rozpisce na warunek wystarczający =>.
Kolumna A1B1:
A1.
Jeśli zajdzie p (p=1) to na 100% => zajdzie ~q (~q=1)
p=>~q =1
Zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
Zajście p daje nam (=1) gwarancję matematyczną => zajścia ~q
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywy kontrprzykład A1’ i odwrotnie:
A1’.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~~> zajść q (q=1)
p~~>q = p*q =0
Zdarzenia:
Nie jest możliwe (=0) jednoczesne zajście zdarzeń ~~>: p i q
Zbiory:
Nie istnieje (=0) element wspólny zbiorów ~~>: p i q
Wynika to z tożsamości zbiorów/pojęć p=~q która wymusza tożsamość zbiorów ~p=q (albo odwrotnie)
Relacja matematyczna jaka tu zachodzi to:
p=~q # ~p=q
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest zaprzeczeniem drugiej strony
Kolumna A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie ~p (~p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~p~>q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
B2: ~p=>q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) =1*1=1
stąd:
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie ~p „albo”($) zajdzie ~q
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) =1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Zajście ~p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia q
A2B2: ~p<=>q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q)=1*1=1
Powyższa równoważność definiuje tożsamość zbiorów/pojęć:
Zbiory:
Zbiór ~p jest tożsamy ze zbiorem q ~p=q wtedy i tylko wtedy gdy zajście ~p jest konieczne ~> (A2) i wystarczające => (B2) dla zajścia q
~p=q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q) = ~p<=>q
Zdarzenia:
Zdarzenie ~p jest tożsame ze zdarzeniem q ~p=q wtedy i tylko wtedy gdy zajście ~p jest konieczne ~> (A2) i wystarczające => (B2) dla zajścia q
~p=q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q) = ~p<=>q
Tożsamość zbiorów/pojęć ~p=q wymusza tożsamość zbiorów/pojęć p=~q (albo odwrotnie)
Odpowiedź na pytanie co może się wydarzyć jest zajdzie ~p w rozpisce na warunek wystarczający =>.
Kolumna A2B2:
B2.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to na 100% => zajdzie q (q=1)
~p=>q =1
Zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
Zajście ~p daje nam (=1) gwarancję matematyczną => zajścia q
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywy kontrprzykład B2’ i odwrotnie:
B2’.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~~> zajść ~q (~q=1)
~p~~>~q = ~p*~q =0
Zdarzenia:
Nie jest możliwe (=0) jednoczesne zajście zdarzeń ~~>: ~p i ~q
Zbiory:
Nie istnieje (=0) element wspólny zbiorów ~~>: ~p i ~q
Wynika to z tożsamości zbiorów/pojęć ~p=q która wymusza tożsamość zbiorów p=~q (albo odwrotnie)
Relacja matematyczna jaka tu zachodzi to:
~p=q # p=~q
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest zaprzeczeniem drugiej strony
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora „albo” p|$q w logice dodatniej (bo q) jest gwarancja matematyczna => po stronie p (zdanie A1), jak również gwarancja matematyczna => po stronie ~p (zdanie B2).
Nie ma tu mowy o jakimkolwiek „rzucaniu monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” jak to mieliśmy w operatorze implikacji prostej p||=>q czy też w operatorze implikacji odwrotnej p||~>q.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych A2B2 I A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~p i p:
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora „albo” ~p|$~q w logice ujemnej (bo ~q) będzie identyczna jak operatora „albo” p|$q w logice dodatniej (bo q) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
7.3.2 Zero-jedynkowa definicja spójnika „albo”($)
Zapiszmy powyższą analizę w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Definicja symboliczna |Co w logice jedynek
|oznacza
A1B1: p$q=(A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) |
A1: p=>~q =1 |( p=1)=> (~q=1)=1
A1’: p~~>q =0 |( p=1)~~>(q=1) =0
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) |
B2: ~p=> q =1 |(~p=1)=> ( q=1)=1
B2’:~p~~>~q=0 |(~p=1)~~>(~q=1)=0
|
Zauważmy, że zero-jedynkowo tabelę T1 możemy kodować wyłącznie w odniesieniu do spójnika „albo” A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) albo w odniesieniu spójnika „albo” A2B2:~p$~q w logice ujemnej (bo ~q)
Dlaczego tabeli T1 nie możemy kodować z punktem odniesienia ustawionym na warunku wystarczającym A1: p=>~q?
Odpowiedź:
A1B1: p$q=(A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Warunek wystarczający A1: p=>~q nie jest jedynym członem prawdziwym w spójniku „albo” p$q.
Zakodujmy powyższą analizę zero-jedynkowo z punktem odniesienia ustawionym na spójniku „albo” A1B1: p$q
Prawa Prosiaczka:
(p=1)=(~p=0)
(~p=1)=(p=0)
Prawa Prosiaczka możemy stosować wybiórczo do dowolnych zmiennych binarnych.
Dla wygenerowania zero-jedynkowej definicji spójnika „albo” p$q jest potrzebne i wystarczające jedno z praw Prosiaczka pozwalające na eliminację przeczeń w zapisach symbolicznych, bowiem w punkcie odniesienie A1B1: p$q mamy sygnały p i q bez przeczeń.
Potrzebne nam prawo Prosiaczka to:
(~p=1)=(p=0)
(~q=1)=(q=0)
Zakodujmy nasza tabelę T1 zero-jedynkowo:
Kod: |
T2.
Definicja |Co w logice |Punkt odniesienia |Tabela tożsama
symboliczna |Jedynek oznacza |A1B1: p$q |
A1B1: p$q | | | p q p$q
A1: p=>~q =1 |( p=1)=> (~q=1)=1 |( p=1)=> ( q=0)=1 | 1 $ 0 =1
A1’: p~~>q =0 |( p=1)~~>( q=1)=0 |( p=1)~~>( q=1)=0 | 1 $ 1 =0
A2B2:~p$~q | | |
B2: ~p=> q =1 |(~p=1)=> ( q=1)=1 |( p=0)=> ( q=1)=1 | 0 $ 1 =1
B2’:~p~~>~q=0 |(~p=1)~~>(~q=1)=0 |( p=0)~~>( q=0)=0 | 0 $ 0 =0
a b c d e f g h i 1 2 3
| Prawa Prosiaczka |
| (~p=1)=(p=0) |
| (~q=1)=(q=0) |
|
Tabela 123 to zero-jedynkowa definicja spójnika „albo”($) w logice dodatniej (bo p), zwanego krótko spójnikiem „albo”($) p$q
Zakodujmy zero-jedynkowo tabelę T1 z punktem odniesienia ustawionym na równoważności:
A2B2: ~p$~q
Prawo Kubusia z którego tu należy skorzystać to:
(p=1)=(~p=0)
(q=1)=(~q=0)
Uzasadnienie:
Wszystkie zmienne musimy sprowadzić do postaci zanegowanej ~p i ~q bowiem w punkcie odniesienia:
A2B2: ~p$~q
obie zmienne mamy zanegowane.
Kod: |
T3.
Definicja |Co w logice |Punkt odniesienia |Tabela tożsama
symboliczna |Jedynek oznacza |A1B1:~p$~q |
A1B1: p$q | | |~p ~q ~p$~q
A1: p=>~q =1 |( p=1)=> (~q=1)=1 |(~p=0)=> (~q=1)=1 | 0 $ 1 =1
A1’: p~~>q =0 |( p=1)~~>( q=1)=0 |(~p=0)~~>(~q=0)=0 | 0 $ 0 =0
A2B2:~p$~q | | |
B2: ~p=> q =1 |(~p=1)=> ( q=1)=1 |(~p=1)=> (~q=0)=1 | 1 $ 0 =1
B2’:~p~~>~q=0 |(~p=1)~~>(~q=1)=0 |(~p=1)~~>(~q=1)=0 | 1 $ 1 =0
a b c d e f g h i 1 2 3
| Prawa Prosiaczka |
| (~p=1)=(p=0) |
| (~q=1)=(q=0) |
|
Tabela 123 to zero-jedynkowa definicja spójnika „albo”($) w logice ujemnej (bo ~p), zwanego krótko spójnikiem „albo”($) ~p$~q
Zauważmy, że w tabelach T2 i T3 wejściowa definicja spójnika „albo”($) abc jest identyczna, stąd tożsamość kolumn wynikowych 3 w tabelach zero-jedynkowych 123 jest dowodem formalnym poprawności prawa rachunku zero-jedynkowego:
T2: p$q = T3: ~p$~q
Dowód powyższego prawa bezpośrednio w rachunku zero-jedynkowym jest następujący:
Kod: |
Definicja spójnika „albo”($)
p q p$q
A1: 1 $ 1 =0
A1’: 1 $ 0 =1
B2: 0 $ 0 =0
B2’: 0 $ 1 =1
|
Prawo rachunku zero-jedynkowego:
p$q = ~p$~q
Dowód:
Kod: |
Prawo rachunku zero-jedynkowego do udowodnienia:
p$q = ~p$~q
p q p$q ~p ~q ~p$~q
A1: 1 $ 1 =0 0 $ 0 =0
A1’: 1 $ 0 =1 0 $ 1 =1
B2: 0 $ 0 =0 1 $ 1 =0
B2’: 0 $ 1 =1 1 $ 0 =1
1 2 3 4 5 6
|
Tożsamość kolumn wynikowych 3=6 jest dowodem formalnym prawa rachunku zero-jedynkowego:
p$q = ~p$~q
Definicja tożsamości logicznej [=]:
p$q [=] ~p$~q
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej [=] wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej [=] wymusza fałszywość drugiej strony
Z powyższego wynika, że definicja tożsamości logicznej [=] jest tożsama ze spójnikiem równoważności „wtedy i tylko wtedy” <=>.
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja równoważności <=>
p q p<=>q
A: 1<=>1 =1
B: 1<=>0 =0
C: 0<=>0 =1
D: 0<=>1 =0
|
Fakt ten możemy wykorzystać w naszym zero-jedynkowym dowodzie prawa rachunku zero-jedynkowego:
p$q = ~p$~q
Kod: |
Prawo rachunku zero-jedynkowego do udowodnienia:
p$q = ~p$~q
p q p$q ~p ~q ~p$~q p$q<=>~p$~q
A1: 1 $ 1 =0 0 $ 0 =0 1
A1’: 1 $ 0 =1 0 $ 1 =1 1
B2: 0 $ 0 =0 1 $ 1 =0 1
B2’: 0 $ 1 =1 1 $ 0 =1 1
1 2 3 4 5 6 7
|
Same jedynki w kolumnie wynikowej 7 również są dowodem formalnym prawa rachunku zero-jedynkowego:
p$q = ~p$~q
7.4 Odtworzenie spójnika „albo” p$q z definicji ~~>
Weźmy diagram spójnika „albo”($) w zbiorach:
Kod: |
DA:
Diagram spójnika „albo”($) w zbiorach/zdarzeniach
-------------------------------------------------------------------------
| D (dziedzina) |
| p+q =D =1 - zbiór q jest uzupełnieniem do dziedziny D dla zbioru p |
| p*q =[]=0 - zbiory p i q są rozłączne |
-------------------------------------------------------------------------
: Zbiór/zdarzenie: p | Zbiór/zdarzenie: q |
| A1B1: Spójnik „albo”($) dla p: | A2B2: Spójnik „albo”($) dla ~p |
| p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) [=] ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q) |
| Stąd mamy: | Stąd mamy: |
| p=~q - p jest negacją (~)q w D | q=~p - q jest negacją (~)p w D |
-------------------------------------------------------------------------
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
[=] - tożsamość logiczna
|
Definicja wspólnej dziedziny D dla p:
p+q =D =1 - zbiór q jest uzupełnieniem do dziedziny D dla zbioru p
p*q =[] =0 - zbiory p i p są rozłączne
Definicja wspólnej dziedziny D dla q:
q+p =D =1 - zbiór p jest uzupełnieniem do dziedziny dla zbioru q
q*p =[] =0 - zbiory q i q są rozłączne
Przeanalizujmy diagram DA zdarzeniem możliwym ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q.
Tabela prawdy takiej analizy jest następująca:
Kod: |
T1
Analiza spójnika „albo” p$q elementem wspólnym ~~> zbiorów
A1B1:
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)
A1’: p~~>q =0 - nie istnieje (=0) wspólny element ~~> zbiorów p i q (p#q)
A1: p~~>~q=1 - istnieje (=1) wspólny element ~~> zbiorów p i ~q (p=~q)
A2B2:
~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2:~p=>q)
B2’:~p~~>~q=0 - nie istnieje (=0) wspólny element ~~> ~p i ~q (~p#~q)
B2: ~p~~>q =1 - istnieje (=1) wspólny element ~~> zbiorów ~p i q (~p=q)
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest negacją drugiej strony (patrz diagram DR)
„=” - zbiory tożsame
|
Analiza tabeli prawdy T1 - część I
1.
Fałszywość kontrprzykładu A1’:
A1’: p~~>q=0
wymusza prawdziwość warunku wystarczającego => A1 (i odwrotnie):
A1: p=>~q =1 - zbiór p jest podzbiorem => zbioru ~q
Dowód:
Zachodzi tożsamość zbiorów:
~q=p
stąd:
A1: p=>~q = p=>p =1 - bo każdy zbiór/pojęcie jest tożsame z samym sobą
Nanieśmy naszą analizę do tabeli T2.
Kod: |
T2.
A1’: p~~>q =0 - nie istnieje (=0) wspólny element ~~> p i q (bo p#q)
A1: p=>~q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => ~q (bo ~p=q)
B2’:~p~~>~q=0 - nie istnieje (=1) wspólny element ~~> ~p i ~q (bo ~p#~q)
B2: ~p~~>q =1 - istnieje (=1) wspólny element ~~> zbiorów ~p i q (bo ~p=q)
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest negacją drugiej strony (patrz diagram DR)
„=” - zbiory tożsame
|
Analiza tabeli prawdy T1 - część II
1.
Fałszywość kontrprzykładu B2’:
B2’: ~p~~>~q =0
wymusza prawdziwość warunku wystarczającego => B2 (i odwrotnie):
B2: ~p=>q =1
Nanieśmy naszą analizę do tabeli T3.
Kod: |
T3.
A1’: p~~>q =0 - nie istnieje (=0) wspólny element ~~> p i q (bo p#q)
A1: p=>~q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => ~q (bo ~p=q)
B2’:~p~~>~q=0 - nie istnieje (=1) wspólny element ~~> ~p i ~q (bo ~p#~q)
B2: ~p=> q =1 - zbiór ~p jest podzbiorem => zbioru q (bo ~p=q)
Gdzie:
# - dowolna strona znaczka # jest negacją drugiej strony (patrz diagram DR)
„=” - zbiory tożsame
|
Z tabeli T3 odczytujemy spójnika „albo”($) A1B2:
A1: p=>~q =1 - zbiór p jest (=1) podzbiorem => zbioru ~q
B2: ~p=>q =1 - zbiór ~p jest (=1) podzbiorem => zbioru q
A1B2: p$q = (A1: p=>~q)*(B2:~p=>q) =1*1 =1
Dla B2 stosujemy prawo Kubusia:
B2: ~p=>q = B1: p~>~q
Stąd mamy:
Kolumna A1B1 w tabeli prawdy spójnika „albo”($):
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
Stąd mamy:
Definicja spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo p):
Kolumna A1B1:
Spójnik „albo” p$q w logice dodatniej (bo p) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> w kierunku od p do ~q
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = 1*1 =1
Zdefiniowawszy podstawy spójnik „albo”($) A1B1: p$q możemy go podstawić do tabeli prawdy TA.
Kod: |
TA
Tabela prawdy spójnika „albo”($)
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p, ~q}:
A1: p=>~q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla ~q
B1: p~>~q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla ~q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>~q=1 = 2:~p~>q =1 [=] 3: ~q~>p =1 = 4: q=>~p =1
A’: 1: p~~>q=0 = [=] = 4: q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>~q=1 = 2:~p=>q =1 [=] 3: ~q=>p =1 = 4: q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>~q=0 [=] 3: ~q~~>~p=0
Definicja spójnika „albo” p$q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja spójnika „albo” ~p$~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator „albo” p|$q to układ równań logicznych:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Szczegółową analizę operatora „albo” p|$q na podstawie powyższej tabeli mamy w punkcie 7.2.1
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 18:51, 19 Wrz 2021, w całości zmieniany 10 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Nie 19:51, 11 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
7.4 Przykłady operatora „albo” p|$q
Spis treści
7.4 Definicja spójnika „albo” p$q wsparta przykładem M$K 1
7.4.1 Operator „albo” p|$q wsparty przykładem M|$K 6
7.5 Spójnik „albo”($) D$S w zdarzeniach 13
7.5.1 Definicja operatora „albo” D|$S w zdarzeniach 17
7.4 Definicja spójnika „albo” p$q wsparta przykładem M$K
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
W wyjaśnianiu definicji spójnika „albo” p$q i operatora „albo” p|$q wspomożemy się konkretnym przykładem z teorii zbiorów {M$K), mającym przełożenie 1:1 na logikę formalną {p$q} pozwalającym łatwo zrozumieć o co tu chodzi.
Przykład:
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „albo”($) kobietą (K=1)
M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) =1*1 =1
Przyjmijmy dziedzinę minimalną:
C (człowiek) - zbiór wszystkich ludzi
Stąd mamy definicję dziedziny:
M+K = C =1 - bo zbiór kobiet (K) jest uzupełnieniem do dziedziny dla zbioru mężczyzn (M)
M*K =[] =0 - bo zbiór mężczyzn (M) jest rozłączny ze zbiorem kobiet (K)
Obliczamy przeczenia zbiorów rozumiane jako ich uzupełnienia do dziedziny:
~M = [C-M] = [M+K-M] =K
~K = [C-K] = [M+K-K]=M
to samo po zamianie argumentów w tożsamości zbiorów:
M = ~K - człowiek jest mężczyzną (M=1) wtedy i tylko wtedy gdy nie jest kobietą (~K=1)
K=~M - człowiek jest kobietą (K=1) wtedy i tylko wtedy gdy nie jest mężczyzną (~M=1)
Narysujmy diagram w zbiorach pasujący do tego zdania.
Diagram spójnika „albo” p$q wspomagany przykładem o mężczyźnie (M) i kobiecie (K)
Kod: |
DA:
Diagram spójnika „albo” p$q w zbiorach/zdarzeniach
--------------------------------------------------------------------------
| D (dziedzina) |
| p+q =D =1 - zbiór q jest uzupełnieniem do dziedziny D dla zbioru p |
| p*q =[]=0 - zbiory p i q są rozłączne |
| Podstawmy nasz przykład: |
| p=M - zbiór wszystkich mężczyzn |
| q=K - zbiór wszystkich kobiet |
| Dla zmiennych aktualnych M (mężczyzna) i K (kobieta) mamy: |
| C (człowiek) - zbiór wszystkich ludzi |
| M+K =C =1 - zbiór K jest uzupełnieniem do dziedziny C dla M |
| M*K =[]=0 - zbiór M jest rozłączny ze zbiorem K w dziedzinie C |
--------------------------------------------------------------------------
: Zbiór: p=M (mężczyzna) | Zbiór: q=K (kobieta) |
| A1B1: Spójnik „albo”($) dla p: | A2B2: Spójnik „albo”($) dla ~p |
| p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) [=] ~p$~q = (A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) |
| M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) [=] ~M$~K = (A2:~M~>K)*(B2:~M=>K) |
| Dla p=M i q=K mamy: | Dla p=M i q=K mamy: |
| p=~q - p jest negacją (~)q w D # q=~p - q jest negacją (~)p w D |
| M=~K - M jest negacją (~)K w C # K=~M - K jest negacją (~)M w C |
--------------------------------------------------------------------------
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
[=] - tożsamość logiczna
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dowód iż p i q musi być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
Przepiszmy trzy ostatnie linie diagramu DA popełniając błąd podstawienia:
Kod: |
DA
--------------------------------------------------------------------------
| Dla p=M i q=K mamy: | Dla p=K i q=M (błąd podstawienia) |
| p=~q - p jest negacją (~)q w D # q=~p - q jest negacją (~)p w D |
| M=~K - M jest negacją (~)K w C # M=~K - M jest negacją (~)K w C |
--------------------------------------------------------------------------
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
|
W ostatniej linii mamy tożsamość zbiorów:
M=~K [=] M=~K
Czyli:
Definicja znaczka # leży w gruzach bo popełniono błąd podstawienia co widać w diagramie
cnd
Definicja podstawowa spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Spójnik „albo” p$q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> w kierunku od p do ~q
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = 1*1 =1
Tabela prawdy spójnika „albo” p$q wsparta przykładem M$K
Kod: |
TA:
Tabela prawdy spójnika „albo”($)
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>~q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla ~q
B1: p~>~q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla ~q
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1=1
Dla naszego przykładu mamy punkt odniesienia:
p=M (mężczyzna)
q=K (kobieta)
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym {M,K}:
A1: M=>~K =1 - bycie mężczyzną jest wystarczające => by nie być kobietą
B1: M~>~K=1 - bycie mężczyzną jest konieczne ~> by nie być kobietą
A1B1: M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) =1*1 =1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>~q=1 = 2:~p~>q =1 [=] 3: ~q~>p =1 = 4: q=>~p =1
A: 1: M=>~K=1 = 2:~M~>K =1 [=] 3: ~K~>M =1 = 4: K=>~M =1
A’: 1: p~~>q=0 = [=] = 4: q~~>p =0
A’: 1: M~~>K=0 = [=] = 4: K~~>M =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>~q=1 = 2:~p=>q =1 [=] 3: ~q=>p =1 = 4: q~>~p =1
B: 1: M~>~K=1 = 2:~M=>K =1 [=] 3: ~K=>M =1 = 4: K~>~M =1
B’: = 2:~p~~>~q=0 [=] 3: ~q~~>~p=0
B’: = 2:~M~~>~K=0 [=] 3: ~K~~>~M=0
Definicja spójnika „albo” p$q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja spójnika „albo” ~p$~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator „albo” p|$q to układ równań logicznych:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TA
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TA
Uwaga:
Tabela TA zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w spójniku „albo”($)
Zdania w tabeli TA mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli TA.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
Definicja podstawowa spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Spójnik „albo” p$q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> w kierunku od p do ~q
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = 1*1 =1
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p „albo”($) zajdzie q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = 1*1 =1
Trzeciej możliwości brak
Prawą stronę czytamy:
Do tego aby zaszło p potrzeba ~> i wystarcza => aby zaszło ~q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = 1*1 =1
Nasz przykład:
A1B1: M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) = 1*1 =1
Lewą stronę czytamy:
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M) albo($) kobietą (K)
A1B1: M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) = 1*1 =1
Trzeciej możliwości brak
Prawą stronę czytamy:
Aby być mężczyzną (M=1) potrzeba ~> (B1) i wystarcza => (A1) iż nie jest się kobietą (~K=1)
A1B1: M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) = 1*1 =1
Definicja tożsamości zbiorów:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i jednocześnie zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Wniosek:
W spójniku „albo” p$q zachodzi tożsamość zbiorów:
p=~q
Stąd mamy tożsamą równoważność p<=>~q prawdziwą:
p<=>~q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = p$q
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie ~q
p<=>~q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
Prawą stronę powyższej równoważności czytamy:
Do tego aby zaszło p potrzeba ~> i wystarcza => aby zaszło ~q
p<=>~q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
Nasz przykład:
A1B1: M<=>~K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) = M$K
Lewą stronę czytamy:
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) wtedy i tylko wtedy gdy nie jest kobietą (~K=1)
M<=>~K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) =1*1 =1
Prawą stronę powyższej równoważności czytamy:
Aby być mężczyzną (M=1) potrzeba ~> (B1) i wystarcza => (A1) iż nie jest się kobietą (~K=1)
M<=>~K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) = 1*1 =1
Definicja spójnika „albo” ~p$~q w logice ujemnej (bo ~q):
Kolumna A2B2:
Spójnik „albo” ~p$~q w logice ujemnej (bo ~q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> w kierunku od ~p do q
A2: ~p~>q =1 - zajście ~p jest konieczne ~> dla zajścia q
B2: ~p=>q =1 - zajście ~p jest wystarczające => dla zajścia q
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) =1*1 =1
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie ~p „albo”($) zajdzie ~q
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) =1*1 =1
Trzeciej możliwości brak
Prawą stronę czytamy:
Do tego aby zaszło ~p potrzeba ~> i wystarcza => aby zaszło q
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) =1*1 =1
Nasz przykład:
A2B2: ~M$~K = (A2: ~M~>K)*(B2: ~M=>K) =1*1 =1
Lewą stronę czytamy:
Dowolny człowiek nie jest mężczyzną (~M=1) albo($) nie jest kobietą (~K=1)
A2B2: ~M$~K = (A2: ~M~>K)*(B2: ~M=>K) =1*1 =1
Trzeciej możliwości brak
Prawą stronę czytamy:
Aby nie być mężczyzną (~M=1) potrzeba ~> i wystarcza => iż jest się kobietą (K=1)
A1B1: M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) = 1*1 =1
Definicja tożsamości zbiorów:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i jednocześnie zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Wniosek:
W spójniku „albo” ~p$~q zachodzi tożsamość zbiorów:
~p=q
Stąd mamy tożsamą równoważność ~p<=>q prawdziwą:
A2B2: ~p<=>q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) = p$q
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie ~p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
A2B2: ~p<=>q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) =1*1 =1
Prawą stronę powyższej równoważności czytamy:
Do tego aby zaszło ~p potrzeba ~> i wystarcza => aby zaszło q
A2B2: ~p<=>q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) =1*1 =1
Nasz przykład:
A2B2: ~M<=>K = (A2: ~M~>K)*(B2: ~M=>K) = M$K
Lewą stronę czytamy:
Dowolny człowiek nie jest mężczyzną (~M=1) wtedy i tylko wtedy gdy jest kobietą (K=1)
A2B2: ~M<=>K = (A2: ~M~>K)*(B2: ~M=>K) =1*1 =1
Prawą stronę powyższej równoważności czytamy:
Aby nie być mężczyzną (~M=1) potrzeba ~> (A2) i wystarcza => (B2) iż jest się kobietą (K=1)
A2B2: ~M<=>K = (A2: ~M~>K)*(B2: ~M=>K) =1*1 =1
7.4.1 Operator „albo” p|$q wsparty przykładem M|$K
Zacznijmy od definicji spójnika „albo” p$q wspartego przykładem M$K
Definicja podstawowa spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Spójnik „albo” p$q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> w kierunku od p do ~q
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = 1*1 =1
Diagram spójnika „albo” p$q wspomagany przykładem o mężczyźnie (M) i kobiecie (K)
Kod: |
DA:
Diagram spójnika „albo” p$q w zbiorach (zdarzeniach)
--------------------------------------------------------------------------
| D (dziedzina) |
| p+q =D =1 - zbiór q jest uzupełnieniem do dziedziny D dla zbioru p |
| p*q =[]=0 - zbiory p i q są rozłączne |
| Podstawmy nasz przykład: |
| p=M - zbiór wszystkich mężczyzn |
| q=K - zbiór wszystkich kobiet |
| Dla zmiennych aktualnych M (mężczyzna) i K (kobieta) mamy: |
| C (człowiek) - zbiór wszystkich ludzi |
| M+K =C =1 - zbiór K jest uzupełnieniem do dziedziny C dla M |
| M*K =[]=0 - zbiór M jest rozłączny ze zbiorem K w dziedzinie C |
--------------------------------------------------------------------------
: Zbiór: p=M (mężczyzna) | Zbiór: q=K (kobieta) |
| A1B1: Spójnik „albo”($) dla p: | A2B2: Spójnik „albo”($) dla ~p |
| p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) [=] ~p$~q = (A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) |
| M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) [=] ~M$~K = (A2:~M~>K)*(B2:~M=>K) |
| Dla p=M i q=K mamy: | Dla p=M i q=K mamy: |
| p=~q - p jest negacją (~)q w D # q=~p - q jest negacją (~)p w D |
| M=~K - M jest negacją (~)K w C # K=~M - K jest negacją (~)M w C |
--------------------------------------------------------------------------
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
[=] - tożsamość logiczna
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Tabela prawdy spójnika „albo” p$q wsparta przykładem M$K
Kod: |
TA:
Tabela prawdy spójnika „albo”($):
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>~q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla ~q
B1: p~>~q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla ~q
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1=1
Dla naszego przykładu mamy punkt odniesienia:
p=M (mężczyzna)
q=K (kobieta)
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym {M,K}:
A1: M=>~K =1 - bycie mężczyzną jest wystarczające => by nie być kobietą
B1: M~>~K=1 - bycie mężczyzną jest konieczne ~> by nie być kobietą
A1B1: M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) =1*1 =1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>~q=1 = 2:~p~>q =1 [=] 3: ~q~>p =1 = 4: q=>~p =1
A: 1: M=>~K=1 = 2:~M~>K =1 [=] 3: ~K~>M =1 = 4: K=>~M =1
A’: 1: p~~>q=0 = [=] = 4: q~~>p =0
A’: 1: M~~>K=0 = [=] = 4: K~~>M =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>~q=1 = 2:~p=>q =1 [=] 3: ~q=>p =1 = 4: q~>~p =1
B: 1: M~>~K=1 = 2:~M=>K =1 [=] 3: ~K=>M =1 = 4: K~>~M =1
B’: = 2:~p~~>~q=0 [=] 3: ~q~~>~p=0
B’: = 2:~M~~>~K=0 [=] 3: ~K~~>~M=0
Definicja spójnika „albo” p$q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja spójnika „albo” ~p$~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator „albo” p|$q to układ równań logicznych:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TA
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TA
Uwaga:
Tabela TA zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w spójniku „albo”($)
Zdania w tabeli TA mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli TA.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
Definicja dowolnego operatora implikacyjnego p||?q:
Operator implikacyjny p||?q to odpowiedź na pytanie co się stanie jeśli zajdzie p oraz co się stanie jeśli zajdzie ~p
Kolumna A1B1:
Definicja spójnika „albo” p$q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Kolumna A2B2:
Definicja spójnika „albo” ~p$~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator „albo” p|$q w logice dodatniej (bo p) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dających odpowiedź na pytanie o p i ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q w logice ujemnej (bo ~p) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~p i p
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
W rachunku zero-jedynkowym zachodzi tożsamość logiczna.
1.
A1B1: p$q = A2B2:~p$~q
Definicja tożsamości logicznej:
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Innymi słowy
Udowodnienie iż dany układ spełnia definicję spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q) jest tożsame z udowodnieniem iż ten sam układ spełnia definicję spójnika „albo” ~p$~q w logice ujemnej (bo ~q), albo odwrotnie.
A1B1: p$q = A2B2:~p$~q
Na mocy definicji operatorów logicznych p|$q i ~p|$~q widzimy, że udowodnienie prawdziwości 1 pociąga za sobą prawdziwość 2:
2.
p|$q = ~p|$~>~q
cnd
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość:
Warunek wystarczający => = relacja[b] podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = [b]relacja nadzbioru ~>
Operator „albo” p|$q w logice dodatniej (bo p) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dających odpowiedź na pytanie o p i ~p
Kolumna A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: p=>~q =1 - zajście p jest wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest konieczne ~> dla zajścia ~q
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) =1*1=1
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) = p<=>~q
Powyższe równanie logiczne definiuje tożsamość zbiorów:
p=~q
Odpowiedź na pytanie co może się wydarzyć jest zajdzie p w rozpisce na warunek wystarczający =>.
Kolumna A1B1:
A1.
Jeśli zajdzie p (p=1) to na 100% => zajdzie ~q (~q=1)
p=>~q =1
Zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
Dowód:
Zachodzi tożsamość zbiorów/pojęć:
p=~q
stąd:
p=>~q = ~q=>~q =1 - bo każdy zbiór/pojęcie jest podzbiorem => siebie samego
cnd
Zbiory:
Jeśli dowolny element należy do zbioru p to na 100 => należy do zbioru ~q
p=>q =1
Dowód:
Zachodzi tożsamość zbiorów:
p=~q
stąd:
p=>~q = p=>p =1 - bo każdy zbiór jest podzbiorem => siebie samego
cnd
Przynależność dowolnego elementu do zbioru p jest wystarczająca => do tego, aby ten element należał do zbioru ~q
Przynależność dowolnego elementu do zbioru p daje nam gwarancję matematyczną => iż ten element należy do zbioru ~q
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Nasz przykład:
A1.
Jeśli dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) to na 100% => nie jest kobietą (~K=1)
M=>~K =1
Bycie mężczyzną (M=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż nie jesteśmy kobietą (~K=1)
Oczywistość z powodu tożsamości zbiorów:
M=~K
Zdarzenia:
Zajście zdarzenia p jest warunkiem wystarczającym => dla zajścia zdarzenia ~q
p=>~q =1
Dowód:
Zachodzi tożsamość pojęć:
p=~q
stąd:
p=>~q = p=>p =1 - bo każde pojęcie jest podzbiorem => siebie samego
cnd
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywy kontrprzykład A1’ i odwrotnie:
A1’.
Jeśli zajdzie p (p=1) to może ~~> zajść q (q=1)
p~~>q = p*q =[] =0 - bo zbiory/zdarzenia p i q są rozłączne
Dowód:
Z diagramu DA odczytujemy:
p=~q
stąd:
p~~>q = ~q~~>q = ~q*q = [] =0
cnd
Zbiory:
A1’
Jeśli dowolny element należy do zbioru p to może ~~> należeć do zbioru q
p~~>q = p*q =[] =0 - bo zbiory/zdarzenia p i q są rozłączne
Nie istnieje (=0) element wspólny zbiorów ~~> p i q, bo zbiory p i q są rozłączne.
Nasz przykład:
A1’
Jeśli dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) to może ~~> być kobietą (K=1)
M~~>K = M*K =[] =0
Nie istnieje wspólny element zbioru mężczyzna (M=1) i kobieta K (K=1) bo zbiory M i K są rozłączne.
Zdarzenia:
Nie jest możliwe (=0) jednoczesne zajście zdarzeń ~~> p i q bo zdarzenia p i q są rozłączne
Kolumna A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie ~p (~p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~p~>q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
B2: ~p=>q =1 - zajście ~p jest wystarczające => dla zajścia q
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) =1*1=1
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna:
A2B2: ~p$~q = (A2: ~p~>q)*(B2: ~p=>q) = ~p<=>q
Powyższe równanie logiczne definiuje tożsamość zbiorów:
~p=q
Odpowiedź na pytanie co może się wydarzyć jest zajdzie ~p w rozpisce na warunek wystarczający =>.
Kolumna A2B2:
B2.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to na 100% => zajdzie q (q=1)
~p=>q =1
Dowód:
Zachodzi tożsamość zbiorów/pojęć:
~p=q
stąd:
~p=>q = q=>q =1 - bo każdy zbiór/pojęcie jest podzbiorem => siebie samego
cnd
Zbiory:
B2.
Jeśli dowolny element należy do zbioru ~p to na 100% => należy do zbioru q
~p=>q =1
Przynależność dowolnego elementu do zbioru ~p jest wystarczająca => aby ten element należał do zbioru q
Przynależność dowolnego elementu do zbioru ~p daje nam gwarancję matematyczną => iż ten element należy do zbioru q
Oczywistość wobec tożsamości zbiorów:
~p=q
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Nasz przykład:
B2.
Jeśli dowolny człowiek nie jest mężczyzną (~M=1) to na 100% => jest kobietą (K=1)
~M=>K=1
Nie bycie mężczyzną (~M=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż jesteśmy kobietą (K=1)
Zdarzenia:
Jeśli zajdzie zdarzenie ~p to na 100% => zajdzie zdarzenie q
~p=>q =1
Zajście ~p jest wystarczające => dla zajścia q
Dowód:
Zachodzi tożsamość zdarzeń:
~p=q
stąd:
~p=>q = q=>q =1 - bo każde zdarzenie jest podzbiorem => siebie samego
Prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywy kontrprzykład B2’ i odwrotnie:
B2’.
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to może ~~> zajść ~q (~q=1)
~p~~>~q = ~p*~q =[] =0 - bo zbiory/zdarzenia ~p i ~q są rozłączne
Zbiory:
B2’.
Jeśli dowolny element należy do zbioru ~p to może ~~> należeć do zbioru ~q
~p~~>~q = ~p*~q =[] =0 - bo zbiory ~p i ~q są rozłączne
Dowód:
Zachodzi tożsamość zbiorów:
~p=q
stąd:
~p~~>~q = q~~>~q = q*~q =[] =0
cnd
Nasz przykład:
Jeśli dowolny człowiek nie jest mężczyzną (~M=1) to może ~~> nie być kobietą (~K=1)
~M~~>~K = ~K*~K =[] =0
Nie istnieje wspólny element zbiorów „nie mężczyzna” ~M i „nie kobieta” ~K
Dowód:
W dziedzinie C (człowiek) zachodzi tożsamość zbiorów:
~M=K
stąd mamy:
B2’: ~M~~>~K = K~~>~K = K*~K =[] =0
cnd
Zdarzenia:
Nie jest możliwe (=0) jednoczesne zajście zdarzeń ~~>: ~p i ~q
~p~~>~q = ~p*~q =[] =0
Dowód:
Zachodzi tożsamość pojęć:
~p=q
stąd:
~p~~>~q = q~~>~q = q*~q =[] =0
cnd
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora „albo” p|$q jest gwarancja matematyczna => po stronie p (zdanie A1), jak również gwarancja matematyczna => po stronie ~p (zdanie B2).
Nie ma tu mowy o jakimkolwiek „rzucaniu monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” jak to mieliśmy w operatorze implikacji prostej p||=>q czy też w operatorze implikacji odwrotnej p||~>q.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora „albo” ~p|$~q w logice ujemnej (bo ~p) będzie identyczna jak operatora „albo” p|$q w logice dodatniej (bo p) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
7.5 Spójnik „albo”($) D$S w zdarzeniach
Przykład którym się posłużymy to:
Dowolny człowiek może dotrzymać słowa (D=1) „albo”($) skłamać (S=1)
D$S =1
Trzeciej możliwości brak.
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Definicja symboliczna operatora „albo” p|$q:
Kod: |
A1B1:
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
p$q =(A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Co może się wydarzyć jeśli zajdzie p?
A1: p=>~q =1 - zajście p jest wystarczające => dla zajścia ~q
A1’: p~~>q =0 - prawdziwy A1 wymusza fałszywy kontrprzykład A1’ i odwrotnie
A2B2:
A2: ~p~> q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
B2: ~p=> q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
~p|~>~q =(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=1*~(0)=1*1=1
Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
B2: ~p=> q =1 - zajście ~p jest wystarczające => dla zajścia q
B2’:~p~~>~q=0 - prawdziwy B2 wymusza fałszywy kontrprzykład B2’ i odwrotnie
|
Definicja logiki matematycznej w algebrze Kubusia:
Logika matematyczna to matematyczny opis nieznanego tzn. nieznanej przyszłości albo nieznanej przeszłości.
Nie ma żadnej logiki matematycznej w świecie znanych, zaistniałych faktów, których żadna logika matematyczna nie ma prawa zmienić!
Przykładowo, wiemy że ktoś taki jak Hitler żył i wiemy co uczynił.
Czy istnieje logika matematyczna, która mogłaby to zmienić?
Oczywiście NIE.
Poniższy dialog D1 jest opisem nieznanej przyszłości rodem z przedszkola, tak więc tu logika matematyczna z definicji doskonale działa.
Udajmy się do przedszkola.
Dialog D1
Pani:
1.
Jutro pójdziemy do kina
D=K
Co w logice jedynek oznacza:
D=1 <=>K=1
Czytamy:
Pani dotrzyma słowa (D=1) wtedy i tylko wtedy gdy jutro pójdziemy do kina (K=1)
D=K
Co w logice jedynek oznacza:
D=1 <=>K=1
… a kiedy pani nie dotrzyma słowa?
Negujemy równanie 1 stronami:
~D=~K
co w logice jedynek oznacza:
~D=1 <=>~K=1
Czytamy:
2’
Pani nie dotrzyma słowa (~D=1) wtedy i tylko wtedy gdy jutro nie pójdziemy do kina (~K=1)
~D=~K
co w logice jedynek oznacza:
~D=1 <=>~K=1
Zróbmy teraz podstawienie rodem z języka potocznego:
S (pani skłamie) = ~D (pani nie dotrzyma słowa ~D)
S = ~D
co w logice jedynek oznacza:
S=1 <=> ~D=1
W tym momencie zdanie tożsame do 2’ będzie brzmiało:
2.
Pani skłamie (S=1) wtedy i tylko wtedy gdy jutro nie pójdziemy do kina (~K=1)
S=~K
co w logice jedynek oznacza:
S=1 <=> ~K=1
Matematyczna relacja między pojęciami:
D = dotrzyma słowa
S = skłamie
to oczywista relacja spójnika „albo”($) którą możemy przedstawić na diagramie spójnika „albo”($):
Kod: |
DA:
Diagram spójnika „albo”($) w dialogu D1
Można wyłącznie dotrzymać słowa (D=1) „albo”($) skłamać (S=1)
Trzeciej możliwości brak.
--------------------------------------------------------------------------
| DZ (dziedzina) |
| D+S =DZ=1 - zdarzenie S jest uzupełnieniem do dziedziny DZ dla D |
| D*S =[]=0 - zdarzenia D i S są rozłączne |
--------------------------------------------------------------------------
: Zdarzenie: D (dotrzyma słowa) | Zdarzenie: S (skłamie) |
| A1B1: Spójnik „albo”($) dla D: | A2B2: Spójnik „albo”($) dla ~D |
| D$S = (A1: D=>~S)*(B1: D~>~S) [=] ~D$~S = (A2: ~D~>S)*(B2:~D=>S) |
| Stąd mamy: | Stąd mamy: |
| D=~S - D jest negacją (~) S w DZ # S=~D - S jest negacją (~) D w DZ |
--------------------------------------------------------------------------
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
[=] - tożsamość logiczna
|
Definicja podstawowa spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo p):
Spójnik „albo”($) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku koniecznego ~> jak i wystarczającego => w kierunku od p (p=1) do zanegowanego q (~q=1)
A1: p=>~q =1 - zajście p jest wystarczające => dla zajścia ~q (bo ~q=p)
B1: p~>~q =1 - zajście p jest konieczne ~> dla zajścia ~q (bo ~q=p)
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
Nasz przykład:
Definicja podstawowa spójnika „albo” D$S w logice dodatniej (bo D):
Spójnik „albo”($) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku koniecznego ~> jak i wystarczającego => w kierunku od D (D=1) do zanegowanego S (~S=1)
A1: D=>~S =1 - dotrzymanie słowa (D=1) wystarcza => aby nie skłamać (~S=1)
B1: D~>~S =1 - dotrzymanie słowa (D=1) jest konieczne ~> by nie skłamać (~S=1)
A1B1: D$S = (A1: D=>~S)*(B1: D~>~S) =1*1 =1
Lewą stronę czytamy:
Pani może dotrzymać słowa (D=1) „albo”($) skłamać (S=1) - trzeciej możliwości brak
D$S = (A1: D=>~S)*(B1: D~>~S) =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Do tego aby pani dotrzymała słowa (D=1) jest potrzebne ~> i wystarczające =>, aby nie skłamała.
D$S = (A1: D=>~S)*(B1: D~>~S) =1*1 =1
Podstawmy parametry aktualne {D,S} A1 I B1 do tabeli prawdy spójnika „albo”($) p$q
Kod: |
TA:
Tabela prawdy spójnika „albo”($)
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym:
A1: p=>~q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla ~q
B1: p~>~q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla ~q
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1=1
Dla naszego przykładu mamy punkt odniesienia:
p=D (pani dotrzyma słowa: D=1)
q=S (pani skłamie: S=1)
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie aktualnym:
A1: D=>~S =1 - dotrzymanie słowa (D=1) wystarcza => aby nie skłamać (~S=1)
B1: D~>~S =1 - dotrzymanie słowa (D=1) jest konieczne ~> by nie skłamać (~S=1)
A1B1: D$S = (A1: D=>~S)*(B1: D~>~S) =1*1 =1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>~q=1 = 2:~p~>q =1 [=] 3: ~q~>p =1 = 4: q=>~p =1
A: 1: D=>~S=1 = 2:~D~>S =1 [=] 3: ~S~>D =1 = 4: S=>~D =1
A’: 1: p~~>q=0 = [=] = 4: q~~>p =0
A’: 1: D~~>S=0 = [=] = 4: S~~>D =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>~q=1 = 2:~p=>q =1 [=] 3: ~q=>p =1 = 4: q~>~p =1
B: 1: D~>~S=1 = 2:~D=>S =1 [=] 3: ~S=>D =1 = 4: S~>~D =1
B’: = 2:~p~~>~q=0 [=] 3: ~q~~>~p=0
B’: = 2:~D~~>~S=0 [=] 3: ~S~~>~D=0
Równanie operatora „albo” p|$q:
A1B1: A2B2:
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = (A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) = ~p$~q
Operator „albo” p|$q to układ równań logicznych:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla poprawienia czytelności powyższej tabeli zmienne aktualne D i S podstawiono wyłącznie w nagłówku tabeli oraz w części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Prawo Sowy:
Prawdziwość spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TA
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią spójnika „albo”($) A1B1: p$q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TA
Uwaga:
Tabela TA zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w spójniku „albo”($)
Zdania w tabeli TA mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli TA.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
7.5.1 Definicja operatora „albo” D|$S w zdarzeniach
Kod: |
DA:
Diagram spójnika „albo”($) w zdarzeniach dla naszego przykładu
-------------------------------------------------------------------------
| DZ (dziedzina) |
| D+S =DZ =1 - zdarzenie S jest uzupełnieniem do DZ dla zdarzenia D |
| D*S =[]=0 - zdarzenia D i S są rozłączne |
--------------------------------------------------------------------------
: Zdarzenie: D (dotrzyma słowa) | Zdarzenie: S (skłamie) |
| A1B1: Spójnik „albo”($) dla D: | A2B2: Spójnik „albo”($) dla ~D |
| D$S = (A1: D=>~S)*(B1: D~>~S) [=] ~D$~S = (A2: ~D~>S)*(B2:~D=>S) |
| Stąd mamy: | Stąd mamy: |
| D=~S - D jest negacją (~)S w DZ # S=~D - S jest negacją (~)D w DZ |
--------------------------------------------------------------------------
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony
[=] - tożsamość logiczna
|
Operator „albo” p|$q to układ równań logicznych:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Innymi słowy w przełożeniu na nasz przykład:
Operator „albo” D|$S to odpowiedź na dwa pytania A1B1 i A2B2:
Kolumna A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli pani dotrzyma słowa (D=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: D=>~S =1 - dotrzymanie słowa (D=1) wystarcza => aby nie skłamać (~S=1)
B1: D~>~S =1 - dotrzymanie słowa (D=1) jest konieczne ~> by nie skłamać (~S=1)
A1B1: D$S = (A1: D=>~S)*(B1: D~>~S) =1*1 =1
Odpowiedź na pytanie co może się wydarzyć jest zajdzie D w rozpisce na warunek wystarczający =>:
Kolumna A1B1:
A1.
Jeśli pani dotrzyma słowa (D=1) to na 100% => nie skłamie (~S=1)
D=>~S =1
Dotrzymanie słowa (D=1) jest warunkiem wystarczającym => dla nie skłamania (~S=1)
Dotrzymanie słowa (D=1) daje nam gwarancję matematyczną => nie skłamania (~S=1)
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Matematycznie zachodzi tożsamość (patrz diagram DA):
~S=D
stąd:
A1: D=>~S = D=>D =1 - bo każdy zbiór/pojęcie jest podzbiorem => siebie samego
cnd
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywy kontrprzykład A1’ i odwrotnie:
A1’.
Jeśli pani dotrzyma słowa (D=1) to może ~~> skłamać (S=1)
D~~>S = D*S =[] =0
Nie jest możliwe (=0) aby pani jednocześnie dotrzymała słowa (D=1) i skłamała (S=1), bo pojęcia D (dotrzyma słowa) i S (skłamie) są rozłączne, można dotrzymać słowa (D=1) „albo”($) skłamać, trzeciej możliwości brak.
Dowód:
Matematycznie zachodzi tożsamość S=~D (patrz diagram DA), stąd:
A1’: D~~>S = D~~>~D = D*~D =[] =0
cnd
Kolumna A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli pani dotrzyma nie słowa (~D=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~D~>S =1 - nie dotrzymanie słowa (~D=1) jest konieczne ~> by skłamać (S=1)
B2: ~D=>S =1 - nie dotrzymanie słowa (~D=1) jest wystarczające => by skłamać (S=1)
A2B2: ~D$~S = (A2: ~D~>S)*(B2: ~D=>S) =1*1=1
Odpowiedź na pytanie co może się wydarzyć jest pani nie dotrzyma słowa (~D=1) w rozpisce na warunek wystarczający =>:
B2.
Jeśli pani nie dotrzyma słowa (~D=1) to na 100% => skłamie (S=1)
~D=>S =1
Nie dotrzymanie słowa (~D=1) jest warunkiem wystarczającym => dla skłamania (S=1)
Nie dotrzymanie słowa (~D=1) daje nam gwarancję matematyczną => skłamania (S=1)
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Matematycznie zachodzi tożsamość:
S=~D
stąd:
B2: ~D=>S = ~D=>~D =1 - bo każdy zbiór/pojęcie jest podzbiorem => siebie samego
cnd
Prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywy kontrprzykład B2’ i odwrotnie:
B2’.
Jeśli pani nie dotrzyma słowa (~D=1) to może ~~> nie skłamać (~S=1)
~D~~>~S = ~D*~S =[] =0
Nie jest możliwe (=0) aby pani jednocześnie nie dotrzymała słowa (~D=1) i nie skłamała (~S=1), bo pojęcia nie dotrzyma słowa (~D=1) i nie skłamie (~S=1) są rozłączne.
Dowód:
Matematycznie zachodzi tożsamość pojęć (patrz diagram DA):
~S =D
nie skłamie (~S=1) = dotrzyma słowa (D=1)
stąd mamy:
B2’: ~D~~>~S = ~D~~>D = ~D*D =[] =0
cnd
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora „albo”($) p|$q jest gwarancja matematyczna => po stronie D (zdanie A1), jak również gwarancja matematyczna => po stronie ~D (zdanie B2).
Nie ma tu mowy o jakimkolwiek „rzucaniu monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” jak to mieliśmy w operatorze implikacji prostej p||=>q czy też w operatorze implikacji odwrotnej p||~>q.
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora „albo” ~p|$~q w logice ujemnej (bo ~p) będzie identyczna jak operatora „albo” p|$q w logice dodatniej (bo p) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 10:04, 05 Wrz 2021, w całości zmieniany 6 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Nie 19:59, 11 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
8.0 Operatory implikacyjne - operator chaosu p||~~>q
Spis treści
8.0 Operatory implikacyjne - operator chaosu p||~~>q 1
8.1 Definicja podstawowa chaosu p|~~>q 2
8.1.1 Operator chaosu p||~~>q 7
8.1.2 Zero-jedynkowa definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> 10
8.2 Minimalny zbiór konieczny do zbudowania chaosu p|~~>q 11
8.0 Operatory implikacyjne - operator chaosu p||~~>q
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
8.1 Definicja podstawowa chaosu p|~~>q
CH
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku koniecznego ~> ani też warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1:
p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =~(0)*~(0) = 1*1 =1
Czytamy:
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q i jednocześnie zajęcie p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
Podstawiając A1 i B1 do tabeli prawdy T0 otrzymujemy tabelę prawdy chaosu p|~~>q:
Kod: |
CH:
Tabela prawdy chaosu p|~~>q:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =0 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =0 [=] 5: p+~q
Gdzie:
p=>q=~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q=p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Wyprowadzenie definicji chaosu p|~~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = ~(~p+q)*~(p+~q)=(p*~q)*(~p*q) =0
Definicja chaosu p|~~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Definicja chaosu p|~~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|~~>q =0
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna kolumn:
A1B1: p|~~>q = A2B2: ~p|~~>~q = A3B3: q|~~>p = A4B4: ~q|~~>~p =0
Gdzie:
A2B2: ~p|~~>~q = ~(A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) =0
A3B3: q|~~>p = ~(A3: q~>p)*~(B3: q=>p) =0
A4B4: ~q|~~>~p= ~(A4: ~q=>~p)*~(B4:~q~>~p) =0
Dowód tego faktu pozostawiam czytelnikowi.
Najprostszy dowód tożsamości powyższych kolumn wynika z praw logiki matematycznej zapisanych w tabeli T0: prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego => i prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>.
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład tabeli prawdy chaosu p|~~>q potrzeba i wystarcza udowodnić fałszywość dowolnego zdania serii Ax i fałszywość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Kluczowym punktem zaczepienia w wprowadzeniu symbolicznej definicji chaosu p|~~>q będzie definicja kontrprzykładu rodem z algebry Kubusia działająca wyłącznie w warunku wystarczającym =>.
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Dla zbiorów:
Uzupełnijmy naszą tabelę T1 o relacje elementu wspólnego ~~> zbiorów p i q wnikające z definicji kontrprzykładu działającego wyłącznie w warunkach wystarczających =>
Dla zdarzeń:
Uzupełnijmy naszą tabelę T1 o zdarzenia możliwe ~~> wnikające z definicji kontrprzykładu działającego wyłącznie w warunkach wystarczających =>
Kod: |
CH
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
w chaosie p|~~>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A”: 1: p~~>q =1 [=] 4:~q~~>~p=1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q =1 [=] 3: q~~>~p=1
B”: 2:~p~~>~q=1 [=] 3: q~~>p =1
Definicja chaosu p|~~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja chaosu ~p|~~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator chaosu p||~~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator chaosu ~p||~~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Uwaga:
Zdania A1” i B2” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> muszą być prawdziwe, bowiem wtedy i tylko wtedy będziemy mieli do czynienia z chaosem p|~~>q.
Dowód nie wprost:
Załóżmy, że zdanie A1” jest fałszywe:
A1”: p~~>q =0
Wówczas na mocy definicji kontrprzykładu prawdziwy byłby warunek wystarczający =>:
A1S: p=>~q =1
co prowadzi do sprzeczności z definicją chaosu p|~~>q gdzie o żadnym spełnionym warunku wystarczającym => mowy być nie może.
cnd
Identyczny dowód nie wprost możemy przeprowadzić w stosunku do zdania prawdziwego B2” oraz do zdań B3” i A4”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość chaosu A1B1: p|~~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli CH
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią chaosu A1B1: p|~~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli CH
W tabeli CH widzimy, że fałszywe są wszystkie warunki wystarczające => i konieczne ~>, ale analiza spójnika chaosu p|~~>q przez wszystkie możliwe przeczenia p i q w zdarzeniach możliwych ~~> (dla zdarzeń) albo w elementach wspólnych zbiorów ~~> (dla zbiorów) to seria czterech zdań prawdziwych.
Wniosek:
Najprostszy sposób udowodnienia iż mamy do czynienia z chaosem p|~~>q to udowodnienie iż cztery zdania kodowane znaczkiem ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q są prawdziwe.
CH
Definicja podstawowa chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku koniecznego ~> ani też warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =~(0)*~(0) = 1*1 =1
Czytamy:
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q i jednocześnie zajęcie p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
CH
Definicja chaosu ~p|~>~q w logice ujemnej (bo ~q)
Kolumna A2B2:
Chaos ~p|~~>~q w logice ujemnej (bo ~q) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A2B2:
A2: ~p~>~q =0 - ~p nie jest (=0) konieczne ~> dla ~q
B2: ~p=>~q =0 - ~p nie jest (=0) wystarczające => dla ~q
Stąd:
A2B2: ~p|~~>~q = ~(A2: ~p~>~q)*~(B2: ~p=>~q) = ~(0)*~(0) =1*1=1
Czytamy:
Definicja chaosu ~p|~~>~q w logice ujemnej (bo ~q) jest spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zajście ~p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia ~q i jednocześnie zajęcie ~p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia ~q
Dla A2B2 korzystamy z praw Kubusia:
A2: ~p~>~q = A1: p=>q
B2: ~p=>~q = B1: p~>q
stąd mamy:
A2B2: ~p|~~>~q = ~(A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = A1B1: p|~~>q
stąd mamy tożsamość logiczną:
A2B2: ~p|~~>~q = A1B1: p|~~>q
cnd
Ćwiczenie dla czytelnika:
Udowodnij tożsamość:
A2B2: ~p|~~>~q = ~(A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = A1B1: p|~~>q
korzystając z definicji:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego =>
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~>
Podaję rozwiązanie:
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = ~(~p+q)*~(p+~q)=(p*~q)*(~p*q)=0
A1B1: p|~>q = 0
A2B2: ~p|~~>~q = ~(A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) = ~(~p+q)*~(p+~q)=(p*~q)*(~p*q)=0
A2B2: ~p|~~>~q =0
Stąd mamy tożsamość logiczną:
A1B1: p|~~>q = A2B2: ~p|~~>~q =0
cnd
Kto nie wierzy, niech sobie sprawdzi w tabelach zero-jedynkowych.
Definicje podstawowe:
CH
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to odpowiedź na pytanie o p:
Kolumna A1B1:
p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
CH
Definicja chaosu ~p|~>~q w logice ujemnej (bo ~q) to odpowiedź na pytanie o ~p
Kolumna A2B2:
A2B2: ~p|~~>~q = ~(A2: ~p~>~q)*~(B2: ~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
OCH
Operator chaosu p||~~>q w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o p i ~p:
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
OCH
Operator chaosu ~p||~~>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~p i p:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Zachodzi tożsamość logiczna:
A1B1: p|~~>q = A2B2:~p|~~>~q = A1B1|A2B2: p||~~>q = A2B2|A1B1:~p||~~>~q
Tożsamość logiczną pierwszych dwóch członów udowodniliśmy wyżej:
A1B1: p|~~>q = A2B2:~p|~~>~q
Definicja tożsamości logicznej „=”:
Udowodnienie prawdziwości dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Udowodnienie fałszywości dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza fałszywość drugiej strony
Podkreślmy:
Jeśli udowodnimy prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej to tym samym udowodnimy prawdziwość drugiej strony.
Co oznacza pełna tożsamość logiczna?
A1B1: p|~~>q = A2B2:~p|~~>~q = A1B1|A2B2: p||~~>q = A2B2|A1B1:~p||~~>~q
Dokładnie to:
Udowodnienie prawdziwości dowolnego członu poniższej tożsamości logicznej:
A1B1: p|~~>q = A2B2:~p|~~>~q
jest potrzebne ~> i wystarczające => dla dowodu prawdziwości obu operatorów implikacyjnych (= obu układów równań logicznych):
A1B1|A2B2: p||~~>q = A2B2|A1B1:~p||~~>~q
8.1.1 Operator chaosu p||~~>q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
CH
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku koniecznego ~> ani też warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1:
p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =~(0)*~(0) = 1*1 =1
Czytamy:
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona wtedy i tylko wtedy gdy zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q i jednocześnie zajęcie p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
Kod: |
Tabela prawdy chaosu p|~~>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A”: 1: p~~>q =1 [=] 4:~q~~>~p=1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q =1 [=] 3: q~~>~p=1
B”: 2:~p~~>~q=1 [=] 3: q~~>p =1
Definicja chaosu p|~~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja chaosu ~p|~~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator chaosu p||~~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator chaosu ~p||~~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Operator chaosu p||~~>q to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytania o p i ~p:
A1B1:
Co się stanie jeśli zajdzie p (p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
Jeśli zajdzie p (p=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania A1” i A1’
Analiza w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” dla spełnionego p:
A1’’.
Jeśli zajdzie p to może ~~> zajść q
p~~>q = p*q =1
Zbiory:
Istnieje (=1) element wspólny ~~> zbiorów p i q
Zdarzenia:
Możliwe jest (=1) jednoczesne zajście zdarzeń p i q
LUB
A1’.
Jeśli zajdzie p to może ~~> zajść ~q
p~~>~q = p*~q =1
Zbiory:
Istnieje (=1) element wspólny ~~> zbiorów p i ~q
Zdarzenia:
Możliwe jest (=1) jednoczesne zajście zdarzeń p i ~q
A2B2:
Co się stanie jeśli zajdzie ~p (~p=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
Jeśli zajdzie ~p (~p=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania B2” i B2’
Analiza w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” dla niespełnionego p (~p):
B2’’.
Jeśli zajdzie ~p to może ~~> zajść ~q
~p~~>~q = ~p*~q =1
Zbiory:
Istnieje (=1) element wspólny ~~> zbiorów ~p i ~q
Zdarzenia:
Możliwe jest (=1) jednoczesne zajście zdarzeń ~p i ~q
LUB
B2’.
Jeśli zajdzie ~p to może ~~> zajść q
~p~~>q = ~p*q =1
Zbiory:
Istnieje (=1) element wspólny ~~> zbiorów ~p i q
Zdarzenia:
Możliwe jest (=1) jednoczesne zajście zdarzeń ~p i q
Podsumowanie:
Doskonale widać, że zarówno po stronie p jak i po stronie ~p mamy tu najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła”.
Zauważmy że:
a)
Układ równań jest przemienny, stąd mamy definicję tożsamą:
Operator chaosu ~p||~~>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora chaosu ~p||~~>~q w logice ujemnej (bo ~q) będzie identyczna jak operatora chaosu p||~~>q w logice dodatniej (bo q) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A’’, A’, B’’, B’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
8.1.2 Zero-jedynkowa definicja elementu wspólnego zbiorów ~~>
Zapiszmy naszą analizę w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Analiza |Co w logice
symboliczna |jedynek oznacza
|
Kolumna A1B1:
A1”: p~~> q=1 |( p=1)~~>( q=1)=1
A1’: p~~>~q=1 |( p=1)~~>(~q=1)=1
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Kolumna A2B2:
B2”:~p~~>~q=1 |(~p=1)~~>(~q=1)=1
B2’:~p~~> q=1 |(~p=1)~~>( q=1)=1
A2B2:~p|~~>~q=~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
|
Zauważmy, że oba człony w definicjach A1B1 i A2B2 są fałszem:
A1: p=>q =0
B1: p~>q =0
A2: ~p~>~q =0
B2: ~p=>~q =0
zatem tabelę symboliczną T1 możemy kodować zero-jedynkowo względem dowolnej z linii A1’’, A1’, B2’’, B2’ - zawsze dostaniemy zero-jedynkową definicję zdarzenia możliwego (~)p~~>(~)q dla zdarzeń, lub elementu wspólnego zbiorów (~)p~~>q(~) dla zbiorów.
Przyjmijmy za punkt odniesienia zdanie A1”:
A1”: p~~>q
i zakodujmy tabelę T1 zero-jedynkową względem wybranego punktu odniesienia.
Dla wykonania zadanie jest nam konieczne i wystarczające prawo Prosiaczka.
Prawo Prosiaczka:
(~x=1)=(x=0)
Bo wszystkie zmienne dla punktu A1” musimy sprowadzić do postaci niezanegowanej (bo x).
4.
Realizacja zadania kodowania zero-jedynkowego tabeli symbolicznej T1.
Kod: |
T2
Analiza |Co w logice |Kodowanie dla: |Kodowanie tożsame
symboliczna |jedynek oznacza |A1”: p~~>q |
| | | p q p~~>q
A1”: p~~> q=1 |( p=1)~~>( q=1)=1 |( p=1)~~>( q=1)=1 | 1~~>1 =1
A1’: p~~>~q=1 |( p=1)~~>(~q=1)=1 |( p=1)~~>( q=0)=1 | 1~~>0 =1
B2”:~p~~>~q=1 |(~p=1)~~>(~q=1)=1 |( p=0)~~>( q=0)=1 | 0~~>0 =1
B2’:~p~~> q=1 |(~p=1)~~>( q=1)=1 |( p=0)~~>( q=1)=1 | 0~~>1 =1
a b c d e f g h i 1 2 3
|Prawa Prosiaczka: |
|(~p=1)=(p=0) |
|(~q=1)=(q=0)
|
W tabeli zero-jedynkowej 123 nagłówek w kolumnie wynikowej 3 wskazuje linię A1”: p~~>q z naszej analizy symbolicznej abc.
Tabela 123 to zero-jedynkowa definicja elementu wspólnego zbiorów ~~>.
W tabeli abc widać, że spełniona jest definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> dla wszelkich możliwych kombinacji zbiorów rozłącznych A”. A’, B’’, B’ uzupełniających się wzajemnie do dziedziny:
D (dziedzina) = A1”: p*q + A1: p*~q + B2”:~p*~q + B2’:~p*q = p*(q+~q)+~p*(~q+q) = p+~p =1
Zauważmy że:
Operator chaosu p||~~>q odpowiada na dwa pytania A1B1 oraz A2B2:
A1B1:
Co się stanie jeśli zajdzie p?
A1”: p~~>q =1
LUB
A1’: p~~>~q =1
A2B2:
Co się stanie jeśli zajdzie ~p?
B2”: ~p~~>~q =1
LUB
B2’: ~p~~> q =1
8.2 Minimalny zbiór konieczny do zbudowania chaosu p|~~>q
Weźmy takie zadnie z I klasy LO:
Udowodnij, że minimalna ilość elementów zbioru przy pomocy których można zbudować chaos p|~~>q to cztery elementy.
W chaosie p|~~>q z definicji musi istnieć wspólny element zbioru ~~> dla wszystkich możliwych przeczeń zbiorów.
Weźmy na początek zbiór 3-elementowy:
K - Kubuś
P - Prosiaczek
T - Tygrysek
Przyjmijmy za dziedzinę D’ sumę logiczna powyższych elementów:
D’ = [K+P+T]
W obrębie tej dziedziny musimy utworzyć cztery różne podzbiory gdzie każdy z każdym ma element wspólny.
Spróbujmy tak:
P = [K+P]
q = [P+T]
Mamy tu spełnione:
A1: p=>q =0 - zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => q
B1: p~>q =0 - zbiór p nie jest (=0) nadzbiorem ~> q
ALE!
Dziedzina musi być szersza od sumy logicznej zbiorów p+q inaczej definicja chaos p|~~>q leży w gruzach.
Sprawdzenie:
Przyjmijmy za dziedzinę D” sumę logiczną p+q
D” = p+q = {K+P]+[P+T] = [K+P+T]
Stąd mamy:
~p = [D”-p] = [K+P+T - (K+P) = [T]
STOP!
Doskonale widać, że zbiór ~p=[T] jest podzbiorem => zbioru q=[P+T], zatem definicja chaosu p|~~>q leży w gruzach.
Stąd wynika konieczność dołożenia do dziedziny D czwartego elementu (zmienna wolna):
S - słoń
stąd mamy czteroelementową dziedzinę minimalną:
D = [K+P+T+S]
stąd mamy:
~p = [D-p] = [T+S]
~q = [D-q] = [K+S]
Prawo Kubusia dla A1:
A1: p=>q = A2: ~p~>~q
Fałszywość relacji nadzbioru ~> A2 gwarantuje nam prawo Kubusia.
Sprawdzenie:
A2: ~p=[T+S] ~> ~q= [K+S]
cnd
Prawo Kubusia dla B1:
B1: p~>q = B2: ~p=>~q
Fałszywość relacji podzbioru => B2 gwarantuje nam prawo Kubusia.
Sprawdzenie:
B2: ~p=[T+S] => ~q=[K+S]
cnd
Definicja chaosu p|~~>q dla naszego przykładu:
Chaos p|~~>q to nie zachodzący ani warunek wystarczający => ani też konieczny ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
Nasz przykład:
A1: p=>q =0 - zbiór p nie jest (=0) podzbiorem => q
B1: p~>q =0 - zbiór p nie jest (=0) nadzbiorem ~> q
Stąd mamy:
p||~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = ~(0)*~(0) =1*1 =1
cnd
Odpowiedź:
Minimalna ilość elementów zbioru przy pomocy których można zbudować chaos p|~~>q to cztery elementy.
cnd
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 13:40, 01 Sie 2021, w całości zmieniany 8 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Nie 22:59, 11 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
8.3 Przykłady operatorów chaosu p||~~>q
Spis treści
8.3 Przykład chaosu P8|~~>P3 w zbiorach 1
8.3.1 Operator chaosu P8||~~>P3 w zbiorach 2
8.4 Przykład chaosu A|~~>S w zdarzeniach 6
8.4.1 Operator chaosu A||~~>S w zdarzeniach 9
8.3 Przykład chaosu P8|~~>P3 w zbiorach
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
W algebrze Kubusia zachodzi tożsamość:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja podstawowa chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Definicja podstawowa chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też warunku koniecznego ~> miedzy tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - warunek wystarczający => nie jest spełniona (=0)
B1: p~>q =0 - warunek konieczny ~> nie jest spełniona (=0)
Stąd:
p|~>q = ~(A1: p=>q)* ~(B1: p~>q) =~(0)*~(0) =1*1 =1
Prawo Kłapouchego:
Dowolne zdanie warunkowe od którego zaczynamy analizę matematyczną jest domyślnym punktem odniesienia, gdzie po „Jeśli ..” zapisujemy p zaś po „to..” zapisujemy q z pominięciem przeczeń.
Rozważmy zdanie wypowiedziane:
A1”
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to może ~~> być podzielna przez 3
P8~~>P3 = P8*P3 =1 bo 24
Zdanie A1” definiuje zbiory:
P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
P3=[3,6,9,12..24.. ..] - zbiór liczb podzielnych przez 3
Istnieje wspólny element ~~> zbiorów P8 i P3.
cnd
Na mocy prawa Kłapouchego mamy:
p=P8
q=P3
stąd zdanie A1’’ w zapisie formalnym:
p~~>q = p*q =1
Przyjmijmy dziedzinę:
LN=[1,2,3,4,5,6,7,8,9..] - zbiór liczb naturalnych
Obliczamy zaprzeczenia zbiorów rozumianych jako uzupełnienie do wspólnej dziedziny LN.
~P8=[LN-P8]=[1,2,3,4,5,6,7..9..]
~P3=[LN-P3]=[1,2..4,5..6,7..]
Zauważmy, że warunek wystarczający A1: P8=>P3 nie jest tu spełniony:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to na 100% => jest podzielna przez 3
P8=>P3 =0 bo kontrprzykład: 3
Definicja warunku wystarczającego P8=>P3 nie jest (=0) spełniona bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest (=0) podzbiorem => zbioru P3=[3,6,9..] bo kontrprzykład: 3
cnd
Zbadajmy warunek konieczny ~> między tymi samymi punktami:
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to może ~> być podzielna przez 3
P8~>P3 =0
Definicja warunku koniecznego ~> nie jest (=0) spełniona bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest (=0) nadzbiorem ~> zbioru P3=[3,6,9..] bo kontrprzykład: 3
cnd
Stąd mamy pewność że zdanie A1” należy do chaosu P8|~~>P3.
8.3.1 Operator chaosu P8||~~>P3 w zbiorach
Definicja podstawowa chaosu P8|~~>P3:
Chaos P8|~~>P3 to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego =>, ani też koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku:
A1: P8=>P3 =0 - podzielność dowolnej liczby przez 8 nie jest (=0) warunkiem wystarczającym =>
dla jej podzielności przez 3, bo zbiór P8 nie jest (=0) podzbiorem => P3
B1: P8~>P3 =0 - podzielność dowolnej liczby przez 8 nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~>
dla jej podzielności przez 3, bo zbiór P8 nie jest (=0) nadzbiorem ~> P3
Stąd:
P8|~~>P3 = ~(A1: P8=>P3)*~(B1: P8~>P3) = ~(0)*~(0) =1*1 =1
Podstawmy to do tabeli prawdy chaosu p|~~>q.
Kod: |
CH
Kolumna A1B1: Punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Aktualny punkt odniesienia:
p=P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
q=P3=[3,6,9..] - zbiór liczb podzielnych przez 3
Kolumna A1B1: Punkt odniesienia w zapisie aktualnym {P8,P3}:
A1: P8=>P3 =0 - zbiór P8 nie jest (=0) podzbiorem => P3
B1: P8~>P3 =0 - zbiór P8 nie jest (=0) nadzbiorem ~> P3
A1B1: P8|~~>P3 = ~(A1: P8=>P3)*~(B1: P8~>P3)=~(0)*~(0)=1*1 =1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A’: 1: P8~~>~P3=1 = [=] = 4:~P3~~>P8 =1
A”: 1: p~~>q =1 [=] 4:~q~~>~p =1
A”: 1: P8~~>P3 =1 [=] 4:~P3~~>~P8=1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q =1 [=] 3: q~~>~p =1
B’: = 2:~P8~~>P3 =1 [=] 3: P3~~>~P8=1
B”: 2:~p~~>~q =1 [=] 3: q~~>p =1
B”: 2:~P8~~>~P3=1 [=] 3: P3~~>P8 =1
Definicja chaosu p|~~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja chaosu ~p|~~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator chaosu p||~~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator chaosu ~p||~~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Uwaga:
Zdania A1” i B2” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> muszą być prawdziwe, bowiem wtedy i tylko wtedy będziemy mieli do czynienia z chaosem p|~~>q.
Dowód nie wprost:
Załóżmy, że zdanie A1” jest fałszywe:
A1”: p~~>q =0
Wówczas na mocy definicji kontrprzykładu prawdziwy byłby warunek wystarczający =>:
A1S: p=>~q =1
co prowadzi do sprzeczności z definicją chaosu p|~~>q gdzie o żadnym spełnionym warunku wystarczającym => mowy być nie może.
cnd
Identyczny dowód nie wprost możemy przeprowadzić w stosunku do zdania prawdziwego B2” oraz do zdań B3” i A4”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość chaosu A1B1: p|~~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli CH
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią chaosu A1B1: p|~~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli CH
Uwaga:
Tabela CH zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w chaosie p|~~>q.
Zdania w tabeli CH mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli CH.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
W tabeli CH widzimy, że fałszywe są wszystkie warunki wystarczające => i konieczne ~>, ale analiza spójnika chaosu p|~~>q przez wszystkie możliwe przeczenia p i q w zdarzeniach możliwych ~~> (dla zdarzeń) albo w elementach wspólnych zbiorów ~~> (dla zbiorów) to seria czterech zdań prawdziwych.
Wniosek:
Najprostszy sposób udowodnienia iż mamy do czynienia z chaosem p|~~>q to udowodnienie iż cztery zdania kodowane znaczkiem ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q są prawdziwe.
Operator chaosu P8||~~>P3 to układ równań logicznych dający odpowiedź na pytanie o P8 i ~P8:
A1B1: P8|~~>P3 =~(A1: P8=> P3)*~(B1: P8~>P3) - co się stanie jeśli wylosujemy liczbę z P8?
A2B2:~P8|~~>~P3 =~(A2:~P3~>~P3)*~(B2:~P8=>~P3)- co się stanie jeśli wylosujemy liczbę z ~P8?
A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli dowolna liczba będzie podzielna przez 8 (P8=1)?
Kolumna A1B1:
A1”.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> być podzielna przez 3 (P3=1)
P8~~>P3 = P8*P3 =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> P8 i P3 jest (=1) spełniona bo zbiory P8=[8,16,24..] i P3=[3,6,9..24..] mają element wspólny ~~> np. 24
LUB
A1’.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> nie być podzielna przez 3 (~P3=1)
P8~~>~P3 = P8*~P3 =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> P8 i ~P3 jest (=1) spełniona bo zbiory P8=[8,16,24..] i ~P3=[1,2..4.5..7,8..] mają element wspólny ~~> np. 8
A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli dowolna liczba nie będzie podzielna przez z 8 (~P8=1)?
Kolumna A2B2:
B2”.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8=1) to może ~~> nie być podzielna przez 3 (~P3=1)
~P8~~>~P3 = ~P8*~P3 =1
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> ~P8 i ~P3 jest (=1) spełniona bo zbiory ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] i ~P3=[1,2..4,5..7,8..] mają element wspólny np. 2
LUB
B2’.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8=1) to może ~~> być podzielna przez 3 (P3=1)
~P8~~>P3 = ~P8*P3 =1 bo element wspólny 3
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> ~P8 i P3 jest (=1) spełniona bo zbiory ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] i P3=[3,6,9..24..] mają element wspólny np. 3
Podsumowanie:
Istotą operatorach chaosu P8||~~>P3 jest najzwyklejsze „rzucanie monetą” w rozumieniu „na dwoje babka wróżyła” zarówno po stronie P8 (zdania A1’’, A1’) jak i po stronie ~P8 (zdania B2’’ i B2’)
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator chaosu ~P8||~~>~P3 w logice ujemnej (bo ~P3) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytania o ~P8 i P8:
A2B2:~P8|~~>~P3 =~(A2:~P3~>~P3)*~(B2:~P8=>~P3)- co się stanie jeśli wylosujemy liczbę z ~P8?
A1B1: P8|~~>P3 =~(A1: P8=> P3)*~(B1: P8~>P3) - co się stanie jeśli wylosujemy liczbę z P8?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora chaosu ~P8||~~>~P3 w logice ujemnej (bo ~P3) będzie identyczna jak operatora chaosu P8||~~>P3 w logice dodatniej (bo P3) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1, co matematycznie jest bez znaczenia.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1’’, A1’, B2’’, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
8.4 Przykład chaosu A|~~>S w zdarzeniach
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Definicja podstawowa chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Definicja podstawowa chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też warunku koniecznego ~> miedzy tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - warunek wystarczający => nie jest spełniona (=0)
B1: p~>q =0 - warunek konieczny ~> nie jest spełniona (=0)
Stąd:
p|~>q = ~(A1: p=>q)* ~(B1: p~>q) =~(0)*~(0) =1*1 =1
Rozważmy następujący schemat elektryczny:
Kod: |
S4 Schemat 4
Fizyczna realizacja chaosu A|~~>S w zdarzeniach:
A|~~>S=~(A1: A=>S)*~(B1: A~>S)=~(0)*~(0)=1*1=1
W
______
---o o------
| |
S Z | A |
------------- ______ | ______ |
-----| Żarówka |-------o o-----o o-----|
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------------------
Zmienne związane definicją: A, S
Zmienne wolne: W, Z
Istotą operatora chaosu są zmienne wolne.
|
Definicja zmiennej związanej:
Zmienna związana to zmienna występujące w układzie uwzględniona w opisie matematycznym układu.
Zmienna związana z definicji jest ustawiana na 0 albo 1 przez człowieka.
Definicja zmiennej wolnej:
Zmienna wolna to zmienna występująca w układzie, ale nie uwzględniona w opisie matematycznym układu.
Zmienna wolna z definicji może być ustawiana na 0 albo 1 poza kontrolą człowieka.
Fizyczna interpretacja zmiennych wolnych W i Z:
Wyobraźmy sobie trzy pokoje A, B i C.
W pokoju A siedzi Jaś mając do dyspozycji wyłącznie przycisk A, w pokoju B siedzi Zuzia mając do dyspozycji wyłączne przycisk W, zaś w pokoju C siedzi Małgosia mając do dyspozycji wyłącznie przycisk Z. Jaś, Zuzia i Małgosia wiedzą o swoim wzajemnym istnieniu ale nie widzą się wzajemnie.
Cała trójka dostaje do ręki schemat S4, czyli są świadomi, że przyciski których nie widzą istnieją w układzie S4, tylko nie mają do nich dostępu (zmienne wolne)
Przyjmijmy za punkt odniesienia Jasia i pokój A.
Definicja zmiennej wolnej W:
Matematycznie jest kompletnie bez znaczenia czy zmienna wolna W będzie pojedynczym przyciskiem, czy też dowolną funkcją logiczną f(w) zbudowaną z n przycisków, byleby dało się ustawić:
f(w) =1
oraz
f(w)=0
bowiem z definicji funkcja logiczna f(w) musi być układem zastępczym pojedynczego przycisku W, gdzie daje się ustawić zarówno W=1 jak i W=0.
Przykład:
f(w) = C+D*(E+~F)
Gdzie:
C, D, E - przyciski normalnie rozwarte
~F - przycisk normalnie zwarty
Definicja zmiennej wolnej Z:
Matematycznie jest kompletnie bez znaczenia czy zmienna wolna Z będzie pojedynczym przyciskiem, czy też dowolną funkcją logiczną f(z) zbudowaną z n przycisków, byleby dało się ustawić:
f(z) =1
oraz
f(z)=0
bowiem z definicji funkcja logiczna f(z) musi być układem zastępczym pojedynczego przycisku Z, gdzie daje się ustawić zarówno Z=1 jak i Z=0.
Przykład:
f(z) = G*(~H+I)
Gdzie:
G, I - przyciski normalnie rozwarte
~H - przycisk normalnie zwarty
Definicja zmiennej związanej A:
Także zmienna związana A nie musi być pojedynczym przyciskiem, może być zespołem n przycisków realizujących funkcję logiczną f(a) byleby dało się ustawić:
f(a) =1
oraz
f(a)=0
bowiem z definicji funkcja logiczna f(a) musi być układem zastępczym pojedynczego przycisku A, gdzie daje się ustawić zarówno A=1 jak i A=0.
Przykład:
f(a) = K+~L*~M
Gdzie:
K - przycisk normalnie rozwarty
~L, ~M - przyciski normalnie zwarte
Na początek musimy udowodnić, iż rzeczywiście układ S4 jest fizyczną realizacją chaosu A|~~>S.
Prawo Kłapouchego:
Dowolne zdanie warunkowe od którego zaczynamy analizę matematyczną jest domyślnym punktem odniesienia, gdzie po „Jeśli ..” zapisujemy p zaś po „to..” zapisujemy q z pominięciem przeczeń.
Badamy prawdziwość/fałszywość warunku wystarczającego => A1.
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
A=>S =0
Wciśnięcie przycisku A nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => dla świecenia się żarówki S bo zmienna wolna Z może być ustawiona Z=0 - wtedy żarówka nie będzie się świecić (~S=1).
Na mocy prawa Kłapouchego przyjmijmy zdanie A1 za punkt odniesienia:
p = A (przycisk A)
q = S (żarówka S)
Stąd mamy zapis zdania A1 w zapisie formalnym:
p=>q =0
Badamy prawdziwość/fałszywość warunku koniecznego ~> B1:
B1:
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka może ~> się świecić (S=1)
A~>S =?
W takim przypadku zawsze najprościej jest skorzystać z prawa Tygryska prowadzącego do najprostszego warunku wystarczającego =>.
Prawo Tygryska:
B1: A~>S = B3: S=>A
Badamy prawdziwość/fałszywość warunku wystarczającego => B3.
B3.
Jeśli żarówka świeci się (S=1) to na 100% => przycisk A jest wciśnięty (A=1)
S=>A =0
Definicja warunku wystarczającego => nie jest spełniona bo żarówka S może się świecić (S=1) gdy Z=1 i W=1 zaś przycisk A wcale nie musi być wciśnięty.
Stąd, na mocy prawa Tygryska warunek konieczny ~> B1 jest fałszem:
B1:
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka może ~> się świecić (S=1)
A~>S =0 - wciśnięcie przycisku A nie jest (=0) konieczne ~> dla świecenia się żarówki S.
cnd
Wniosek:
Schemat S4 jest fizyczną realizacją chaosu A|~~>S
8.4.1 Operator chaosu A||~~>S w zdarzeniach
Kod: |
S4 Schemat 4
Fizyczna realizacja chaosu A|~~>S w zdarzeniach:
A|~~>S=~(A1: A=>S)*~(B1: A~>S)=~(0)*~(0)=1*1=1
W
______
---o o------
| |
S Z | A |
------------- ______ | ______ |
-----| Żarówka |-------o o-----o o-----|
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------------------
Zmienne związane definicją: A, S
Zmienne wolne: W, Z
Istotą chaosu A|~~>S są zmienne wolne W i Z.
|
Dowód iż schemat S4 jest fizyczną realizacją operatora chaosu przedstawiliśmy wyżej.
Dopiero w tym momencie możemy skorzystać z szablonu chaosu p|~~>q wyrażonego warunkami wystarczającymi => i koniecznymi ~>
Kod: |
CH
Kolumna A1B1: Punkt odniesienia w zapisie formalnym:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|~~>q=~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Aktualny punkt odniesienia:
p=A (przycisk A)
q=S (żarówka S)
Kolumna A1B1: Punkt odniesienia w zapisie aktualnym:
A1: A=>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) wystarczające => dla świecenia S
B1: A~>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) konieczne ~> dla świecenia S
A1B1: A|~~>S = ~(A1: A=>S)*~(B1: A~>S) =~(0)*~(0) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q =0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A: 1: A=>S =0 = 2:~A~>~S =0 [=] 3: S~>A =0 = 4:~S=>~A =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A’: 1: A~~>~S=1 = [=] = 4:~S~~>A =1
A”: 1: p~~>q =1 [=] 4:~q~~>~p=1
A”: 1: A~~>S =1 [=] 4:~S~~>~A=1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q =0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: A~>S =0 = 2:~A=>~S =0 [=] 3: S=>A =0 = 4:~S~>~A =0
B’: = 2:~p~~>q =1 [=] 3: q~~>~p=1
B’: = 2:~A~~>S =1 [=] 3: S~~>~A=1
B”: 2:~p~~>~q=1 [=] 3: q~~>p =1
B”: 2:~A~~>~S=1 [=] 3: S~~>A =1
Definicja chaosu p|~~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja chaosu ~p|~~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator chaosu p||~~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator chaosu ~p||~~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~~>~q =~(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~~>q =~(A1: p=> q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Uwaga:
Zdania A1” i B2” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> muszą być prawdziwe, bowiem wtedy i tylko wtedy będziemy mieli do czynienia z chaosem p|~~>q.
Dowód nie wprost:
Załóżmy, że zdanie A1” jest fałszywe:
A1”: p~~>q =0
Wówczas na mocy definicji kontrprzykładu prawdziwy byłby warunek wystarczający =>:
A1S: p=>~q =1
co prowadzi do sprzeczności z definicją chaosu p|~~>q gdzie o żadnym spełnionym warunku wystarczającym => mowy być nie może.
cnd
Identyczny dowód nie wprost możemy przeprowadzić w stosunku do zdania prawdziwego B2” oraz do zdań B3” i A4”.
Prawo Sowy:
Prawdziwość chaosu A1B1: p|~~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli CH
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią chaosu A1B1: p|~~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli CH
Uwaga:
Tabela CH zawiera zdania warunkowe „Jeśli p to q” zarówno prawdziwe jak i fałszywe dla wszelkich możliwych przeczeń p i q (plus zamiana p i q) istotne w chaosie p|~~>q.
Zdania w tabeli CH mogą być dowolnie pomieszane (groch z kapustą), matematycznie to bez znaczenia, jednak dla lepszego zrozumienia problemu układamy je dokładnie tak jak w tabeli CH.
W kolumnach mamy wtedy odpowiedzi na pytania:
A1B1: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie p?
A2B2: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~p?
A3B3: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie q?
A4B4: Co może się zdarzyć jeśli zajdzie ~q?
W tabeli CH widzimy, że fałszywe są wszystkie warunki wystarczające => i konieczne ~>, ale analiza spójnika chaosu p|~~>q przez wszystkie możliwe przeczenia p i q w zdarzeniach możliwych ~~> (dla zdarzeń) albo w elementach wspólnych zbiorów ~~> (dla zbiorów) to seria czterech zdań prawdziwych.
Wniosek:
Najprostszy sposób udowodnienia iż mamy do czynienia z chaosem p|~~>q to udowodnienie iż cztery zdania kodowane znaczkiem ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q są prawdziwe.
Operator chaosu A||~~>S w logice dodatniej (bo S) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o A i ~A:
A1B1: A|~~>S =~(A1: A=> S)*~(B1: A~>S) - co się stanie jeśli A jest wciśnięty (A=1)?
A2B2:~A|~~>~S =~(A2:~A~>~S)*~(B2:~A=>~S)- co się stanie jeśli A nie jest wciśnięty (~A=1)?
A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1)?
Kolumna A1B1:
A1: A=>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) wystarczające => dla świecenia S
B1: A~>S =0 - wciśnięcie A nie jest (=0) konieczne ~> dla świecenia S
A1B1: A||~~>S = ~(A1: A=>S)*~(B1: A~>S) =~(0)*~(0) =1*1=1
Z kolumny A1B1 odczytujemy:
A1”.
Jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1) to żarówka może ~~> się świecić (S=1)
A~~>S = A*S =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie:
Przycisk A jest wciśnięty (A=1) i żarówka świeci się (S=1) gdy dodatkowo zmienna wolna Z będzie ustawiona na Z=1
LUB
A’.
Jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1) to żarówka może ~~> nie świecić się (~S=1)
A~~>~S = A*~S =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: przycisk A jest wciśnięty (A=1) i żarówka nie świeci się (~S=1)
Gdy zmienna wolna Z ustawiona jest na Z=0
A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1)?
Kolumna A2B2:
A2: ~A~>~S =0 - nie wciśnięcie A (~A=1) nie jest (=0) konieczne ~> dla nie świecenia S (~S=1)
B2: ~A=>~S =0 - nie wciśnięcie A (~A=1) nie jest (=0) wystarczające => nie dla świecenia S (~S=1)
~A|~~>~S = ~(A2:~A~>~S)*~(B2:~A=>~S) = ~(0)*~(0) =1*1 =1
Z kolumny A2B2 odczytujemy:
B”.
Jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1) to żarówka może ~~> nie świecić się (~S=1)
~A~~>~S = ~A*~S =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) i żarówka nie świeci się (~S=1)
Gdy zmienna wolna Z ustawiona jest na Z=0 (albo W=0)
LUB
B’.
Jeśli przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) to żarówka może ~~> świecić się (S=1)
~A~~>S = ~A*S =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) i żarówka świeci się (S=1)
Gdy zmienna wolna Z ustawiona jest na Z=1 i zmienna wolna W ustawiona jest na W=1
Podsumowanie:
Operator chaosu A||~~>S to „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” zarówno po stronie wciśniętego klawisza A (A=1 - zdania A1’’ i A1’), jak i po stronie nie wciśniętego klawisza A (~A=1 - zdania B2’’ i B2’)
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator chaosu ~A||~~>~S w logice ujemnej (bo ~S) to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na pytanie o ~A i A:
A2B2:~A|~~>~S =~(A2:~A~>~S)*~(B2:~A=>~S) - co się stanie jeśli A nie jest wciśnięty (~A=1)?
A1B1: A|~~>S =~(A1: A=> S)*~(B1: A~>S) - co się stanie jeśli A jest wciśnięty (A=1)?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora chaosu ~A||~~>~S w logice ujemnej (bo ~S) będzie identyczna jak operatora chaosu A||~~>S w logice dodatniej (bo S) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1, co matematycznie jest bez znaczenia.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1’’, A1’, B2’’, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 11:14, 03 Paź 2021, w całości zmieniany 6 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Pon 19:53, 12 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
9.0 Algorytm szczególny i ogólny Kłapouchego
Spis treści
9.0 Algorytm szczególny i ogólny Kłapouchego 1
9.1 Teoria niezbędna do zrozumienia algorytmów Kłapouchego 2
9.1.1 Spójniki implikacyjne 3
9.2 Definicja zdania warunkowego „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia: 6
9.3 Szczególny algorytm Kłapouchego 6
9.3.1 Przykłady dla punktu 1 szczególnego algorytmu Kłapouchego 8
9.3.2 Przykład dla punktu 2 szczególnego algorytmu Kłapouchego 11
9.3.3 Przykład dla punktu 3 szczególnego algorytmu Kłapouchego 14
9.3.4 Przykład dla punktu 4 szczególnego algorytmu Kłapouchego 20
9.0 Algorytm szczególny i ogólny Kłapouchego
W zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” ziemska logika matematyczna zadowala się rozstrzygnięciami typu zdanie prawdziwe/fałszywe, nie mając pojęcia że wiele zdań fałszywych też jest dla logiki bezcennych bo rozstrzygają one o kluczowych dla logiki matematycznej sprawach.
Przykład:
A1’
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to może nie być pochmurno (~CH=1)
P~~>~CH =P*~CH =0
Zdanie A1’ jest fałszywe (=0) bo nie jest możliwe zdarzenie: pada i nie ma chmur
Współczesny ziemski matematyk (rok 2021) potrafi udowodnić fałszywość powyższego zdania, ale nie potrafi wyciągnąć z tego jakichkolwiek wniosków, stwierdza tylko i wyłącznie iż zdanie A1’ jest fałszem i kropka.
Panowie matematycy, wasza logika matematyczna jest do bani, bo definicja kontrprzykładu.
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1
(i odwrotnie)
Doskonale widać, że fałszywy kontrprzykład A1’ wymusza prawdziwy warunek wystarczający A1 (i odwrotnie).
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% => będzie pochmurno (CH=1)
P=>CH =1
Padanie (P=1) jest warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur (CH=1) bo zawsze gdy pada, są chmury.
Podsumowując:
Prawdziwość warunku wystarczającego A1: P=>CH =1 daje nam gwarancję matematyczną => fałszywości kontrprzykładu A1’: P~~>~CH =0 (i odwrotnie)
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = twierdzenie matematyczne „Jeśli p to q”
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Dowolne twierdzenie matematyczne ziemian dane zdaniem warunkowym „Jeśli p to q” jest tożsame z warunkiem wystarczającym =>.
Logika matematyczna ziemskich matematyków widzi tylko i wyłącznie prawdziwe/fałszywe warunki wystarczające =>. Tragedia ziemskiej logiki matematycznej polega między innymi na tym, że nie widzi ona związku między prawdziwym warunkiem wystarczającym => A1 a fałszywym kontrprzykładem A1’.
9.1 Teoria niezbędna do zrozumienia algorytmów Kłapouchego
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = twierdzenie matematyczne „Jeśli p to q”
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
9.1.1 Spójniki implikacyjne
Definicja spójnika implikacyjnego:
Spójnik implikacyjny to seria zdań warunkowych „Jeśli p to q” związana z wybraną kolumną w tabeli matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>.
Definicja spójnika implikacyjnego p|?q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik implikacyjny p|?q w logice dodatniej (bo q) to kolumna A1B1 w tabeli matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~> dająca odpowiedź na pytanie o p
„Co się stanie jeśli zajdzie p?”
Rozróżniamy 5 spójników implikacyjnych p|?q różnych na mocy definicji ##:
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0) =1*1=1
Czytamy:
Implikacji prosta p|=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q (A1) i nie jest (=0) konieczne ~> (B1) dla zajścia q
Definicja implikacji prostej p|=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0)=1*1=1
Definicja implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|=>q =~p*q
##
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Czytamy:
Implikacja odwrotna p|~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1)
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|~>q = p*~q
##
TR
Równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Czytamy:
Równoważność p<=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Definicja równoważności p<=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Definicja równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p<=>q = p*q+~p*~q
##
TA
Definicja spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku dla zanegowanego następnika q (~q).
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd mamy:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p „albo”($) q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Trzeciej możliwości brak.
Prawą stronę czytamy:
Spójnik p$q jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q (B1) i jednocześnie zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q (A1)
To samo w skrócie:
Spójnik p$q jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Prawa strona to definicja równoważności p<=>~q:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie ~q
A1B1: p<=>~q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = A1B1: p$q
Definicja spójnika „albo”($) p$q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Definicja spójnika „albo”($) w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p$q = p*~q+~p*q
##
CH
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Definicja chaosu p|~~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i jednocześnie zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1).
Definicja chaosu p|~~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Definicja chaosu p|~~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|~~>q =0
Gdzie:
## - różne na mocy definicji funkcji logicznej Y zdefiniowanej jak wyżej.
Definicję znaczka różne na mocy definicji ## funkcji logicznej Y znajdziemy w punktach 2.3.1 i 3.6
9.2 Definicja zdania warunkowego „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia:
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = twierdzenie matematyczne „Jeśli p to q”
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja zdania warunkowego „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia:
W dowolnym zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” zarówno poprzednik p jak i następnik q muszą mieć wspólną dziedzinę i być pojęciami niepustymi (różnymi od zera) we wszelkich możliwych przeczeniach {p, q, ~p, ~q}, co gwarantuje rozpoznawalność tych pojęć.
Jeśli w zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” którekolwiek z pojęć {p, q, ~p, ~q} ma wartość logiczną równą zero (zbiór/pojęcie puste) to takie zdanie jest fałszywe na gruncie algebry Kubusia.
Definicja zbioru pustego []:
Zbiór pusty [] to zbiór zawierający zero pojęć zrozumiałych dla człowieka.
Komentarz:
Analiza matematyczna dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” polega na badaniu relacji w zdarzeniach/zbiorach przez wszystkie możliwe przeczenia p i q {p, q, ~p, ~q}.
Jeśli którekolwiek z pojęć {p, q, ~p, ~q} jest pojęciem pustym o wartość logicznej równej 0, to z definicji nie możemy na nim operować bo definicja zbioru pustego jako zbioru zawierającego zero pojęć zrozumiałych dla człowieka to wyklucza.
Uwaga:
Zauważmy, że niniejsza definicja wywala w kosmos wszelkie zdania warunkowe „Jeśli p to q” w których poprzednik p lub następnik q mają twardą wartość logiczną (1 albo 0), czyli wywala na wieczne piekielne męki fundament Klasycznego Rachunku Zdań, „implikację materialną” - bez prawa powrotu na ziemię.
9.3 Szczególny algorytm Kłapouchego
Szczególny algorytm Kłapouchego rozstrzyga zarówno o prawdziwości/fałszywości zdań warunkowych „Jeśli p to q” jak również o tym czy badane zdanie fałszywe należy/nie należy do jednego z pięciu spójników implikacyjnych dla szczególnych przypadków 1,2,3,4.
Szczególny algorytm Kłapouchego pozwala łatwiej zrozumieć o co chodzi w ogólnym algorytmie Kłapouchego, o którym będzie ciut dalej.
Szczególny algorytm Kłapouchego dla zdań warunkowych „Jeśli p to q”:
Punkt 1.
Jeśli badane zdanie warunkowe „Jeśli p to q” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) albo elementem wspólnym ~~> (dla zbiorów) jest fałszem:
X’: p~~>q =p*q =0
to na100% jest to kontrprzykład dla prawdziwego warunku wystarczającego =>:
X: p=>~q =1
Punkt 2.
Badamy, czy zdanie „Jeśli p to q” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) albo elementem wspólnym ~~> (dla zbiorów) jest prawdą:
x”: p~~>q = p*q =1?
Jeśli nie (p*q=0) to idź do punktu 1
Jeśli badane zdanie warunkowe „Jeśli p to q” kodowane warunkiem wystarczającym => jest fałszem, to badamy czy spełniony jest warunek konieczny ~> między tymi samymi p i q i w tym samym kierunku.
Jeśli warunek konieczny ~> między badanymi p i q jest spełniony to mamy rozstrzygnięcie:
Badane zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest bezcennym fałszem należącym do implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q)
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to spełniony wyłącznie warunek konieczny ~> miedzy tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(0)*1=1*1=1
Punkt 3.
Badamy, czy zdanie „Jeśli p to q” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) albo elementem wspólnym ~~> (dla zbiorów) jest prawdą:
x”: p~~>q = p*q =1?
Jeśli nie (p*q=0) to idź do punktu 1
Jeśli badane zdanie warunkowe „Jeśli p to q” kodowane warunkiem wystarczającym => jest prawdziwe,
A1: p=>q =1
to w celu rozstrzygnięcia do jakiego spójnika implikacyjnego należy musimy zbadać jego prawdziwość fałszywość przy kodowaniu warunkiem koniecznym ~> dla tych samych p i q i w tym samym kierunku.
B1: p~>q =?
Rozstrzygnięcia są tu takie:
4a)
Jeśli warunek konieczny ~> B1 jest prawdziwy to zdania A1 i B1 należą do równoważności p<=>q.
Definicja równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne spełnienie warunku koniecznego ~> i wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
4b)
Jeśli warunek konieczny ~> B1 jest fałszem to zdania A1 i B1 należą do implikacji prostej p|=>q.
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to spełniony wyłącznie warunek wystarczający => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne dla zajścia q
Punkt 4.
Badamy, czy zdanie „Jeśli p to q” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) albo elementem wspólnym ~~> (dla zbiorów) jest prawdą:
x”: p~~>q = p*q =1?
Jeśli nie (p*q=0) to idź do punktu 1
Rozstrzygnięcie czy badane zdanie prawdziwe kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) lub elementem wspólnym zbiorów ~~~> (dla zbiorów) należy do spójnika chaosu p|~~>q
W tym przypadku badamy prawdziwość zdań kodowanych znaczkiem ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q
A: p~~>q = p*q =1
B: p~~>~q = p*~q=1
C: ~p~~>~q = ~p*~q =1
D: ~p~~>q = ~p*q =1
Jeśli wszystkie zdania A,B,C i D są prawdziwe to badane zdanie warunkowe kodowane znaczkiem ~~> należy do operatora chaosu p|~~>q, czyli z punktu widzenia logiki matematycznej jest bezwartościowe bo nie ma tu żadnej gwarancji matematycznej => (= warunku wystarczającego =>) - wszystko może się zdarzyć.
Jak działa szczególny algorytm Kłapouchego w praktyce?
9.3.1 Przykłady dla punktu 1 szczególnego algorytmu Kłapouchego
Punkt 1.
Jeśli badane zdanie warunkowe „Jeśli p to q” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) albo elementem wspólnym ~~> (dla zbiorów) jest fałszem:
X’: p~~>q =p*q =0
to na100% jest to kontrprzykład dla prawdziwego warunku wystarczającego =>:
X: p=>~q =1
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = twierdzenie matematyczne „Jeśli p to q”
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Przykład 1.
A1’
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to może nie być pochmurno (~CH=1)
P~~>~CH =P*~CH =0
Zdanie A1’ jest fałszywe (=0) bo nie jest możliwe zdarzenie: pada i nie ma chmur
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1
(i odwrotnie)
Na mocy definicji kontrprzykładu, fałszywy kontrprzykład A1’ wymusza prawdziwy warunek wystarczający A1 (i odwrotnie).
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% => będzie pochmurno (CH=1)
P=>CH =1
Padanie (P=1) jest warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur (CH=1) bo zawsze gdy pada, są chmury.
cnd
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Przyjmujemy zdanie A1 za punkt odniesienia, stąd zdanie A1 w zapisie formalnym:
A1: p=>q=1
Gdzie:
p= P=[pada]
q= CH=[chmury]
Dla rozstrzygnięcia w skład jakiego spójnika implikacyjnego wchodzi zdanie A1 badamy warunek konieczny ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
B1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% ~> będzie pochmurno (CH=1)
P~>CH =0
To samo w zapisie formalnym:
p~>q =0
Padanie (P=1) nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> by było pochmurno (CH=1) bo może nie padać, a chmury mogą istnieć.
Dowód alternatywny to dowód nie wprost z wykorzystaniem prawa Tygryska.
Prawo Tygryska:
B1: p~>q = B3: q=>p
Nasz przykład:
B1: P~>CH = B3: CH=>P
stąd:
B3.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH=1) to na 100% => będzie padało (P=1)
CH=>P =0
Chmury nie są (=0) warunkiem wystarczającym => do tego by padało, bo nie zawsze gdy są chmury. pada.
Na mocy prawa Tygryska fałszywość warunku wystarczającego => B3: CH=>P wymusza fałszywość warunku koniecznego ~> B1: P~>CH (i odwrotnie)
Zapiszmy jeszcze raz zdania A1 i B1:
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% => będzie pochmurno (CH=1)
P=>CH =1
p=>q =1
Padanie (P=1) jest warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur (CH=1) bo zawsze gdy pada, są chmury.
##
B1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% ~> będzie pochmurno (CH=1)
P~>CH =0
p~>q =0
Padanie (P=1) nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> by było pochmurno (CH=1) bo może nie padać, a chmury mogą istnieć.
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
Y = (p=>q) = ~p+q
#
~Y=~(p=>q) = p*~q
Definicja warunku koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
Y = (p~>q) =p+~q
#
~Y=~(p~>q) = ~p*q
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
Zapiszmy to w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Definicja warunku wystarczającego => | Definicja warunku koniecznego ~>
Y = (p=>q)=~p+q ## Y = (p~>q)= p+~q
# #
~Y =~(p=>q)=p*~q ## ~Y =~(p~>q)=~p*q
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych
|
W tabeli T1 widzimy, że definicje obu znaczków # i ## są perfekcyjnie spełnione.
Definicja znaczka różne na mocy definicji ##:
Dwie funkcje logiczne są różne na mocy definicji ## wtedy i tylko wtedy gdy nie są tożsame i żadna z nich nie jest zaprzeczeniem drugiej
Na mocy powyższego zapisujemy prawo Kameleona.
Prawo Kameleona:
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
Dowód to nasze zdania A1 i B1 wyżej.
Różność zdań A1 i B1 rozpoznajemy po znaczkach warunku wystarczającego => i koniecznego ~> wbudowanych w treść zdań
Rozstrzygnięcie:
Wszystkie zdania z którymi mieliśmy do czynienia tzn. zdanie fałszywe A1’ oraz zdania prawdziwe A1, i fałszywe B1 i B3 należą do definicji implikacji prostej P|=>CH w logice dodatniej (bo CH).
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to spełniony wyłącznie warunek wystarczający => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne dla zajścia q
Nasz przykład:
A1: P=>CH =1 - padanie (P=1) jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur (CH=1)
B1: P~>CH =0 - padanie (P=1) nie jest (=0) konieczne ~> dla istnienia chmur (CH=1)
stąd:
P|=>CH = (A1: P=>CH)*~(B1: P~>CH) =1*~(0) =1*1 =1
cnd
9.3.2 Przykład dla punktu 2 szczególnego algorytmu Kłapouchego
Punkt 2.
Badamy, czy zdanie „Jeśli p to q” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) albo elementem wspólnym ~~> (dla zbiorów) jest prawdą:
x”: p~~>q = p*q =1?
Jeśli nie (p*q=0) to idź do punktu 1
Jeśli badane zdanie warunkowe „Jeśli p to q” kodowane warunkiem wystarczającym => jest fałszem, to badamy czy spełniony jest warunek konieczny ~> między tymi samymi p i q i w tym samym kierunku.
Jeśli warunek konieczny ~> między badanymi p i q jest spełniony (=1) to mamy rozstrzygnięcie:
Badane zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest bezcennym fałszem należącym do implikacji odwrotnej p|~>q.
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to spełniony wyłącznie warunek konieczny ~> miedzy tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(0)*1=1*1=1
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = twierdzenie matematyczne „Jeśli p to q”
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Przykład 2
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 to na 100% => jest podzielna przez 8
P2=>P8 =?
Sprawdzamy czy istnieje element wspólny zbiorów P2 i P8:
P2~~>P8 = P2*P8 =1 bo 8
cnd
Badamy czy spełniony jest warunek wystarczający => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 to na 100% => jest podzielna przez 8
P2=>P8 =0
Podzielność dowolnej liczby przez 2 nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 8 bo zbiór P2=[2,4,6,8..] nie jest (=0) podzbiorem => zbioru P8=[8,16,24..]
Dowód tożsamy:
Podzielność dowolnej liczby przez 2 nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 8 bo kontrprzykład: 2
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Przyjmujemy zdanie A1 za punkt odniesienia, stąd zdanie A1 w zapisie formalnym:
A1: p=>q=0
Gdzie:
p=P2=[2,4,6,8..] - zbiór liczb podzielnych przez 2
q=P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
Badamy czy w zdaniu A1 spełniony jest warunek konieczny ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 to może ~> być podzielna przez 8
P2~>P8 =1
To samo w zapisie formalnym:
p~>q =1
Podzielność dowolnej liczby przez 2 jest konieczna ~> dla jej podzielności przez 8 bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest nadzbiorem ~> zbioru P8=[8,16,24 ..]
Dowód tożsamy nie wprost to skorzystanie z prawa Tygryska.
Prawo Tygryska:
B1: p~>q = B3: q=>p
Nasz przykład:
B1: P2~>P8 = B3: P8=>P2
Na mocy prawa Tygryska wystarczy udowodnić prawdziwość warunku wystarczającego => w zdaniu B3, aby mieć pewność absolutną prawdziwości warunku koniecznego ~> w zdaniu B1.
B3.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to na 100% => jest podzielna przez 2
P8=>P2 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 8 bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8..]
Udowodnić iż zbiór P8 jest podzbiorem => zbioru P2 potrafi każdy ziemski matematyk.
Na mocy prawa Tygryska, prawdziwość warunku wystarczającego B3: P8=>P2 gwarantuje => nam prawdziwość warunku koniecznego ~> B1: P2~>P8 (i odwrotnie)
Stąd mamy rozstrzygnięcie iż wszystkie badane wyżej zdania A1, B1, B3 wchodzą w skład definicji implikacji odwrotnej P2|~>P8 w logice dodatniej (bo P8).
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to spełniony wyłącznie warunek konieczny ~> miedzy tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = ~(0)*1=1*1=1
Nasz przykład:
A1: P2=>P8 =0 - bo zbiór P2=[2,4,6,8..] nie jest (=0) podzbiorem => zbioru P8=[8,16,24..] bo np. 2
B1: P2~>P8 =1 - bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest (=1) nadzbiorem ~> zbioru P8=[8,16,24..]
Stąd:
P2|~>P8 = ~(A1: P2=>P8)*(B1: P2~>P8) =~(0)*1 =1*1 =1
cnd
9.3.3 Przykład dla punktu 3 szczególnego algorytmu Kłapouchego
Punkt 3.
Badamy, czy zdanie „Jeśli p to q” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) albo elementem wspólnym ~~> (dla zbiorów) jest prawdą:
x”: p~~>q = p*q =1?
Jeśli nie (p*q=0) to idź do punktu 1
Jeśli badane zdanie warunkowe „Jeśli p to q” kodowane warunkiem wystarczającym => jest prawdziwe,
A1: p=>q =1
to w celu rozstrzygnięcia do jakiego spójnika implikacyjnego należy musimy zbadać jego prawdziwość fałszywość przy kodowaniu warunkiem koniecznym ~> dla tych samych p i q i w tym samym kierunku.
B1: p~>q =?
Rozstrzygnięcia są tu takie:
4a)
Jeśli warunek konieczny ~> B1 jest prawdziwy to zdania A1 i B1 należą do równoważności p<=>q.
Definicja równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne spełnienie warunku koniecznego ~> i wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
4b)
Jeśli warunek konieczny ~> B1 jest fałszem to zdania A1 i B1 należą do implikacji prostej p|=>q.
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to spełniony wyłącznie warunek wystarczający => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne dla zajścia q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = twierdzenie matematyczne „Jeśli p to q”
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Przykład 3a
Twierdzenie proste Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych:
A1.
Jeśli trójkąt jest prostokątny (TP=1) to na 100% => zachodzi w nim suma kwadratów (K=1)
A1: TP=>SK =1
Twierdzenie proste Pitagorasa ludzkość udowodniła wieki temu.
Dowód ten oznacza, że zbiór trójkątów prostokątnych (TP=1) jest podzbiorem => zbioru trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1)
Innymi słowy:
Bycie trójkątem prostokątnym (TP=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, aby spełniona w nim była suma kwadratów (SK=1)
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Aby być w zgodzie z przyzwyczajeniem ziemskich matematyków przyjmijmy zdanie A1 za punkt odniesienia.
Stąd zdanie A1 w zapisie formalnym przyjmuje brzmienie:
A1: p=>q =1
gdzie:
p=TP - zbiór trójkątów prostokątnych
q=SK - zbiór trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów
Twierdzenie odwrotna Pitagorasa:
B3.
Jeśli w trójkącie spełniona jest suma kwadratów (SK=1) to na 100% => trójkąt ten jest prostokątny (TP=1)
B3: SK=>TP =1
To samo w zapisie formalnym:
B3: q=>p
Twierdzenie odwrotne Pitagorasa ludzkość udowodniła wieki temu.
Dowód ten oznacza, że zbiór trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1) jest podzbiorem => zbioru trójkątów prostokątnych (TP=1)
Innymi słowy:
Bycie trójkątem ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, aby ten trójkąt był prostokątny (TP=1)
Do zapamiętania:
Dowolne twierdzenie matematyczne ziemskich matematyków jest tożsame z warunkiem wystarczającym => w algebrze Kubusia.
Czyli:
Twierdzenie matematyczne = warunek wystarczający =>
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = twierdzenie matematyczne „Jeśli p to q”
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja matematyczna równoważności p<=>q:
Równoważności matematyczna p<=>q to warunek wystarczający => zachodzący w dwie strony
A1: p=>q =1 - zajście p jest wystarczające => dla zajścia q (p jest podzbiorem =>q)
B3: q=>p =1 - zajście q jest wystarczające => dla zajścia p (q jest podzbiorem =>p)
p<=>q = (A1: p=>q)*(B3: q=>p) =1*1 =1
Doskonale tu widać, że równoważność matematyczna w zbiorach definiuje znaną każdemu matematykowi tożsamość zbiorów p=q.
Definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i jednocześnie zbiór q jest podzbiorem => zbioru p
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = p<=>q
Oczywistym jest, że twierdzenie proste Pitagorasa:
A1: TP=>SK =1 - TP jest wystarczające => dla SK (TP jest podzbiorem => SK)
To samo w zapisach formalnych:
A1: p=>q =1 - p jest wystarczające => dla q (p jest podzbiorem => q)
i twierdzenie odwrotne Pitagorasa:
B3: SK=>TP =1 - SK jest wystarczające => dla TP (SK jest podzbiorem => TP)
To samo w zapisach formalnych:
B3: q=>p =1 - q jest wystarczające => dla p (q jest podzbiorem => p)
Definiuje nam tożsamość zbiorów TP=SK:
Zbiory TP i SK są tożsame TP=SK wtedy i tylko wtedy gdy zbiór TP jest podzbiorem => zbioru SK (A1) i zbiór SK jest podzbiorem => zbioru TP (B3)
TP=SK <=> (A1: TP=>SK)*(B3: SK=>TP) = TP<=>SK
to samo w zapisie formalnym:
p=q <=> (A1: p=>q)*(B3: q=>p) = p<=>q
Dla B3 zastosujmy prawo Tygryska:
B3: q=>p = B1: p~>q
Nasz przykład:
B3: SK=>TP = B1: TP~>SK
Stąd mamy tożsamą definicję zarówno tożsamości zbiorów p=q jak i równoważności.
Tożsama definicja tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zbiór p jest podzbiorem => zbioru q i jednocześnie zbiór p jest nadzbiorem ~> zbioru q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = twierdzenie matematyczne „Jeśli p to q”
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Stąd mamy kolejną, tożsamą definicję tożsamości zbiorów p=q:
Dwa zbiory p i q są tożsame p=q wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Stąd mamy wyprowadzoną tożsamą definicję równoważności p<=>q:
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie p wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Prawą stronę czytamy:
Zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Nasz przykład:
Definicja tożsamości zbiorów TP=SK:
Dwa zbiory TP i SK są tożsame TP=SK wtedy i tylko wtedy gdy zajście TP jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia SK
TP=SK <=> (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) = TP<=>SK
To samo w zapisie formalnym:
p=q <=> (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = p<=>q
Stąd mamy wyprowadzoną tożsamą definicję równoważności TP<=>SK:
TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) =1*1 =1
To samo w zapisie formalnym:
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
Lewą stronę czytamy:
Trójkąt jest prostokątny (TP=1) wtedy i tylko wtedy gdy zachodzi w nim suma kwadratów (SK=1)
TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) =1*1 =1
Stąd mamy wyprowadzoną tożsamą definicję równoważności zbiorów znaną wszystkim ludziom, nie tylko matematykom.
Prawą stronę czytamy:
Bycie trójkątem prostokątnym (TP=1) jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) do tego, by zachodziła w nim suma kwadratów
TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) =1*1 =1
Dowód iż ostatni zapis znają wszyscy ziemianie, nie tylko matematycy:
Klikamy na googlach:
„konieczne i wystarczające”
wyników: 8 290
„koniecznym i wystarczającym”
wyników: 9 010
„potrzeba i wystarcza”
wyników: 141 000
Podsumowując:
Badane zdania prawdziwe:
A1: TP=>SK =1 - TP jest wystarczające => dla SK (TP jest podzbiorem => SK)
B1: TP~>SK =1 - TP jest konieczne ~> dla SK (TP jest nadzbiorem ~> SK)
tworzą definicje równoważności w logice dodatniej (bo SK):
A1B1: TP<=>SK = (A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) =1*1 =1
Warunek wystarczający B3: SK=>TP (twierdzenie odwrotne Pitagorasa) także wchodzi w skład równoważności TP<=>SK.
Przykład 3b
Weźmy następujące twierdzenie matematyczne:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to na 100% => jest podzielna przez 2 (P2=1)
P8=>P2 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=>[2,4,6,8..]
Każdy matematyk bez problemu udowodni powyższą relację podzbioru P8=>P2.
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Przyjmijmy zdanie A1 za punkt odniesienia, stąd zapis zdania A1 w zapisie formalnym to:
A1: p=>q =1
Gdzie:
p=P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
q=P2=[2,4,6,8..] - zbiór liczb podzielnych przez 2
W tym momencie warunek wystarczający => A1 może być tylko i wyłącznie częścią równoważności P8<=>P2 albo częścią implikacji prostej P8|=>P2.
Aby to rozstrzygnąć musimy zbadać warunek konieczny ~> miedzy tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to na 100% ~> jest podzielna przez 2 (P2=1)
P8~>P2 =0
To samo w zapisie formalnym:
p~>q =0
Podzielność dowolnej liczby przez 8 nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla jej podzielności przez 2, bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest nadzbiorem ~> zbioru P2=[2,4,6,8..]
cnd
Zapiszmy jeszcze raz dania A1 i B1:
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to na 100% => jest podzielna przez 2 (P2=1)
P8=>P2 =1
To samo w zapisie formalnym:
A1: p=>q =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 bo zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=>[2,4,6,8..]
##
B1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to na 100% ~> jest podzielna przez 2 (P2=1)
P8~>P2 =0
To samo w zapisie formalnym:
p~>q =0
Podzielność dowolnej liczby przez 8 nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~> dla jej podzielności przez 2, bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest nadzbiorem ~> zbioru P2=[2,4,6,8..]
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego =. i koniecznego ~>
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
Y = (p=>q) = ~p+q
#
~Y=~(p=>q) = p*~q
Definicja warunku koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
Y = (p~>q) =p+~q
#
~Y=~(p~>q) = ~p*q
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
Zapiszmy to w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Definicja warunku wystarczającego => | Definicja warunku koniecznego ~>
Y = (p=>q)=~p+q ## Y = (p~>q)= p+~q
# #
~Y =~(p=>q)=p*~q ## ~Y =~(p~>q)=~p*q
Gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona znaczka # jest negacją drugiej strony
## - różne na mocy definicji funkcji logicznych
|
W tabeli T1 widzimy, że definicje obu znaczków # i ## są perfekcyjnie spełnione.
Definicja znaczka różne na mocy definicji ##:
Dwie funkcje logiczne są różne na mocy definicji ## wtedy i tylko wtedy gdy nie są tożsame i żadna z nich nie jest zaprzeczeniem drugiej
Na mocy powyższego zapisujemy prawo Kameleona.
Prawo Kameleona:
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
Dowód to nasze zdania A1 i B1 wyżej.
Różność zdań A1 i B1 rozpoznajemy po znaczkach warunku wystarczającego => i koniecznego ~> wbudowanych w treść zdań
Rozstrzygnięcie:
Zdania z którymi mieliśmy do czynienia, czyli:
A1: P8=>P2 =1 - prawdziwy (=1) warunek wystarczający =>
B1: P8~>P2 =0 - fałszywy (=0) warunek konieczny ~>
należą do definicji implikacji prostej P8|=>P2 w logice dodatniej (bo P2).
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to spełniony wyłącznie warunek wystarczający => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
Nasz przykład:
A1: P8=>P2 =1 - bo P8 jest (=1) wystarczające => dla P2 (zbiór P8 jest podzbiorem => P2)
B1: P8~>P2 =0 - bo P8 nie jest (=0) konieczne ~> dla P2 (P8 nie jest nadzbiorem ~> P2)
stąd:
P8|=>P2 = (A1: P8=>P2)*~(B1: P8~>P2) = 1*~(0) =1*1 =1
cnd
Podsumowując:
Zauważmy, że z punktu widzenia logiki matematycznej fałszywy warunek konieczny B1: P8~>P2 =0 jest bezcenny, bo pozwala rozstrzygnąć o przynależności zdań A1: P8=>P2=1 i B1: P8~>P2=0 do implikacji prostej P8|=>P2.
9.3.4 Przykład dla punktu 4 szczególnego algorytmu Kłapouchego
Punkt 4.
Badamy, czy zdanie „Jeśli p to q” kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) albo elementem wspólnym ~~> (dla zbiorów) jest prawdą:
x”: p~~>q = p*q =1?
Jeśli nie (p*q=0) to idź do punktu 1
Rozstrzygnięcie czy badane zdanie prawdziwe kodowane zdarzeniem możliwym ~~> (dla zdarzeń) lub elementem wspólnym zbiorów ~~~> (dla zbiorów) należy do spójnika chaosu p|~~>q
W tym przypadku badamy prawdziwość zdań kodowanych znaczkiem ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q
Kod: |
A: p~~> q = p* q =1
B: p~~>~q = p*~q =1
C:~p~~>~q =~p*~q =1
D:~p~~> q =~p* q =1
|
Jeśli wszystkie zdania A,B,C i D są prawdziwe to badane zdanie warunkowe kodowane znaczkiem ~~> należy do spójnika chaosu p|~~>q, czyli z punktu widzenia logiki matematycznej jest bezwartościowe bo nie ma tu żadnej gwarancji matematycznej => (= warunku wystarczającego =>) - wszystko może się zdarzyć.
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru => = twierdzenie matematyczne „Jeśli p to q”
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Przykład
Zbadaj czy poniższe zdanie kodowane elementem wspólnym zbiorów ~~> należy do spójnika chaosu p|~~>q
A.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> być podzielna przez 3 (P3=1)
P8~~>P3 = P8*P3 =1 bo 24
Definicja elementu wspólnego ~~> zbiorów spełniona bo 24.
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Przyjmijmy zdanie A za punkt odniesienia, stąd zapis zdania A w zapisie formalnym to:
A: p~~>q =1
Gdzie:
p=P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
q=P3 =[3,6,9..] - zbiór liczb podzielnych przez 3
Zauważmy że:
Poprzednik mówi tu o zbiorze P8, zaś następnik o zbiorze P3.
p=P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
q=P3 =[3,6,9..] - zbiór liczb podzielnych przez 3
Przyjmijmy dziedzinę:
LN=[1,2,3,4,5,6,7,8,9..]
Obliczamy przeczenia zbiorów rozumiane jako ich uzupełnienia do dziedziny.
~p = ~P8=[LN-P8] = [1,2,3,4,5,6,7..9..] - zbiór liczb niepodzielnych przez 8
~q = ~P3=[LN-P3] = [1,2..4,5..7,8..] - zbór liczb niepodzielnych przez 3
Zauważmy, że warunek konieczny prawdziwości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” jest spełniony, bo zbiory {p=P8, q=P3, ~p=~p8, ~q=~P3) są niepuste i rozłączne oraz należą do wspólnej dziedziny LN.
Spełniona jest oczywiście definicja wspólnej dziedziny zarówno dla p jak i dla q.
Dla p=P8 mamy:
P8+~P8 =LN =1
P8*~P8=[] =0
Dla q=P3 mamy:
P3+~P3 =LN =1
P3*~P3=[] =0
Badamy prawdziwość/fałszywość pozostałych zdań przez wszystkie możliwe przeczenia p i q
Kod: |
A: P8~~> P3 = P8* P3 =1 bo 24
B: P8~~>~P3 = P8*~P3 =1 bo 8
C:~P8~~>~P3 =~P8*~P3 =1 bo 2
D:~P8~~> P3 =~P8* P3 =1 bo 3
|
Rozstrzygnięcie:
Badanie zdanie prawdziwe P8~~>P3 należy do spójnika chaosu P8|~~>P3.
cnd
Kolejne rozstrzygnięcie iż zbiory niepuste A,B,C i D są wzajemnie rozłączne i uzupełniają się do wspólnej dziedziny LN jest trywialne.
Przejdźmy na zapis formalny podstawiając:
p = P8
q= P3
Kod: |
A: p~~> q = p* q =1
B: p~~>~q = p*~q =1
C:~p~~>~q =~p*~q =1
D:~p~~> q =~p* q =1
|
Badamy rozłączność zbiorów A,B,C i D przez wszystkie możliwe przypadki gdzie:
Kod: |
A: p* q =1
B: p*~q =1
C:~p*~q =1
D:~p* q =1
|
Stąd mamy:
A*B = (p*q)*(p*~q) = [] =0 - bo prawo algebry Kubusia: q*~q =[] =0
A*C = (p*q)*(~p*~q) =[] =0 - bo prawo algebry Kubusia: p*~p =[] =0
A*D = (p*q)*(~p*q) =[] =0 - bo prawo algebry Kubusia: p*~p =[] =0
B*C = (p*~q)*(~p*~q) =[] =0 - bo prawo Algebry Kubusia p*~p =[] =0
B*D = (p*~q)*(~p*q) =[] =0 - bo prawo algebry Kubusia: p*~p =[] =0
C*D = (~p*~q)*(~p*q) =[] =0 - bo prawo algebry Kubusia ~q*q =[] =0
cnd
Dowód iż suma logiczna zbiorów A, B, C i D tworzy dziedzinę LN jest banałem:
A+B+C+D = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*~q + D: ~p*q
A+B+C+D = p*(q+~q) = ~p*(~q+q) = p+~p =1
bo:
p+~p =1 =LN - prawo algebry Kubusia
p*1 =p - prawo algebry Kubusia
cnd
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 13:30, 03 Paź 2021, w całości zmieniany 19 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Pon 20:13, 12 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
9.4 Algorytm ogólny Kłapouchego
Spis treści
9.4 Algorytm ogólny Kłapouchego 1
9.5 Teoria niezbędna do zrozumienia algorytmów Kłapouchego 2
9.5.1 Spójniki implikacyjne 3
9.6 Algorytm Kłapouchego w implikacji prostej p|=>q 5
9.6.1 Implikacja prosta P|=>CH 6
9.6.2 Implikacja prosta P8|=>P2 8
9.7 Algorytm Kłapouchego w implikacji odwrotnej p|~>q 11
9.7.1 Implikacja odwrotna CH|~>P 12
9.7.2 Implikacja odwrotna P2|~>P8 14
9.8 Algorytm Kłapouchego w równoważności p<=>q 16
9.8.1 Równoważność TP<=>SK 17
9.9 Algorytm Kłapouchego w spójniku „albo” p$q 21
9.10 Algorytm Kłapouchego w chaosie p|~~>q 24
9.10.1 Algorytm Kłapouchego w chaosie P8|~~>P3 24
9.4 Algorytm ogólny Kłapouchego
Definicja algorytmu ogólnego Kłapouchego:
Algorytm ogólny Kłapouchego dla dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” to po zrobienie zdjęcia układu przez wszystkie możliwe przeczenia p i q zdarzeniami możliwymi ~~> (dla zdarzeń), albo elementem wspólnymi zbiorów ~~> (dla zbiorów) w kierunku od p do q.
Na bazie zrobionego zdjęcia bez problemu odtworzymy w skład jakiego spójnika implikacyjnego wchodzi badane zdanie warunkowe „Jeśli p to q” prawdziwe albo fałszywe.
Uwaga:
Warunkiem koniecznym poprawnego zdjęcia układu jest spełnienie definicji zadnia warunkowego „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia.
Definicja zdania warunkowego „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia:
W dowolnym zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” zarówno poprzednik p jak i następnik q muszą mieć wspólną dziedzinę i być pojęciami niepustymi (różnymi od zera) we wszelkich możliwych przeczeniach {p, q, ~p, ~q}, co gwarantuje rozpoznawalność tych pojęć.
Jeśli w zdaniu warunkowym „Jeśli p to q” którekolwiek z pojęć {p, q, ~p, ~q} ma wartość logiczną równą zero (zbiór/pojęcie puste) to takie zdanie jest fałszywe na gruncie algebry Kubusia.
Szczegóły w tym temacie opisano w punkcie 1.4
9.5 Teoria niezbędna do zrozumienia algorytmów Kłapouchego
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1
(i odwrotnie)
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
9.5.1 Spójniki implikacyjne
Definicja spójnika implikacyjnego:
Spójnik implikacyjny to seria zdań warunkowych „Jeśli p to q” związana z wybraną kolumną w tabeli matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>.
Definicja spójnika implikacyjnego p|?q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik implikacyjny p|?q w logice dodatniej (bo q) to kolumna A1B1 w tabeli matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~> dająca odpowiedź na pytanie o p
„Co się stanie jeśli zajdzie p?”
Rozróżniamy 5 spójników implikacyjnych p|?q różnych na mocy definicji ##:
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0) =1*1=1
Czytamy:
Implikacji prosta p|=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q (A1) i nie jest (=0) konieczne ~> (B1) dla zajścia q
Definicja implikacji prostej p|=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0)=1*1=1
Definicja implikacji prostej p|=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|=>q =~p*q
##
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Czytamy:
Implikacja odwrotna p|~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1)
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|~>q = p*~q
##
TR
Równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Czytamy:
Równoważność p<=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
Definicja równoważności p<=>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Definicja równoważności p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p<=>q = p*q+~p*~q
##
TA
Definicja spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku dla zanegowanego następnika q (~q).
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd mamy:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Czytamy:
Spójnik p$q jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q (B1) i jednocześnie zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q (A1)
To samo w skrócie:
Spójnik p$q jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia ~q
Definicja spójnika „albo”($) p$q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Definicja spójnika „albo”($) w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p$q = p*~q+~p*q
##
CH
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Definicja chaosu p|~~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i jednocześnie zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1).
Definicja chaosu p|~~>q w warunkach wystarczającym => i koniecznym ~>:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Definicja chaosu p|~~>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
A1B1: Y = p|~~>q =0
Gdzie:
## - różne na mocy definicji funkcji logicznej Y zdefiniowanej jak wyżej.
Definicję znaczka różne na mocy definicji ## funkcji logicznej Y znajdziemy w punktach 2.3.1 i 3.6
9.6 Algorytm Kłapouchego w implikacji prostej p|=>q
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0) =1*1=1
Czytamy:
Implikacji prosta p|=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q (A1) i nie jest (=0) konieczne ~> (B1) dla zajścia q
A1B1: Y = (p|=>q) = ~p*q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7.
Definicja algorytmu ogólnego Kłapouchego:
Algorytm ogólny Kłapouchego dla dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” to po zrobienie zdjęcia układu przez wszystkie możliwe przeczenia p i q zdarzeniami możliwymi ~~> (dla zdarzeń), albo elementem wspólnymi zbiorów ~~> (dla zbiorów) w kierunku od p do q.
9.6.1 Implikacja prosta P|=>CH
Zadanie w I klasie LO w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego spójnika logicznego wchodzi zdanie:
A.
Jeśli jutro nie będzie padało (~P=1) to może ~~> być pochmurno (CH=1)
~P~~>CH = ~P*CH =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: nie pada (~P=1) i są chmury (CH=1)
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7.
Na mocy prawa Kłapouchego mamy wymuszony punkt odniesienia - identyczny dla wszystkich matematyków!
p = P (pada)
q = CH (chmury)
Stąd zdanie A w zapisie formalnym:
A: ~p~~>q = ~p*q =1
Aby zrobić kompletne zdjęcie układu w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” musimy zbadać jego odpowiedź w zdarzeniach możliwych ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q.
Pozostałe możliwości to:
B.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to może ~~> być pochmurno (CH=1)
P~~>CH =P*CH =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: pada (P=1) i jest pochmurno (CH=1)
C.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to może ~~> nie być pochmurno (~CH=1)
P~~>~CH = P*~CH =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie: pada (P=1) i nie jest pochmurno (~CH=1)
D.
Jeśli jutro nie będzie padało (~P=1) to może ~~> nie być pochmurno (~CH=1)
~P~~>~CH =~P*~CH =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: nie pada (~P=1) i nie jest pochmurno (~CH=1)
Zapiszmy nasze zdjęcie w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Zdjęcie układu dla p=P (pada) i q=CH(chmury)
A1: P~~>CH =1 - możliwe jest (1): pada (P) i jest pochmurno (CH)
A1’: P~~>~CH=0 - niemożliwe jest (0): pada (P) i nie jest pochmurno (~CH)
A2: ~P~~>~CH=1 - możliwe jest (1): nie pada (~P) i nie jest pochmurno (~CH)
B2’:~P~~>CH =1 - możliwe jest (1) zdarzenie: nie pada (~P) i są chmury (CH)
|
Zauważmy, że indeksowanie nie jest w pełni zgodne z naszą analizą, ale to jest kompletnie bez matematycznego znaczenia. Indeksowanie zdań jest tu zgodne z teorią algebry Kubusia. Dla ułatwienia sobie późniejszej analizy w tabeli T1 zrobiono porządek grupując w dwóch górnych liniach (A1,A1’) p=P (pada), natomiast w dwóch dolnych (A2, B2’) ~p=~P (nie pada).
Równie dobrze mógłby tu być dowolny bałagan … tylko po co później bez potrzeby główkować?
Analogia:
Tabliczkę mnożenia do 100 dla trzecioklasisty szkoły podstawowej też można podać w postaci kompletnego chaosu - widział kto taką?
Analiza matematyczna tabeli T1:
Zauważmy że:
1.
Fałszywy kontrprzykład A1’:
A1’: P~~>~CH =0
wymusza prawdziwy warunek wystarczający A1 (i odwrotnie):
A1: P=>CH =1
2.
Prawo Kubusia:
A1: P=>CH = A2:~P~>~CH =1
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza prawdziwy warunek konieczny ~> A2:
A2: ~P~>~CH =1
3.
Prawdziwy kontrprzykład B2’:
B2’: ~P~~>CH =1
wymusza fałszywy warunek wystarczający B2:
B2: ~P=>~CH =0
4.
Prawo Kubusia:
B2: ~P=>~CH = B1: P~>CH =0
Fałszywy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywy warunek konieczny ~> B1 (i odwrotnie):
B1: P~>CH =0
Zapiszmy naszą analizę w tabeli prawdy:
Kod: |
T2
Wnioskowanie ze zdjęcia układu dla p=P(pada) i q=CH(chmury)
A1: P=> CH =1 - padanie (P) wystarcza => dla istnienia chmur (CH)
A1’: P~~>~CH=0 - prawdziwy => A1 wymusza fałszywy kontrprzykład A1’
Prawo Kubusia:
A1: P=>CH = A2:~CH~>~P
A2: ~P~>~CH =1 - brak chmur (~CH) jest konieczny ~> dla nie padania (~P)
B2’:~P~~>CH =1 - fałszywy => B2 wymusza prawdziwy kontrprzykład B2’
|
Stąd mamy rozwiązanie naszego zadania.
Definicja implikacji prostej P|=>CH w logice dodatniej (bo CH):
Implikacja prosta P|=>CH w logice dodatniej (bo CH) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: P=>CH =1 - padanie (P=1) jest (=1) wystarczające => dla istnienia chmur (CH=1),
bo zawsze gdy pada są chmury
B1: P~>CH=0 - padanie nie (P=1) jest (=0) konieczne dla istnienia chmur (CH=1),
bo może nie padać, a chmury mogą istnieć
Stąd mamy dowód iż wszystkie analizowane wyżej zdania wchodzą w skład implikacji prostej P|=>CH w logice dodatniej (bo CH):
P=>CH = (A1: P=>CH)*~(B1: P~>CH) = 1*~(0) =1*1 =1
Odpowiedź co dalej z tym robić znajdziemy w punkcie 4.5
9.6.2 Implikacja prosta P8|=>P2
Zadanie w I klasie LO w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego spójnika logicznego wchodzi zdanie:
A.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> nie być podzielna przez 2 (P2=1)
P8~~>~P2 = P8*~P2 =?
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7.
Na mocy prawa Kłapouchego mamy wymuszony punkt odniesienia - identyczny dla wszystkich matematyków!
p = P8=[8,16,24..]
q = P2=[2,4,6,8..]
Stąd zdanie A w zapisie formalnym:
A: p~~>~q = p*~q =?
Zauważmy, że w zdaniu A na mocy prawa Kłapouchego poprzednik p definiuje nam zbiór P8 zaś następnik q zbiór P2.
Wyznaczmy na początek, potrzebne nam w analizie zbiory {p, q, ~p, ~q} które z definicji muszą być niepuste bo nie jesteśmy w stanie operować na zbiorze pustym.
p = P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
q = P2=[2,4,6,8..] - zbiór liczb podzielnych przez 2
Przyjmujemy wspólną dziedzinę minimalną:
LN=[1,2,3,4,5,6,7,8,9..] - zbiór liczb podzielnych przez 2
Obliczamy przeczenia zbiorów rozumiane jako ich uzupełnienia do wspólnej dziedziny LN.
~p = ~P8 = [LN-P8] =[1,2,3,4,5,6,7..9..] - zbiór liczb niepodzielnych przez 8
~q = ~P2 = [LN-P2] =[1,3,5,7,9..] - zbiór liczb niepodzielnych przez 2 (= zbiór liczb nieparzystych)
Jak widzimy wszystkie możliwe przeczenia p i q (p, q, ~p, ~q} są zbiorami niepustymi, zatem mają wartość logiczną równą 1 (patrz punkt 1.0), co w algebrze Kubusia jest warunkiem koniecznym ~> prawdziwości dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” (patrz punkt 1.4)
Wracamy teraz do określenia prawdziwości/fałszywości zdania A:
A.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> nie być podzielna przez 2 (P2=1)
P8~~>~P2 = P8*~P2 =[] =0
Nie istnieje (=0) wspólny element zbiorów P8=[8,16,24..] i ~P2=[1,3,5,7,9..].
Akurat w tym przypadku dowód rozłączności zbiorów P8 i ~P2 jest trywialny, bo P8 zawiera wyłącznie liczby parzyste, zaś ~P2 wyłącznie liczby nieparzyste, zatem zbiory te są różne na mocy definicji liczb parzystych i nieparzystych.
Co robić, gdy ten dowód nie będzie tak trywialny?
Korzystamy z definicji kontrprzykładu.
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
W przypadku zdania A zakładamy (to nam wolno!) iż zbiory P8 i ~P2 są rozłączne i korzystamy z kontrprzykładu, którego definicja generuje nam warunek wystarczający => A1.
A1.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to na 100% => jest podzielna przez 2 (P2=1)
P8=>P2 =1
Podzielność dowolnej liczby przez 8 jest warunkiem wystarczającym => dla jej podzielności przez 2 wtedy i tylko wtedy, gdy zbiór P8=[8,16,24..] jest podzbiorem => zbioru P2=[2,4,6,8..]
Dawno temu Fiklit taki dowód wykonał - nie podejmuje się znaleźć.
Mój dowód to dowód przez pokazanie jak wyżej, bo nie jestem matematykiem.
Na mocy definicji kontrprzykładu prawdziwy warunek wystarczający A1: P8=>P2=1 wymusza nam fałszywość kontrprzykładu A.
A.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> nie być podzielna przez 2 (P2=1)
P8~~>~P2 = P8*~P2 =[] =0
Nie istnieje (=0) wspólny element zbiorów P8=[8,16,24..] i ~P2=[1,3,5,7,9..].
cnd
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenie matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Przykład wykorzystania:
Akurat w dowodzeniu rozłączności zbiorów P8 i ~P2 skorzystaliśmy z definicji kontrprzykładu.
Najtrudniejszy problem, dowód rozłączności zbiorów P8=[8,16,24..] i ~P2=[1,3,5,7,9..] mamy za sobą, dalsze przeczenia to „bułka z masłem”.
B.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> być podzielna przez 2 (P2=1)
P8~>P2 = P8*P2 =1
Istnieje (=1) element wspólny zbiorów ~~>: P8=[8,16,24..] i P2=[2,4,6,8..24..] np. 24
cnd
C.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8=1) to może ~~> nie być podzielna przez 2 (~P2=1)
~P8~~>~P2 = ~P8*~P2 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów ~~>: ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] i ~P2=[1,3,5,7,9..] np. 1
cnd
D.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8=1) to może ~~> być podzielna przez 2 (P2=1)
~P8~~>P2 = ~P8*P2 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów ~~>: ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] i P2=[2,4,6,8..] np. 2
cnd
Zapiszmy nasze zdjęcie w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Zdjęcie układu dla p=P8 i q=P2
A1: P8~~>P2 =1 - bo zbiory P8 i P2 mają (=1) element wspólny ~~> np.8
A1’: P8~~>~P2=0 - bo zbiory P8 i ~P2 nie mają (=0) elementu wspólnego ~~>
A2: ~P8~~>~P2=1 - bo zbiory ~P8 i ~P2 mają (=1) element wspólny ~~> np. 1
B2’:~P8~~>P2 =1 - bo zbiory ~P8 i P2 mają (=1) element wspólny ~~> np. 2
|
Zauważmy, że indeksowanie nie jest w pełni zgodne z naszą analizą, ale to jest kompletnie bez matematycznego znaczenia.
Zastosowane indeksowanie jest „przypadkiem” zgodne z teorią algebry Kubusia.
Analiza matematyczna tabeli T1:
Zauważmy że:
1.
Fałszywy kontrprzykład A1’:
A1’: P8~~>~P2 =0
wymusza prawdziwy warunek wystarczający => A1 (i odwrotnie):
A1: P8=>P2 =1
2.
Prawo Kubusia:
A1: P8=>P2 = A2:~P8~>~P2 =1
Prawdziwy warunek wystarczający => A1:
A1: P8=>P2=1
na mocy prawa Kubusia wymusza prawdziwy warunek konieczny ~> A2:
A2: ~P8~>~P2 =1
3.
Prawdziwy kontrprzykład B2’:
B2’: ~P8~~>P2 =1
wymusza fałszywy warunek wystarczający => B2:
B2: ~P8=>~P2 =0
4.
Prawo Kubusia:
B2: ~P8=>~P2 = B1: P8~>P2 =0
Fałszywy warunek wystarczający => B2:
B2: ~P8=>~P2 =0
na mocy prawa Kubusia wymusza fałszywy warunek konieczny ~> B1 (i odwrotnie):
B1: P8~>P2 =0
Zapiszmy naszą analizę w tabeli prawdy T2:
Kod: |
T2
Wnioskowanie ze zdjęcia układu dla p=P8 i q=P2
A1: P8=>P2 =1 - zbiór P8 jest (=1) podzbiorem => P2
A1’: P8~~>~P2=0 - kontrprzykład dla prawdziwego A1 musi być fałszem
Prawo Kubusia:
A1: P8=>P2 = A2:~P8~>~P2
A2: ~P8~>~P2 =1 - zbiór ~P8 jest (=1) nadzbiorem ~> ~P2
B2’:~P8~~>P2 =1 - kontrprzykład dla fałszywego B2 musi być prawdą
|
Stąd mamy rozwiązanie naszego zadania.
Definicja implikacji prostej P8|=>P2 w logice dodatniej (bo P2):
Implikacja prosta P8|=>P2 w logice dodatniej (bo P2) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: P8=>P2 =1 - podzielność przez 8 jest (=1) wystarczająca => dla podzielności przez 2
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór P8 jest podzbiorem => P2
B1: P8~>P2=0 - podzielność przez 8 nie jest (=0) konieczna ~> dla podzielności przez 2
wtedy i tylko wtedy gdy zbiór P8 nie jest (=0) nadzbiorem ~> P2
Stąd mamy dowód iż wszystkie analizowane wyżej zdania wchodzą w skład implikacji prostej P8|=>P2 w logice dodatniej (bo P2)
P8=>P2 = (A1: P8=>P2)*~(B1: P8~>P2) = 1*~(0) =1*1 =1
Odpowiedź co dalej z tym robić znajdziemy w punkcie 4.9
9.7 Algorytm Kłapouchego w implikacji odwrotnej p|~>q
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1 =1*1=1
Czytamy:
Implikacja odwrotna p|~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q (A1)
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7
Definicja algorytmu ogólnego Kłapouchego:
Algorytm ogólny Kłapouchego dla dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” to po zrobienie zdjęcia układu przez wszystkie możliwe przeczenia p i q zdarzeniami możliwymi ~~> (dla zdarzeń), albo elementem wspólnymi zbiorów ~~> (dla zbiorów) w kierunku od p do q
9.7.1 Implikacja odwrotna CH|~>P
Zadanie w I klasie LO w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego spójnika logicznego wchodzi zdanie:
A.
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH=1) to może padać (P=1)
~CH~~>P = ~CH*P =[] =0
Nie jest możliwe (=0) zdarzenie: nie ma chmur (~CH=1) i pada (P=1)
… o czym każdy 5-cio latek wie
cnd
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7.
Na mocy prawa Kłapouchego mamy wymuszony punkt odniesienia - identyczny dla wszystkich matematyków!
p = CH (chmury)
q = P (pada)
Stąd zdanie A w zapisie formalnym:
A: ~p~~>q = ~p*q =0
Aby zrobić kompletne zdjęcie układu w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” musimy zbadać jego odpowiedź w zdarzeniach możliwych ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q.
Pozostałe możliwości to:
B.
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH=1) to może ~~> nie padać (~P=1)
~CH~~>~P = ~CH*~P =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: nie ma chmur (~CH=1) i nie pada (~P=1)
cnd
C.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH=1) to może ~~> padać (P=1)
CH~~>P = CH*P =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: są chmury (CH=1) i pada (P=1)
cnd
D.
Jeśli jutro będzie pochmurno (CH=1) to może ~~> nie padać (~P=1)
CH~~>~P = CH*~P =1
Możliwe jest (=1) zdarzenie: są chmury (CH=1) i nie pada (~P=1)
cnd
Zapiszmy nasze zdjęcie w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Zdjęcie układu dla p=CH i q=P
B1: CH~~>P =1 - możliwe jest (1) zdarzenie: są chmury (CH) i pada (P)
A1’: CH~~>~P =1 - możliwe jest (1): są chmury (CH) i nie pada (~P)
B2: ~CH~~>~P =1 - możliwe jest (1): nie ma chmur (~CH) i nie pada (~P)
B2’:~CH~~>P =0 - niemożliwe jest (0): niema chmur (~CH) i pada (P)
|
Zauważmy, że zmieniliśmy kolejność linii oraz zmieniliśmy indeksowanie linii na zgodne z teorią wykładaną w algebrze Kubusia, co matematycznie jest bez znaczenia.
Analiza matematyczna tabeli T1:
Zauważmy że:
1.
Fałszywy kontrprzykład B2’:
B2’: ~CH~~>P =0
wymusza prawdziwy warunek wystarczający => B2 (i odwrotnie):
B2: ~CH=>~P =1
2.
Prawo Kubusia:
B2: ~CH=>~P = B1: CH~>P =1
Prawdziwy warunek wystarczający => B2:
B2: ~CH=>~P
wymusza prawdziwy warunek konieczny ~> B1 ( i odwrotnie).
B1: CH~>P =1
3.
Prawdziwy kontrprzykład A1’:
A1’: CH~~>~P =1
wymusza fałszywy warunek wystarczający => A1:
A1: CH=>P =0
Zapiszmy naszą analizę w tabeli prawdy T2.
Kod: |
T2
Wnioskowanie ze zdjęcia układu dla p=CH i q=P
B1: CH~>P =1 - chmury (CH) są (1) konieczne ~> dla padania (P)
A1’: CH~~>~P=1 - kontrprzykład dla fałszywego A1 musi być prawdą
Prawo Kubusia:
B1: CH~>P = B2:~CH=>~P
B2: ~CH=>~P =1 - brak chmur (~CH) wystarcza => dla nie padania (~P)
B2’:~CH~~>P =0 - kontrprzykład dla prawdziwego B2 musi być fałszem
|
Stąd mamy rozwiązanie naszego zadania:
IO
Definicja implikacji odwrotnej CH|~>P w logice dodatniej (bo P):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna CH|~>P w logice dodatniej (bo P) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: CH=>P =0 - chmury nie są (=1) wystarczające => dla padania, bo nie zawsze gdy są chmury, pada.
B1: CH~>P =1 - chmury są (=1) konieczne ~> dla padania, bo pada wyłącznie z chmur
stąd mamy:
A1B1: CH|~>P = ~(A1: CH=>P)*(B1: CH~>P)=~(0)*1 =1*1=1
Odpowiedź co dalej z tym robić znajdziemy w punkcie 5.5
9.7.2 Implikacja odwrotna P2|~>P8
Zadanie w I klasie LO w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego spójnika logicznego wchodzi zdanie:
A.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 (P2=1) to może ~~> nie być podzielna przez 8 (P8=1)
P2~~>~P8 = P2*~P8 =?
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7.
Na mocy prawa Kłapouchego mamy wymuszony punkt odniesienia - identyczny dla wszystkich matematyków!
p = P2=[2,4,6,8..] - zbiór liczb podzielnych przez 2
q = P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
Stąd zdanie A w zapisie formalnym:
A: p~~>~q = p*~q =?
Na mocy prawa Kłapouchego w zdaniu A poprzednik p definiuje nam zbiór liczb podzielnych przez 2, natomiast następnik q zbiór liczb podzielnych przez 8
Mamy zatem:
p = P2=[2,4,6,8..] - zbiór liczb podzielnych przez 2
q = P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
Przyjmujemy dziedzinę minimalną:
LN=[1,2,3,4,5,6,7,8,9..] - zbiór liczb podzielnych przez 2
Obliczamy przeczenia zbiorów definiowane jako ich uzupełnienia do wspólnej dziedizny:
~p = ~P2 =[LN-P2]=[1,3,5,7,9..] - zbiór liczb niepodzielnych przez 2 (= nieparzystych)
~q = ~P8 =[LN-P8]=[1,2,3,4,5,6,7..9..] - zbiór liczb niepodzielnych przez 8
Doskonale widać, że wszystkie możliwe przeczenia zbiorów są niepuste {p, q, ~p, ~q}, zatem wszystko jest w porządku możemy nasze zdanie dalej analizować.
Stąd mamy rozstrzygnięcie o prawdziwości zdania A:
A.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 (P2=1) to może ~~> nie być podzielna przez 8 (P8=1)
P2~~>~P8 = P2*~P8 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów: P2=[2,4,6,8..] i ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] np. 2
cnd
Aby zrobić kompletne zdjęcie układu w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” musimy zbadać jego odpowiedź w zdarzeniach możliwych ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q.
Pozostałe możliwości to:
B.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 2 (P2=1) to może ~~> być podzielna przez 8 (P8=1)
P2~~>P8 = P2*P8 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów: P2=[2,4,6,8..24..] i P8=[8,16,24..] np. 24
cnd
C.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 2 (~P2=1) to może ~~> nie być podzielna przez 8 (~P8=1)
~P2~~>~P8 = ~P2*~P8 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów: ~P2=[1,3,5,7,9..] i ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] np. 1
cnd
D.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 2 (~P2=1) to może ~~> być podzielna przez 8 (P8=1)
~P2~~>P8 = ~P2~~>P8 =1
Nie istnieje (=0) element wspólny zbiorów ~P2=[1,3,5,7,9..] i P8=[8,16,24..]
Dowód:
Na mocy definicji dowolny zbiór liczb nieparzystych (~P2) jest rozłączny z dowolnym zbiorem liczb parzystych (np. P8)
Zapiszmy nasze zdjęcie w tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Zdjęcie układu dla p=P2 i q=P8
B1: P2~~>P8 =1 - istnieje (1) element wspólny zbiorów P2 i P8 np. 8
A1’: P2~~>~P8 =1 - istnieje (1) element wspólny zbiorów P2 i ~P8 np. 2
B2: ~P2~~>~P8 =1 - istnieje (1) element wspólny zbiorów ~P2 i ~P8 np. 1
B2’:~P2~~>P8 =0 - nie istnieje (0) element wspólny zbiorów ~P2 i P8
|
Zauważmy, że ani kolejność linii, ani też indeksowanie linii nie jest zgodne z naszą dotychczasową analizą co matematycznie jest bez znaczenia.
Indeksowanie linii jest „przypadkowo” zgodne z teorią wykładaną w algebrze Kubusia.
Analiza matematyczna tabeli T1:
Zauważmy że:
1.
Fałszywy kontrprzykład B2’:
B2’: ~P2~~>P8 =0
wymusza prawdziwy warunek wystarczający => B2 (i odwrotnie):
B2: ~P2=>~P8 =1
2.
Prawo Kubusia:
B2: ~P2=>~P8 = B1: P2~>P8 =1
Prawdziwy warunek wystarczający => B2:
B2: ~P2=>~P8
wymusza prawdziwy warunek konieczny ~> B1 ( i odwrotnie).
B1: P2~>P8=1
3.
Prawdziwy kontrprzykład A1’:
A1’: P2~~>~P8 =1
wymusza fałszywy warunek wystarczający => A1:
A1: P2=>P8 =0
Zapiszmy naszą analizę w tabeli prawdy T2.
Kod: |
T2
Wnioskowanie ze zdjęcia układu dla p=P2 i q=P8
B1: P2~>P8 =1 - zbiór P2 jest (1) nadzbiorem ~> zbioru P8
A1’: P2~~>~P8=1 - fałszywy => A1 wymusza prawdziwość kontrprzykładu A1’
Prawo Kubusia:
B1: P2~>P8 = B2: ~P2=>~P8
B2: ~P2=>~P8 =1 - zbiór ~P2 jest (1) podzbiorem => ~P8
B2’:~P2~~>P8 =0 - kontrprzykład dla prawdziwego B2 musi być fałszem
|
Stąd mamy rozwiązanie naszego zadania:
IO
Definicja implikacji odwrotnej P2|~>P8 w logice dodatniej (bo P8):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna P2|~>P8 w logice dodatniej (bo P8) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: P2=>P8 =0 - podzielność przez 2 nie jest wystarczająca => dla podzielności przez 8
bo zbiór P2=[2,4,6,8..] nie jest (=0) nadzbiorem ~> P8=[8,16,24..]
B1: P2~>P8 =1 - podzielność przez 2 jest (=1) konieczna ~> dla podzielności przez 8
bo zbiór P2=[2,4,6,8..] jest (=1) nadzbiorem ~> P8=[8,16,24..]
stąd mamy:
A1B1: P2|~>P8 = ~(A1: P2=>P8)*(B1: P2~>P8)=~(0)*1 =1*1=1
Odpowiedź co dalej z tym robić znajdziemy w punkcie 5.9
9.8 Algorytm Kłapouchego w równoważności p<=>q
TR
Równoważności p<=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Równoważność p<=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)=1*1=1
Czytamy:
Równoważność p<=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) dla zajścia q
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7.
Definicja algorytmu ogólnego Kłapouchego:
Algorytm ogólny Kłapouchego dla dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” to po zrobienie zdjęcia układu przez wszystkie możliwe przeczenia p i q zdarzeniami możliwymi ~~> (dla zdarzeń), albo elementem wspólnymi zbiorów ~~> (dla zbiorów). w kierunku od p do q
9.8.1 Równoważność TP<=>SK
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Zadanie w I klasie LO w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego spójnika logicznego wchodzi zdanie:
B1’
Jeśli trójkąt nie jest prostokątny (~TP=1) to może ~~> zachodzić w nim suma kwadratów (SK=1)
~TP~~>SK = ~TP*SK =?
Uwaga:
„Przypadkowo” (dla lepszego zrozumienia) indeksowanie wszystkich linii będzie zgodne z tabelę T0.
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7.
Na mocy prawa Kłapouchego mamy wymuszony punkt odniesienia - identyczny dla wszystkich matematyków!
p = TP - zbiór trójkątów prostokątnych
q = SK - zbiór trójkątów nieprostokątnych
Stąd zdanie B2’ w zapisie formalnym:
B2’: ~p~~>q = ~p*q =1
Kluczowe pytanie:
Jak udowodnić prawdziwość/fałszywość zdania B2’?
Podejrzewamy (podkreślę: podejrzewamy) że nie istnieje trójkąt nieprostokątny w którym zachodziłaby suma kwadratów.
1.
Zakładamy iż rzeczywiście tak jest, czyli zbiór trójkątów nieprostokątnych (~TP=1) jest rozłączny ze zbiorem trójkątów w których spełniona jest suma kwadratów (SK=1)
Stąd mamy:
B2’.
Jeśli trójkąt nie jest prostokątny (~TP=1) to może ~~> zachodzić w nim suma kwadratów (SK=1)
~TP~~>SK = ~TP*SK =0
To samo w zapisie formalnym:
~p~~>q = ~p*q =0
Nie ma takiej możliwości (=0) aby w zbiorze trójkątów nieprostokątnych (~TP=1) znalazł się choćby jeden trójkąt ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1) - to dalej jest nasze założenie.
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego) plus definicja kontrprzykładu.
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
2.
Fałszywy kontrprzykład B2’ wymusza prawdziwy warunek wystarczający => B2:
B2.
Jeśli trójkąt nie jest prostokątny (~TP=1) to na 100% => nie zachodzi w nim suma kwadratów (~SK=1)
~TP=>~SK =1
To samo w zapisie formalnym:
~p=>~q =1
Jak to udowodnić?
Kręcimy z niezadowoleniem nosem, bo w matematyce tego się nie udowadnia.
3.
Z pomocą przychodzi nam prawo kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
B2: ~TP=>~SK = B3: SK=>TP
B2: ~p=>~q = B3: q=>p
W tym momencie mamy uśmiech od ucha do ucha bo wyszło nam doskonale znane twierdzenie odwrotne Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych.
B3.
Jeśli w trójkącie zachodzi suma kwadratów (SK=1) to na 100% => trójkąt ten jest prostokątny (TP=1)
SK=>TP =1
To samo w zapisie formalnym:
q=>p =1
Twierdzenie odwrotne Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych ludzkość udowodniła wieki temu.
Ten dowód oznacza, że zbiór trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1) jest podzbiorem => zbioru trójkątów prostokątnych (TP=1).
4.
Idziemy w kierunku odwrotnym:
Prawo kontrapozycji:
B3: SK=>TP = B2:~TP=>~SK =1
to samo w zapisach formalnych:
B3: q=>p = B2: ~p=>~q
Udowodniona prawdziwość warunku wystarczającego => B3 wymusza prawdziwość warunku wystarczającego => B2.
B2.
Jeśli trójkąt nie jest prostokątny (~TP=1) to na 100% => nie zachodzi w nim suma kwadratów (~SK=1)
B2: ~TP=>~SK =1
Prawdziwość warunku wystarczającego B2 mamy jak w banku na mocy prawa kontrapozycji wyżej zapisanego.
Prawdziwość warunku wystarczającego B2 oznacza, iż zbiór trójkątów nieprostokątnych (~TP=1) jest podzbiorem => zbioru trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów (~SK=1)
Historyczna chwila!
Na mocy definicji kontrprzykładu prawdziwość warunku wystarczającego B2:
B2: ~TP=>~SK =1
wymusza fałszywość kontrprzykładu B2’ (albo odwrotnie):
B2’: ~TP~~>SK = ~TP*SK =0 - zbiory ~TP i SK są rozłączne
Zauważmy, że dopiero w tym momencie udowodniliśmy fałszywość zdania B2’ kodowanego elementem wspólnym zbiorów ~~> które dostaliśmy na wstępie w zadaniu matematycznym.
Definicja spójnika implikacyjnego p|?q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik implikacyjny p|?q w logice dodatniej (bo q) to kolumna A1B1 w tabeli matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~> dająca odpowiedź na pytanie o p
„Co się stanie jeśli zajdzie p?”
Zauważmy, że algorytmie Kłapouchego chodzi nam o niezanegowany poprzednik p.
Co zatem robić aby spełnić ten warunek dla zdania B2?
Należy skorzystać z prawa Kubusia:
B2: ~p=>~q = B1: p~>q
Nasz przykład:
B2: ~TP=>~SK = B1: TP~>SK =1
Stąd mamy:
B1.
Jeśli trójkąt jest prostokątny (TP=1) to może ~> zachodzić w nim suma kwadratów (SK=1)
TP~>SK =1
Prawdziwość zdania B1 oznacza, ze zbiór trójkątów prostokątnych (TP=1) jest nadzbiorem ~> zbioru trójkątów ze spełnioną sumą kwadratów (SK=1).
Zauważmy, że w tym momencie mamy rozstrzygnięcie częściowe bo:
A1: TP=>SK =? - tego warunku wystarczającego => jeszcze nie udowodniliśmy!
##
B1: TP~>SK =1 - zbiór TP jest (=1) nadzbiorem ~> SK - tylko to mamy udowodnione!
Gdzie:
## - rożne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Znaczenia znaczka różne na mocy definicji ## znaleźć można w punkcie 2.3.1
W tym momencie możliwe są dwa rozstrzygnięcia:
Badany układ będzie implikacją odwrotną TP|~>SK jeśli okaże się że:
A1: TP=>SK =0 - bycie trójkątem TP nie jest (=0) warunkiem wystarczającym => dla SK
B1: TP~>SK =1 - zbiór TP jest (=1) nadzbiorem ~> SK - tylko to mamy udowodnione.
TP|~>SK = ~(A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) = ~(0)*1 =1
ALBO!
Badany układ może być równoważnością TP<=>SK jeśli okaże się że:
A1: TP=>SK =1 - bycie trójkątem TP jest (=1) warunkiem wystarczającym => dla SK
B1: TP~>SK =1 - zbiór TP jest (=1) nadzbiorem ~> SK - tylko to mamy udowodnione.
TP|~>SK = ~(A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK) = ~(0)*1 =1
Wniosek:
Aby mieć pewność z jaką żabą mamy do czynienia musimy udowodnić prawdziwość/fałszywość warunku wystarczającego A1:
A1: TP=>SK =?
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Dowodzimy twierdzenia prostego Pitagorasa dla trójkątów prostokątnych:
A1.
Jeśli trójkąt jest prostokątny (TP=1) to na 100% => zachodzi w nim suma kwadratów (SK=1)
TP=>SK =1
Innymi słowy:
W każdym trójkącie prostokątnym TP zachodzi suma kwadratów SK
Twierdzenie proste Pitagorasa ludzkość udowodniła wieki temu.
Matematycznie ten dowód oznacza że:
Bycie trójkątem prostokątnym TP jest warunkiem wystarczającym => dla spełniania sumy kwadratów SK bo zbiór TP jest podzbiorem => zbioru SK.
Prawdziwość warunku wystarczającego A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’.
A1’
Jeśli trójkąt jest prostokątny (TP=1) to może ~~> nie zachodzić w nim suma kwadratów (~SK=1)
TP~~>~SK = TP*~SK =0
Wniosek:
Zbiory TP i ~SK są rozłączne.
Zapiszmy istotę naszych analiz w tabeli prawdy równoważności:
Kod: |
T2
A1B1: TP<=>SK=(A1: TP=>SK)*(B1: TP~>SK)=1*1 =1
A1: TP=>SK =1 - bycie TP jest (=1) wystarczające => dla SK
A1’: TP~~>~SK=0 - kontrprzykład dla prawdziwego => A1 musi być fałszem
A2B2: ~TP<=>~SK)=(A2:~TP~>~SK)*(B2:~TP=>~SK)
Bo prawa Kubusia:
A1: TP=>SK = A2:~TP~>~SK
B1: TP~>SK = B2:~TP=>~SK
Stad mamy:
B2: ~TP=>~SK =1 - nie bycie TP (~TP=1) jest (=1) wystarczające =>
dla nie SK (~SK=1)
B2’:~TP~~>SK =0 - kontrprzykład dla prawdziwego => B2 musi być fałszem
|
Zauważmy, że dopiero na mocy zaprezentowanych tu dowodów możemy zrobić zdjęcie układu, bowiem w matematyce nie udowadnia się w sposób bezpośredni rozłączności zbiorów.
Kod: |
T1
Zdjęcie układu dla p=TP, q=SK
A1: TP~~>SK =1 - istnieje element wspólny ~~> zbiorów TP i SK np. {3,4,5}
A1’: TP~~>~SK=0 - zbiory TP i ~SK są rozłączne
B2: ~TP~~>~SK=1 - istnieje element wspólny zbiorów ~TP i ~SK np.{3,4,6}
B2’:~TP~~>SK =0 - zbiory ~TP i SK są rozłączne
|
Analiza matematyczna tego zdjęcia to pikuś co pokazano w punkcie 6.4.
9.9 Algorytm Kłapouchego w spójniku „albo” p$q
TA
Definicja spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku dla zanegowanego następnika q (~q).
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd mamy:
A1B1: p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Czytamy:
Spójnik p$q jest spełniony (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q (B1) i jednocześnie zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q (A1)
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7.
Definicja algorytmu ogólnego Kłapouchego:
Algorytm ogólny Kłapouchego dla dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” to po zrobienie zdjęcia układu przez wszystkie możliwe przeczenia p i q zdarzeniami możliwymi ~~> (dla zdarzeń), albo elementem wspólnymi zbiorów ~~> (dla zbiorów) w kierunku od p do q
Przykład
Zadanie w I klasie LO w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego spójnika logicznego wchodzi zdanie:
Jeśli dowolny człowiek jest mężczyzną to może być kobietą
Rozwiązanie:
A.
Jeśli dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) to może ~~> być kobietą (K=1)
M~~>K = M*K =0
Nie istnieje (=0) wspólny element zbioru: M i K bo zbiory te są rozłączne o czym każdy 5-cio latek wie.
cnd
Na mocy prawa Kłapouchego mamy ustalony wspólny punkt odniesienia wspólny dla wszystkich matematyków.
p=M (zbiór mężczyzn)
q= K (zbiór kobiet)
Dziedzina (C)człowiek to:
C=M+K
sprawdzamy czy wszystkie przeczenia zbiorów {p, q, ~p, ~q} są niepuste - to jest warunek konieczny, byśmy się tym zdaniem zajmowali, inaczej wykopujemy w kosmos.
~K = [C-K] = [M+K-K] =M
~M=[C-M] = [M+C-M] =K
Wniosek1.
Zdanie do analizy spełnia warunek konieczny zajmowania się nim.
Wniosek 2.
Zachodzą tożsamości zbiorów:
a)
M=~K - zbiór mężczyzn jest tożsamy ze zbiorem ~K w dziedzinie C
Innymi słowy:
Zbiór mężczyzn M jest zaprzeczeniem (~) zbioru kobiet K w dziedzinie C
b)
K=~M - zbiór kobiet jest tożsamy ze zbiorem ~M w dziedzinie C
Innymi słowy:
Zbiór kobiet K jest zaprzeczeniem (~) zbioru mężczyzn M w dziedzinie C
B.
Jeśli dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) to może ~~> nie być kobietą (K=1)
M~~>~K = M*~K =1
Istnieje (=1) element wspólny zbiorów M i ~K, tu wystarczy pokazać jednego mężczyznę np. Jana Kowalskiego
cnd
Analizę po stronie p=M mamy kompletną.
Zajmijmy się stroną ~p=~M.
Zauważmy że w zbiorach zachodzi:
M=~K # K=~M
gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony (tu dotyczy to zbiorów)
C.
Jeśli dowolny człowiek nie jest mężczyzną (~M=1) to może ~~> być kobietą (K=1)
~M~~>K = ~M*K =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów ~M i K, tu wystarczy pokazać dowolnego nie mężczyznę (~M) na przykład kobietę np. Zuzię.
cnd
D.
Jeśli dowolny człowiek nie jest mężczyzną (~M=1) to może ~~> nie być kobietą (~K=1)
~M~~>~K = ~M*~K =0
Ne istnieje (=0) wspólny element zbiorów ~M i ~K bo zbiory te są rozłączne
Dowód:
Zauważmy że w zbiorach zachodzi:
M=~K # K=~M
gdzie:
# - różne w znaczeniu iż jedna strona jest negacją drugiej strony (tu dotyczy to zbiorów)
Nanieśmy nasza analizę do tabeli prawdy:
Kod: |
T1
Zdjęcie układu dla p=M i q=K
A1’: M~~>K =0
A1: M~~>~K=1
B1’:~M~~>~K=0
B1: ~M~~>K =1
|
Analiza matematyczna tabeli T1:
1.
Fałszywość kontrprzykładu A1’:
A1’: M~~>~~>K=0
wymusza prawdziwość warunku wystarczającego => A1:
A1: M => ~K =1
2.
Fałszywość kontrprzykładu B1’:
B1’: ~M~~>~K =0
wymusza prawdziwość warunku wystarczającego => B1:
B1: ~M=>K =1
3.
Prawo Kubusia:
B1: ~M=>K = B2: M~>~K =1
Prawdziwość warunku wystarczającego => B1:
B1: ~M=>K =1
wymusza prawdziwość warunku koniecznego ~> B2:
B2: M~>~K =1
Wniosek:
Spełniona jest definicja spójnika „albo” M$K w logice dodatniej (bo K).
TA
Definicja spójnika „albo” M$K w logice dodatniej (bo K):
Kolumna A1B1:
Spójnik „albo”($) M$K w logice dodatniej (bo K) to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku od M do ~K.
A1: M=>~K =1 - bycie mężczyzną (M) jest wystarczające => by nie być kobietą (~K)
B1: M~>~K =1 - bycie mężczyzną (M) jest konieczne ~> by nie być kobietą (~K)
stąd mamy:
A1B1: M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K)=1*1=1
Jak rozszyfrowany spójnik „albo” M$K szczegółowo analizować mamy opisane w punkcie 7.4
9.10 Algorytm Kłapouchego w chaosie p|~~>q
CH
Definicja chaosu p|~~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Chaos p|~~>q w logice dodatniej (bo q) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd mamy:
A1B1: p|~~>q = ~(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=~(0)*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Definicja chaosu p|~~>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q i jednocześnie zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q.
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Prawo Kłapouchego (definiujące punkt odniesienia):
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” od którego zaczynamy analizę matematyczną ustala nam formalny punkt odniesienia p i q, gdzie po „Jeśli ..” mamy zdefiniowane p zaś po „to..” mamy zdefiniowane q z pominięciem przeczeń.
Sens prawa Kłapouchego wyjaśniono w punkcie 2.7.
Definicja algorytmu ogólnego Kłapouchego:
Algorytm ogólny Kłapouchego dla dowolnego zdania warunkowego „Jeśli p to q” to po zrobienie zdjęcia układu przez wszystkie możliwe przeczenia p i q zdarzeniami możliwymi ~~> (dla zdarzeń), albo elementem wspólnymi zbiorów ~~> (dla zbiorów) w kierunku od p do q
9.10.1 Algorytm Kłapouchego w chaosie P8|~~>P3
Zadanie w I klasie LO w 100-milowym lesie:
Zbadaj w skład jakiego spójnika logicznego wchodzi zdanie:
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 to może być podzielna przez 3
Rozwiązanie:
A.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> być podzielna przez 3 (P3=1)
P8~~>P3 = P8*P3 =?
Na mocy prawa Kłapouchego mam wspólny punkt odniesienia dla wszystkich matematyków.
p = P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
q = P3=[3,6,9..] - zbiór liczb podzielnych przez 3
Stąd zdanie A w zapisie formalnym:
A: p~~>q = p*q =?
Obliczamy wszystkie możliwe zbiory {p, q, ~p, ~q} które muszą być niepuste, inaczej zdanie wykopujemy w kosmos.
Mamy:
p = P8=[8,16,24..] - zbiór liczb podzielnych przez 8
q = P3=[3,6,9..] - zbiór liczb podzielnych przez 3
Przyjmujemy dziedzinę minimalną:
LN=[1,2,3,4,5,6,7,8,9..] - zbiór liczb naturalnych
Stąd mamy przeczenia zbiorów definiowane jako zaprzeczenia do dziedziny:
~p = ~P8=[LN-P8]=[1,2,3,4,5,6,7..9..] - zbiór liczb niepodzielnych przez 8
~q = ~P3=[LN-P3]=[1,2..4,5..7,8..] - zbiór liczb niepodzielnych przez 3
Jak widzimy wszystkie zbiory są niepuste zatem zdanie podlega pod analizę w algebrze Kubusia.
Jedziemy definicją elementu wspólnego zbiorów ~~> przez wszystkie możliwe przeczenia p i q.
A.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> być podzielna przez 3 (P3=1)
P8~~>P3 = P8*P3 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów P8=[8,16,24..] i P3=[3,6,9..24..] np. 24
cnd
B.
Jeśli dowolna liczba jest podzielna przez 8 (P8=1) to może ~~> nie być podzielna przez 3 (~P3=1)
P8~~>~P3 = P8*~P3 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów P8=[8,16,24..] i ~P3=[1,2..4,5..7,8..] np. 8
cnd
C.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8=1) to może ~~> nie być podzielna przez 3 (~P3=1)
~P8~~>~P3 = ~P8*~P3 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] i ~P3=[1,2..4,5..7,8..] np. 1
cnd
D.
Jeśli dowolna liczba nie jest podzielna przez 8 (~P8=1) to może ~~> być podzielna przez 3 (P3=1)
~P8~~>~P3 = ~P8*~P3 =1
Istnieje (=1) wspólny element zbiorów ~P8=[1,2,3,4,5,6,7..9..] i P3=[3,6,9..] np. 3
cnd
Nanieśmy naszą analizę do tabeli prawdy:
Kod: |
T1
A: P8~~>P3 = P8* P3 =1 - istnieje el. wspólny zbiorów P8 i P3 np.24
B: P8~~>~P3= P8*~P3 =1 - istnieje el. wspólny zbiorów P8 i ~P3 np. 8
C:~P8~~>~P3=~P8*~P3 =1 - istnieje el. wspólny zbiorów ~P8 i ~P3 np. 1
D:~P8~~>P3 =~P8* P3 =1 - istnieje el. wspólny zbiorów ~P8 i P3 np. 3
|
Zauważmy, że w tabeli nie mamy w wyniku ani jednego zera, które byłoby kontrprzykładem dla warunku wystarczającego =>.
Wynika z tego że w obiekcie T1 nie ma ani jednego warunku wystarczającego => co pociąga za sobą brak warunków koniecznych bo prawo Kubusia:
p=>q = ~p~>~q
p~>q = ~p=>~q
skoro zarówno:
p=>q =0
jaki i:
~p=>~q =0
To z tego faktu wynika, że nie ma w obiekcie T1 ani jednego warunku konicznego ~>
p=>q = ~p~>~q =0
p~>q = ~p=>~q =0
Stąd mamy dowód, iż mamy tu do czynienia ze spójnikiem chaosu P8|~~>P3.
CH
Definicja chaosu P8|~~>P3 w logice dodatniej (bo P3):
Kolumna A1B1:
Chaos P8|~~>P8 w logice dodatniej (bo P8) to nie zachodzenie ani warunku wystarczającego => ani też koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: P8=>P3 =0 - podzielność liczby przez 8 nie jest (=0) wystarczająca => dla jej podzielności przez 3
bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest podzbiorem => P3=[3,6,9..]
B1: P8~>P3 =0 - podzielność liczby przez 8 nie jest (=0) konieczna ~> dla podzielności przez 3
bo zbiór P8=[8,16,24..] nie jest nadzbiorem ~> P3=[3,6,9..]
stąd mamy:
A1B1: P8|~~>P3 = ~(A1: P8=>P3)*~(B1: P8~>P3)=~(0)*~(0)=1*1=1
Więcej w temacie spójnika chaosu P8|~~>P3 można sobie poczytać w punkcie 8.3
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 13:44, 01 Sie 2021, w całości zmieniany 10 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Pon 20:20, 12 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
10.0 Spójniki „i”, „lub”(+), <=> i „albo”($) w języku potocznym
Spis treści
10.0 Spójniki „lub”(+) i „albo”($) w języku potocznym 1
10.1 Teoria spójników „lub”(+) i „albo”($) w świecie martwym 3
10.1.1 Czy można spójnik „lub”(+) zastąpić spójnikiem „albo”($)? 5
10.1.2 Czy można spójnik „albo”($) zastąpić spójnikiem „lub”(+)? 9
10.2 Operator „lub”(|+) w świecie żywym 13
10.2.1 Spójniki „lub”(+) i „albo”($) w świecie żywym 14
10.3 Prawo Kukułki i prawo Puchacza w zbiorach 16
10.3 Spójnik „i”(*) i operator „i”(|*) w świecie martwym 19
10.3.1 Operator „i”(|*) w świecie żywym 21
10.0 Spójniki „lub”(+) i „albo”($) w języku potocznym
Algebra Kubusia to fundamentalnie inna filozofia logiki matematycznej, niż w jakiejkolwiek logice matematycznej znanej ziemianom, gdzie w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” poprzednik p ma ścisły związek matematyczny z następnikiem q.
1.
Warunek wystarczający =>:
„Jeśli p to q”
p=>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
inaczej:
p=>q =0
2.
Warunek konieczny ~>:
„Jeśli p to q”
p~>q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
inaczej:
p~>q =0
3.
Zdarzenie możliwe ~~> w zdarzeniach lub element wspólny zbiorów ~~> w zbiorach:
Zdarzenia:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy możliwe jest jednoczesne zajście zdarzeń p i q
inaczej;
p~~>q = p*q =0
Zbiory:
„Jeśli p to q”
p~~>q = p*q =1 - wtedy i tylko wtedy gdy istnieje element wspólny zbiorów p i q
inaczej:
p~~>q = p*q =0
Koniec!
Te trzy definicje to matematyczny fundament obsługi wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” w algebrze Kubusia. Spójniki „i”(*) i „lub”(+) pełnią w algebrze Kubusia wyłącznie funkcje pomocnicze (przygotowawcze) dla zdań warunkowych „Jeśli p to q” gdzie podejmuje się decyzję o wszelkich rozgałęzieniach logiki (= programu komputerowego).
Kod: |
T0
Fundament algebry Kubusia w obsłudze zdań warunkowych „Jeśli p to q”
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p [=] 5: p+~q
Prawa Kubusia: | Prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>:
A1: p=>q = A2:~p~>~q | A1: p=>q = A4:~q=>~p
B1: p~>q = B2:~p=>~q | B2:~p=>~q = B3: q=>p
Prawa Tygryska: | Prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>:
A1: p=>q = A3: q~>p | A2:~p~>~q = A3: q~>p
B1: p~>q = B3: q=>p | B1: p~>q = B4:~q~>~p
Gdzie:
p=>q = ~p+q - definicja warunku wystarczającego => w „i”(*) i „lub”(+)
p~>q = p+~q - definicja warunku koniecznego ~> w „i”(*) i „lub”(+)
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja dowodu „nie wprost” w algebrze Kubusia:
Dowód „nie wprost” w algebrze Kubusia to dowód warunku koniecznego ~> lub wystarczającego => (ziemskie twierdzenia matematyczne) z wykorzystaniem praw logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska, prawa kontrapozycji dla warunku wystarczającego =>, prawa kontrapozycji dla warunku koniecznego ~>) plus definicja kontrprzykładu.
W algebrze Kubusia w zbiorach zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
Prawo naszego Wszechświata:
Logikę świata żywego wyznacza logika świata martwego (w tym matematyka i fizyka).
Matematyka operuje na zbiorach nieskończonych, z tego powodu mniej się nadaje na udowodnienie powyższego prawa na przykładach, niż banalna teoria zdarzeń, gdzie wszelkie rozstrzygnięcia w temacie logika matematyczna są bardzo proste.
Logika świata martwego daje człowiekowi odpowiedź na najważniejsze w świecie żywym pytanie:
Kiedy człowiek wypowiadając dowolne zdanie dotyczące przyszłości skłamie, a kiedy nie skłamie równo z wypowiedzianym zdaniem, bez potrzeby czekania na zajście opisywanego zdarzenia w przyszłości.
10.1 Teoria spójników „lub”(+) i „albo”($) w świecie martwym
Definicja spójnika „lub”(+) w logice dodatniej (bo Y):
1.
Definicja spójnika „lub”(+) w logice dodatniej (bo Y) odpowiada na pytanie o Y:
Y = p+q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 lub q=1
Definicja spójnika „i”(*) w logice ujemnej (bo ~Y) to zaprzeczenie funkcji logicznej Y definiującej spójnik „lub”(+).
~Y=~(p+q) = ~p*~q - prawo De Morgana
2.
~Y=~p*~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 i ~q=1
Operator „lub”(|+) w logice dodatniej (bo Y) to układ równań logicznych 1 i 2 dający odpowiedzi na pytanie o Y i ~Y.
1.
W logice dodatniej (bo Y) mamy odpowiedź na pytanie „Kiedy zajdzie Y?”
Y = p+q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 lub q=1
Czytamy:
Zajdzie Y (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie p (p=1) lub zajdzie q (q=1
Kiedy zajdzie ~Y?
Negujemy dwustronnie równanie 1, stąd mamy:
2.
W logice ujemnej (bo ~Y) mamy odpowiedź na pytanie „Kiedy zajdzie ~Y?”
~Y=~p*~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 i ~q=1
Czytamy:
Zajdzie ~Y (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie ~p (~p=1) i zajdzie ~q (~q=1)
Prawa De Morgana mówią o matematycznym związku logiki dodatniej (bo Y) i ujemnej (bo ~Y).
1.
Logika dodatnia (bo Y) to zaprzeczona (~) logika ujemna (bo ~Y):
Y = ~(~Y)
Podstawiając 1 i 2 mamy prawo De Morgana w logice dodatniej (bo Y):
Y = p+q = ~(~p*~q)
2.
Logika ujemna (bo ~Y) to zaprzeczona (~) logika dodatnia (bo Y):
~Y = ~(Y)
Podstawiając 2 i 1 mamy prawo De Morgana w logice ujemnej (bo ~Y):
~Y = ~p*~q = ~(p+q)
Matematycznie zachodzi definicja dziedziny D:
Y+~Y =D =1 - funkcja logiczna ~Y jest uzupełnieniem do dziedziny dla Y
Y*~Y =[] =0 - funkcje Y i ~Y są wzajemnie rozłączne
Definicja spójnika „albo”($):
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Funkcje logiczne Y i ~Y związane są ze sobą spójnikiem „albo”($).
Dowód:
Podstawmy je do definicji spójnika „albo”($):
p=Y
q=~Y
Stąd mamy:
Y$~Y = (A1: Y=>~(~Y))*(B1: Y~>~(~Y)) =1*1=1
Zapis tożsamy po skorzystaniu z prawa podwójnego przeczenia:
Y = ~(~Y)
to:
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y) =1*1=1
bo:
A1: Y=>Y =1 - każde pojęcie (zbiór) jest podzbiorem => siebie samego
B1: Y~>Y =1 - każde pojęcie (zbiór) jest nadzbiorem ~> siebie samego
cnd
Funkcje logiczne Y i ~Y nie są związane spójnikiem równoważności p<=>q bo każda równoważność to tożsamość pojęć/zbiorów, a funkcje logiczne Y i ~Y nie są tożsame.
Dowód formalny:
Definicja równoważności p<=>q:
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1 =1
Podstawmy:
p=Y
q=~Y
stąd mamy:
Y<=>~Y = (A1: Y=>~Y)*(B1: Y~>~Y) = 0*0 =0
bo:
A1: Y=>~Y =0 - Y nie jest (=0) podzbiorem => ~Y, bo pojęcia/zbiory Y i ~Y są rozłączne
B1: Y~>~Y =0 - Y nie jest (=0) nadzbiorem ~> ~Y, bo pojęcia/zbiory Y i ~Y są rozłączne
cnd
Wracając do spójnika „albo”($) mamy:
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y)
Lewą stronę czytamy:
Zajdzie Y „albo”($) zajdzie ~Y
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y)
Trzeciej możliwości brak
Prawa strona definicji spójnika „albo” Y$~Y to definicja równoważności Y<=>Y:
A1: Y=>Y - zajście Y jest wystarczające => do tego aby zaszło Y
bo każde pojęcie/zbiór jest podzbiorem => siebie samego
B1: Y~>Y - zajście Y jest konieczne ~> do tego aby zaszło Y
bo każde pojęcie/zbiór jest nadzbiorem ~> siebie samego
Stąd mamy:
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y) = Y<=>Y
Prawą stronę czytamy:
Zajdzie Y wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie Y
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y) = Y<=>Y
Środek czytamy:
Zajście Y jest konieczne ~> (B1) i wystarczające => (A1) do tego aby zaszło q
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y) = Y<=>Y
Środek to doskonale znana wszystkim ziemianom definicja równoważności.
Dowód:
Klikamy na googlach:
„konieczne i wystarczające”
Wyników: 8 740
„potrzeba i wystarcza”
Wyników: 89 300
10.1.1 Czy można spójnik „lub”(+) zastąpić spójnikiem „albo”($)?
Czy można spójnik „lub”(+) zastąpić spójnikiem „albo”($)?
Odpowiedź na to pytanie brzmi:
NIE
bo popełniamy błąd czysto matematyczny.
Dowód:
Definicja operatora „lub”(|+):
Operator „lub”(|+) to odpowiedź na pytanie o funkcję logiczną Y w logice dodatniej (bo Y), oraz o funkcję logiczną Y w logice ujemnej (bo ~Y):
1.
Kiedy zajdzie Y?
Y=p+q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 lub q=1
2.
Kiedy zajdzie ~Y?
Negujemy 1 stronami:
~Y=~p*~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 i ~q=1
Rozważmy schemat elektryczny sterowania żarówką Y dwoma równolegle połączonymi przyciskami p i q.
Kod: |
S2 - Fizyczna realizacja operatora „lub”(|+)
Operator „lub”(|+) to układ równań odpowiadających na pytanie o Y i ~Y:
1: Y= p+q | Y=1<=> p=1 lub q=1
2:~Y=~p*~q |~Y=1<=>~p=1 i ~q=1
q
______
------o o------
Y | p |
------------- | ______ |
-----| Żarówka |--------------------o o-----|
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
--------------------------------------------------
p, q - przyciski (wejście)
Y - żarówka (wyjście)
|
Definicja operatora „lub”(|+):
Operator „lub”(|+) to układ równań w logice dodatniej (bo Y) oraz w logice ujemnej (bo ~Y) dający odpowiedź na dwa pytania o Y i ~Y:
1.
Kiedy żarówka będzie się świecić (Y=1)?
Odpowiedź:
Żarówka Y będzie się świecić (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięty jest przycisk p (p=1) lub wciśnięty jest przycisk q (q=1)
Y=p+q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 lub q=1
2.
Kiedy żarówka nie będzie się świecić (~Y=1)?
Negujemy równanie 1 stronami:
~Y=~p*~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 i ~q=1
Stąd mamy odpowiedź:
Żarówka nie będzie się świecić (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy nie jest wciśnięty przycisk p (~p=1) i nie jest wciśnięty przycisk q (~q=1)
~Y=~p*~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 i ~q=1
Odpowiedź na pytanie 1 w zdarzeniach rozłącznych jest następująca:
1.
Kiedy żarówka będzie się świecić (Y=1)?
Żarówka będzie się świecić (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
A: Ya = p*q=1*1=1 - wciśnięty jest przycisk p (p=1) i wciśnięty jest przycisk q (q=1)
lub
B: Yb = p*~q=1*1=1 - wciśnięty jest przycisk p (p=1) i nie jest wciśnięty przycisk q (~q=1)
lub
C: Yc = ~p*q =1*1=1 - nie jest wciśnięty przycisk p (~p=1) i wciśnięty jest przycisk q (q=1)
Gdzie:
Funkcja logiczna Y opisująca wszystkie możliwe zdarzenia rozłączne w których żarówka będzie się świecić to suma logiczna funkcji cząstkowych:
Y=Ya+Yb+Yc
Po rozwinięciu mamy:
Y=A: p*q + B: p*~q + C: ~p*q
co w logice jedynek (funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub B: p=1 i ~q=1 lub C: ~p=1 i q=1
Minimalizujemy funkcję logiczną Y:
Y = p*q + p*~q + ~p*q
Y = p*(q+~q) + ~p*q
Y = p+(~p*q)
Przechodzimy do logiki ujemnej (bo ~Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
~Y = ~p*(p+~q)
~Y = ~p*p + ~p*~q
~Y=~p*~q
powrót do logiki dodatniej (bo Y) poprzez negację zmiennych binarnych i wymianę spójników:
Y = p+q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 lub q=1
Udowodniliśmy wyżej tożsamość funkcji logicznych:
Y = p+q = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*q
Gdzie:
1.
Funkcja logiczna Y w której zdarzenia p i q nie są wzajemnie rozłączne to:
Y=p+q
2.
Dokładnie ta sama funkcja logiczna Y opisana zdarzeniami rozłącznymi to:
Y = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*q
Uwaga:
Definicję spójnika „lub”(+) w zdarzeniach rozłącznych każdy uczeń I klasy LO musi znać na pamięć lub błyskawicznie ją wyprowadzić.
Y = p+q = p*q + p*~q + ~p*q
co w logice jedynek (bo funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
Y=1 <=> p=1 i q=1 lub p=1 i ~q=1 lub ~p=1 i q=1
Wracając do naszego przykładu.
Pan od fizyki w I klasie LO nr.1:
Jasiu, powiedz nam kiedy żarówka Y ze schematu S2 będzie się świecić?
Jaś:
Żarówka Y będzie się świecić (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięty będzie klawisz p (p=1) lub wciśnięty będzie klawisz q (q=1).
Y=p+q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 lub q=1
Pan:
Bardzo dobrze dostajesz ocenę 5
Pan od fizyki w I klasie LO nr. 2:
Stasiu, powiedz nam kiedy żarówka ze schematu będzie się świecić?
Staś:
Żarówka Y będzie się świecić (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięty będzie klawisz p (p=1) „albo”($) wciśnięty będzie klawisz q (q=1)
Pan:
Niestety Jasiu odpowiedź niepełna, dlatego dostajesz 2.
https://www.youtube.com/watch?v=-HP1Cvjmdio
I.
Dlaczego odpowiedź Jasia jest matematycznie poprawna?
Kiedy żarówka Y będzie się świecić (Y=1)?
Jaś:
Żarówka Y będzie się świecić (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięty będzie klawisz p (p=1) lub wciśnięty będzie klawisz q (q=1).
Y=p+q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 lub q=1
Tożsama definicja spójnika „lub”(+) w zdarzeniach rozłącznych:
Y = p+q = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub B: p=1 i ~q=1 lub C: ~p=1 i q=1
Czytamy:
Żarówka będzie się świecić (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
A: Ya = p*q=1*1=1 - wciśnięty jest przycisk p (p=1) i wciśnięty jest przycisk q (q=1)
lub
B: Yb = p*~q=1*1=1 - wciśnięty jest przycisk p (p=1) i nie jest wciśnięty przycisk q (~q=1)
lub
C: Yc = ~p*q =1*1=1 - nie jest wciśnięty przycisk p (~p=1) i wciśnięty jest przycisk q (q=1)
Gdzie:
Funkcja logiczna Y opisująca wszystkie możliwe zdarzenia rozłączne w których żarówka będzie się świecić to suma logiczna funkcji cząstkowych:
Y=Ya+Yb+Yc
Po rozwinięciu mamy:
Y=A: p*q + B: p*~q + C: ~p*q
co w logice jedynek (funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub B: p=1 i ~q=1 lub C: ~p=1 i q=1
Wniosek:
Odpowiedź Jasia w zdarzeniach rozłącznych jest matematycznie poprawa bo opisuje wszystkie możliwe zdarzenia A, B i C w których żarówka świeci się.
cnd
II.
Dlaczego odpowiedź Stasia jest matematycznie błędna?
Kiedy żarówka Y będzie się świecić (Y=1)?
Staś:
Żarówka Y będzie się świecić (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięty będzie klawisz p (p=1) „albo”($) wciśnięty będzie klawisz q (q=1)
Dowód iż odpowiedź Stasia jest matematycznie błędna:
Definicja spójnika „albo”($) w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
Y = p$q = B: p*~q + C: ~p*q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> (p$q)=1 <=> B: p=1 i ~q=1 lub C: ~p=1 i q=1
Środek czytamy:
Żarówka świeci się (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięty jest przycisk p (p=1) „albo”($) wciśnięty jest przycisk q (q=1)
Y=1 <=> (p$q)=1 <=> B: p=1 i ~q=1 lub C: ~p=1 i q=1
Prawą stronę czytamy:
Żarówka świeci się (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
B: Yb=p*~q=1 - wciśnięty jest przycisk p (p=1) i nie jest wciśnięty przycisk q (~q=1)
LUB
C: Yc=~p*q=1 - nie jest wciśnięty przycisk p (~p=1) i jest wciśnięty przycisk q (q=1)
Y=1 <=> (p$q)=1 <=> p=1 i ~q=1 lub ~p=1 i q=1
Porównajmy to z definicją formalną spójnika „lub”(+) w zdarzeniach rozłącznych:
Y = p+q = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub B: p=1 i ~q=1 lub C: ~p=1 i q=1
Jak widzimy, Staś opisując układ S2 spójnikiem „albo”($) nie uwzględnił przypadku A który w świecie rzeczywistym może zaistnieć, czyli:
Żarówka Y świeci się (Y=1) między innymi gdy:
A: Ya = p*q=1*1=1 - wciśnięty jest przycisk p (p=1) i wciśnięty jest przycisk q (q=1)
Prawo Kukułki:
Jeśli układ ze świata martwego (w tym matematyka i fizyka) spełnia definicję spójnika „lub”(+) to tego spójnika nie możemy zastąpić spójnikiem „albo”($) bowiem definicja spójnika „lub”(+) nie jest podzbiorem => spójnika „albo”($)
p+q = [p*q + p*~q+~p*q] => p$q = [p*~q + ~p*q] =0 - bo p+q nie jest (=0) podzbiorem => p$q
Podsumowując:
Czy można spójnik „lub”(+) zastąpić spójnikiem „albo”($)?
Odpowiedź na to pytanie brzmi:
NIE
bo popełniamy błąd czysto matematyczny.
10.1.2 Czy można spójnik „albo”($) zastąpić spójnikiem „lub”(+)?
Czy można spójnik „albo”($) zastąpić spójnikiem „lub”(+)?
Odpowiedź na to pytanie brzmi:
TAK
Dowód:
Rozważmy schemat elektryczny sterowania żarówką Y dwoma równolegle połączonymi przyciskami p i q.
Kod: |
S2 - Fizyczna realizacja operatora „lub”(|+)
Operator „lub”(|+) to układ równań odpowiadających na pytanie o Y i ~Y:
1: Y= p+q | Y=1<=> p=1 lub q=1
2:~Y=~p*~q |~Y=1<=>~p=1 i ~q=1
q
______
------o o------
Y | p |
------------- | ______ |
-----| Żarówka |--------------------o o-----|
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
--------------------------------------------------
p, q - przyciski (wejście)
Y - żarówka (wyjście)
|
Definicja operatora „lub”(|+):
Operator „lub”(|+) to układ równań 1 i 2 dający odpowiedź na dwa pytania o Y i ~Y:
1.
Kiedy żarówka będzie się świecić (Y=1)?
Odpowiedź:
Żarówka Y będzie się świecić (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięty jest przycisk p (p=1) lub wciśnięty jest przycisk q (q=1)
Y=p+q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 lub q=1
2.
Kiedy żarówka nie będzie się świecić (~Y=1)?
Negujemy równanie 1 stronami:
~Y=~p*~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 i ~q=1
Stąd mamy odpowiedź:
Żarówka nie będzie się świecić (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy nie jest wciśnięty przycisk p (~p=1) i nie jest wciśnięty przycisk q (~q=1)
~Y=~p*~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 i ~q=1
Między funkcjami logicznymi Y i ~Y zachodzi definicja spójnika „albo”($).
Definicja spójnika „albo”($):
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)=1*1=1
Podstawmy:
p=Y - żarówka świeci
p=~Y - żarówka nie świeci
Stąd mamy:
Y$~Y = (A1: Y=>~(~Y))*(B1: Y~>~(~Y))
prawo podwójnego przeczenia:
~(~Y)=Y
stąd mamy:
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y) = Y<=>Y
Lewą stronę czytamy:
Żarówka świeci się (Y=1) „albo”($) nie świeci się (~Y=1)
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y) = Y<=>Y
Trzeciej możliwości brak
Prawą stronę czytamy:
Żarówka świeci się (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy żarówka świeci się (Y=1)
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y) = Y<=>Y
Środek czytamy:
A1.
Jeśli żarówka świeci się (Y=1) to na 100% => świeci się (Y=1)
A1: Y=>Y =1 - bo każde pojęcie/zbiór jest podzbiorem => siebie samego
##
B1.
Jeśli żarówka świeci się (Y=1) to na 100% ~> świeci się (Y=1)
B1: Y~>Y =1 - bo każde pojęcie/zbiór jest nadzbiorem ~> siebie samego
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~> (patrz punkt 2.3.1)
Stąd mamy:
Y<=>Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y) =1*1=1
Zauważmy, że zdania A1 i B1 brzmią identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinek a mimo to, nie są to zdania tożsame, bo znaczek ##
Po raz n-ty kłania nam się prawo Kameleona.
Prawo Kameleona
Dwa zdania identyczne z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
Różność zdań A1 i B1 rozpoznajemy po znaczkach warunku wystarczającego => i koniecznego ~> wbudowanych w treść zdań (patrz pkt. 2.8)
Wróćmy do spójnika „albo”($):
Żarówka świeci się (Y=1) albo($) nie świeci się (~Y=1)
Y$~Y = (A1: Y=>Y)*(B1: Y~>Y)
Trzeciej możliwości brak
Definicja spójnika „albo”($) w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p$q = p*~q + ~p*q
Podstawiając nasz przykład:
p=Y
q=~Y
mamy:
Y$~Y = (Y)*~(~Y) + ~(Y)*(~Y) = Y*Y + ~Y*~Y = Y+~Y =1
cnd
Zastanówmy się teraz czy możemy w miejsce spójnika „albo””($) użyć spójnika „lub”(+)?
Odpowiedź:
TAK
Dowód:
Definicja spójnika „lub”(+) w zdarzeniach rozłącznych:
p+q = p*q+p*~q+~p*q
Podstawiając nasz przykład:
p=Y
q=~Y
mamy:
Y+~Y = (Y)*(~Y) + (Y)*~(~Y) + ~(Y)*~(Y) = Y*~Y + Y*Y + ~Y*~Y = Y*~Y + Y+~Y = [] +Y+~Y =1
Jak widzimy, matematycznie można w miejsce spójnika „albo”($) wstawić spójnik „lub”($) bowiem mózg człowieka doskonale wie że iloczyn logiczny pojęć Y*~Y jest zbiorem pustym, czyli w równaniu alternatywo-koniunkcyjnym do wyrugowania na mocy prawa algebry Boole’a:
0+x = x
Gdzie:
x - dowolne wyrażenie algebry Boole’a.
Uwaga:
Równania alternatywno-koniunkcyjne to jedyna postać w języku potocznym zrozumiała dla człowieka od 5-cio latka poczynając. Tożsamych matematycznie równań koniunkcyjno-alternatywnych żaden człowiek nie rozumie. Przejście z dowolnego równania koniunkcyjno-alternatywnego do tożsamego równania alternatywno-koniunkcyjnego zapewnia nam banalne wymnożenie wielomianów logicznych.
Z opisanego wyżej faktu ludzie korzystają nagminnie, choć użycie precyzyjnego spójnika „albo”($) też jest czasami spotykane.
Dowód iż ludzkość prawie zawsze w miejsce spójnika „albo”($) wali spójnikiem „lub”(+):
[link widoczny dla zalogowanych]
sjp napisał: | Użycie spójnika lub w zdaniach takich, jak „Przeżyję lub umrę”, nie jest błędem. Można się jedynie spierać o to, czy nie trafniej, dobitniej, wyraziściej itd. byłoby użyć w nim synonimicznego albo |
Prawo Puchacza:
Jeśli układ ze świata martwego (w tym fizyka i matematyka) spełnia definicję spójnika „albo”($) to ten spójnik możemy zastąpić spójnikiem „lub”(+) bowiem definicja spójnika „albo”($) jest podzbiorem => spójnika „lub”(+)
p$q = [p*~q+~p*q] => p+q = [p*q + p*~q+~p*q] =1 - bo p$q jest (=1) podzbiorem => p+q
Podsumowując:
Czy można spójnik „albo”($) zastąpić spójnikiem „lub”(+)?
Odpowiedź na to pytanie brzmi:
TAK
Dowód wyżej.
10.2 Operator „lub”(|+) w świecie żywym
Operator „lub”(|+) w świecie martwym omówiliśmy wyżej:
Kod: |
S2 - Fizyczna realizacja operatora „lub”(|+)
Operator „lub”(|+) to układ równań odpowiadających na pytanie o Y i ~Y:
1: Y= p+q | Y=1<=> p=1 lub q=1
2:~Y=~p*~q |~Y=1<=>~p=1 i ~q=1
q
______
------o o------
Y | p |
------------- | ______ |
-----| Żarówka |--------------------o o-----|
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
--------------------------------------------------
p, q - przyciski (wejście)
Y - żarówka (wyjście)
|
Prawo naszego Wszechświata:
Logikę świata żywego wyznacza logika świata martwego - w tym matematyka i fizyka.
Dowód na przykładzie rodem z przedszkola.
Pani:
Jutro pójdziemy do kina (K=1) lub do teatru (T=1)
Y = K+T
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> K=1 lub T=1
Operator „lub”(|+) to układ równań 1 i 2 dający odpowiedź na dwa pytania o Y i ~Y:
1.
Kiedy pani dotrzyma słowa (Y=1)?
Czytamy:
Pani dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy jutro pójdziemy do kina (K=1) lub do teatru (T=1)
Y = K+T
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> K=1 lub T=1
Znaczenie zmiennej binarnej Y (wyjście):
Y=1 - prawdą jest (=1), że pani dotrzyma słowa (Y)
~Y=1 - prawdą jest (=1) że pani nie dotrzyma słowa (~Y) (innymi słowy: pani skłamie ~Y)
2.
Kiedy pani skłamie (~Y=1)?
Negujemy równanie 1 stronami:
~Y=~(K+T) = ~K*~T - bo prawo De Morgana
stąd:
2.
~Y=~K*~T
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~K=1 i ~T=1
Czytamy:
Pani skłamie (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
Y = ~K*~T=1*1 =1 - jutro nie pójdziemy do kina (~K=1) i nie pójdziemy do teatru (~T=1)
Szczegółowa odpowiedź na pytanie 1 w zdarzeniach rozłącznych jest następująca:
1.
Kiedy pani dotrzyma słowa (Y=1)?
Pani dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
A: Ya=K*T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i do teatru (T=1)
lub
B: Yb=K*~T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i nie pójdziemy do teatru (~T=1)
lub
C: Yc=~K*T=1*1=1 - jutro nie pójdziemy do kina (~K=1) i pójdziemy do teatru (T=1)
Gdzie:
Funkcja logiczna Y opisująca wszystkie możliwe zdarzenia rozłączne w których pani dotrzyma słowa to suma logiczna funkcji cząstkowych:
Y=Ya+Yb+Yc
Po rozwinięciu mamy:
Y= A: K*T + B: K*~T + C: ~K*T
co w logice jedynek (funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
Y=1 <=> A: K=1 i T=1 lub B: K=1 i ~T=1 lub C: ~K=1 i T=1
Podsumowując:
Logika matematyczna świata martwego wyznacza nam w świecie żywym kiedy człowiek w przyszłości dotrzyma słowa (Y=1) a kiedy skłamie (~Y=1) bez potrzeby czekania na rozstrzygnięcie w nieznanej przyszłości.
cnd
10.2.1 Spójniki „lub”(+) i „albo”($) w świecie żywym
Pani w przedszkolu:
ABC:
Jutro pójdziemy do kina (K=1) lub do teatru (T=1)
Y = K+T
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> K=1 lub T=1
Definicja spójnika „lub”(+) w zdarzeniach rozłącznych:
Y = (p+q) = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 i q=1 lub p=1 i ~q=1 lub ~p=1 i q=1
Nasz przykład:
Y = (K+T) = A: K*T + B: K*~T + C: ~K*T
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: K=1 i T=1 lub B: K=1 i ~T=1 lub ~K=1 i T=1
Czytamy:
Pani dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
A: Ya=K*T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i do teatru (T=1)
lub
B: Yb=K*~T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i nie pójdziemy do teatru (~T=1)
lub
C: Yc=~K*T=1*1=1 - jutro nie pójdziemy do kina (~K=1) i pójdziemy do teatru (T=1)
Zauważmy, że chwilą czasową w zdaniu ABC pani przedszkolanki jest cały jutrzejszy dzień, gdzie może się zdarzyć że:
A: Ya=K*T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i do teatru (T=1)
Wniosek:
Z faktu iż przypadek A nie jest zbiorem pustym (=1) wynika, iż w zdaniu ABC pani nie ma prawa zastąpić spójnika „lub”(+) spójnikiem „albo”(+) bo popełni błąd czysto matematyczny.
Zauważmy jednak, że także w tym przypadku wielu ludzi „psim pędem” rozumie spójnik „lub”(+) jako spójnik „albo”($), czyli że pani zadeklarowała pójście wyłącznie w jedno miejsce, albo do kina, albo do teatru.
Ten „psi pęd” wielu ludzi wynika z prostego, logicznego myślenia.
Zauważmy bowiem, że gdyby pani była pewna, iż jutro pójdziemy do kina (K=1) i do teatru (T=1), to w zdaniu ABC użyłaby spójnika „i”(*):
ABC’:
Jutro pójdziemy do kina (K=1) i do teatru (T=1)
Y=K*T
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> K=1 i T=1
Przeciętny człowiek wnioskuje tu tak:
Z faktu, że pani nie wypowiedziała zdania ABC’ wynika, iż w zdaniu ABC pani „deklaruje” pójście tylko w jedno miejsce, albo do kina, albo do teatru.
Natomiast argumentacja pani przedszkolanki jest inna:
ABC:
Jutro pójdziemy do kina (K=1) lub do teatru (T=1)
Y = K+T
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> K=1 lub T=1
To samo w rozpisce na zdarzenia rozłączne:
Y = (K+T) = A: K*T + B: K*~T + C: ~K*T
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: K=1 i T=1 lub B: K=1 i ~T=1 lub ~K=1 i T=1
Ja, wasza pani przedszkolanka, nie jestem pewna czy jutro zdołamy pójść do kina i do teatru, mimo iż chciałaby by dzieci poszły i do kina i do teatru.
Dokładnie z tego powodu używam spójnika „lub”(+) który obroni mnie przed zarzutem kłamstwa nawet gdy jutro pójdziemy do kina i do teatru.
Tak jest po prostu dla mnie bezpiecznej - nie chcę by dzieci pokazywały mnie palcem mówiąc „kłamczucha” w przypadku gdy jutro pójdziemy i do kina i do teatru.
10.3 Prawo Kukułki i prawo Puchacza w zbiorach
Prawo Kukułki:
Jeśli układ ze świata martwego (w tym matematyka i fizyka) spełnia definicję spójnika „lub”(+) to tego spójnika nie możemy zastąpić spójnikiem „albo”($) bowiem definicja spójnika „lub”(+) nie jest podzbiorem => spójnika „albo”($)
p+q = [p*q + p*~q+~p*q] => p$q = [p*~q + ~p*q] =0 - bo p+q nie jest (=0) podzbiorem => p$q
Prawo Puchacza:
Jeśli układ ze świata martwego (w tym fizyka i matematyka) spełnia definicję spójnika „albo”($) to ten spójnik możemy zastąpić spójnikiem „lub”(+) bowiem definicja spójnika „albo”($) jest podzbiorem => spójnika „lub”(+)
p$q = [p*~q+~p*q] => p+q = [p*q + p*~q+~p*q] =1 - bo p$q jest (=1) podzbiorem => p+q
Dowód na przykładzie:
Jaś:
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „lub”(+) kobietą (K=1)
C = M+K =1
Zdanie Jasia jest prawdziwe (=1) w dziedzinie C:
C (człowiek) - zbiór wszystkich ludzi
Elementy zbioru C to:
M (mężczyzna) - zbiór wszystkich mężczyzn
K (kobieta) - zbiór wszystkich kobiet
Obliczenia przeczeń zbiorów M i K rozumianych jako ich uzupełnienia do dziedziny C:
~M=[C-M] = [M+K-M]=K
~K=[C-K]=[M+K-K]=M
stąd mamy:
M=~K - zbór mężczyzn to zaprzeczony zbiór kobiet w dziedzinie C
K=~M - zbiór kobiet to zaprzeczony zbiór mężczyzn w dziedzinie C
Spełniona jest definicja wspólnej dziedziny C dziedziny zarówno dla zbioru M jak i dla zbioru K.
M+K =C =1 - zbiór K jest uzupełnieniem zbioru M do wspólnej dziedziny C (gdzie: K=~M)
M*K =[] =0 - zbiory M i K są rozłączne (gdzie: K=~M)
Zależności między zbiorami C, M i K możemy przedstawić na diagramie:
Kod: |
Graficzna interpretacja spójnika „albo” M(mężczyzna) $ K(kobieta)
--------------------------------------------------------------------
| TAZ - tabela prawdy spójnika „albo” M$K w zbiorach |
| Dziedzina minimalna: |
| C=M+K - dziedzina C(człowiek) to suma logiczna zbiorów M+K |
--------------------------------------------------------------------
| M - zbiór M(mężczyzn) | K - zbiór K(kobiet) |
| M$K = (A1: M=>~K)*(B1: M~>~K) | K$M = (A4: K=>~M)*(B4: K~>~M) |
| M$K definiuje: | K$M definiuje: |
| M=~(K)- zbiór M jest negacją K | K=~(M) - zbiór K jest negacją M |
| M=~K - zapis tożsamy | K=~M - zapis tożsamy |
| W zbiorach zachodzi również: | W zbiorach zachodzi również: |
| M=~(K)=~(~M) - bo K=~M | K=~(M)=~(~K) - bo M=~K |
--------------------------------------------------------------------
|
Z powyższego diagramu wynika superprecyzyjna wypowiedź Jasia w temacie w matematycznych związków miedzy zbiorami M (mężczyzna) i K (kobieta).
Jaś (superprecyzyjnie):
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „albo”($) kobietą (K=1)
C = M$K =1
Prawo Puchacza:
Jeśli układ ze świata martwego (w tym fizyka i matematyka) spełnia definicję spójnika „albo”($) to ten spójnik możemy zastąpić spójnikiem „lub”(+) bowiem definicja spójnika „albo”($) jest podzbiorem => spójnika „lub”(+)
p$q = [p*~q+~p*q] => p+q = [p*q + p*~q+~p*q] =1 - bo p$q jest (=1) podzbiorem => p+q
Na mocy prawa Puchacza prawdziwe jest też zdanie.
Jaś (wystarczająco precyzyjnie):
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „lub”(+) kobietą (K=1)
C = M+K =1
Dowód prawdziwości matematycznej zdania Jasia:
1.
Definicja spójnika „lub”(+) w zbiorach/zdarzeniach rozłącznych:
p+q = p*q + p*~q + ~p*q
2.
Podstawmy zdanie Jasia do tej definicji:
M+K = M*K + M*~K + ~M*K := M*~K + ~M*K = M$K
Gdzie:
:= - redukcja równania logicznego na mocy teorii zbiorów
Dowód poprawności:
Każdy 5-cio latek wie, że zbiór mężczyzn M jest rozłączny ze zbiorem K, zatem iloczyn logiczny tych zbiorów będzie zbiorem pustym []
M*K = [] =0 - bo zbiory M i K są rozłączne.
Z tym trywialnym na poziomie podświadomości dowodem, doskonale radzi sobie mózg każdego człowieka od 5-cio latka poczynając.
Dowód:
Pani w przedszkolu:
Jasiu, czy dowolny mężczyzna może być kobietą?
Jaś (lat 5): NIE!
bo:
M~~>K = M*K =[] =0 - bo zbiory M i K są rozłączne
Dokładnie dlatego oba zdania Jasia są matematycznie prawdziwe.
cnd
Stąd mamy:
Jaś (superprecyzyjnie):
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „albo”($) kobietą (K=1)
C = M$K = M*~K + ~M*K =1
Dowód:
Matematycznie zachodzi tożsamość zbiorów:
K=~M
Stąd mamy:
M$~M = M*~(~M) + ~M*(~M) = M*M + ~M*~M = M+~M =1
Stąd:
M$~M =1
Czytamy:
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „albo”($) nie jest mężczyzną (~M=1)
C = M$~M
… oczywiście w dziedzinie minimalnej C (człowiek).
Na mocy prawa Puchacza prawdziwe jest też zdanie:
Jaś (superprecyzyjnie):
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „lub”(+) nie jest mężczyzną (~M=1)
C=M+~M
Dowód prawdziwości:
Definicja spójnika „lub”(+) w zdarzeniach/zbiorach rozłącznych:
p+q = p*q + p*~q + ~p*q
Rozwijamy prawą stronę (P) definicji spójnika „lub”(+) w zbiorach/zdarzeniach rozłącznych:
Podstawmy:
p=M
q=~M
M+~M = M*~M + M*~(~M) + ~M*~M = [] + M*M + ~M*~M = M+~M =1
Decydująca o poprawności matematycznej zdania Jasia jest informacja obrabiana przez mózg każdego człowieka na poziomie podświadomości:
M*~M =[] =0 - zbiór mężczyzn (M=1) i zbiór nie mężczyzn (~M=1) to zbiory rozłączne w dziedzinie C
Alternatywne wypowiedzi dla spełnionej definicji spójnika „albo”($):
1.
Jaś (wystarczająco precyzyjnie):
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „lub”(+) kobietą (K=1)
C = M+K =1
2.
Jaś (superprecyzyjnie):
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) „albo”($) kobietą (K=1)
C = M$K =1
3.
Rozwijamy prawą stronę definicją spójnika „albo”($) wyrażoną spójnikami „i”(*) oraz „lub”(+):
C = M$K = M*~K + ~M*K
co w logice jedynek oznacza:
C=1 <=> M=1 i ~K=1 lub ~M=1 i K=1
Prawą stronę czytamy:
M*~K + ~M*K
Jaś:
M*~K =1 - dowolny człowiek jest mężczyzną (M=1) i nie jest kobietą (~K=1)
„lub”(+)
~M*K =1 - dowolny człowiek nie jest mężczyzną (~M=1) i jest kobietą (K=1)
Dowód iż ludzkość prawie zawsze w miejsce spójnika „albo”($) wali spójnikiem „lub”(+):
[link widoczny dla zalogowanych]
sjp napisał: | Użycie spójnika lub w zdaniach takich, jak „Przeżyję lub umrę”, nie jest błędem. Można się jedynie spierać o to, czy nie trafniej, dobitniej, wyraziściej itd. byłoby użyć w nim synonimicznego albo |
10.3 Spójnik „i”(*) i operator „i”(|*) w świecie martwym
Definicja spójnika „i”(*) w logice dodatniej (bo Y):
1.
Definicja spójnika „i”(*) w logice dodatniej (bo Y) odpowiada na pytanie o Y:
Y = p*q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 i q=1
Definicja spójnika „lub”(+) w logice ujemnej (bo ~Y) to zaprzeczenie funkcji logicznej Y definiującej spójnik „i”(*).
~Y=~(p*q) = ~p+~q - prawo De Morgana
2.
~Y=~p+~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 lub ~q=1
Operator „i”(*) w logice dodatniej (bo Y) to układ równań logicznych 1 i 2 dający odpowiedzi na pytanie o Y i ~Y.
1.
W logice dodatniej (bo Y) mamy odpowiedź na pytanie „Kiedy zajdzie Y?”
Y = p*q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 i q=1
Czytamy:
Zajdzie Y (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie p (p=1) i zajdzie q (q=1
Kiedy zajdzie ~Y?
Negujemy dwustronnie równanie 1, stąd mamy:
2.
W logice ujemnej (bo ~Y) mamy odpowiedź na pytanie „Kiedy zajdzie ~Y?”
~Y=~p+~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 lub ~q=1
Czytamy:
Zajdzie ~Y (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajdzie ~p (~p=1) lub zajdzie ~q (~q=1)
Prawa De Morgana mówią o matematycznym związku logiki dodatniej (bo Y) i ujemnej (bo ~Y).
1.
Logika dodatnia (bo Y) to zaprzeczona (~) logika ujemna (bo ~Y):
Y = ~(~Y)
Podstawiając 1 i 2 mamy prawo De Morgana w logice dodatniej (bo Y):
Y = p*q = ~(~p+~q)
2.
Logika ujemna (bo ~Y) to zaprzeczona (~) logika dodatnia (bo Y):
~Y = ~(Y)
Podstawiając 2 i 1 mamy prawo De Morgana w logice ujemnej (bo ~Y):
~Y = ~p+~q = ~(p*q)
Kod: |
S1 - Fizyczna realizacja operatora „i”(|*)
Operator „i”(|*) to układ równań odpowiadających na pytanie o Y i ~Y:
1: Y= p*q | Y=1<=> p=1 i q=1
2:~Y=~p+~q |~Y=1<=>~p=1 lub ~q=1
Y p q
------------- ______ ______
-----| Żarówka |-------o o-------o o------
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
--------------------------------------------------
p, q - przyciski (wejście)
Y - żarówka (wyjście)
Y=1 - prawdą jest (=1) że żarówka świeci (Y)
~Y=1 - prawdą jest (=1), że żarówka nie świeci (~Y)
|
Definicja operatora „i”(|*):
Operator „i”(|*) to odpowiedź na dwa pytania o Y i ~Y:
1.
Kiedy żarówka Y będzie się świecić (Y=1)?
Odpowiedź:
Żarówka Y będzie się świecić (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy wciśnięty jest przycisk p (p=1) i wciśnięty jest przycisk q (q=1)
Y=p*q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 i q=1
2.
Kiedy żarówka Y nie będzie się świecić (~Y=1)?
Negujemy 1 stronami:
~Y=~p+~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~p=1 lub ~q=1
Stąd mamy odpowiedź:
Żarówka nie będzie się świecić (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy nie jest wciśnięty przycisk p (~p=1) lub nie jest wciśnięty przycisk q (~q=1)
Tożsama odpowiedź o ~Y w zdarzeniach rozłącznych jest następująca:
2.
Kiedy żarówka Y nie będzie się świecić (~Y=1)?
Żarówka nie będzie się świecić (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
B: ~Yb = ~p*~q=1*1=1 - nie jest wciśnięty przycisk p (~p=1) i nie jest wciśnięty przycisk q (~q=1)
lub
C: ~Yc = ~p*q=1*1=1 - nie jest wciśnięty przycisk p (~p=1) i jest wciśnięty przycisk q (q=1)
lub
D: ~Yd = p*~q =1*1=1 - wciśnięty jest przycisk p (p=1) i nie jest wciśnięty przycisk q (~q=1)
Gdzie:
Funkcja logiczna ~Y opisująca wszystkie możliwe zdarzenia rozłączne w których żarówka nie będzie się świecić to suma logiczna funkcji cząstkowych:
~Y=~Yb+~Yc+~Yd
Po rozwinięciu mamy:
~Y = A: ~p*~q + C: ~p*q + D: p*~q
co w logice jedynek (funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
~Y=1 <=> q: ~p=1 i ~q=1 lub C: ~p=1 i q=1 lub D: p=1 i q=1
10.3.1 Operator „i”(|*) w świecie żywym
Prawo naszego Wszechświata:
Logikę świata żywego wyznacza logika świata martwego - w tym matematyka i fizyka.
Dowód na przykładzie rodem z przedszkola:
Pani:
Jutro pójdziemy do kina (K=1) i do teatru (T=1)
Y = K*T
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> K=1 i T=1
1.
Kiedy pani dotrzyma słowa (Y=1)?
Czytamy:
Pani dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy jutro pójdziemy do kina (K=1) i do teatru (T=1)
Y = K*T
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> K=1 i T=1
Czytamy:
Pani dotrzyma słowa (Y=1) wtedy tylko wtedy gdy jutro pójdziemy do kina (K=1) i pójdziemy do teatru (T=1)
Y=1 <=> K=1 i T=1
Znaczenie zmiennej binarnej Y:
Y=1 - prawdą jest (=1), pani dotrzyma słowa (Y)
~Y=1 - prawdą jest (=1) że pani nie dotrzyma słowa (~Y) (innymi słowy: pani skłamie ~Y)
2.
Kiedy pani skłamie (~Y=1)?
Negujemy równanie 1 stronami:
~Y=~(K*T) = ~K+~T - bo prawo De Morgana
stąd:
2.
~Y=~K+~T
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> ~K=1 lub ~T=1
Czytamy:
Pani skłamie (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy jutro nie pójdźmy do kina (~K=1) lub nie pójdziemy do teatru (~T=1)
Innymi słowy:
Nie pójdziemy w dowolne miejsce i już pani skłamie (~Y=1).
Jak wydedukować na poziomie 5-cio latka kiedy pani skłamie (~Y=1) w zdarzeniach rozłącznych?
W punkcie 1 mamy odpowiedź na pytanie „Kiedy pani dotrzyma słowa (Y=1)?”
Pani może tylko i wyłącznie dotrzymać słowa (Y=1), albo skłamać (~Y=1).
Zatem w pozostałych przypadkach nie uwzględnionych w 1 pani skłamie (~Y=1)
Stąd mamy:
Pani skłamie (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
B: ~Yb=~K*~T =1*1=1 - jutro nie pójdziemy do kina (~K=1) i nie pójdziemy do teatru (~T=1)
lub
C: ~Yc=~K*T=1*1=1 - jutro nie pójdziemy do kina (~K=1) i pójdziemy do teatru (T=1)
lub
D: ~Yd=K*~T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i nie pójdziemy do teatru (~T=1)
Gdzie:
Funkcja logiczna ~Y opisująca wszystkie możliwe zdarzenia rozłączne w których pani skłamie to suma logiczna funkcji cząstkowych:
~Y=~Yb+~Yc+~Yd
Po rozwinięciu mamy:
~Y = B: ~K*~T + C: ~K*T + D: K*~T
co w logice jedynek (funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
~Y=1 <=> B: ~K=1 i ~T=1 lub C: ~K=1 i T=1 lub D: K=1 i T=1
Zauważmy, że odpowiedź na pytanie „Kiedy pani skłamie (~Y=1)” w zdarzeniach rozłącznych jest w 100% zgodna z odpowiedzią na pytanie „Kiedy żarówka nie będzie się świecić (~S=1)” z przykładu omówionego w poprzednim punkcie.
Podsumowując:
Logika matematyczna świata martwego wyznacza nam w świecie żywym kiedy człowiek w przyszłości dotrzyma słowa (Y=1) a kiedy skłamie (~Y=1) bez potrzeby czekania na rozstrzygnięcie w nieznanej przyszłości.
cnd
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 13:27, 01 Sie 2021, w całości zmieniany 1 raz
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Pon 20:27, 12 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
10.4 Spójniki <=> i „albo”($) w języku potocznym
Spis treści
10.4 Równoważność p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) 1
10.4.1 Operator równoważności p|<=>q w świecie żywym 4
10.5 Definicja spójnika „albo” p$q w świecie martwym 6
10.5.1 Operator „albo” p|$q w świecie martwym 9
10.5.2 Operator „albo” p|$q w świecie żywym 12
10.4 Równoważność p<=>q w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)
Rozważmy najprostszy schemat elektryczny:
Kod: |
S3 Schemat 3
Fizyczna realizacja równoważności A<=>S w zdarzeniach:
A<=>S=(A1: A=>S)*(B1: A~>S)=1*1=1
S A
------------- ______
-----| Żarówka |-------o o-----
| ------------- |
| |
______ |
___ U (źródło napięcia) |
| |
| |
------------------------------------
|
TR
Definicja równoważności p<=>q:
Równoważność p<=>q to zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
Kolumna A1B1:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)
Dowód iż powyższy schemat jest fizyczną relacją równoważności.
Dowodzimy członu A1:
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się
A=>S =1
Wciśnięcie przycisku A jest warunkiem wystarczającym => to tego, aby żarówka świeciła się.
Zawsze gdy wciśniemy A, żarówka będzie się świecić.
cnd
Dowodzimy członu B1:
B1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% ~> będzie się świecić (S=1)
A~>S =1
Wciśnięcie przycisku A jest (=1) konieczne ~> dla świecenia się żarówki S bo przycisk A jest jedynym przyciskiem który może zaświecić żarówkę S
cnd
Matematycznie zachodzi:
A1: A=>S = ~A+S ## B1: A~>S = A+~S
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
Prawo Kameleona:
Dwa zdania brzmiące identycznie z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka nie muszą być matematycznie tożsame.
Dowód:
Zdania A1 i B1 są identyczne z dokładnością do każdej literki i każdego przecinka, a mimo to są to zdania różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>. Różność tych zdań rozpoznajemy po znaczkach => i ~> wbudowanych w treść zdań.
Stąd mamy prawdziwą równoważność A<=>S:
RA1B1:
A<=>S = (A1: A=>S)*(B1: A~>S) =1*1 =1
Podstawmy to do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego w równoważności.
Definicja równoważności A<=>S w logice dodatniej (bo S):
Równoważność A<=>S w logice dodatniej (bo S) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego => jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: A=>S =1 - warunek wystarczający => spełniony (=1)
B1: A~>S =1 - warunek konieczny ~> spełniony (=1)
Stąd mamy:
A<=>S = (A1: A=>S)*(B1: A~>S) =1*1 =1
Kod: |
TR
Tabela prawdy równoważności p<=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla q
A1B1: p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja równoważności p<=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja równoważności ~p<=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Operator równoważności p|<=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator równoważności ~p|<=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p<=>~q=(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p<=>q =(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli TR
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią równoważności A1B1: p<=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli TR
Nasza udowodniona równoważność to:
RA1B1:
A<=>S = (A1: A=>S)*(B1: A~>S) =1*1 =1
Lewą stronę czytamy:
Przycisk A jest wciśnięty (A=1) wtedy i tylko wtedy gdy żarówka świeci się (S=1)
A<=>S = (A1: A=>S)*(B1: A~>S) =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Wciśnięcie przycisku A (A=1) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => do tego, aby żarówka świeciła się (S=1)
Ta wersja równoważności jest powszechnie znana wszystkim ziemianom.
Dowód:
Klikamy na googlach:
„koniecznym i wystarczającym”
Wyników: 6 350
„potrzeba i wystarczy”
Wyników: 81 500
cnd
Definicja operatora równoważności A|<=>S:
Operator równoważności A|<=>S to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o A i ~A:
A1B1:
Co może się wydarzyć jeśli przycisk A będzie wciśnięty (A=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
Wciśnięcie przycisku A jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => dla świecenia się żarówki S
A<=>S = (A1: A=>S)*(B1: A~>S) =1*1 =1
Prawdziwy warunek wystarczający => A1 przyjmuje tu brzmienie:
A1.
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka na 100% => świeci się (S=1)
A=>S =1
Wciśnięcie przycisku A wystarcza => dla świecenia się żarówki S
Kontrprzykład A1’ dla prawdziwego warunku wystarczającego => A1 musi tu być fałszem
Sprawdzamy:
A1’
Jeśli przycisk A jest wciśnięty (A=1) to żarówka może ~~> się nie świecić (~S=1)
A~~>~S = A*~S =0
Nie jest możliwe (=0) zdarzenie:
Przycisk A jest wciśnięty (A=1) i żarówka nie świeci się (~S=1)
A2B2:
Co może się wydarzyć jeśli przycisk A nie będzie wciśnięty (~A=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
Nie wciśnięcie przycisku A (~A=1) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => dla nie świecenia się żarówki S (~S=1)
~A<=>~S = (A2: ~A~>~S)*(B2: ~A=>~S) =1*1 =1
Prawdziwy warunek wystarczający => B2 przyjmuje tu brzmienie:
B2.
Jeśli przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) to żarówka na 100% => nie świeci się (~S=1)
~A=>~S =1
Nie wciśnięcie przycisku A (~A=1) wystarcza => dla nie świecenia się żarówki S (~S=1)
Kontrprzykład B2’ dla prawdziwego warunku wystarczającego => B2 musi tu być fałszem
Sprawdzamy:
B2’
Jeśli przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) to żarówka może ~~> się świecić (S=1)
~A~~>S = ~A*S =0
Nie jest możliwe (=0) zdarzenie:
Przycisk A nie jest wciśnięty (~A=1) i żarówka świeci się (S=1)
10.4.1 Operator równoważności p|<=>q w świecie żywym
Udajmy się do przedszkola.
Pani:
RA1B1:
Jutro pójdziemy do kina (K=1) tylko wtedy, gdy pójdziemy do teatru (T=1)
K<=>T = (A1: K=>T)*(B1: K~>T =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Pójście do kina jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => do tego, abyśmy poszli do teatru.
K<=>T = (A1: K=>T)*(B1: K~>T =1*1 =1
Prawo naszego Wszechświata:
Logikę świata żywego wyznacza logika świata martwego - w tym matematyka i fizyka.
Matematycznie nie musimy tu udowadniać ani warunku wystarczającego A1: K=>T=1, ani też warunku koniecznego B1: K~>T =1.
Analiza równoważności w świecie żywym K<=>T jest z definicji identyczna jak analiza matematyczna równoważności w świecie martwym A<=>S omówiona wyżej.
Po prostu, logika matematyczna świata martwego jest dla człowieka wzorcem, pod który podlega, nie mając żadnych szans by się spod niej uwolnić.
Z punktu odniesienia przedszkolaków istotne jest pytanie kiedy pani dotrzyma słowa (Y) a kiedy skłamie (~Y). Aby uzyskać na to pytanie prostą i jednoznaczną odpowiedź musimy przejść do równoważności opisanej spójnikami „i”(*) i „lub”(+).
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p~>q = p+~q
Definicja podstawowa równoważności p<=>q:
Y = p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q)
stąd mamy:
p<=>q = (A1: p=>q)*(B1: p~>q) = (~p+q)*(p+~q) = ~p*p + ~p*~q + q*p + q*~q = p*q + ~p*~q
Stąd mamy odpowiedź na pytanie kiedy jutro pani dotrzyma słowa (Y=1):
1.
Y = p<=>q = A: p*q + C: ~p*~q
co w logice jedynek (bo równanie alternatywno-koniunkcyjne) oznacza:
Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub C: ~p=1 i ~q=1
… a kiedy pani skłamie (~Y=1)?
Negujemy równanie 1 dwustronnie:
2.
~Y = ~(p<=>q) = B: p*~q + D: ~p*q
co w logice jedynek (bo równanie alternatywno-koniunkcyjne) oznacza:
~Y=1 <=> B: p=1 i ~q=1 lub D: ~p=1 i q=1
Wróćmy do naszego przykładu.
Pani:
RA1B1:
Jutro pójdziemy do kina (K=1) tylko wtedy, gdy pójdziemy do teatru (T=1)
K<=>T = (A1: K=>T)*(B1: K~>T =1*1 =1
Zuzia do Jasia (oboje po 5 wiosenek):
Jasiu, kiedy pani dotrzyma słowa?
Jaś:
Kubuś wyłożył ci teorię matematyczną w tym temacie wyżej.
Operator równoważności K|<=>T wyrażony spójnikami „i”(*) i „lub”(+) to odpowiedź na dwa pytania 1 i 2:
1.
Kiedy pani dotrzyma słowa (Y=1)?
Y = K<=>T) = A: K*T + C: ~K*~T
co w logice jedynek (bo równanie alternatywno-koniunkcyjne) oznacza:
Y=1 <=> A: K=1 i T=1 lub C: ~K=1 i ~T=1
Czytamy:
Pani dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
Ya = K*T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i pójdziemy do teatru (T=1)
lub
Yc = ~K*~T=1*1=1 - jutro nie pójdziemy do kina (~K=1) i nie pójdziemy do teatru (~T=1)
2.
Kiedy pani nie dotrzyma skłamie (~Y=1)?
~Y=~(K<=>T) = B: K*~T + D: ~K*T
co w logice jedynek (bo równanie alternatywno-koniunkcyjne) oznacza:
~Y=1 <=> B: K=1 i ~T=1 lub D: ~K=1 i T=1
Czytamy:
Pani skłamie (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
~Yb=K*~T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i nie pójdziemy do teatru (~T=1)
lub
~Yd=~K*T=1*1=1 - jutro nie pójdziemy do kina (~K=1) i pójdziemy do teatru (T=1)
Jak widzimy odpowiedzi na pytania kiedy pani dotrzyma słowa (Y=1) oraz kiedy pani skłamie (~Y=1) są zrozumiałe dla każdego 5-cio latka, co oczywiście nie oznacza, że umiałby podłożyć pod te odpowiedzi teorię matematyczną w tym punkcie wyłożoną - teorię pozna dopiero w I klasie LO na lekcji matematyki.
10.5 Definicja spójnika „albo” p$q w świecie martwym
Udajmy się do 100-milowego lasu, na lekcję matematyki w 5 klasie szkoły podstawowej.
Pani:
Jasiu, podaj matematyczne definicje kwadratu i prostokąta.
Jaś:
Definicja kwadratu:
Kwadrat to czworokąt, który ma wszystkie kąty proste i wszystkie boki równe
KW=KP*BR
Kod: |
KW - kwadrat
a
-----------
| |
| | a
| | a=a
-----------
a=a - boki są tożsame na mocy definicji kwadratu
|
Definicja prostokąta:
Prostokąt to czworokąt, który ma wszystkie kąty proste i nie wszystkie boki równe
PR=KP*~BR
Kod: |
PR - prostokąt
a
----------------
| |
| | b
| | b##a
----------------
## - boki są różne ## na mocy definicji prostokąta
|
Zbiór wszystkich możliwych prostokątów (ZWMP) to:
ZWMP = KW + PR
Po rozwinięciu definicjami mamy:
ZWMP = KW+PR = KP*BR + KP*~BR = KP*(BR+~BR) = KP
Stąd mamy:
Definicja zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP:
Zbiór wszystkich możliwych prostokątów to zbiór czworokątów mających wszystkie kąty proste
ZWMP = KP
Wszystkie kąty proste KP to wspólna cecha kwadratu KW i prostokąta PR
Na mocy definicji zachodzi:
ZWMP=KP ## KW=KP*BR ## PR=KP*~BR
Gdzie:
## - różne na mocy definicji
Na mocy definicji mamy:
KW=KP*BR - kwadrat (KW) to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP) i boki równe (BR)
PR=KP*~BR - prostokąt (PR) to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP) i nie wszystkie boki równe (~BR)
To są wszystkie elementy zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP, stąd mamy:
ZWMP = KW+PR
Obliczamy przeczenia zbiorów rozumiane jako ich uzupełniania do dziedziny ZWMP:
~KW = [ZWMP-KW] = [KW+PR-KW] = PR
~PR = [ZWMP-PR] = [KW+PR-PR]=KW
stąd mamy:
PR = ~KW - zbiór prostokątów jest zaprzeczeniem zbioru kwadratów w dziedzinie ZWMP
KW=~PR - zbiór kwadratów jest zaprzeczeniem zbioru prostokątów w dziedzinie ZWMP
Matematycznie zachodzi tu definicja dziedziny zarówno dla KW jak i dla PR:
Zbiór prostokątów PR jest uzupełnieniem do dziedziny ZWMP dla zbioru kwadratów KW
KW+PR =ZWMP =1
Zbiór kwadratów KW jest rozłączny ze zbiorem prostokątów PR w dziedzinie ZWMP
KW*PR =[] =0
Jak widzimy kwadrat (KW) i prostokąt (PR) spełniają definicję spójnika „albo”($) w zbiorze wszystkich możliwych prostokątów (ZWMP):
ZWMP=KW+PR
Graficzne związki matematyczne między zbiorami KW (kwadrat) i PR (prostokąt) można przedstawić następująco:
Kod: |
Graficzna interpretacja spójnika „albo” KW(kwadrat) $ PR(prostokąt)
---------------------------------------------------------------------------
| TAZ - tabela prawdy spójnika „albo” KW$PR w zbiorach |
| Dziedzina minimalna: |
| ZWMP=KW+PR - dziedzina ZWMP to suma logiczna zbiorów KW+PR |
---------------------------------------------------------------------------
| KW - zbiór KW(kwadrat) | PR - zbiór PR(prostokąt) |
| KW$PR=(A1: KW=>~PR)*(B1: KW~>~PR) | PR$KW=(A4: PR=>~KW)*(B4: PR~>~KW) |
| KW$PR definiuje: | PR$KW definiuje: |
| KW=~(PR)- zbiór KW jest negacją PR | PR=~(KW) - zbiór PR jest negacją KW|
| KW=~PR - zapis tożsamy | PR=~KW - zapis tożsamy |
| W zbiorach zachodzi również: | W zbiorach zachodzi również: |
| KW=~(PR)=~(~KW) - bo PR=~KW | PR=~(KW)=~(~PR) - bo KW=~PR |
---------------------------------------------------------------------------
|
Dokładnie ta sama tabela w zapisach formalnych (oderwanych od przykładu) dla punktu odniesienia:
p=KW(kwadrat)
q=PR(prostokąt)
wygląda następująco.
Kod: |
Graficzna interpretacja spójnika „albo” p$q
-------------------------------------------------------------------
| TAZ - tabela prawdy spójnika „albo” p$q w zbiorach |
| Dziedzina minimalna: |
| D=p+q - dziedzina minimalna to suma logiczna zbiorów p+q |
-------------------------------------------------------------------
| p - zbiór p | q - zbiór q |
|p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) | q$p = (A4: q=>~p)*(B4: q~>~p) |
|p$q definiuje: | q$p definiuje: |
|p=~(q)- zbiór p jest negacją q | q=~(p) - zbiór q jest negacją p |
|p=~q - zapis tożsamy | q=~p - zapis tożsamy |
|W zbiorach zachodzi również: |W zbiorach zachodzi również: |
|p=~(~p) bo q=~p | q=~(~q) bo p=~q |
-------------------------------------------------------------------
|
Definicja spójnika „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zajście warunku koniecznego ~> i wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku od p do ~q
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
Zauważmy, że spójnik „albo”($) definiuje negację zbiorów/pojęć p=~q.
Definicja negacji zbiorów/pojęć p=~q:
Zbiór p jest negacją zbioru q (p=~q) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest warunkiem koniecznym ~> dla zajścia ~q i jednocześnie zajście p jest warunkiem wystarczającym => dla zajścia ~q
p=~q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = p$q
Dowód:
Definicja spójnika „albo”($):
p$q = ~(p<=>q) = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1 =1
Podstawmy do definicji spójnika „albo”($) tożsamość:
q=~p
stąd mamy:
p$~p = (A1: p=>~(~p))*(B1: p~>~(~p)) = (A1: p=>p)*(B1: p~>p) =1*1 =1
p$~p = (A1: p=>p)*(B1: p~>p) =1*1 =1
bo:
A1: p=>p =1 - każdy zbiór/pojęcie jest podzbiorem => siebie samego
B1: p~>p =1 - każdy zbiór/pojęcie jest nadzbiorem ~> siebie samego
W algebrze Kubusia zachodzą tożsamości:
Warunek wystarczający => = relacja podzbioru =>
Warunek konieczny ~> = relacja nadzbioru ~>
10.5.1 Operator „albo” p|$q w świecie martwym
Wyprowadzona wyżej definicja spójnika „albo”($) w obszarze zbioru wszystkich możliwych prostokątów (ZWMP) to:
A1B1:
Definicja zbioru wszystkich możliwych prostokątów (ZWMP):
Dowolny czworokąt ze zbioru wszystkich możliwych prostokątów (ZWMP) może być tyko i wyłącznie kwadratem (KW) „albo”($) prostokątem (PR)
ZWMP = KW$PR
Trzeciej możliwości brak
Definicja podstawowa spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku od p do ~q.
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd:
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = 1*1 =1
Podstawmy udowodnioną wyżej definicję spójnika „albo” KW$PR do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego w spójniku „albo”($).
Kod: |
TA:
Tabela prawdy spójnika „albo” p$q
Kolumna A1B1 w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>~q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla ~q
B1: p~>~q =1 - p jest (=1) konieczne ~> dla ~q
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) =1*1=1
Punkt odniesienia:
p=KW (kwadrat)
q=PR (prostokąt)
Kolumna A1B1 w zapisie aktualnym {KW,PR}:
A1: KW=>~PR =1 - bycie kwadratem wystarcza => by nie być prostokątem
B1: KW~>~PR =1 - bycie kwadratem jest konieczne ~> by nie być prostokątem
KW$PR = (A1: KW=>~PR)*(B1: KW~>~PR) =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=> ~q =1 = 2:~p~> q =1 [=] 3: ~q~> p =1 = 4: q=> ~p =1
A: 1: KW=>~PR =1 = 2:~KW~>PR =1 [=] 3: ~PR~>KW =1 = 4: PR=>~KW =1
A’: 1: p~~> q =0 = [=] = 4: q~~> p =0
A’: 1: KW~~>PR =0 = [=] = 4: PR~~>KW =0
## ## | ## ##
B: 1: p~> ~q =1 = 2:~p=> q =1 [=] 3: ~q=>p =1 = 4: q~> ~p =1
B: 1: KW~>~PR =1 = 2:~KW=>PR =1 [=] 3: ~PR=>KW =1 = 4: PR~>~KW =1
B’: = 2:~p~~>~q =0 [=] 3: ~q~~>~p =0
B’: = 2:~KW~~>~PR=0 [=] 3: ~PR~~>~KW=0
Definicja „albo” p$q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Definicja spójnika „albo” ~p$~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Stąd mamy:
Operator „albo” p|$q to układ równań logicznych A1B1 i A2B2
dający odpowiedź na dwa pytania o p (A1B1) i ~p (A2B2):
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych A2B2 i A1B1
dający odpowiedź na dwa pytania o ~p (A2B2) i p (A1B1):
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
W powyższej tabeli, dla poprawienia czytelności, uwidoczniono zmienne aktualne (związane z przykładem) w nagłówku tabeli oraz części głównej decydującej o treści zdań warunkowych „Jeśli p to q.
Dziedzina:
ZWMP - zbiór wszystkich możliwych prostokątów
Definicja dziedziny:
ZWMP=KW+PR
Na mocy definicji mamy:
KW=KP*BR - kwadrat (KW) to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP) i boki równe (BR)
PR=KP*~BR - prostokąt (PR) to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP) i nie wszystkie boki równe (~BR)
Stąd obliczamy definicję dziedziny ZWMP czyli cechę wspólną kwadratu KW i prostokąta PR:
ZWMP=KW+PR = KP*BR + KP*~BR = KP*(BR+~BR) = KP
ZWMP=KP
stąd mamy:
Definicja zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP:
Zbiór wszystkich możliwych prostokątów to zbiór czworokątów mających wszystkie kąty proste
ZWMP = KP
Wszystkie kąty proste KP to wspólna cecha kwadratu KW i prostokąta PR
Na mocy definicji zachodzi:
ZWMP=KP ## KW=KP*BR ## PR=KP*~BR
Gdzie:
## - różne na mocy definicji
Operator „albo” p|$q to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na dwa pytania o p (A1B1) i ~p (A2B2):
A1B1:
Co się stanie jeśli zajdzie p?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1.
Zajście p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia ~q
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q)
Nasz przykład:
Bycie kwadratem (KW=1) jest konieczne ~> i wystarczające => do tego, by nie być prostokątem (~PR=1) w dziedzinie ZWMP
A1B1: KW$PR =(A1: KW=>~PR)* (B1: KW~>~PR)
A1B1:
Odpowiedź w warunku wystarczającym => mamy w zdaniu A1.
A1.
Jeśli czworokąt jest kwadratem (KW=1) to na 100% => nie jest prostokątem (~PR=1)
KW=>~PR =1
Bycie kwadratem (KW=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, by nie być prostokątem (~PR=1) w dziedzinie ZWMP
Bycie kwadratem (KW=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż nie jesteśmy prostokątem (~PR=1) w dziedzinie ZWMP
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie):
A1’
Jeśli czworokąt jest kwadratem (KW=1) to może ~~> być prostokątem (PR=1)
KW~~>PR = KW*PR =[] =0
Definicja elementu wspólnego zbiorów ~~> nie jest spełniona bo zbiór kwadratów (KW=1) jest rozłączny ze zbiorem prostokątów (PR=1)
A2B2:
Co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2.
Zajście ~p jest konieczne ~> i wystarczające => dla zajścia q
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q)
Nasz przykład:
Nie bycie kwadratem (~KW=1) jest konieczne ~> i wystarczające => do tego, aby być prostokątem (PR=1) w dziedzinie ZWMP
A2B2:~KW$~PR=(A2:~KW~>PR)*(B2:~KW=>PR)
A2B2:
Odpowiedź w warunku wystarczającym => mamy w zdaniu B2.
B2.
Jeśli czworokąt nie jest kwadratem (~KW=1) to na 100% => jest prostokątem (PR=1) w dziedzinie ZWMP
~KW=>PR =1
Nie bycie kwadratem (~KW=1) jest warunkiem wystarczającym => do tego, aby być prostokątem (PR=1) w dziedzinie wszystkich możliwych prostokątów (ZWMP)
Nie bycie kwadratem (~KW=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż jesteśmy prostokątem (PR=1) w dziedzinie ZWMP
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywość kontrprzykładu B2’ (i odwrotnie):
B2’
Jeśli czworokąt nie jest kwadratem (~KW=1) to może ~~> nie być prostokątem (~PR=1) w dziedzinie ZWMP
~KW~~>~PR = ~KW*~PR =0
Dowód:
Zachodzi tożsamość zbiorów:
~PR=KW - zbiór kwadratów (KW) to zanegowany zbiór prostokątów (~PR) w dziedzinie ZWMP
stąd mamy
~KW~~>KW = ~KW*KW =[] =0
bo zbiór kwadratów (KW) jest rozłączny ze zbiorem nie kwadratów (~KW) w dziedzinie ZWMP
Zachodzi tożsamość zbiorów:
~KW=PR - zbiór prostokątów (PR) to zanegowany zbiór kwadratów (KW) w dziedzinie ZWMP
Stąd:
PR~~>KW = PR*KW =[] =0 - bo zbiór prostokątów (PR) jest rozłączny ze zbiorem kwadratów (KW) w dziedzinie ZWMP
cnd
Operator „albo” ~p|$~q to układ równań logicznych A2B2 i A1B1 dający odpowiedź na dwa pytania o ~p (A2B2) i p (A1B1):
A2B2:~p$~q=(A2:~p~>q)*(B2:~p=>q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p$q =(A1: p=>~q)* (B1: p~>~q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Doskonale widać, że operator „albo” ~p|$~q to identyczna seria zdań jak wyżej, tylko analizę rozpoczynamy od A2B2 a kończymy na A1B1.
10.5.2 Operator „albo” p|$q w świecie żywym
Definicja podstawowa spójnika „albo” p$q w logice dodatniej (bo q):
Spójnik „albo”($) p$q w logice dodatniej (bo q) to jednoczesne zachodzenie zarówno warunku wystarczającego =>, jak i koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku od p do ~q.
A1: p=>~q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
B1: p~>~q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
stąd:
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = 1*1 =1
Udajmy się do przedszkola.
Pani:
RA1B1:
Jutro pójdziemy do kina (K=1) „albo”($) do teatru (T=1)
K$T = (A1: K=>~T)*(B1: K~>~T) =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Pójście do kina (K=1) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => do tego, abyśmy nie poszli do teatru (~T=1)
K$T = (A1: K=>~T)*(B1: K~>~T) =1*1 =1
Prawo naszego Wszechświata:
Logikę świata żywego wyznacza logika świata martwego - w tym matematyka i fizyka.
Matematycznie nie musimy tu udowadniać ani warunku wystarczającego A1: K=>~T=1, ani też warunku koniecznego B1: K~>~T =1.
Analiza spójnika „albo”($) w świecie żywym K$T jest z definicji identyczna jak analiza matematyczna spójnika „albo”($) w świecie martwym:
Dowolny człowiek jest mężczyzną (M) „albo”($) kobietą (K)
C=M$K
Po prostu, logika matematyczna świata martwego jest dla człowieka wzorcem, pod który podlega, nie mając żadnych szans by się spod niej uwolnić.
Z punktu odniesienia przedszkolaków istotne jest pytanie kiedy pani dotrzyma słowa (Y) a kiedy skłamie (~Y). Aby uzyskać na to pytanie prostą i jednoznaczną odpowiedź musimy przejść do spójnika „albo”($) opisanego spójnikami „i”(*) i „lub”(+).
Definicja warunku wystarczającego => w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p=>q = ~p+q
Definicja warunku koniecznego ~> w spójnikach „i”(*) i „lub”(+):
p~>q = p+~q
Definicja podstawowa spójnika „albo”($):
Y = p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q)
stąd mamy:
p$q = (A1: p=>~q)*(B1: p~>~q) = (~p+~q)*(p+q) = ~p*p + ~p*q + ~q*p + ~q*q = p*~q + ~p*q
stąd mamy:
Y = p$q = p*~q + ~p*q
Stąd mamy odpowiedź na pytanie:
Kiedy jutro pani dotrzyma słowa (Y=1)?
1.
Y = p$q = B: p*~q + D: ~p*q
co w logice jedynek (bo funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
Y=1 <=> B: p=1 i ~q=1 lub D: ~p=1 i q=1
… a kiedy pani skłamie (~Y=1)?
Negujemy równanie 1 dwustronnie:
2.
~Y = ~(p$q) = A: p*q + C: ~p*~q
co w logice jedynek (bo funkcja alternatywno-koniunkcyjna) oznacza:
~Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub C: ~p=1 i ~q=1
Wróćmy do naszego przykładu.
Pani:
RA1B1:
Jutro pójdziemy do kina (K=1) „albo”($) pójdziemy do teatru (T=1)
K$T = (A1: K=>~T)*(B1: K~>~T =1*1 =1
Zuzia do Jasia (oboje po 5 wiosenek):
Jasiu, kiedy pani dotrzyma słowa?
Jaś:
Kubuś wyłożył ci teorię matematyczną w tym temacie wyżej.
Operator „albo” K|$T wyrażony spójnikami „i”(*) i „lub”(+) to odpowiedź na dwa pytania 1 i 2:
1.
Kiedy pani dotrzyma słowa (Y=1)?
Y = K$T) = B: K*~T + D: ~K*T
co w logice jedynek (bo równanie alternatywno-koniunkcyjne) oznacza:
Y=1 <=> B: K=1 i ~T=1 lub D: ~K=1 i T=1
Czytamy:
Pani dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
Yb = K*~T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i nie pójdziemy do teatru (~T=1)
lub
Yd = ~K*T=1*1=1 - jutro nie pójdziemy do kina (~K=1) i pójdziemy do teatru (T=1)
2.
Kiedy pani dotrzyma skłamie (~Y=1)?
~Y=~(K$T) = A: K*T + C: ~K*~T
co w logice jedynek (bo równanie alternatywno-koniunkcyjne) oznacza:
~Y=1 <=> A: K=1 i T=1 lub C: ~K=1 i ~T=1
Czytamy:
Pani skłamie (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
~Ya=K*T=1*1=1 - jutro pójdziemy do kina (K=1) i pójdziemy do teatru (T=1)
lub
~Yc=~K*~T=1*1=1 - jutro nie pójdziemy do kina (~K=1) i nie pójdziemy do teatru (~T=1)
Jak widzimy odpowiedzi na pytania kiedy pani dotrzyma słowa (Y=1) oraz kiedy pani skłamie (~Y=1) są zrozumiałe dla każdego 5-cio latka, co oczywiście nie oznacza, że umiałby podłożyć pod te odpowiedzi teorię matematyczną w tym punkcie wyłożoną - teorię pozna dopiero w I klasie LO na lekcji matematyki.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 13:12, 01 Sie 2021, w całości zmieniany 2 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Pon 20:39, 12 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
11.0 Kompromitacja ziemskiej matematyki w 5 klasie szkoły podstawowej
Spis treści
11.0 Kompromitacja ziemskiej matematyki w 5 klasie szkoły podstawowej 1
11.2 Definicje czworokątów w 100-milowym lesie 7
11.3 Przykładowy błąd definicyjny w podręczniku matematyki do 5 klasy sp 9
11.0 Kompromitacja ziemskiej matematyki w 5 klasie szkoły podstawowej
Uwaga:
Poprawne definicje kwadratu KW i prostokąta PR rodem z podręcznika matematyki do 5 klasy szkoły podstawowej w 100-milowym lesie zaprezentowano w punkcie 11.2
W ziemskich podręcznikach matematyki do 5 klasy szkoły podstawowej definicje kwadratu KW i prostokąta PR są następujące.
Lekcja matematyki w ziemskiej 5 klasie ziemskiej szkoły podstawowej.
Pani:
Jasiu, podaj matematyczne definicje kwadratu i prostokąta.
Jaś:
Definicja kwadratu:
Kwadrat to czworokąt, który ma wszystkie kąty proste i wszystkie boki równe
KW=KP*BR
Kod: |
KW - kwadrat
a
-----------
| |
| | a
| | a=a
-----------
a=a - boki są tożsame na mocy definicji kwadratu
|
Definicja prostokąta:
Prostokąt to czworokąt, który ma wszystkie kąty proste
PR=KP
Zauważmy, że definicja prostokąta u ziemian definiuje zbiór wszystkich możliwych prostokątów ZWMP nie definiując prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW!
U ziemian mamy tak:
Kod: |
Zbiór wszystkich możliwych prostokątów to:
ZWMP = KW + PRNKW
Gdzie:
KW - kwadrat
a
-----------
| |
| | a
| | a=a
-----------
a=a - boki są tożsame na mocy definicji kwadratu
PRNKW - prostokąt nie będący kwadratem
a
----------------
| |
| | b
| | b##a
----------------
## - boki są różne ## na mocy definicji prostokąta nie będącego kwadratem
U ziemian dziedzina, czyli zbiór wszystkich możliwych prostokątów ZWMP opisany jest równaniem logicznym:
ZWMP = KW+PRNKW
|
Na czym polega fatalny błąd definicyjny w ziemskim podręczniku do 5 klasy szkoły podstawowej?
Ziemianie w zakresie zbioru wszystkich możliwych prostokątów (ZWMP) dysponują dwoma definicjami:
Definicja kwadratu:
Kwadrat to czworokąt, który ma wszystkie kąty proste i wszystkie boki równe
KW=KP*BR
Definicja prostokąta:
Prostokąt to czworokąt mający wszystkie kąty proste
PR=KP
Teraz uwaga ziemianie!
Wasza definicja prostokąta nie definiuje kluczowego tu pojęcia - prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW.
Wasza definicja prostokąta PR definiuje wspólną cechę kwadratu KW i prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW.
Na czym polega katastrofalny błąd definicyjny ziemskich matematyków?
Zbiór kwadratów KW i zbiór prostokątów nie będących kwadratem PRNKW to zbiory rozłączne w dziedzinie zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP:
ZWMP = KW+PRNKW
Poprawne definicje matematyczne kwadratu KW i prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW są następujące:
Definicja kwadratu:
Kwadrat to czworokąt, który ma wszystkie kąty proste i wszystkie boki równe
KW=KP*BR
Definicja prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW:
Prostokąt nie będący kwadratem to czworokąt mający wszystkie kąty proste i nie wszystkie boki równe
PRNKW=KP*~BR
Zbiór wszystkich możliwych prostokątów ZWMP to zbiór dwuelementowy gdzie elementami tego zbioru jest kwadrat KW i prostokąt nie będący kwadratem PRNKW.
Proszę o uwagę ziemskich matematyków po raz pierwszy:
Dopiero po zdefiniowaniu elementów zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP w postaci kwadratu KW i prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW wolno wam obliczyć w sposób czysto matematyczny cechę wspólną KW i PRNKW którą są wszystkie kąty proste KP
Dowód:
ZWMP = KW + PRNKW = KP*BR + KP*~BR = KP*(BR+~BR) = KP
cnd
Proszę o uwagę ziemskich matematyków po raz drugi:
Jeśli chodzi o definiowanie pojęć to humaniści i 5-cio latki są o lata świetlne przed ziemskimi matematykami, którzy nie mają o tym najmniejszego pojęcia!
Dowód na przykładzie identycznym jak problem zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP.
Definicja kobiety:
Kobieta to istota żywa, mówiąca ludzkim językiem, zdolna do rodzenia dzieci
K= IŻ*JL*RD
Definicja mężczyzny:
Mężczyzna to istota żywa, mówiąca ludzkim językiem, niezdolna do rodzenia dzieci
M = IŻ*JL*~RD
Zauważmy, że kluczową cechą pozwalającą humaniście i 5-cio latkowi odróżniać kobietę od mężczyzny jest pokazanie jednej, jedynej cechy, po której można odróżnić mężczyznę od kobiety - ta cecha to np. zdolność do rodzenia dzieci RD (kobieta) i niezdolność do rodzenia dzieci ~RD (mężczyzna)
Zauważmy, że dopiero po precyzyjnym zdefiniowaniu wszystkich możliwych elementów zbioru C (człowiek) możemy wyprowadzić cechę wspólną dla wszystkich ludzi.
C = K+M = IŻ*JL*RD + IŻ*JL*~RD = IŻ*JL*(RD+~RD) = IŻ*JL
Stąd mamy precyzyjną definicję człowieka C.
Definicja człowieka:
Człowiek to istota żywa, mówiąca ludzkim językiem
C = IŻ*JL
Proszę o uwagę ziemskich matematyków po raz trzeci:
Wasz czysto matematyczny błąd jaki popełniacie przy definiowaniu zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP jest w przełożeniu na definicję zbioru wszystkich ludzi C (człowiek) następujący.
Definiujecie sobie precyzyjnie kobietę, co jest odpowiednikiem definicji kwadratu KW i to jest dobre.
Definicja kobiety:
Kobieta to istota żywa, mówiąca ludzkim językiem, zdolna do rodzenia dzieci
K= IŻ*JL*RD
Po czym definiujecie pojęcie człowiek (C) co jest odpowiednikiem zdefiniowania waszego zbioru wszystkich możliwych prostokątów (ZWMP)
Definicja człowieka:
Człowiek to istota żywa, mówiąca ludzkim językiem
C = IŻ*JL
… i to jest niestety koniec wszystkich waszych definicji matematycznych w dziedzinie C (człowiek).
Pytanie do ziemskich matematyków jest tu następujące:
Gdzie jest definicja kobiety?!
Oczywistym jest, że nie jest definicją kobiety pokazywanie wspólnej cechy kobiety (K) i mężczyzny (M) którym jest np. używanie ludzkiego języka.
Humanista i 5-cio latek kobietę od mężczyzny odróżniają jedną, jedyną cechą odróżniającą kobietę (K) od mężczyzny (M) np. zdolność do rodzenia dzieci.
Mam nadzieję, że wszyscy już zrozumieli dlaczego w definiowaniu czegokolwiek ziemscy matematycy są lata świetlne za humanistami i 5-cio latkami, ekspertami algebry Kubusia.
Ziemscy matematycy po prostu nie rozumieją algebry Kubusia, której naturalnymi ekspertami są humaniści i 5-cio latki.
Wszystkiemu winne jest najbardziej śmierdzące gówno jakie człowiek w swej historii wymyślił „implikacja materialna” - ciekawe czy i kiedy ziemscy matematycy to zrozumieją?
Definicja normalnego matematyka:
Normalny matematyk jeśli ma do czynienia ze zbiorem małym którego elementy łatwo jednoznacznie zdefiniować najpierw definiuje te elementy, i dopiero po tym fakcie wyprowadza w sposób czysto matematyczny cechy wspólne tych elementów.
Przykładem może być tu matematyka 100-milowego lasu w temacie zbioru wszystkich możliwych prostokątów (ZWMP) opisana w punkcie 11.2
Fragment oficjalnego programu nauczania matematyki w 5 klasie szkoły podstawowej:
[link widoczny dla zalogowanych]
Klasa 5
IX.
Wielokąty, koła i okręgi. Uczeń:
4) rozpoznaje i nazywa: kwadrat, prostokąt, romb, równoległobok i trapez;
XI.
Obliczenia w geometrii. Uczeń:
2) oblicza pola: trójkąta, kwadratu, prostokąta, rombu, równoległoboku, trapezu, przedstawionych na rysunku
Pytanie do ziemskich matematyków:
W jaki sposób uczeń ma obliczyć pole prostokąta skoro w ziemskim podręczniku matematyki oficjalna definicja prostokąta to zbiór wszystkich możliwych prostokątów ZWMP w postaci kwadratu KW i prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW.
ZWMP = KW+PRNKW
W jaki sposób można policzyć pole zbioru wszystkich możliwych prostokątów?!
Dlaczego mimo tak katastrofalnego błędu definicyjnego w obszarze zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP matematyka działa?
Odpowiedź:
Mózg człowieka ma w głębokim poważaniu ziemską, oficjalną definicję prostokąta PR rozumianą jako zbiór wszystkich możliwych prostokątów:
PR = KW+PRNKW = KP
Wszystkie zadania matematyczne mówiące o prostokącie de facto mówią o prostokącie nie będącym kwadratem PRNKW, czyli prostokącie o różnych bokach a i b!
Dowód:
Pewne jest, że nikt nie znajdzie zadania matematycznego dotyczącego prostokąta gdzie na obrazku narysowany jest kwadrat KW zamiast prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW.
Co więcej:
Jeśli jakiś matematyczny głąb narysuje kwadrat i podpisze prostokąt, to będzie to błąd czysto matematyczny!
Dlaczego?
Bo ziemska definicja prostokąta PR jest tożsama ze zbiorem wszystkich możliwych prostokątów ZWMP o definicji:
PR = ZWMP = KW + PRNKW = KP
Gdzie:
Definicja kwadratu:
Kwadrat (KW) to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP) i boki równe (BR)
KW=KP*BR
Definicja prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW:
Prostokąt nie będący kwadratem PRNKW to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP) i nie wszystkie boki równe (~BR)
PRNKW=KP*~BR
Stąd:
ZWMP=KW+PRNKW = KP*BR + KP*~BR = KP*(BR+~BR) = KP
ZWMP =KP
Stąd mamy:
Definicja zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP:
Zbiór wszystkich możliwych prostokątów ZWMP to zbiór czworokątów mających wszystkie kąty proste (KP)
ZWMP = KW + PRNKW = KP
Podsumowując:
Jeśli uczeń dostanie od ziemskiej pani matematyczki polecenie.
Jasiu narysuj prostokąt wedle ziemskiej definicji:
PR=KP - prostokąt to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP)
To Jaś musi narysować na tablicy zbiór wszystkich możliwych prostokątów ZWMP, czyli kwadrat KW oraz prostokąt nie będący kwadratem PRNKW.
ZWMP = KW + PRNKW = KP
Jeśli Jaś nie wykona na tablicy dwóch rysunków KW (kwadratu) i PRNKW (prostokąta nie będącego kwadratem) to powinien od pani matematyczki dostać pałę.
Pokazuję i objaśniam dlaczego Jaś na polecenie pani matematyczki „narysuj prostokąt” musi narysować dwa czworokąty KW (kwadrat) i PRNKW (prostokąt nie będący kwadratem).
1.
Załóżmy że, że jako pierwszy czworokąt Jaś rysuje kwadrat:
Kod: |
Definicja kwadratu KW:
Kwadrat to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP)
i wszystkie boki równe (BR)
KW=KP*BR
a
-----------
| |
| | a
| | a=a
-----------
a=a - boki są tożsame na mocy definicji kwadratu
|
Matematycznie ewidentnie tu zachodzi:
KW = KP*BR ## ZWMP=KP
Gdzie:
## - różne na mocy definicji
Wniosek:
Jaś rysując kwadrat nie narysował jeszcze zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP:
ZWMP = KP
2.
Aby usunąć znaczek różne na mocy definicji ## Jaś musi do kompletu dorysować prostokąt nie będący kwadratem PRNKW:
Kod: |
Definicja prostokąta nie będącego kwadratem PRNKW:
Prostokąt nie będący kwadratem PRNKW to czworokąt
mający wszystkie kąty proste (KP) i nie wszystkie boki równe (~BR)
PRNKW=KP*~BR
a
----------------
| |
| | b
| | b##a
----------------
## - boki są różne ## na mocy definicji prostokąta nie będącego kwadratem
|
3.
Dopiero jak na tablicy będą widniały oba czworokąty KW oraz PRNKW Jaś może zapisać.
Definicja zbioru wszystkich możliwych prostokątów ZWMP:
Zbiór wszystkich możliwych prostokątów ZWMP to zbiór czworokątów mających wszystkie kąty proste (KP)
ZWMP = KW + PRNKW = KP*BR + KP*~BR = KP*(BR+~BR) = KP
Podsumowując:
Tylko i wyłączne za dwa kompletne czworokąty narysowane na tablicy KW plus PRNKW Jaś ma prawo dostać ocenę: 5.
W każdym innym przypadku Jaś musi dostać pałę: 2
cnd
Pytanie do ziemskich matematyków:
Która pani matematyczka o tym wie?
W którym ziemskim podręczniku matematyki o tym pisze?
11.2 Definicje czworokątów w 100-milowym lesie
Definicja definicji:
Dowolna definicja musi być jednoznaczna w całym Uniwersum
Gdzie:
Uniwersum to zbiór wszelkich pojęć zrozumiałych dla człowieka
Innymi słowy:
Definicje podstawowe wszystkich czworokątów muszą być jednoznaczne w całym Uniwersum.
Dopiero na bazie poprawnych definicji wszystkich czworokątów możemy sobie tworzyć zbiory w oparciu o dowolne kryterium, ani grama wcześniej!
Fragment oficjalnego programu nauczania matematyki w 5 klasie szkoły podstawowej:
[link widoczny dla zalogowanych]
Klasa 5
IX.
Wielokąty, koła i okręgi. Uczeń:
4) rozpoznaje i nazywa: kwadrat, prostokąt, romb, równoległobok i trapez;
XI.
Obliczenia w geometrii. Uczeń:
2) oblicza pola: trójkąta, kwadratu, prostokąta, rombu, równoległoboku, trapezu, przedstawionych na rysunku
Zobaczmy jak wyglądają definicje najważniejszych czworokątów w podręczniku matematyki do 5 klasy szkoły podstawowej w 100-milowym lesie.
Kod: |
a
-----------
| |
| | a
| | a=a
-----------
a=a - boki są tożsame na mocy definicji kwadratu
|
Definicja kwadratu:
Kwadrat to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP) i wszystkie boki równe (BR)
KW = KP*BR
Definicja prostokąta:
Prostokąt to czworokąt mający wszystkie kąty proste (KP) i nie wszystkie boki równe (~BR)
PR=KP*~BR
Definicja rombu:
Romb to czworokąt, którego wszystkie boki są równe ale nie wszystkie kąty są proste
RB=~KP*BR
Definicja równoległoboku:
Równoległobok to czworokąt w którym przeciwległe boki są parami równoległe ale nie równe, i nie ma wszystkich kątów są prostych
ROWN=2BPRNR*~KP
Definicja trapezu:
Trapez to czworokąt który ma dokładnie jedną parę boków równoległych ale nie równych
TRAP = 1PBRNR
Rodzaje trapezów:
Trapez równoramienny:
Trapez równoramienny to trapez który ma dwa ramiona równe (c=d)
Trapez prostokątny
Trapez prostokątny to trapez, którego jedno ramię tworzy kąt prosty z podstawami.
11.3 Przykładowy błąd definicyjny w podręczniku matematyki do 5 klasy sp
[link widoczny dla zalogowanych]
Definicja trapezu:
Trapez to czworokąt który ma przynajmniej jedną parę boków równoległych.
Powyższa definicja pasuje do przedstawionego rysunku jak pies do jeża - jest niejednoznaczna w obszarze Uniwersum, zatem matematycznie błędna.
Zauważmy bowiem, że przynajmniej jedną parę boków równoległych mają:
1. Kwadrat
##
2. Prostokąt
##
3. Romb
##
4. Równoległobok
##
5. Trapez
Gdzie:
## - czworokąty różne na mocy definicji
Poprawna definicja powyższego zbioru powinna brzmieć.
Definicja zbioru wszystkich możliwych trapezów ZWMT:
Zbiór wszystkich możliwych trapezów (ZWMT) to zbiór czworokątów mających przynajmniej jedną parę boków równoległych.
Sensowne pytanie pani matematyczki to:
Jasiu, wymień czworokąty należące do zbioru wszystkich możliwych trapezów ZWMT.
Poprawna odpowiedź to wymienienie wszystkich pięciu czworokątów.
W dzisiejszej matematyce uczeń 5 klasy szkoły podstawowej może się bawić z panią matematyczną w ciuciubabkę.
Dowód:
Pani matematyczna w 5 klasie szkoły podstawowej.
Jasiu, narysuj na tablicy trapez.
Jaś rysuje kwadrat o definicji z algebry Kubusia:
Kwadrat to czworokąt mający wszystkie kąty proste i wszystkie boki równe
KW=KP*BR
Pani:
Nie o ten trapez mi chodziło, narysu inny trapez.
Jaś rysuje prostokąt o definicji z algebry Kubusia:
Prostokąt to czworokąt mający wszystkie kąty proste i nie wszystkie boki równe
PR=PP*~BR
Pani:
Nie o ten trapez mi chodziło, narysu inny trapez.
Jaś rysuje romb o definicji z algebry Kubusia:
Romb to czworokąt, którego wszystkie boki są równe ale nie wszystkie kąty są proste
RB=~KP*BR
Pani:
Nie o ten trapez mi chodziło, narysu inny trapez.
Jaś rysuje równoległobok o definicji z algebry Kubusia:
Równoległobok to czworokąt w którym przeciwległe boki są parami równoległe ale nie równe, i nie ma wszystkich kątów są prostych
ROWN=2BPRNR*~KP
Pani:
Nie o ten trapez mi chodziło, narysu inny trapez.
W tym momencie Jaś się wkurzył:
Skąd do jasnej cholery mam wiedzieć jaki trapez miała pani na myśli, skro definicja trapezu w moim podręczniku do matematyki definiująca trapez jako:
Trapez to czworokąt który ma przynajmniej jedną parę boków równoległych.
jest totalnie spieprzona tzn. nie definiuje wszystkich możliwych czworokątów różnych na mocy definicji ## w sposób precyzyjny.
W zakresie definiowania dowolnych pojęć ziemscy matematycy są lata świetlne za humanistami którzy doskonale wiedzą że poprawna definicja czegokolwiek musi być jednoznaczna w całym Uniwersum.
Uniwersum - zbiór wszelkich pojęć zrozumiałych przez człowieka.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 13:10, 01 Sie 2021, w całości zmieniany 2 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Pon 20:42, 12 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
12.0 Obietnice i groźby
12.1 Obietnica
Spis treści
12.0 Obietnice i groźby 1
12.1 Obietnica 2
12.1.1 Prawo transformacji 9
12.1.2 Definicja „wolnej woli” 13
12.1.3 Obietnica w równaniach logicznych 15
12.1.4 Obietnica w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) 19
12.1.5 Rodzaje obietnic 24
12.0 Obietnice i groźby
Największą tragedią ziemskich matematyków jest fakt, że mając 2500 lat czasu (od Sokratesa) nie doszli do poprawnych matematycznie definicji obietnicy i groźby niżej zapisanych.
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę.
Przykład:
A1.
Jeśli zdasz egzamin dostaniesz komputer
E=>K =1
Dostanie komputera to nagroda, zatem zdanie A1 z definicji jest częścią implikacji prostej E|=>K.
W tym momencie wszystko mamy zdeterminowane, nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać.
Zdanie egzaminu jest warunkiem wystarczającym => dla otrzymania komputera
Zdanie egzaminu daje nam gwarancję matematyczną => otrzymania komputera
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Definicja groźby:
Jeśli dowolny warunek W to kara K
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Przykład:
B1.
Jeśli ubrudzisz spodnie dostaniesz lanie
B~>L =1
Dostanie lania to kara, zatem zdanie B1 z definicji jest częścią implikacji odwrotnej B|~>L.
W tym momencie wszystko mamy zdeterminowane, nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać.
12.1 Obietnica
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę.
Poza tym nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać, wszystko mamy zdeterminowane na mocy definicji implikacji prostej p|=>q.
Definicja podstawowa implikacji prostej p|=>q:
Implikacja prosta p|=>q to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
##
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
stąd:
A1B1:
p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Podstawmy tą definicję do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
Kod: |
T1
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
w implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =1 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =0 [=] 5: p+~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład implikacji prostej p|=>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Ax i fałszywość dowolnego zdania serii Bx.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Kluczowym punktem zaczepienia w wprowadzeniu symbolicznej definicji implikacji prostej p|=>q jest definicja kontrprzykładu rodem z algebry Kubusia działająca wyłącznie w warunku wystarczającym =>.
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Uzupełnijmy naszą tabelę wykorzystując powyższe rozstrzygnięcia działające wyłącznie w warunkach wystarczających =>.
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP
IP
Definicja implikacji prostej p|=>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta p|=>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: p=>q =1 - zajście p jest (=1) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =0 - zajście p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|=>q = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) =1*~(0) = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja prosta p|=>q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy p jest (=1) wystarczające => dla q (A1) i jednocześnie p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia q (B1)
IO
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q w logice ujemnej (bo ~q):
Kolumna A2B2:
Implikacja odwrotna ~p|~>~q w logice ujemnej (bo ~q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A2: ~p~>~q =1 - zajście ~p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2:~p=>~q =0 - zajście ~p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia ~q
Stąd:
A2B2: ~p|~>~q = (A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q)=1*~(0)=1*1=1
Czytamy:
Implikacja odwrotna ~p|~>~q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy ~p jest (=1) konieczne ~> dla ~q (A2) i jednocześnie ~p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia ~q (B2)
Dla A2B2 korzystamy z praw Kubusia:
A2: ~p~>~q = A1: p=>q
B2: ~p=>~q = B1: p~>q
stąd mamy:
A2B2: ~p|~>~q = (A2: ~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) = (A1: p=>q)*~(B1: p~>q) = A1B1: p|=>q
stąd mamy tożsamość logiczną:
A2B2: ~p|~>~q = A1B1: p|=>q
cnd
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy absolutnie nic nie musimy udowadniać poza rozstrzygnięciem czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę.
Zajmijmy się sztandarowym przykładem obietnicy.
A1.
Jeśli zdasz egzamin dostaniesz komputer
E=>K =1
Dostanie komputera to nagroda, zatem zdanie A1 z definicji jest częścią implikacji prostej E|=>K. W tym momencie wszystko mamy zdeterminowane, nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać.
Definicja podstawowa implikacji prostej E|=>K:
A1: E=>K =1 - zdanie egzaminu (E=1) jest (=1) warunkiem wystarczającym =>
dla otrzymania komputera (K=1)
B1: E~>K =0 - zdanie egzaminu (E=1) nie jest (=0) warunkiem koniecznym ~>
dla otrzymania komputera (K=1)
Stąd:
A1B1: E|=>K = (A1: E=>K)*~(B1: E~>K) = 1*~(0) =1*1 =1
Podstawmy nasz przykład do tabeli prawdy implikacji prostej E|=>K
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Przyjmijmy punkt odniesienia:
p=E(egzamin)
q=K(komputer)
Kolumna A1B1 to także punkt odniesienia w zapisie aktualnym {E,K}:
A1: E=>K=1 - zdanie egzaminu wystarcza => dla otrzymania komputera
B1: E~>K=0 - zdanie egzaminu nie jest konieczne ~> dla otrzymania komputera
A1B1: E|=>K=(A1: E=>K)*~(B1: E~>K)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: E=>K =1 = 2:~E~>~K=1 [=] 3: K~>E =1 = 4:~K=>~E =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: E~~>~K=0 = [=] = 4:~K~~>E =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: E~>K =0 = 2:~E=>~K=0 [=] 3: K=>E =0 = 4:~K~>~E =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p=1
B’: = 2:~E~~>K=1 [=] 3: K~~>~E=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Definicja podstawowa implikacji prostej E|=>K w logice dodatniej (bo K):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta E|=>K w logice dodatniej (bo K) to spełniony wyłącznie warunek wystarczający => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: E=>K=1 - zdanie egzaminu wystarcza => dla otrzymania komputera
B1: E~>K=0 - zdanie egzaminu nie jest konieczne ~> dla otrzymania komputera
A1B1: E|=>K=(A1: E=>K)*~(B1: E~>K)=1*~(0)=1*1=1
Definicja implikacji odwrotnej ~E|~>~K w logice ujemnej (bo ~K):
Kolumna A2B2:
Implikacja odwrotna ~E|~>~K w logice ujemnej (bo ~K) to spełniony wyłącznie warunek konieczny ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A2: ~E~>~K =1 - nie zdanie egzaminu (~E=1) jest (=1) konieczne ~> dla nie dostania komputera (~K=1)
B2:~E=>~K =0 - nie zdanie egzaminu (~E=1) nie jest (=0) wystarczające =>
dla nie dostania komputera (~K=1)
Stąd:
A2B2: ~E|~>~K = (A2: ~E~>~K)*~(B2:~E=>~K)=1*~(0)=1*1=1
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna:
A1B1: E|=>K = A2B2:~E|~>~K
Dowód:
A1B1: E|=>K=(A1: E=>K)*~(B1: E~>K) = (A2: ~E~>~K)*~(B2: ~E=>~K) = A2B2: ~E|~>~K
bo prawa Kubusia:
A1: E=>K = A2: ~E~>~K
B1: E~>K = B2: ~E=>~K
cnd
Innymi słowy:
Kolumna A1B1 opisuje nam co może się wydarzyć jeśli zdam egzamin (E=1), natomiast kolumna A2B2 opisuje nam co może się wydarzyć jeśli nie zdam egzaminu (~E=1).
Operator implikacji prostej E||=>K w logice dodatniej (bo q) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedzi na pytania o E i ~E:
A1B1.
Co może się wydarzyć jeśli zdam egzamin (E=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: E=>K =1 - zdanie egzaminu (E=1)jest (=1) wystarczające => dla dostania komputera (K=1)
B1: p~>q =0 - zdanie egzaminu (E=1) nie jest (=0) konieczne ~> dla dostania komputera (K=1)
A1B1: E|=>K =(A1: K=>K)* ~(B1: E~>K) - co się stanie jeśli zdam egzamin (E=1)?
Stąd:
Jeśli zdam egzamin (E=1) to mam gwarancję matematyczną => iż dostanę komputer (K=1) - mówi o tym zdanie A1
Odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” mamy w kolumnie A1B1:
A1.
Jeśli zdasz egzamin (E=1) to na 100% => dostaniesz komputer (K=1)
E=>K =1
to samo w zapisie formalnym:
p=>q =1
Zdanie egzaminu jest warunkiem wystarczającym => dla dostania komputera z powodu zdanego egzaminu.
Zdanie egzaminu daje nam gwarancje matematyczną => dostania komputera z powodu zdanego egzaminu
Tylko tyle i aż tyle gwarantuje znaczek warunku wystarczającego =>.
Znaczek warunku wystarczającego => nie wyklucza dostania komputera z dowolnego innego powodu. Dostanie komputera z innego powodu będzie miało zero wspólnego z obietnicą A1: E=>K, nie będzie dotyczyć tej konkretnej obietnicy A1: E=>K.
Matematycznie:
Warunek wystarczający => = gwarancja matematyczna => = pewność 100% => etc
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ i odwrotnie.
A1’.
Jeśli zdasz egzamin (E=1) to możesz ~~> nie dostać komputera (~K=1)
E~~>~K = E*~K=0
to samo w zapisach formalnych:
p~~>~q = p*~q =0
Nie może się zdarzyć (=0), że zdam egzamin (E=1) i nie dostanę komputera (~K=1).
W świecie martwym (i w matematyce) kontrprzykład A1’ jest twardym fałszem którego świat martwy nie jest w stanie złamać.
W świecie żywym, mającym „wolną wolę” ojciec może kłamać do woli, czyli syn może zdać egzamin a ojciec z premedytacją może nie dać mu komputera. W tym przypadku ojciec jest kłamcą o czym wszyscy wiedzą od 5-cio latka poczynając. Tylko tyle i aż tyle rozstrzyga w obietnicy matematyka ścisła, algebra Kubusia.
A2B2.
Co może się wydarzyć jeśli nie zdam egzaminu (~E=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~E~>~K =1 - nie zdanie egzaminu jest (=1) warunkiem koniecznym ~> nie dostania komputera
B2: ~E=>~K =0 - nie zdanie egzaminu nie jest (=0) warunkiem wystarczającym =>
dla nie dostania komputera
A2B2: ~E|~>~K =(A2:~E~>~K)*~(B2:~E=>~K) - co się stanie jeśli nie zdam egzaminu (~E=1)?
Stąd:
Jeśli nie zdam egzaminu (~E=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania A2 i B2’
Odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” mamy w kolumnie A2B2:
A2.
Jeśli nie zdasz egzaminu (~E=1) to na 100% ~> nie dostaniesz komputera (~K=1)
~E~>~K =1
to samo w zapisie formalnym:
~p~~>~q 1
Nie zdanie egzaminu (~E=1) jest warunkiem konicznym ~> dla nie dostania komputera (~K=1) bo jak zdam egzamin (E=1) to na 100% => dostanę komputer (K=1)
A2: ~E~>~K = A1: E=>K
LUB
Fałszywy warunek wystarczający => B2 wymusza prawdziwość kontrprzykładu B2’ i odwrotnie:
B2’.
Jeśli nie zdasz egzaminu (~E=1) to możesz ~~> dostać komputer (K=1)
~E~~>K = ~E*K =1
to samo w zapisie formalnym:
~E~~>K = ~E*K =1
Może się zdarzyć (=1), że nie zdam egzaminu (~E=1) i dostanę komputer (K=1)
Zdanie B2’ to piękny akt miłości w stosunku do zdania A1, czyli prawo do wręczenia nagrody (tu komputera) mimo że syn nie spełnił warunku nagrody (tu nie zdał egzaminu)
Zdanie B2’ to także piękny „akt łaski” w stosunku do groźby A2, czyli prawo do darowania dowolnej kary zależnej od nadawcy.
Chrystus:
Zaprawdę, powiadam ci, jeszcze dziś będziesz ze Mną w raju. (Łk 23, 43)
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora implikacji prostej p||=>q jest gwarancja matematyczna => po stronie p (zdanie A1), oraz „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” po stronie ~p (zdania A2 i B2’) .
Zauważmy że:
a)
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji odwrotnej ~p||~>~q w logice ujemnej (bo ~q) będzie identyczna jak operatora implikacji prostej p||=>q w logice dodatniej (bo q) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy A1, A1’, A2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
Komentarz do zdania A2:
A2.
Jeśli nie zdasz egzaminu (~E=1) to na 100% ~> nie dostaniesz komputera (~K=1)
A2: ~E~>~K =1
Zdanie tożsame:
A21.
Jeśli nie zdasz egzaminu (~E=1) to możesz ~> nie dostać komputera (~K=1)
A21: ~E~>~K =1
Nie zdanie egzaminu (~E=1) jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla nie dostana komputera (~K=1)
Zauważmy, że zdanie A2 jest ewidentną groźbą z czego wynika, że wszelkie groźby musimy kodować warunkiem koniecznym ~> z możliwością darowania kary opisanym prawdziwym kontrprzykładem B2’.
Dlaczego zachodzi tożsamość zdań?
A2: ~E~>~K = A21: ~E~>~K?
Wynika to z definicji obietnicy zgodnie z którą zdanie A2=A21 musimy kodować warunkiem koniecznym ~> z prawem do aktu miłości względem zdania A1 wyrażonym prawdziwym kontrprzykładem B2’, niezależnie od tego w jak ostrej formie groźba A2=A21 będzie wyrażona.
Zauważmy, że w groźbie nadawca ma prawo do blefowania, czyli może wypowiedzieć groźbę w dowolnie ostry sposób.
Z faktu iż nadawca w chwili wypowiadania groźby nie zamierza jej wykonać (blef - o czym odbiorca nie wie) nie wynika iż finalnie nadawca nie może tej groźby wykonać.
12.1.1 Prawo transformacji
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę.
Zajmijmy się sztandarowym przykładem obietnicy.
A1.
Jeśli zdasz egzamin to dostaniesz komputer
E=>K =1
Warunek wystarczający => A1 jest częścią implikacji prostej E|=>K na mocy definicji obietnicy
W tym momencie wszystko mamy zdeterminowane, nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać.
Szczegółowa rozpiska implikacji prostej E|=>K w warunkach wystarczających => i koniecznych ~> jest następująca.
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Przyjmijmy punkt odniesienia:
p=E(egzamin)
q=K(komputer)
Kolumna A1B1 to także punkt odniesienia w zapisie aktualnym {E,K}:
A1: E=>K=1 - zdanie egzaminu wystarcza => dla otrzymania komputera
B1: E~>K=0 - zdanie egzaminu nie jest konieczne ~> dla otrzymania komputera
A1B1: E|=>K=(A1: E=>K)*~(B1: E~>K)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: E=>K =1 = 2:~E~>~K=1 [=] 3: K~>E =1 = 4:~K=>~E =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: E~~>~K=0 = [=] = 4:~K~~>E =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: E~>K =0 = 2:~E=>~K=0 [=] 3: K=>E =0 = 4:~K~>~E =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p=1
B’: = 2:~E~~>K=1 [=] 3: K~~>~E=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Weźmy naszą sztandarową obietnicę.
Przykład 1
A1.
Jeśli zdasz egzamin (E=1) to na 100% => dostaniesz komputer (K=1)
E=>K =1
Zdanie egzaminu jest warunkiem wystarczającym => dla dostania komputera
Zdanie egzaminu daje nam gwarancję matematyczną => dostania komputera
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Zastosujmy do zdania A1 prawo kontrapozycji.
Prawo kontrapozycji w zapisie formalnym (ogólnym):
A1: p=>q = A4: ~q=>~p
Prawo kontrapozycji w zapisie aktualnym (nasz przykład):
A1: E=>K = A4: ~K=>~E
Odczytajmy zdanie A4 w czasie przyszłym.
A4.
Jeśli nie dostaniesz komputera (~K=1) to na 100% => nie zdasz egzaminu (~E=1)
~K=>~E=1
Nie danie synowi komputera przed egzaminem daje nam gwarancję matematyczną => iż syn nie zda egzaminu
Jak widzimy, zdanie A4 to paradoks w stosunku do zdania A1.
Dlaczego?
W zdaniu A1 ojciec obiecuje synowi komputer z powodu zdanego egzaminu (po egzaminie), natomiast zdanie A4 wymusza na ojcu danie komputera przed egzaminem, bowiem inaczej syn na 100% => nie zda egzaminu.
Inne zdania uwypuklające zachodzący tu paradoks.
Przykład 2
A1.
Jeśli zdasz egzamin to na 100% => dostaniesz cukierka
E=>C =1
Zdanie egzaminu daje nam gwarancję matematyczną => dostania cukierka
Prawo kontrapozycji:
A1: E=>C = A4: ~C=>~E
stąd:
Zdanie A4 w czasie przyszłym:
A4.
Jeśli nie dostaniesz cukierka (~C=1) to na 100% => nie zdasz egzaminu (~E=1)
~C=>~E =1
Brak cukierka (~C=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż nie zdamy egzaminu (~E=1)
Przykład 3
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to otworzę parasol (OP=1)
P=>OP =1
Padanie (P=1) w dniu jutrzejszym daje nam gwarancję matematyczną => otwarcia parasola (OP=1)
Prawo kontrapozycji:
A1: P=>OP = A4: ~OP=>~P
Zdanie A4 w czasie przyszłym:
A4.
Jeśli jutro nie otworzę parasola (~OP=1) to na 100% => nie będzie padało (~P=1)
~OP=>~P=1
Brak otwarcia parasola w dniu jutrzejszym (~OP=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż jutro nie będzie padało (~P=1)
Jak widzimy, logika matematyczna która działa wyśmienicie w świecie martwym i w matematyce prowadzi do paradoksów w świecie żywym, gdzie poprzednik lub następnik zależy od „wolnej woli” istoty żywej.
Jak uniknąć opisanego wyżej paradoksu?
Prawo transformacji:
W obietnicach i groźbach z definicji opisanych czasem przyszłym po zamianie p i q zdanie ulega transformacji do czasu przeszłego.
Oczywistym jest, że o groźbach i obietnicach możemy mówić wyłącznie w odniesieniu do świata żywego.
Definicja świata żywego:
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” należy do obszaru świata żywego wtedy i tylko wtedy gdy prawdziwość poprzednika lub następnika zależy od „wolnej woli” istoty żywej.
Definicja „wolnej woli” istot żywych:
Wolna wola istot żywych to zdolność do gwałcenia wszelkich praw logiki matematycznej wyznaczanej przez świat martwy (w tym przez matematykę).
Zobaczmy jak działa prawo transformacji na naszych przykładach.
Przykład 1
A1.
Jeśli zdasz egzamin (E=1) to na 100% => dostaniesz komputer (K=1)
E=>K =1
Zdanie egzaminu daje nam gwarancję matematyczną => dostania komputera
Prawo kontrapozycji:
A1: E=>K = A4: ~K=>~E
Odczytajmy zdanie A4 w czasie przyszłym.
A4.
Jeśli nie dostaniesz komputera (~K=1) to na 100% => nie zdasz egzaminu (~E=1)
~K=>~E=1
Nie danie synowi komputera przed egzaminem daje nam gwarancję matematyczną => iż syn nie zda egzaminu
Odczytajmy zdanie A4 w czasie przeszłym na mocy prawa transformacji.
Załóżmy iż jest po egzaminie.
Zaistniały fakt: Jaś nie ma komputera
Jaś do Zuzi która zna obietnicę ojca, ale nie zna zaistniałego faktu:
Zgadnij Zuzia czy zdałem egzamin jeśli nie mam komputera.
Zuzia:
A4.
Jeśli nie dostałeś komputera (~K=1) to na 100% => nie zdałeś egzaminu (~E=1)
~K=>~E =1
Brak komputera (~K=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż Jaś nie zdał egzaminu (~E=1)
Jak widzimy, po zastosowaniu prawa transformacji wszystko pięknie gra i buczy.
Abstrakcyjnie możemy się przenieść do przyszłości mówiąc tak:
A4.
Jeśli nie dostaniesz komputera to będzie to oznaczało iż (wcześniej) nie zdałeś egzaminu
~K=>~E=1
Przykład 3
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to otworzę parasol (OP=1)
P=>OP =1
Padanie (P=1) w dniu jutrzejszym daje nam gwarancję matematyczną => otwarcia parasola (OP=1)
Prawo kontrapozycji:
A1: P=>OP = A4: ~OP=>~P
Zdanie A4 w czasie przyszłym.
A4.
Jeśli jutro nie otworzę parasola (~OP=1) to na 100% => nie będzie padało (~P=1)
~OP=>~P=1
Brak otwarcia parasola w dniu jutrzejszym (~OP=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż jutro nie będzie padało (~P=1)
Zdanie A4 w czasie przeszłym.
Jest pojutrze.
Wówczas na mocy prawa transformacji zdanie A4 opisuje przeszłość.
A4.
Jeśli wczoraj nie otworzyłem parasola to na 100% => nie padało
~OP =>~P =1
Jak widzimy, po zastosowaniu prawa transformacji wszystko pięknie gra i buczy.
Abstrakcyjnie możemy się przenieść do przyszłości mówiąc tak:
A4.
Jeśli nie otworzysz parasola to będzie to oznaczało że (wcześniej) nie padało
~OP=>~P=1
12.1.2 Definicja „wolnej woli”
Obietnica rodem ze świata żywego:
A1.
Jeśli zdasz egzamin (E=1) to na 100% => dostaniesz komputer (K=1)
E=>K =1
Zdanie egzaminu jest warunkiem wystarczającym => dla dostania komputera
Zauważmy, że w świecie martwym (w tym w matematyce) zdanie A1 jest gwarancją absolutną której świat martwy nie jest w stanie złamać.
Zobaczmy to przez analogię:
A1.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to na 100% => będzie pochmurno (CH=1)
P=>CH =1
Padanie jest warunkiem wystarczającym => dla istnienia chmur bo zawsze gdy pada, są chmury.
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie)
A1’.
Jeśli jutro będzie padało (P=1) to może ~~> nie być pochmurno (~CH=1)
P~~>~CH = P*~CH =0
W naszym Wszechświecie niemożliwe jest (=0) zdarzenie ~~>: pada (P=1) i nie ma chmur (~CH=1)
Stąd mamy wyprowadzoną definicję „wolnej woli” istot żywych (nie tylko człowieka).
Definicja „wolnej woli” istot żywych:
Wolna wola istot żywych to zdolność do gwałcenia wszelkich praw logiki matematycznej wyznaczanej przez świat martwy (w tym przez matematykę).
Na mocy definicji widać, że pojęcia „wolna wola” możemy używać tylko i wyłącznie w stosunku do świata żywego, bowiem wyłącznie świat żywy może gwałcić wszelkie prawa logiki matematycznej wyznaczanej przez świat martwy (w tym przez matematykę).
„Wolna wola” istot żywych może być wykorzystana także w niecnych celach, czyli nadawca wypowiada obietnicę której nie zamierza spełnić, której celem jest oszukanie odbiorcy.
„Wolna wola” istot żywych jest wodą na młyn dla oszustów wszelkiej maści np. wyłudzenia metodą na wnuczka. Ofiary dają się oszukiwać tylko dlatego iż oszust działa tak, by ofiara nie domyślała się że jest oszukiwana.
Zauważmy, że ojciec wypowiadając obietnicę:
A1.
Jeśli zdasz egzamin to dostaniesz komputer
Zdanie tożsame:
Jeśli zdasz egzamin (E=1) to na 100% => dostaniesz komputer (K=1)
E=>K =1
Tylko teoretycznie musi dać synowi komputer, bowiem w praktyce tak może się nie stać z różnych powodów, na przykład:
1.
Syn zdaje egzamin ale w drodze do domu ginie w wypadku samochodowym - oczywiście wyłącznie idiota będzie wkładał do trumny obiecany komputer.
2.
Syn zdaje egzamin, ale jednocześnie u mamy stwierdzono raka i wspólnie z ojcem postanawiają wydać pieniądze przeznaczone na komputer, na leczenie mamy.
3.
Ojciec jest sadystą i nie dotrzymuje danego słowa z premedytacją.
Oczywistym jest, że wyłącznie w przypadku 3 ojciec jest kłamcą, bo nie dotrzymał danego słowa z premedytacją.
Przypadek 1 to automatyczne zwolnienie z obietnicy wynikłe z przypadku losowego, natomiast w przypadku 2 syn dobrowolnie zwalnia ojca z danej obietnicy.
Prawo zwolnienia z obietnicy:
Zwolnić nadawcę z wypowiedzianej obietnicy może wyłącznie odbiorca.
Zauważmy że:
Jeśli rodzic cokolwiek obiecuje dziecku to z reguły dotrzymuje danej obietnicy. Nie ma tu mowy o ograniczeniu „wolnej woli” rodzica bowiem składa obietnicę dobrowolnie oczekując spełnienia warunku dostania nagrody.
Jeśli dziecko spełni warunek nagrody to rodzic wręcza nagrodę … i wszyscy są szczęśliwi.
Problem dla ojca zaczyna się, gdy syn nie spełni warunku nagrody.
Tu ojciec ma 100% wolnej woli, może nagrody nie wręczyć argumentując tak:
A2:~E~>~K =1
Synku, nie zdałeś egzaminu (~E=1), zatem nie dostaniesz komputera (~K=1)
W tym przypadku ojciec nie musi uzasadniać swojej negatywnej decyzji, ale może mówiąc tak:
A2: ~E~>~K =1
Synku, nie zdałeś egzaminu (~E=1), nie dostajesz komputera (~K=1) bo widziałem, że w ogóle się nie uczyłeś.
W przypadku nie zdanego egzaminu, na mocy zdania B2’ ojciec równie dobrze może wręczyć synowi komputer
B2’: ~E~~>K = ~E*K =1
uzasadniając to tak:
Synku, nie zdałeś egzaminu (~E=1) dostajesz komputer (K=1) bo cię kocham … bo widziałem że się uczyłeś, ale miałeś pecha itp.
Uwaga:
Uzasadnienie wręczenia komputera musi być w tym przypadku niezależne tzn. różne od poprzednika.
Ojciec nie może wręczyć komputera z uzasadnieniem zależnym bo będzie mimo wszystko kłamcą.
Uzasadnienie zależne brzmi tak:
Synku, nie zdałeś egzaminu (~E=1), dostajesz komputer (K=1) bo nie zdałeś egzaminu (~E=1)
W przypadku uzasadnienia zależnego ojciec mimo wszystko jest kłamcą, co udowodniłem na samym początku mojej przygody na serio z logiką matematyczną około 14 lat temu.
12.1.3 Obietnica w równaniach logicznych
A1.
Jeśli zdasz egzamin to dostaniesz komputer
E=>K =1
Warunek wystarczający => A1 jest częścią implikacji prostej E|=>K na mocy definicji obietnicy
Szczegółowa rozpiska implikacji prostej E|=>K w warunkach wystarczających => i koniecznych ~> jest następująca.
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Rozważmy sztandarową obietnicę:
Kolumna A1B1:
A1.
Jeśli zdasz egzamin (E=1) to na 100% => dostaniesz komputer (K=1)
E=>K =1
Zdanie egzaminu jest warunkiem wystarczającym => dla dostania komputera z powodu zdanego egzaminu.
Zdanie egzaminu daje nam gwarancje matematyczną => dostania komputera z powodu zdanego egzaminu
Tylko tyle i aż tyle gwarantuje znaczek warunku wystarczającego =>.
Znaczek warunku wystarczającego => nie wyklucza dostania komputera z dowolnego innego powodu. Dostanie komputera z innego powodu będzie miało zero wspólnego z obietnicą A1: E=>K, nie będzie dotyczyć tej konkretnej obietnicy A1: E=>K.
Matematycznie:
Warunek wystarczający => = gwarancja matematyczna => = pewność 100% => etc
Prawdziwy warunek wystarczający A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie):
A1’
Jeśli zdasz egzamin (E=1) to możesz ~~> nie dostać komputera (~K=1)
E~~>~K = E*~K =0
Jeśli syn zda egzamin (E=1) i ojciec nie wręczy komputera (~K=1) to ojciec będzie kłamcą (=0).
… a jeśli nie zdam egzaminu?
Prawo Kubusia:
A1: E=>K = A2: ~E~>~K
Stąd:
Kolumna A2B2:
A2.
Jeśli nie zdasz egzaminu (~E=1) to na 100% ~> nie dostaniesz komputera (~K=1)
~E~>~K =1
Nie zdanie egzaminu jest warunkiem koniecznym ~> nie dostania komputera.
Nie jest to jednocześnie warunek wystarczający => bo na mocy definicji implikacji prostej E|=>K zdanie B2’ jest prawdziwe, czyli ojciec ma matematyczne prawo do wręczenia nagrody mimo nie spełnienia warunku nagrody w zdaniu A: E=>K i kłamcą nie będzie.
Sposób wypowiedzenia groźby A2 nie ma tu znaczenia.
Zdanie A2 to ewidentna groźba, zatem im ostrzej wypowiedziana tym teoretycznie będzie skuteczniejsza - stąd w zdaniu A2 mamy „na 100% ~>”
Można wypowiedzieć groźbę „lichą”:
A2.
Jeśli nie zdasz egzaminu to możesz ~> nie dostać komputera
~E~>~K =1
W praktyce jednak nadawca rzadko używa spójnika „może ~>” osłabiającego groźbę, bowiem marzeniem nadawcy jest, bo odbiorca na 100% ~> nie spełnił warunku groźby (tu zdał egzamin)
LUB
Kolumna A2B2:
B2: ~E=>~K =0
Fałszywy warunek wystarczający B2 wymusza prawdziwość kontrprzykładu B2’ (i odwrotnie):
B2’.
Jeśli nie zdasz egzaminu to możesz ~~> dostać komputer
~E~~>K = ~E*K =1
Zdanie B2’ to akt miłości, czyli prawo do wręczenia nagrody mimo nie spełnienia warunku nagrody w zdaniu A: E=>K.
Zauważmy, ze akt miłości jest tożsamy z aktem łaski, jeśli za punkt odniesienia przyjmiemy groźbę A2: A2: ~E~>~K.
Uwaga:
W przypadku nie zdania egzaminu ojciec może wręczyć nagrodę z dowolnym uzasadnieniem niezależnym, czyli różnym od poprzednika.
Po nie zdanym egzaminie może powiedzieć:
1.
Synku, nie zdałeś egzaminu, dostajesz komputer bo cię kocham
lub
2.
Synku, nie zdałeś egzaminu, dostajesz komputer bo widziałem że się uczyłeś ale miałeś pecha
etc
Ojciec będzie kłamcą jeśli powie słowo w słowo:
3.
Synku, nie zdałeś egzaminu (~E=1) dostajesz komputer (K=1) bo nie zdałeś egzaminu (~E=1)
W zdaniu 3 mamy do czynienia z uzasadnieniem zależnym, gdzie uzasadnienie jest identyczne jak poprzednik.
Czysto matematyczny dowód iż wypowiadając zdanie 3 ojciec będzie kłamcą:
Zastosujmy świętą zasadę algebry Boole’a „Jak się mówi tak się pisze” doskonale znaną wszystkim inżynierom elektronikom, ci od cyfrowych układów logicznych.
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek to nagroda
W=>N
Spełnienie warunku nagrody jest warunkiem wystarczającym => dostania nagrody
Zasada „Jak się mówi tak się pisze”:
Dostanę nagrodę (N) gdy spełnię warunek nagrody (W) lub gdy nadawca zdecyduje o daniu nagrody.
Wprowadźmy zmienną uznaniową nadawcy:
U=1 - dam nagrodę
U=0 - nie dam nagrody
Równanie obietnicy:
N=W+U
Gdzie:
N=1 - mam nagrodę
N=0 - nie mam nagrody
W=1 - warunek nagrody spełniony
W=0 - warunek nagrody nie spełniony
Zmienna uznaniowa nadawcy:
U=1 - dam nagrodę
U=0 - nie dam nagrody
Analiza równania obietnicy.
Przypadek A.
W=1 - odbiorca spełnił warunek nagrody.
Równanie obietnicy przybierze wówczas postać:
N = 1+U = 1 - muszę dostać nagrodę.
W przypadku gdy odbiorca spełni warunek nagrody (W=1) nadawca nie ma wyjścia i musi dać nagrodę, inaczej jest kłamcą. Zauważmy, że nikt nie zmuszał nadawcy do obiecania czegokolwiek, że nadawca obiecał nagrodę z własnej woli, że chce dać nagrodę. Nie ma tu zatem mowy o jakimkolwiek ograniczeniu wolnej woli nadawcy.
Przypadek B.
W=0 - warunek nagrody nie spełniony
Równanie obietnicy przybiera postać:
N=W+U=0+U=U
Wszystko w rękach nadawcy który podejmuje decyzję o daniu nagrody zgodnie ze swoją wolną wolą, niczym nie ograniczoną.
U=1 - dam nagrodę
U=0 - nie dam nagrody
Przy niespełnionym warunku nagrody (W=0) nadawca może zrobić co mu się podoba i nie zostaje kłamcą. Większość nadawców tak czy siak da nagrodę pod byle pretekstem niezależnym (U=1 - akt miłości), ale nie musi tego robić!
W tym przypadku nadawca może wszystko z maleńkim wyjątkiem:
Nie spełniłeś warunku nagrody (W=0) dostajesz nagrodę (N=1), bo nie spełniłeś warunku nagrody (U=W=0)
Równanie obietnicy przybierze tu postać:
N = W+U = 0+0 =0
Zakaz wręczenia nagrody z uzasadnieniem zależnym, czyli z powodu nie spełnienia warunku nagrody (W=0).
Nikt nie może robić z człowieka idioty, przede wszystkim matematyka.
Przykład:
A.
Jeśli zdasz egzamin dostaniesz komputer
E=>K
Równanie obietnicy:
K = W+U
Jeśli egzamin zdany (W=1) to:
K=1+U =1 - gwarancja otrzymania komputera.
Zmienna uznaniowa nadawcy U jest tu bez znaczenia.
Jeśli egzamin nie zdany (W=0) to:
K=W+U = 0+U =U
Wszystko w rękach nadawcy:
U=1 - dam komputer
U=0 - nie dam komputera
Akt miłości nie zaszedł:
U=0
Nie zdałeś egzaminu (W=0), nie dostajesz komputera ... bo kompletnie się nie uczyłeś (U=0)
Równanie obietnicy:
K=W+U = 0+0 =0 - nie mam komputera
Akt miłości zaszedł:
U=1
Nie zdałeś egzaminu (W=0), dostajesz komputer ... bo widziałem że się starałeś ale miałeś pecha, bo cię kocham, bo tak czy siak zamierzałem dać ci komputer itp.
Gdzie:
U=1 - dowolne uzasadnienie niezależne.
Równanie obietnicy:
N=W+U=0+1=1 - mam komputer dzięki dobremu sercu nadawcy (akt miłości)
Podsumowując:
Nadawca może wręczyć nagrodę pod byle pretekstem, ale nie może wręczyć nagrody z uzasadnieniem zależnym identycznym jak warunek nagrody.
Nie zdałeś egzaminu (W=0), dostajesz komputer (K=1) ... bo nie zdałeś egzaminu (U=W=0).
Równanie obietnicy:
N=W+U=0+0=0 - zakaz wręczania nagrody z uzasadnieniem zależnym, czyli z powodu „nie zdania egzaminu” (W=U=0)
Nikt nie może robić z człowieka idioty, przede wszystkim matematyka.
12.1.4 Obietnica w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę.
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja warunku wystarczającego =>
Y= ~Y=
p q p=>q ~(p=>q)
A: 1 1 =1 =0
B: 1 0 =0 =1
C: 0 0 =1 =0
D: 0 1 =1 =0
|
Algorytm opisania dowolnej tabeli zero-jedynkowej równaniami Y i ~Y w logice jedynek poznaliśmy w „Nowej algebrze Boole’a” (punkt 3.1)
Definicja pełnej tabeli zero-jedynkowej:
Pełna tabela zero-jedynkowa układu logicznego (bramka logiczna) to zero-jedynkowy zapis wszystkich sygnałów wejściowych w postaci niezanegowanej (p, q, r..) i zanegowanej (~p, ~q, ~r…) oraz zapis wyjścia Y również w postaci niezanegowanej (Y) i zanegowanej (~Y).
Algorytm logiki jedynek:
W pełnej tabeli zero-jedynkowej, w logice jedynek, opisujemy wyłącznie jedynki gdzie w poziomie używamy spójnika „i”(*) zaś w pionie spójnika „lub”(+)
Logika jedynek prowadzi do równań alternatywno-koniunkcyjnych zgodnych z naturalną logika matematyczną człowieka, co oznacza, że będą one rozumiane w języku potocznym przez wszystkich ludzi, od 5-cio latka poczynając.
Zastosujmy logikę jedynek do naszego warunku wystarczającego Y = p=>q:
Kod: |
T2
Pełna definicja |Co w logice jedynek |Równania
zero-jedynkowa Y |oznacza |cząstkowe
| |
p q ~p ~q Y ~Y | |
A: 1 1 0 0 =1 =0 | Ya=1<=> p=1 i q=1 | Ya= p* q
B: 1 0 0 1 =0 =1 |~Yb=1<=> p=1 i ~q=1 |~Yb= p*~q
C: 0 0 1 1 =1 =0 | Yc=1<=>~p=1 i ~q=1 | Yc=~p*~q
D: 0 1 1 0 =0 =1 | Yd=1<=>~p=1 i q=1 | Yd=~p* q
1 2 3 4 5 6 a b c d e f
|
Z tabeli równań cząstkowych odczytujemy:
Y = Ya+Yc+Yd
Po rozwinięciu mamy sumę logiczną zdarzeń rozłącznych:
1.
Y = A: p*q + C: ~p*~q + D: ~p*q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub C: ~p=1 i ~q=1 lub D: ~p=1 i q=1
Kiedy zajdzie ~Y?
Z tabeli równań cząstkowych otrzymujemy:
~Y=~Yb
Po rozwinięciu mamy:
2.
~Y = p*~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> B: p=1 i ~q=1
Jak widzimy, logika jedynek prowadzi do równań alternatywno-koniunkcyjnych (1) doskonale rozumianych przez człowieka, albo do prostego równania koniunkcji (2) lub alternatywy.
Oba te przypadki są doskonale rozumiane przez człowieka, od 5-cio latka poczynając, co za chwilkę udowodnimy.
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę. Nic a nic więcej nie musimy udowadniać, dalej wszystko mamy zdeterminowane na mocy definicji obietnicy.
Rozważmy naszą sztandarową obietnicę.
A1.
Jeśli zdasz egzamin to na 100% => dostaniesz komputer
E=>K =1
Na mocy definicji obietnicy zdanie egzaminu jest warunkiem wystarczającym => dostania komputera.
Dowolny operator logiczny wyrażony spójnikami „i”(*) i „lub”(+) to odpowiedź na dwa pytania 1 i 2:
1.
Kiedy zajdzie funkcja logiczna Y (Y=1)?
Nasz przykład:
1.
Y = (E=>K) = A: E*K + C:~E*~K + D:~E*K
co w logice jedynek oznacza:
Y = (E=>K) = A: E=1 i K=1 lub C: ~E=1 i ~K=1 lub D: ~E=1 i K=1
2.
Kiedy zajdzie funkcja logiczna ~Y (~Y=1)?
Nasz przykład:
2.
~Y= B: E*~K
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> B: E=1 i ~K=1
Przyjmijmy notację zgodną z naturalną logiką matematyczną człowieka gdzie w kodowaniu zdań zapisujemy wszelkie przeczenia (~) sprowadzając wszystkie zmienne binarne do jedynek:
Y - ojciec dotrzyma słowa (Y=1)
~Y - ojciec nie dotrzyma słowa (~Y=1)
Innymi słowy:
Y=1 - prawdą jest (=1) że ojciec dotrzyma słowa (Y)
~Y=1 - prawdą jest (=1) że ojciec nie dotrzyma słowa (~Y)
Stąd mamy zrozumiałą dla każdego 5-cio latka analizę odpowiadającą na dwa pytania 1 i 2:
1.
Kiedy ojciec dotrzyma słowa (Y=1)?
1.
Y = (E=>K) = A: E*K + C:~E*~K + D:~E*K
co w logice jedynek oznacza:
Y = (E=>K) = A: E=1 i K=1 lub C: ~E=1 i ~K=1 lub D: ~E=1 i K=1
Czytamy:
Ojciec dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
Ya = A: E*K=1*1=1 - syn zda egzamin (E=1) i dostanie komputer (K=1)
LUB
Yc = C: ~E*~K=1*1 =1 - syn nie zda egzaminu (~E=1) i nie dostanie komputera (~K=1)
LUB
Yd = D: ~E*K =1*1 =1 - syn nie zda egzaminu (~E=1) i dostanie komputer (K=1)
Zdanie D to oczywiście piękny akt miłości w odniesieniu do obietnicy A1, czyli prawo nadawcy do wręczenia nagrody (syn dostaje komputer), mimo że odbiorca nie spełnił warunku nagrody (tu syn nie zdał egzaminu)
2.
Kiedy ojciec skłamie (~Y), czyli nie dotrzyma słowa (~Y=1)?
~Y= B: E*~K
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> B: E=1 i ~K=1
Czytamy:
Ojciec skłamie (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
~Y = B: E*~K = 1*1 =1 - syn zda egzamin (E=1) i nie dostanie komputera (~K=1)
Prawo Prosiaczka:
(~Y=1) = (Y=0)
Stąd dokładnie to samo zdanie w logice dodatniej (bo Y):
(Y=0) <=> B: E=1 i ~K=1
W algebrze Kubusia zapis matematycznie tożsamy:
Y = B: E=1 i ~K =1*1 =0
Czytamy:
Ojciec skłamie (Y=0) wtedy i tylko wtedy gdy:
Y = B: E=1 i ~K =1*1 =0 - syn zda egzamin (E=1) i nie dostanie komputera (K=1)
Podsumowanie:
I.
Zauważmy, że równania cząstkowe A, B, C i D to zdarzenia rozłączne uzupełniające się wzajemnie do dziedziny.
Dowód iż zdarzenia A, B, C i D są wzajemnie rozłączne:
A: E*K
B: E*~K
C: ~E*~K
D: ~E*K
Sprawdzamy:
A*B = (E*K)*(E*~K) = [] =0
A*C = (E*K)*(~E*~K) =[] =0
A*D = (E*K)*(~E*K) =[] =0
B*C = (E*~K)*(~E*~K)=[] =0
B*D = (E*~K)*(~E*K) = [] =0
C*D = (~E*~K)*(~E*K) =[] =0
cnd
Wnioski:
a)
W dniu dzisiejszym wszystkie zdarzenia A, B, C i D mają wartość logiczną miękkiej prawdy tzn. każde z nich może jutro zajść, ale nie musi zajść
b)
Pojutrze wyłącznie jedno ze zdarzeń A, B, C albo D ma szanse być prawdą absolutną, pozostałe zdarzenia będą fałszem absolutnym (nie zajdą)
Definicja prawdy absolutnej:
Prawda absolutna to prawda niezmienne do końca naszego Wszechświata.
Przykładowo, jeśli pojutrze stwierdzimy iż zaszło zdarzenie B:
~Y = B: E*~K =1*1 =1 - syn zdał egzamin (E=1) i nie dostał komputera (~K=1) to ojciec jest kłamcą (~Y=1) i tego faktu nikt nie zmieni do końca naszego Wszechświata bo czasu nie da się cofnąć.
~Y=1 - prawdą absolutna (=1) jest fakt, iż ojciec jest kłamcą (~Y).
Pozostałe zdarzenia pojutrze będą fałszem absolutnym:
Ya = A: E*K = 1*1 =0 - nie zaszło (Ya=0) zdarzenie: syn zdał egzamin (E=1) i ma komputer (K=1)
LUB
Yc = C: ~E*~K=1*1 =0 - nie zaszło (Yc=0) zdarzenie: syn nie zdał egzaminu (~E=1) i nie ma komputera (~K=1)
LUB
Yd = D: ~E*K =1*1 =0 - nie zaszło (Yd=0) zdarzenie: syn nie zdał egzaminu (~K=1) i ma komputer (K=1)
II.
Zauważmy, że wzajemnie rozłączne równania cząstkowe A, B,C i D uzupełniają się wzajemnie do dziedziny D.
Dowód:
D = A+B+C+D = E*K + E*~K + ~E*~K + ~E*K = E*(K+~K) + ~E*(~K+K) = E+~E =1
cnd
Zapiszmy jeszcze raz nasz przykład w punktach 1 i 2 w zapisach ogólnych podstawiając:
E (egzamin) =p
K (komputer) =q
1.
Kiedy ojciec dotrzyma słowa (Y=1):
1.
Y= p*q + ~p*~q + ~p*q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub C: ~p=1 i ~q=1 lub D: ~p=1 i q=1
2.
Kiedy ojciec skłamie (~Y), czyli nie dotrzyma słowa (~Y=1):
2.
~Y = p*~q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> B: p=1 i ~q=1
Minimalizujemy równanie 1:
Y= p*q + ~p*~q + ~p*q
Y = p*q + ~p*(~q+q)
Y = ~p+ (p*q)
Przejście do logiki ujemnej (bo ~Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
~Y = p*(~p+~q)
~Y = p*~p + p*~q
~Y = p*~q
Powrót do logiki dodatniej (bo Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
1’
Y = ~p+q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> ~p=1 lub q=1
Odtwarzając nasz przykład mamy:
A1.
Jeśli zdasz egzamin to na 100% => dostaniesz komputer
E=>K =1
Na mocy definicji obietnicy zdanie egzaminu jest warunkiem wystarczającym => dostania komputera.
Zdanie egzaminu daje nam gwarancję matematyczną => dostania komputera.
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Dokładnie to samo zdanie A1 po przejściu do spójników „i”(*) i „lub”(+) opisuje minimalne równanie logiczne:
1’
Y = (E=>K) = ~E + K
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> ~E=1 lub K=1
Czytamy:
Ojciec wypowiadając obietnicę A1 dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
Y = ~E+K =1+1 =1 - syn nie zda egzaminu (~E=1) lub dostanie komputer (K=1)
Wnioski:
I.
Obietnica A1 jest w języku potocznym doskonale rozumiana przez każdego 5-cio latka.
II.
Przejście z obietnicą A1 do tożsamego minimalnego równania 1’:
1’
Y = (E=>K) = ~E + K
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> ~E=1 lub K=1
jest w języku potocznym niezrozumiałe.
III.
Zrozumiałą dla każdego 5-cio latka odpowiedzią na pytanie:
Kiedy ojciec jutro dotrzyma słowa (Y=1)?
mamy jedynie w równaniu nieminimalnym, co dowiedziono wyżej:
Y = (E=>K) = A: E*K + C:~E*~K + D:~E*K
co w logice jedynek oznacza:
Y = (E=>K) = A: E=1 i K=1 lub C: ~E=1 i ~K=1 lub D: ~E=1 i K=1
IV.
Zauważmy, że przechodząc z obietnicą A1 do równania III zabijamy istotę zdań warunkowych, zabijamy występujące w nich warunki wystarczające => i konieczne ~>.
W równaniu III nie ma bowiem mowy o jakimkolwiek warunku wystarczającym =>, czy też koniecznym ~>.
cnd
12.1.5 Rodzaje obietnic
1.
Obietnica z natychmiastową wykonalnością:
Jeśli zdasz egzamin dostaniesz komputer
E=>K
… a jak nie zdam egzaminu.
Prawo Kubusia:
E=>K = ~E~>~K
czyli jeśli syn nie zda egzaminu to mogę mu tego komputera nie kupić lub kupić i nie mam szans na zostanie kłamcą.
2.
Obietnica z odroczoną wykonalnością:
Kto przyjdzie jutro dostanie gotowca
J=>G
… a jak przyjdę pojutrze ?
J=>G = ~J~>~G
Oczywiście jak ktoś przyjdzie później, byle przed egzaminem to też może dostać gotowca ale nie musi. Po egzaminie ta obietnica traci sens.
3.
Obietnica w której spełnienie warunku obietnicy jest bardzo mało prawdopodobne:
Jeśli wygram milion w TOTKA to kupię ci samochód
W=>S
… a jak nie wygram w TOTKA?
Prawo Kubusia:
W=>S = ~W~>~S
Jeśli nie wygram w TOTKA to mogę ci nie kupić samochodu lub kupić i nie mam szans na zostanie kłamcą.
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 18:45, 01 Sie 2021, w całości zmieniany 3 razy
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Pon 20:58, 12 Lip 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
12.2 Groźba
Spis treści
12.2 Groźba 1
12.2.1 Prawo transformacji 9
12.2.3 Groźba w równaniach logicznych 10
12.2.4 Groźba w spójnikach „i”(*) i „lub”(+) 12
12.2 Groźba
Największą tragedią ziemskich matematyków jest fakt, że mając 2500 lat czasu (od Sokratesa) nie doszli do poprawnych definicji obietnicy i groźby tu przedstawionych.
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę.
Przykład:
A1.
Jeśli zdasz egzamin dostaniesz komputer
E=>K =1
Dostanie komputera to nagroda, zatem zdanie A1 z definicji jest częścią implikacji prostej E|=>K.
W tym momencie wszystko mamy zdeterminowane, nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać.
Zdanie egzaminu jest warunkiem wystarczającym => dla otrzymania komputera
Zdanie egzaminu daje nam gwarancję matematyczną => otrzymania komputera
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Definicja groźby:
Jeśli dowolny warunek W to kara K
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Przykład:
B1.
Jeśli ubrudzisz spodnie dostaniesz lanie
B~>L =1
Dostanie lania to kara, zatem zdanie B1 z definicji jest częścią implikacji odwrotnej B|~>L.
W tym momencie wszystko mamy zdeterminowane, nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać.
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Poza tym nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać, wszystko mamy zdeterminowane na mocy definicji implikacji odwrotnej p|~>q.
Definicja podstawowa implikacji odwrotnej p|~>q:
Implikacja odwrotna p|~>q to spełniony wyłącznie warunku konieczny ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
##
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
stąd:
A1B1:
p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Podstawmy tą definicję do matematycznych związków warunku wystarczającego => i koniecznego ~>:
Kod: |
IO
Matematyczne związki warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
w implikacji odwrotnej p|~>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q=~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)= ~(0)*1 =1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q = 2:~p~>~q [=] 3: q~>p = 4:~q=>~p =0 [=] 5: ~p+q
## ## ## ## ##
B: 1: p~>q = 2:~p=>~q [=] 3: q=>p = 4:~q~>~p =1 [=] 5: p+~q
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Dla udowodnienia, iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” wchodzi w skład implikacji odwrotnej p|~>q potrzeba i wystarcza udowodnić prawdziwość dowolnego zdania serii Bx i fałszywość dowolnego zdania serii Ax.
Zauważmy, że nie ma znaczenia które zdanie będziemy brali pod uwagę, bowiem prawami logiki matematycznej (prawa Kubusia, prawa Tygryska i prawa kontrapozycji) zdanie to możemy zastąpić zdaniem logicznie tożsamym z kolumny A1B1.
Kluczowym punktem zaczepienia w wprowadzeniu symbolicznej definicji implikacji odwrotnej p|~>q jest definicja kontrprzykładu rodem z algebry Kubusia działająca wyłącznie w warunku wystarczającym =>.
Definicja kontrprzykładu w zbiorach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane elementem wspólnym zbiorów p~~>~q=p*~q
Definicja kontrprzykładu w zdarzeniach:
Kontrprzykładem dla warunku wystarczającego p=>q nazywamy to samo zdanie z zanegowanym następnikiem kodowane zdarzeniem możliwym p~~>~q=p*~q
Rozstrzygnięcia:
Prawdziwość warunku wystarczającego p=>q=1 wmusza fałszywość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=0 (i odwrotnie)
Fałszywość warunku wystarczającego p=>q=0 wmusza prawdziwość kontrprzykładu p~~>~q=p*~q=1 (i odwrotnie)
Uzupełnijmy naszą tabelę wykorzystując powyższe rozstrzygnięcia działające wyłącznie w warunkach wystarczających =>.
Kod: |
IO
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q=0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
IO
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q w logice dodatniej (bo q):
Kolumna A1B1:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) to zachodzenie wyłącznie warunku koniecznego ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
stąd:
A1B1: p|~>q = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) =~(0)*1 = 1*1 =1
Czytamy:
Implikacja odwrotna p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q (B1) i nie jest (=0) wystarczające => (A1) dla zajścia q.
IP
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q w logice ujemnej (bo ~q):
Kolumna A2B2:
Implikacja prosta ~p=>~q w logice ujemnej (bo ~q) to zachodzenie wyłącznie warunku wystarczającego => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A2: ~p~>~q =0 - zajście ~p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia ~q
B2:~p=>~q =1 - zajście ~p jest (=1) wystarczające => dla zajścia ~q
Stąd:
A2B2: ~p|=>~q = ~(A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q)=~(0)*1=1*1=1
Czytamy:
Implikacja prosta ~p|=>~q jest spełniona (=1) wtedy i tylko wtedy gdy ~p jest (=1) wystarczające => dla ~q (B2) i jednocześnie ~p nie jest (=0) konieczne ~> dla zajścia ~q (B1)
Dla A2B2 korzystamy z praw Kubusia:
A2: ~p~>~q = A1: p=>q
B2: ~p=>~q = B1: p~>q
stąd mamy:
A2B2: ~p|=>~q = ~(A2: ~p~>~q)*(B2:~p=>~q) = ~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) = A1B1: p|~>q
stąd mamy tożsamość logiczną:
A2B2: ~p|=>~q = A1B1: p|~>q
cnd
Definicja groźby:
Jeśli dowolny warunek W to kara K
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Zajmijmy się sztandarowym przykładem groźby.
B1.
Jeśli ubrudzisz spodnie to dostaniesz lanie
B~>L =1
Dostanie lania to kara, zatem zdanie B1 z definicji jest częścią implikacji odwrotnej B|~>L. W tym momencie wszystko mamy zdeterminowane, nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać.
Definicja podstawowa implikacji odwrotnej B|~>L:
A1: B=>L =0 - brudne spodnie (B=1) nie są (=0) warunkiem wystarczającym => dla dostania lania (L=1)
B1: B~>L =1 - brudne spodnie (B=1) są (=1) warunkiem koniecznym ~> dla dostania lania (L=1)
Stąd:
A1B1: B|~>L = ~(A1: B=>L)*(B1: B~>L) = ~(0)*1 =1*1=1
Podstawmy nasz przykład do tabeli prawdy T2:
Kod: |
IO
Tabela prawdy implikacji odwrotnej p|~>q
Kolumna A1B1 to formalny punkt odniesienia {p,q}:
A1: p=>q =0 - zajście p nie jest (=0) wystarczające => dla zajścia q
B1: p~>q =1 - zajście p jest (=1) konieczne ~> dla zajścia q
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q)=~(0)*1=1*1=1
Przyjmijmy punkt odniesienia:
p=B (brudne spodnie)
q=L (lanie)
Kolumna A1B1 to także aktualny punkt odniesienia {B,L}
A1: B=>L=0 - brudne spodnie nie są (=0) wystarczające => dla dostania lania
B1: B~>L=1 - brudne spodnie są (=1) konieczne ~> dla dostania lania
A1B1: B|~>L =~(A1: B=>L)*(B1: B~>L)=~(0)*1=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =0 = 2:~p~>~q=0 [=] 3: q~>p =0 = 4:~q=>~p =0
A: 1: B=>L =0 = 2:~B~>~L=0 [=] 3: L~>B =0 = 4:~L=>~B =0
A’: 1: p~~>~q=1 = [=] = 4:~q~~>p =1
A’: 1: B~~>~L=1 = [=] = 4:~L~~>B =1
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =1 = 2:~p=>~q=1 [=] 3: q=>p =1 = 4:~q~>~p =1
B: 1: B~>L =1 = 2:~B=>~L=1 [=] 3: L=>B =1 = 4:~L~>~B =1
B’: = 2:~p~~>q=0 [=] 3: q~~>~p=0
B’: = 2:~B~~>L=0 [=] 3: L~~>~B=0
Definicja implikacji odwrotnej p|~>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)*(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji prostej ~p|=>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|=>~q=~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji odwrotnej p||~>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|~>q =~(A1: p=> q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)* (B2:~p=>~q)- co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IO
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji odwrotnej A1B1: p|~>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IO
Operator implikacji odwrotnej B||~>L w logice dodatniej (bo L) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedź na pytanie o B i ~B:
A1B1: B|~>L =~(A1: B=>L)* (B1: B~>L) - co się stanie jeśli przyjdę w brudnych spodniach (B=1)?
A2B2: ~B|=>~L =~(A2:~B~>~L)*(B2:~B=>~L) - co się stanie jeśli przyjdę w czystych spodniach (~B=1)
A1B1.
Co może się wydarzyć jeśli przyjdę w brudnych spodniach (B=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
A1: B=>L =0 - brudne spodnie (B=1) nie są (=0) wystarczające => dla dostania lania (L=1)
B1: B~>L =1 - brudne spodnie są (=1) konieczne ~> dla dostania lania (L=1)
A1B1: B|~>L =~(A1: B=>L)* (B1: B~>L)=~(0)*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli przyjdę w brudnych spodniach (B=1) to mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” - mówią o tym zdania B1 i A1’
Odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” mamy w kolumnie A1B1:
B1.
Jeśli ubrudzisz spodnie (B=1) to dostaniesz lanie (L=1)
B~>L =1
to samo w zapisie formalnym:
p~>q =1
Co w logice jedynek oznacza:
(B=1)~>(L=1) =1
Czytamy:
B=1 - prawdą jest (=1) że mam brudne spodnie (B)
L=1 - prawdą jest (=1) dostaję lanie (L)
Przyjście w brudnych spodniach (B=1) jest warunkiem koniecznym ~> dla dostania lania (L=1) bo jak przyjdę w czystych spodniach (~B=1) to na 100% => nie dostanę lania (~L=1)
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
B1: p~>q = B2:~p=>~q
To samo w zapisie aktualnym:
B1: B~>L = B2: ~B=>~L
Komentarz:
Zdania tożsame do B1 to:
B11.
Jeśli ubrudzisz spodnie (B=1) to na 100% ~> dostaniesz lanie (L=1)
B~>L =1
B12.
Jeśli ubrudzisz spodnie (B=1) to możesz ~> dostać lanie (L=1)
B~>L =1
Uwaga:
Na mocy definicji groźby zdanie B1 musimy kodować warunkiem koniecznym ~> z możliwością darowania kary na mocy prawdziwego kontrprzykładu A1’. Ostrość wypowiedzianej groźby nie ma tu znaczenia, czyli:
B1 = B11 = B12
W groźbach nadawca z reguły nie wypowiada spójnika „może ~>” osłabiającego groźbę (B12) bowiem marzeniem nadawcy jest, by odbiorca nie spełnił warunku groźby, zatem im ostrzej wypowiedziana groźba, tym teoretycznie lepiej.
Zauważmy, że algebra Kubusia pozwala nadawcy na blefowanie tzn. może wypowiedzieć groźbę w dowolnie ostrej formie (np. B11) nie mając zamiaru wykonać kary w niej zawartej.
Z faktu, że nadawca w chwili wypowiadania groźby blefuje (o czym odbiorca nie wie) nie wynika iż finalnie zawartej w groźbie kary nie może wykonać.
Innymi słowy:
Finalnie nadawca może wykonać karę w groźbie która w chwili wypowiedzenia groźby była jego blefem.
LUB
Fałszywy warunek wystarczający A1 wymusza prawdziwy kontrprzykład A1’ (i odwrotnie):
A1’.
Jeśli przyjdziesz w brudnych spodniach (B=1) to możesz ~~> nie dostać lania (~L=1)
B~~>~L = B*~L =1
Na mocy definicji groźby możliwe jest (=1) zdarzenie:
przyjdę w brudnych spodniach (B=1) i nie dostanę lania (~L=1)
Zdanie A1’ to powszechny w świecie żywym (nie tylko u człowieka) akt łaski, czyli możliwość darowania dowolnej kary zależnej od nadawcy, mimo że odbiorca spełnił warunek kary.
Chrystus:
Zaprawdę, powiadam ci, jeszcze dziś będziesz ze Mną w raju. (Łk 23, 43)
A2B2.
Co może się wydarzyć jeśli przyjdę w czystych spodniach (~B=1)?
Matematycznie zachodzi tożsamość pojęć:
Czyste spodnie = nie brudne spodnie (~B=1)
Odpowiedź mamy w kolumnie A2B2:
A2: ~B~>~L =0 - czyste spodnie (~B=1) nie są (=0) konieczne ~> dla nie dostania lania (~L=1)
B2: ~B=>~L =1 - czyste spodnie (~B=1) są (=1) wystarczające => dla nie dostania lania (~L=1)
A2B2: ~B|=>~L =~(A2:~B~>~L)*(B2:~B=>~L)=~(0*1=1*1=1
Stąd:
Jeśli przyjdę w czystych spodniach (~B=1) to mam gwarancję matematyczną => iż nie dostanę lania (~L=1) z powodu że przyszedłem w czystych spodniach (~B=1). Tylko tyle i aż tyle gwarantuje znaczek warunku wystarczającego =>
Odpowiedź w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” mamy w kolumnie A2B2:
B2.
Jeśli przyjdziesz w czystych spodniach (~B=1) to na 100% => nie dostaniesz lania (~L=1)
~B=>~L =1
to samo w zapisie formalnym:
~p=>~q =1
Przyjście w czystych spodniach (~B=1) daje mi gwarancję matematyczną => iż nie dostanę lania (~L=1) z powodu że przyszedłem w czystych spodniach (~B=1). Tylko tyle i aż tyle gwarantuje znaczek warunku wystarczającego =>. Lanie z innego powodu jest oczywiście możliwe, ale takie lanie będzie miało zerowy związek z wypowiedzianą groźbą B2.
Prawdziwy warunek wystarczający B2 wymusza fałszywość kontrprzykładu B2’ (i odwrotnie):
B2’.
Jeśli przyjdziesz w czystych spodniach (~B=1) to możesz ~~> dostać lanie (L=1)
~B~~>L = ~B*L =0
To samo w zapisie formalnym:
~p~~>q = ~p*q =0
Nie może się zdarzyć (=0), że przyjdę w czystych spodniach (~B=1) i dostanę lanie (L=1)
Zauważmy, że gwarancja B2: ~B=>~L braku lania w groźbie jest niesłychanie silna.
Aby ją złamać ojciec musi powiedzieć słowo w słowo:
Synku, przyszedłeś w czystych spodniach (~B=1) dostajesz lanie (L=1) bo przyszedłeś w czystych spodniach (~B=1) (z powodu czystych spodni (~B=1)).
W tym momencie mama synka dzwoni po pogotowie - ojciec zwariował i należy go umieścić w szpitalu psychiatrycznym.
Zauważmy, że ojciec-sadysta, jeśli musi walić bez trudu znajdzie sobie pretekst do walenia bez powoływania się na czyste spodnie.
Ojciec-sadysta może powiedzieć tak:
Synku, przyszedłeś w czystych spodniach (~B=1), dostajesz lanie (L=1) bo masz brudne buty (BB=1).
… i sadysta już może walić, bez narażania się na umieszczenie w szpitalu psychiatrycznym.
Zauważmy że:
W świecie martwym (i matematyce) zdanie B2’ to twarda prawda której świat martwy nie jest w stanie złamać.
Przykład:
B2’.
Jeśli jutro nie będzie pochmurno (~CH=1) to może ~~> padać (P=1)
~CH~~>P = ~CH*P =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie ~~>: nie ma chmur (~CH=1) i pada (P=1)
To co nie jest możliwe w świeci martwym jest możliwe w świecie żywym, mającym „wolną wolę” co udowodniliśmy wyżej.
Definicja „wolnej woli” w świecie żywym:
Wolna wola to możliwość gwałcenia wszelkich praw logiki matematycznej wyznaczanej przez świat martwy (w tym przez matematykę).
Na mocy definicji pojęcie „wolnej woli” dotyczy wyłącznie świata żywego.
Definicja świata żywego:
W zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” mamy do czynienia ze światem żywym wtedy i tylko wtedy gdy prawdziwość/fałszywość poprzednika p lub następnika q zależy od „wolnej woli” istoty żywej.
Podsumowanie:
Jak widzimy, istotą operatora implikacji odwrotnej p||~>q jest „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła” po stronie p (zdania B1 i A1’) , oraz gwarancja matematyczna => po stronie ~p (zdanie B2).
Zauważmy że:
a)
Układ równań jest przemienny, stąd mamy definicję tożsamą:
Operator implikacji prostej ~p||=>~q w logice ujemnej (bo ~q) to układ równań logicznych:
A2B2: ~p|=>~q =~(A2:~p~>~q)*(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
A1B1: p|~>q =~(A1: p=>q)* (B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Doskonale widać, że analiza matematyczna operatora implikacji prostej ~p||=>~q w logice ujemnej (bo ~q) będzie identyczna jak operatora implikacji odwrotnej p||~>q w logice dodatniej (bo q) z tym, że zaczynamy od kolumny A2B2 kończąc na kolumnie A1B1.
b)
Także kolejność wypowiadanych zdań jest dowolna, tak więc zdania z powyższej analizy B1, A1’ B2, B2’ możemy wypowiadać w sposób losowy - matematycznie to bez znaczenia.
12.2.1 Prawo transformacji
Definicja groźby:
Jeśli dowolny warunek W to kara K
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Zajmijmy się sztandarowym przykładem groźby.
B1.
Jeśli ubrudzisz spodnie to dostaniesz lanie
B~>L =1
Dostanie lania to kara, zatem prawdziwy z definicji warunek konieczny ~> B1 jest częścią implikacji odwrotnej B|~>L.
W tym momencie wszystko mamy zdeterminowane, nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać.
Prawo Tygryska wiążące warunek konieczny ~> z warunkiem wystarczającym => poprzez zamianę poprzednika z następnikiem:
B1: B~>L = B3: L=>B
Stąd mamy:
B3.
Jeśli dostaniesz lanie (L=1) to na 100% => ubrudzisz spodnie (B=1)
L=>B=1
Dostanie lania (L=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż syn ubrudzi spodnie (B=1)
Innymi słowy:
Jeśli syn dostanie jakiekolwiek lanie (bo w zdaniu B3 nie ma przyczyny lania) to mamy gwarancję matematyczną => iż ubrudzi spodnie.
Zauważmy, że już samo dostanie lania bez podania przyczyny lania kwalifikuje się do szpitala psychiatrycznego.
Jak wybrnąć z tego paradoksu?
Prawo transformacji:
W obietnicach i groźbach z definicji opisanych czasem przyszłym po zamianie p i q zdanie ulega transformacji do czasu przeszłego.
Oczywistym jest, że o groźbach i obietnicach możemy mówić wyłącznie w odniesieniu do świata żywego.
Definicja świata żywego:
Dowolne zdanie warunkowe „Jeśli p to q” należy do obszaru świata żywego wtedy i tylko wtedy gdy prawdziwość poprzednika lub następnika zależy od „wolnej woli” istoty żywej.
Definicja „wolnej woli” istot żywych:
Wolna wola istot żywych to zdolność do gwałcenia wszelkich praw logiki matematycznej wyznaczanej przez świat martwy (w tym przez matematykę).
Zobaczmy jak działa prawo transformacji na naszym przykładzie.
B1.
Jeśli ubrudzisz spodnie to dostaniesz lanie
B~>L =1
Dostanie lania to kara, zatem prawdziwy z definicji warunek konieczny ~> B1 jest częścią implikacji odwrotnej B|~>L. W tym momencie wszystko mamy zdeterminowane, nic a nic nie musimy dodatkowo udowadniać.
Prawo Tygryska wiążące warunek konieczny ~> z warunkiem wystarczającym => poprzez zamianę poprzednika z następnikiem:
B1: B~>L = B3: L=>B
stąd na mocy prawa transformacji zdanie B3 wypowiadamy w czasie przeszłym:
B3.
Jeśli dostałeś lanie (L=1) to na 100% => ubrudziłeś spodnie (B=1)
L=>B =1
Na mocy groźby B1 dostanie lania (L=1) daje nam gwarancję matematyczną => iż wcześniej syn ubrudził spodnie (B=1) i dostał to lanie z powodu brudnych spodni - w tym przypadku ojciec nie skorzystał z prawa łaski i nie darował synowi lania.
Jak widzimy, dzięki prawu transformacji obowiązującemu wyłącznie w obietnicach i groźbach nadawca skutecznie broni się przed umieszczeniem go w szpitalu psychiatrycznym.
12.2.3 Groźba w równaniach logicznych
Definicja groźby:
B1.
Jeśli spełnisz dowolny warunek (W=1) to zostaniesz ukarany (K=1)
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Gwarancja matematyczna => w groźbie wynika z prawa Kubusia:
B1: W~>K = B2: ~W=>~K
stąd:
B2.
Jeśli nie spełnisz warunku kary (~W=1) to na 100% => nie zostaniesz ukarany (~K=1)
~W=>~K =1
… z powodu iż nie spełniłeś warunku kary (~W=1). Tylko tyle i aż tyle gwarantuje implikacja odwrotna B|~>L.
Opiszmy groźbę w naturalnej logice matematycznej człowieka.
Definicja groźby:
B1.
Jeśli spełnisz dowolny warunek (W=1) to zostaniesz ukarany (K=1)
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Obowiązuje tu zasada „Jak się mówi tak się pisze”:
Zostanę ukarany (K) gdy spełnię warunek kary (W) i nadawca zdecyduje o ukaraniu (U).
W groźbie nadawca może skorzystać z aktu łaski ale nie musi tego robić.
Przyjmijmy zmienną uznaniową U, którą nadawca może ustawić na dowolną wartość.
Matematyczne równanie groźby:
K=W*U
Gdzie:
K=1 - zostanę ukarany
K=0 - nie zostanę ukarany
W=1 - warunek kary spełniony
W=0 - warunek kary nie spełniony
Nadawca może ustawić zmienną uznaniową na dowolną wartość:
U=1 - ukarać
U=0 - nie karać (akt łaski)
Akt łaski w groźbie zajdzie wtedy, gdy odbiorca spełni warunek kary zaś nadawca odstąpi od wykonania kary ustawiając swoją zmienną wolną U na wartość:
U=0 - akt łaski (nie karać)
Analiza równania groźby.
K=W*U
Przypadek A.
W=0 - warunek kary nie spełniony
Równanie groźby przybierze wówczas postać:
K=W*U=0*U=0 - zakaz karania jeśli warunek kary nie zostanie spełniony.
Zauważmy, że nadawca nie ma tu nic do gadania. Może sobie ustawiać swoją zmienną wolną U długo i namiętnie na U=1 (karać) ... a i tak ma zakaz karania z powodu nie spełnienia warunku kary.
Przypadek B.
W=1 - warunek kary spełniony
Równanie groźby przybiera postać:
K=W*U=1*U=U
Wszystko w rękach nadawcy który może zrobić co mu się podoba wedle wolnej woli:
U=1 - karać
U=0 - nie karać
Przykład:
Jeśli ubrudzisz spodnie dostaniesz lanie
B~>L
Akt łaski:
Ubrudziłeś spodnie (W=1), nie dostaniesz lania (~L=1) ... bo samochód cię ochlapał, bo dziś mam dobry humor, bo cię kocham itp.
Gdzie:
U=0 - dowolne uzasadnienie niezależne jak wyżej.
K=W*U=1*0=0 - nie zostałem ukarany, bo nadawca zastosował akt łaski (U=0)
Uzasadnienie zależne:
Zauważmy, że nadawca może robić co mu się podoba z małym wyjątkiem, nie może darować kary z uzasadnieniem zależnym identycznym jak warunek kary.
Jeśli ubrudzisz spodnie dostaniesz lanie
B~>L
Ubrudziłeś spodnie (W=1), nie dostajesz lania (~L=1), bo ubrudziłeś spodnie (U=W=1).
Gdzie:
W=1 - warunek kary spełniony
U=W=1 - uzasadnienie darowania kary identyczne jak poprzednik
Równanie groźby:
K=W*U=1*1=1 - kara musi być wykonana, zakaz darowania kary z uzasadnieniem zależnym
Nikt nie może robić z człowieka idioty, przede wszystkim matematyka.
12.2.4 Groźba w spójnikach „i”(*) i „lub”(+)
Definicja groźby:
B1.
Jeśli spełnisz dowolny warunek (W=1) to zostaniesz ukarany (K=1)
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Zero-jedynkową definicję warunku koniecznego ~> wyprowadziliśmy w punkcie 4.6.3
Kod: |
Zero-jedynkowa definicja warunku koniecznego ~>
Y= ~Y=
p q p~>q ~(p~>q)
A: 1 1 =1 =0
B: 1 0 =1 =0
C: 0 0 =1 =0
D: 0 1 =0 =1
|
Algorytm opisania dowolnej tabeli zero-jedynkowej równaniami Y i ~Y w logice jedynek poznaliśmy „Nowej algebrze Boole’a” (punkt 3.2)
Definicja pełnej tabeli zero-jedynkowej:
Pełna tabela zero-jedynkowa układu logicznego (bramka logiczna) to zero-jedynkowy zapis wszystkich sygnałów wejściowych w postaci niezanegowanej (p, q, r..) i zanegowanej (~p, ~q, ~r…) oraz zapis wyjścia Y również w postaci niezanegowanej (Y) i zanegowanej (~Y).
Algorytm logiki jedynek:
W pełnej tabeli zero-jedynkowej, w logice jedynek, opisujemy wyłącznie jedynki gdzie w poziomie używamy spójnika „i”(*) zaś w pionie spójnika „lub”(+)
Logika jedynek prowadzi do równań alternatywno-koniunkcyjnych zgodnych z naturalną logika matematyczną człowieka, co oznacza, że będą one rozumiane w języku potocznym przez wszystkich ludzi, od 5-cio latka poczynając.
Zastosujmy logikę jedynek do naszego warunku koniecznego Y = p~>q:
Kod: |
T2
Pełna definicja |Co w logice jedynek |Równania
zero-jedynkowa Y |oznacza |cząstkowe
| |
p q ~p ~q Y ~Y | |
A: 1 1 0 0 =1 =0 | Ya=1<=> p=1 i q=1 | Ya= p* q
B: 1 0 0 1 =1 =0 | Yb=1<=> p=1 i ~q=1 | Yb= p*~q
C: 0 0 1 1 =1 =0 | Yc=1<=>~p=1 i ~q=1 | Yc=~p*~q
D: 0 1 1 0 =0 =1 |~Yd=1<=>~p=1 i q=1 |~Yd=~p* q
1 2 3 4 5 6 a b c d e f
|
Z tabeli równań cząstkowych odczytujemy:
Y = Ya+Yb+Yc
Po rozwinięciu mamy sumę logiczną zdarzeń rozłącznych:
1.
Y = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*~q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub B: p=1 i ~q=1 lub C: ~p=1 i ~q=1
Kiedy zajdzie ~Y?
Z tabeli równań cząstkowych otrzymujemy:
~Y=~Yd
Po rozwinięciu mamy:
2.
~Y = D: ~p*q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> D: ~p=1 i q=1
Jak widzimy, logika jedynek prowadzi do równań alternatywno-koniunkcyjnych (1) doskonale rozumianych przez człowieka, albo do prostego równania koniunkcji (2) lub alternatywy.
Oba te przypadki są doskonale rozumiane przez człowieka, od 5-cio latka poczynając, co za chwilkę udowodnimy.
Definicja groźby:
B1.
Jeśli spełnisz dowolny warunek (W=1) to zostaniesz ukarany (K=1)
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę. Nic a nic więcej nie musimy udowadniać, dalej wszystko mamy zdeterminowane na mocy definicji groźby.
Rozważmy naszą sztandarową groźbę.
B1.
Jeśli ubrudzisz spodnie (B=1) to na 100% ~> dostaniesz lanie (L=1)
B~>L =1
Na mocy definicji groźby brudne spodnie (B=1) są warunkiem koniecznym ~> dla lania (L=1)
Dowolny operator logiczny wyrażony spójnikami „i”(*) i „lub”(+) to odpowiedź na dwa pytania o Y i ~Y:
1.
Kiedy zajdzie funkcja logiczna Y (Y=1)?
Nasz przykład:
1.
Y = A: B*L + B: B*~L + C: ~B*~L
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: B=1 i L=1 lub B: B=1 i ~L=1 lub C: ~B=1 i ~L=1
2.
Kiedy zajdzie funkcja logiczna ~Y (~Y=1)?
Nasz przykład:
2.
~Y = D: ~B*L
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> D: ~B=1 i L=1
Przyjmijmy notację zgodną z naturalną logiką matematyczną człowieka gdzie w kodowaniu zdań zapisujemy wszelkie przeczenia (~) sprowadzając wszystkie zmienne binarne do jedynek:
Y - ojciec dotrzyma słowa (Y=1)
~Y - ojciec nie dotrzyma słowa (~Y=1)
Innymi słowy:
Y=1 - prawdą jest (=1) że ojciec dotrzyma słowa (Y)
~Y=1 - prawdą jest (=1) że ojciec nie dotrzyma słowa (~Y)
Stąd mamy zrozumiałą dla każdego 5-cio latka analizę odpowiadającą na dwa pytania 1 i 2:
1.
Kiedy ojciec dotrzyma słowa (Y=1)?
1.
Y = A: B*L + B: B*~L + C: ~B*~L
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: B=1 i L=1 lub B: B=1 i ~L=1 lub C: ~B=1 i ~L=1
Czytamy:
Ojciec dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
Ya = A: B*L=1*1=1 - syn przyjdzie w brudnych spodniach (B=1) i dostanie lanie (L=1)
LUB
Yb = B: B*~L=1*1=1 - syn przyjdzie w brudnych spodniach (B=1) i nie dostanie lania (~L=1)
LUB
Yc = C: ~B*~L=1*1=1 - syn przyjdzie w czystych spodniach (~B=1) i nie dostanie lania (~L=1)
Zdanie B to oczywiście piękny akt łaski w odniesieniu do groźby B1: B~>L, czyli prawo nadawcy do darowania kary zależnej od nadawcy (syn nie dostaje lania ~L=1), mimo że odbiorca spełnił warunek kary (tu syn przyszedł w brudnych spodniach B=1).
2.
Kiedy ojciec skłamie (~Y), czyli nie dotrzyma słowa (~Y=1)?
~Y = D: ~B*L
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> D: ~B=1 i L=1
Czytamy:
Ojciec skłamie (~Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
~Y = D: ~B*L =1*1 =1 - syn przyjdzie w czystych spodniach (~B=1) i dostanie lanie (L=1)
Prawo Prosiaczka:
(~Y=1) = (Y=0)
Stąd dokładnie to samo zdanie w logice dodatniej (bo Y):
(Y=0) <=> D: ~B=1 i L=1
W algebrze Kubusia zapis matematycznie tożsamy:
Y = B: E=1 i ~K =1*1 =0
Czytamy:
Ojciec skłamie (Y=0) wtedy i tylko wtedy gdy:
Y = D: ~B*L =1*1 =0 - syn przyjdzie w czystych spodniach (~B=1) i dostanie lanie (L=1)
Podsumowanie:
I.
Zauważmy, że równania cząstkowe A, B, C i D to zdarzenia rozłączne uzupełniające się wzajemnie do dziedziny.
Dowód iż zdarzenia A, B, C i D są wzajemnie rozłączne:
A: E*K
B: E*~K
C: ~E*~K
D: ~E*K
Sprawdzamy:
A*B = (B*L)*(B*~L) = [] =0
A*C = (B*L)*(~B*~L) =[] =0
A*D = (B*L)*(~B*L) =[] =0
B*C = (B*~L)*(~B*~L)=[] =0
B*D = (B*~L)*(~B*L) = [] =0
C*D = (~B*~L)*(~B*L) =[] =0
cnd
Wnioski:
a)
W dniu dzisiejszym wszystkie zdarzenia A, B, C i D mają wartość logiczną miękkiej prawdy tzn. każde z nich może jutro zajść, ale nie musi zajść
b)
Pojutrze wyłącznie jedno ze zdarzeń A, B, C albo D ma szanse być prawdą absolutną, pozostałe zdarzenia będą fałszem absolutnym (nie zajdą)
Definicja prawdy absolutnej:
Prawda absolutna to prawda niezmienna do końca naszego Wszechświata.
Przykładowo, jeśli pojutrze stwierdzimy iż zaszło zdarzenie D:
~Y = D: ~B*L =1*1 =1 - syn przyszedł w czystych spodniach (~B=1) i dostał lanie (L=1) z powodu czystych spodni (~B=1) to ojciec jest kłamcą (~Y=1) i tego faktu nikt nie zmieni do końca naszego Wszechświata bo czasu nie da się cofnąć.
~Y=1 - prawdą absolutna (=1) jest fakt, iż ojciec jest kłamcą (~Y).
Pozostałe zdarzenia pojutrze będą fałszem absolutnym:
Ya = A: B*L=1*1=0 - nie zaszło (Ya=0) zdarzenie: syn przyszedł w brudnych spodniach (B=1) i dostał lanie (L=1)
LUB
Yb = B: B*~L=1*1=0 - nie zaszło (Yb=0) zdarzenie: syn przyszedł w brudnych spodniach (B=1) i nie dostał lania (~L=1)
LUB
Yc = C: ~B*~L=1*1=0 - nie zaszło (Yc=0) zdarzenie: syn przyszedł w czystych spodniach (~B=1) i nie dostał lania (~L=1)
II.
Zauważmy, że wzajemnie rozłączne równania cząstkowe A, B,C i D uzupełniają się wzajemnie do dziedziny D.
Dowód:
D = A+B+C+D = B*L + B*~L + ~B*~L + ~B*L = B*(L+~L) + ~B*(~L+L) = B+~B =1
cnd
Zapiszmy jeszcze raz nasz przykład w punktach 1 i 2 w zapisach ogólnych podstawiając:
B (brudne spodnie) =p
L (lanie) =q
1.
Kiedy ojciec dotrzyma słowa (Y=1):
1.
Y = A: p*q + B: p*~q + C: ~p*~q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: p=1 i q=1 lub B: p=1 i ~q=1 lub C: ~p=1 i ~q=1
2.
Kiedy ojciec skłamie (~Y), czyli nie dotrzyma słowa (~Y=1):
2.
~Y = D: ~p*q
co w logice jedynek oznacza:
~Y=1 <=> D: ~p=1 i q=1
Minimalizujemy równanie 1:
Y= p*q + p*~q + ~p*~q
Y = p*(q+~q)+~p*~q
Y = p+(~p*~q)
Przejście do logiki ujemnej (bo ~Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
~Y= ~p*(p+q)
~Y = ~p*p + ~p*q
~Y = ~p*q
Powrót do logiki dodatniej (bo Y) poprzez negację zmiennych i wymianę spójników:
1’
Y = p+~q
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> p=1 lub ~q=1
Odtwarzając nasz przykład mamy:
B1.
Jeśli ubrudzisz spodnie to na 100% ~> dostaniesz lanie
B~>L =1
Na mocy definicji groźby brudne spodnie (B=1) są warunkiem koniecznym ~> dostania lania.
Dokładnie to samo zdanie B1 po przejściu do spójników „i”(*) i „lub”(+) opisuje minimalne równanie logiczne:
1’
Y = (B~>L) = B+~L
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> B=1 lub ~L=1
Czytamy:
Ojciec wypowiadając obietnicę B1 dotrzyma słowa (Y=1) wtedy i tylko wtedy gdy:
Y = B+~L =1+1 =1 - syn przyjdzie w brudnych spodniach (B=1) lub nie dostanie lania (~L=1)
Wnioski:
I.
Groźba B1 jest w języku potocznym doskonale rozumiana przez każdego 5-cio latka tzn. każdy 5-cio latek wie iż może przyjść w brudnych spodniach i nie musi dostać lania, bo ojciec może mu to lanie darować.
II.
Przejście z groźbą B1 do tożsamego minimalnego równania 1’:
1’
Y = (B~>L) = B+~L
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> B=1 lub ~L=1
jest w języku potocznym niezrozumiałe.
III.
Zrozumiałą dla każdego 5-cio latka odpowiedzią na pytanie:
Kiedy ojciec jutro dotrzyma słowa (Y=1)?
mamy jedynie w równaniu nieminimalnym, co dowiedziono wyżej:
Y = A: B*L + B: B*~L + C: ~B*~L
co w logice jedynek oznacza:
Y=1 <=> A: B=1 i L=1 lub B: B=1 i ~L=1 lub C: ~B=1 i ~L=1
IV.
Zauważmy, że przechodząc z groźbą B1 do równania III zabijamy istotę zdań warunkowych, zabijamy występujące w nich warunki wystarczające => i konieczne ~>.
W równaniu III nie ma bowiem mowy o jakimkolwiek warunku wystarczającym =>, czy też koniecznym ~> bowiem z definicji spójniki „i”(*) i „lub”(+) są w stanie opisać co najwyżej istnienie/nie istnienie elementu wspólnego zbiorów ~~>, ale nie są w stanie opisać relacji podzbioru => czy też relacji nadzbioru ~>.
cnd
Ostatnio zmieniony przez rafal3006 dnia Nie 13:04, 01 Sie 2021, w całości zmieniany 1 raz
|
|
Powrót do góry |
|
|
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
Autor |
Wiadomość |
rafal3006
Opiekun Forum Kubusia
Dołączył: 30 Kwi 2006
Posty: 35502
Przeczytał: 17 tematów
Skąd: z innego Wszechświata Płeć: Mężczyzna
|
Wysłany: Nie 12:42, 15 Sie 2021 Temat postu: |
|
|
Algebra Kubusia
12.3 Kto wierzy we mnie będzie zbawiony
Spis treści
12.3 Kto wierzy we mnie będzie zbawiony 1
12.3.1 Największe wydarzenie w historii ziemskiej matematyki 8
12.3.2 Bóg nie stworzył człowieka na obraz i podobieństwo swoje 10
12.3 Kto wierzy we mnie będzie zbawiony
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę.
Definicja groźby:
Jeśli dowolny warunek W to kara K
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Chrystus:
A1A2 (MK16):
Kto wierzy we mnie będzie zbawiony a kto nie wierzy nie będzie zbawiony
Y = (A1: W=>Z)*(A2:~W~>~Z)
Zdanie matematycznie tożsame:
A1A2:
Kto wierzy we mnie na 100% => będzie zbawiony a kto nie wierzy na 100% ~> nie będzie zbawiony
Y = (A1: W=>Z)*(A2:~W~>~Z)
Łącznik „a” pełni tu funkcję spójnika „i”(*), zatem kodowanie zdania A1A2 jest następujące:
Y = (A1: W=>Z)*(A2: ~W~>~Z)
Zajmijmy się na początek pierwszą częścią zdania A1A2 Chrystusa.
A1.
Kto wierzy we mnie będzie zbawiony
W=>Z =1
Wiara w Boga jest warunkiem wystarczającym => dla zbawienia
Wiara w Boga daje nam gwarancję matematyczną => zbawienia
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna
Na mocy definicji obietnicy zdanie A1: W=>Z to warunek wystarczający => będący częścią implikacji prostej W|=>Z.
Z definicji obietnicy wynika, że jedyne co mamy do roboty w zdaniu A1 to rozstrzygnięcie iż zbawienie jest nagrodą dla człowieka.
Cała reszta jest w tym momencie totalnie zdeterminowana, czyli znana góry.
Zapiszmy znaną nam doskonale tabelę prawdy implikacji prostej p|=>q z naniesionym podkładem aktualnym W|=>Z.
Kod: |
IP
Tabela prawdy implikacji prostej p|=>q
Kolumna A1B1 to punkt odniesienia w zapisie formalnym {p,q}
A1: p=>q =1 - p jest (=1) wystarczające => dla q
B1: p~>q =0 - p nie jest (=0) konieczne ~> dla q
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q)=1*~(0)=1*1=1
Przyjmijmy punkt odniesienia:
p=W(wierzy)
q=Z(zbawiony)
Kolumna A1B1 to również punkt odniesienia w zapisie aktualnym {W,Z}:
A1: W=>Z=1 - wiara w Boga daje nam (=1) gwarancję matematyczną => zbawienia
B1: W~>Z=0 - wiara w Boga nie jest (=0) konieczna ~> dla zbawienia
A1B1: W|=>Z=(A1: W=>Z)*~(B1: W~>Z)=1*~(0)=1*1=1
A1B1: A2B2: | A3B3: A4B4:
A: 1: p=>q =1 = 2:~p~>~q=1 [=] 3: q~>p =1 = 4:~q=>~p =1
A: 1: W=>Z =1 = 2:~W~>~Z=1 [=] 3: Z~>W =1 = 4:~Z=>~W =1
A’: 1: p~~>~q=0 = [=] = 4:~q~~>p =0
A’: 1: W~~>~Z=0 = [=] = 4:~Z~~>W =0
## ## | ## ##
B: 1: p~>q =0 = 2:~p=>~q=0 [=] 3: q=>p =0 = 4:~q~>~p =0
B: 1: W~>Z =0 = 2:~W=>~Z=0 [=] 3: Z=>W =0 = 4:~Z~>~W =0
B’: = 2:~p~~>q=1 [=] 3: q~~>~p=1
B’: = 2:~W~~>Z=1 [=] 3: Z~~>~W=1
Definicja implikacji prostej p|=>q to odpowiedź na pytanie o p:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p?
Definicja implikacji odwrotnej ~p|~>~q to odpowiedź na pytanie o ~p:
A2B2: ~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p?
Operator implikacji prostej p||=>q to układ równań logicznych:
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
Układ równań logicznych jest przemienny, stąd mamy:
Operator implikacji odwrotnej ~p||~>~q to układ równań logicznych:
A2B2:~p|~>~q=(A2:~p~>~q)*~(B2:~p=>~q) - co się stanie jeśli zajdzie ~p
A1B1: p|=>q=(A1: p=>q)*~(B1: p~>q) - co się stanie jeśli zajdzie p
Gdzie:
## - różne na mocy definicji warunku wystarczającego => i koniecznego ~>
p i q muszą być wszędzie tymi samymi p i q inaczej błąd podstawienia
|
Prawo Sowy:
Prawdziwość implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => prawdziwości wszystkich pozostałych kolumn w tabeli IP
Innymi słowy:
Po udowodnieniu iż zdanie warunkowe „Jeśli p to q” jest częścią implikacji prostej A1B1: p|=>q w logice dodatniej (bo q) nic więcej nie musimy udowadniać, bowiem mamy zdeterminowaną prawdziwość/fałszywość wszelkich zdań warunkowych „Jeśli p to q” widniejących w tabeli IP
Definicja podstawowa implikacji prostej W|=>Z w logice dodatniej (bo Z):
Kolumna A1B1:
Implikacja prosta W|=>Z w logice dodatniej (bo Z) to spełniony wyłącznie warunek wystarczający => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku.
A1: W=>Z=1 - wiara w Boga daje nam (=1) gwarancję matematyczną => zbawienia
B1: W~>Z=0 - wiara w Boga nie jest (=0) konieczna ~> dla zbawienia
A1B1: W|=>Z=(A1: W=>Z)*~(B1: W~>Z)=1*~(0)=1*1=1
Definicja implikacji odwrotnej ~W|~>~Z w logice ujemnej (bo ~Z):
Kolumna A2B2:
Implikacja odwrotna ~W|~>~Z w logice ujemnej (bo ~Z) to spełniony wyłącznie warunek konieczny ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A2: ~W~>~Z =1 - brak wiary w Boga jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla nie zbawienia
B2:~W=>~Z =0 - brak wiary w Boga nie jest (=0) wystarczający => dla nie zbawienia
Stąd:
A2B2: ~W|~>~Z = (A2: ~W~>~Z)*~(B2:~W=>~Z)=1*~(0)=1*1=1
Matematycznie zachodzi tożsamość logiczna:
A1B1: W|=>Z = A2B2:~W|~>~Z
Dowód:
A1B1: W|=>Z=(A1: W=>Z)*~(B1: W~>Z) = (A2: ~W~>~Z)*~(B2: ~W=>~Z) = A2B2: ~W|~>~Z
bo prawa Kubusia:
A1: W=>Z = A2: ~W~>~Z
B1: W~>Z = B2: ~W=>~Z
cnd
Innymi słowy:
Kolumna A1B1 opisuje nam co Chrystus może zrobić z wierzącymi (W=1), natomiast kolumna A2B2 opisuje nam co Chrystus może zrobić z niewierzącymi (~W=1)
Operator implikacji prostej W||=>Z w logice dodatniej (bo Z) to układ równań logicznych A1B1 i A2B2 dający odpowiedzi na pytania o W i ~W:
1.
Co Chrystus może zrobić z wierzącymi (W=1)?
Odpowiedź mamy w kolumnie A1B1:
Kto wierzy w Chrystusa (W=1) ma gwarancję matematyczną => zbawienia (Z=1) - mówi o tym zdanie A1.
Kolumna A1B1:
Definicja implikacji prostej W|=>Z w logice dodatniej (bo Z):
Implikacja prosta W|=>Z w logice dodatniej (bo Z) to spełniony wyłącznie warunek wystarczający => między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A1: W=>Z=1 - wiara w Boga daje nam (=1) gwarancję matematyczną => zbawienia
B1: W~>Z=0 - wiara w Boga nie jest (=0) konieczna ~> dla zbawienia
stąd:
A1B1: W|=>Z=(A1: W=>Z)*~(B1: W~>Z)=1*~(0)=1*1=1
Szczegółowa rozpiska kolumny A1B1 w zdaniach warunkowych „Jeśli p to q” jest następująca:
Chrystus:
A1.
Kto wierzy we mnie będzie zbawiony
Zdanie tożsame:
Kto wierzy we mnie (W=1) ten na 100% => będzie zbawiony (Z=1)
W=>Z =1
to samo w zapisie formalnym:
p=>q =1
Wiara w Chrystusa jest warunkiem wystarczającym => dla zbawienia
Wiara w Chrystusa daje nam gwarancję matematyczną => zbawienia
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna
Wiara w Chrystusa jest warunkiem wystarczającym => dla zbawienia … z powodu wiary w Chrystusa.
Tyko tyle i aż tyle gwarantuje nam definicja warunku wystarczającego =>.
Prawdziwy na mocy definicji obietnicy warunek wystarczający => A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie)
A1’.
Kto wierzy we mnie (W=1) ten może ~~> nie zostać zbawiony
W~~>~Z = W*~Z =0
to samo w zapisie formalnym:
p~~>~q = p*~q =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie ~~>: wierzę w Chrystusa (W=1) i nie zostanę zbawiony (Z=1)
W świecie martwym (także w matematyce) kontrprzykład A1’ jest twardym fałszem którego świat martwy nie jest w stanie złamać.
W matematyce zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = dowolne twierdzenie matematyczne znane ziemskim matematykom
W świecie żywym może się zdarzyć, że ktoś spełni warunek nagrody i tej nagrody nie dostanie (matematyczny fundament działania oszustów), bowiem człowiek ma „wolną wolę” czyli zdolność do gwałcenia wszelkich praw logiki matematycznej wyznaczanych przez świat martwy.
Zauważmy, że Chrystus z definicji podobnej wolnej woli nie ma, czyli nie może wierzącego w niego człowieka posłać do piekła. Zdanie A1’ to jedyne miejsce w całej analizie matematycznej obietnicy Chrystusa A1: W=>Z, gdzie mógłby skłamać i posłać wierzącego w niego człowieka do piekła.
Gdyby tak w istocie się stało to wiara w Chrystusa nie miałaby sensu.
Dogmat wiary wszystkich wierzących:
Chrystus, w przeciwieństwie do człowieka, nie ma prawa do kłamstwa, czyli nie może wierzącego w niego człowieka posłać do piekła.
Moja przygoda w logiką matematyczną zaczęła się od poprawnego matematycznie rozszyfrowania obietnicy Chrystusa A1: W=>Z dzięki powyższemu dogmatowi … a było to 15 lat temu.
… a jeśli kto nie wierzy Panie?
Prawo Kubusia:
A1: W=>Z = A2: ~W~>~Z
2.
Co Chrystus może zrobić z niewierzącymi (~W=1)?
Kolumna A2B2::
Definicja implikacji odwrotnej ~W|~>~Z w logice ujemnej (bo ~Z):
Implikacja odwrotne ~W|~>~Z w logice ujemnej (bo ~Z) to spełniony wyłącznie warunek konieczny ~> między tymi samymi punktami i w tym samym kierunku
A2: ~W~>~Z=1 - brak wiary w Chrystusa (~W=1) jest (=1) warunkiem koniecznym ~>
dla nie zbawienia (~Z=1)
B2: ~W=>~Z=0 - brak wiary w Chrystusa (~W=1) nie jest (=0) warunkiem wystarczającym =>
dla nie zbawienia (~Z=1)
stąd:
A2B2: ~W|~>~Z=(A2: ~W~>~Z)*~(B2: ~W=>~Z) = 1*~(0)=1*1=1
Szczegółową odpowiedź na pytanie:
„Co Chrystus może zrobić z niewierzącymi?”
mamy w kolumnie A2B2:
W przypadku niewierzących (~W=1) mamy najzwyklejsze „rzucanie monetą” w sensie „na dwoje babka wróżyła - mówią o tym zdania A2 i B2’
A1: p=>q = A2: ~p~>~q - zapis formalny
A1: W=>Z = A2: ~W~>~Z - zapis aktualny
Stąd mamy:
1: Warunek wystarczający A1: W=>Z jest spełniony na mocy definicji obietnicy.
2: Prawo Kubusia gwarantuje nam spełnienie warunku koniecznego ~> w groźbie A2: ~W~>~Z.
Dokładnie ten fakt pozwolił mi w przeszłości precyzyjnie zdefiniować groźbę.
Definicja groźby:
Jeśli dowolny warunek W to kara K
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Kolumna A2B2:
Chrystus:
A2.
Kto nie wierzy we mnie (~W=1) ten może ~> nie zostać zbawiony (~Z=1)
A2: ~W~>~Z =1
Zdanie matematycznie tożsame (na mocy definicji groźby) to:
A21.
Kto nie wierzy we mnie (~W=1) ten na 100% ~> nie zostanie zbawiony (~Z=1)
A21: ~W~>~Z =1
Brak wiary w Chrystusa jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla nie zbawienia (~Z=1) bo jak kto wierzy (W=1) ten na 100% => zostanie zbawiony (Z=1)
Prawo Kubusia samo nam tu wyskoczyło:
A2: ~W~>~Z = A1: W=>Z
Dlaczego zachodzi tożsamość zdań?
A2: ~W~>~Z = A21: ~W~>~Z?
Wynika to z definicji groźby zgodnie z którą zdanie A2=A21 musimy kodować warunkiem koniecznym ~> z prawem do aktu łaski względem groźby A2 wyrażonym prawdziwym kontrprzykładem B2’, niezależnie od tego w jak ostrej formie groźba A2=A21 będzie wypowiedziana.
Zauważmy, że na mocy powyższego w groźbie nadawca ma prawo do blefowania, czyli może wypowiedzieć groźbę w dowolnie ostry sposób.
Z faktu iż nadawca w chwili wypowiadania groźby nie zamierza jej wykonać (blef - o czym odbiorca nie wie) nie wynika iż finalnie nadawca nie może tej groźby wykonać.
Weźmy taką super groźbę Chrystusa:
Każdemu, kto mówi jakieś słowo przeciw Synowi Człowieczemu, będzie przebaczone, lecz temu, kto bluźni przeciw Duchowi Świętemu, nie będzie przebaczone (Łk 12,10)
Zauważmy, że gdyby rzeczywiście człowiek był w stanie popełnić za życia grzech przeciwko Duchowi Świętemu i Chrystus musiałby takiego nieszczęśnika posłać do piekła to „wolna wola” Chrystusa, czyli prawo do darowania dowolnej kary zależnej od nadawcy leży w gruzach … albo nasz Wszechświat jest zdeterminowany.
Definicja świata zdeterminowanego:
Jeśli ktokolwiek (łącznie z Bogiem) zna moje myśli z wyprzedzeniem to nasz Wszechświat jest zdeterminowany gdzie „wolna wola” człowieka jest picem.
Analogia do gier komputerowych:
Dzisiejsze zaawansowane gry komputerowe dają graczowi złudzenie, iż postaci w grze mają wolną wolę bo nie jest w stanie przewidzieć w 100% co postać X zrobi za chwilkę. Oczywiście nie oznacza to, że ludziki na ekranie monitora mają wolną wolę, bowiem matematycznie nie są w stanie zrobić niczego, czego nie przewidział programista piszący grę.
Podobnie jest z filmem, oglądając film pierwszy raz nie jesteśmy w stanie przewidzieć jak rozwinie się akcja filmu, co nie oznacza oczywiście iż postaci w filmie mają wolną wolę.
Zauważmy, że prawo do darowania dowolnej kary zależnej od nadawcy to fundament Biblii:
Zaprawdę, powiadam ci, jeszcze dziś będziesz ze Mną w raju. (Łk 23, 43)
W świetle powyższych rozważań grzech przeciwko Duchowi Świętemu należy uznać z blef Chrystusa, do którego ma matematyczne prawo. Zauważmy, że im ostrzej wypowiedziana groźba, tym mniejsze prawdopodobieństwo iż odbiorca spełni warunek kary - we wszelkich groźbach chodzi dokładnie o to, by odbiorca nie spełnił warunku kary.
LUB
Kolumna A2B2:
B2: ~W=>~Z =0
Fałszywy warunek wystarczający B2 wymusza prawdziwość kontrprzykładu B2’ (i odwrotnie):
B2’.
Kto nie wierzy we mnie (~W=1) ten może ~~> zostać zbawiony (Z=1)
B2’: ~W~~>Z = ~W*Z =1
Jest taka możliwość na mocy definicji groźby A2: ~W~>~Z
Zauważmy że:
A2: ~W~>~Z =1 - kto nie wierzy we mnie (~W=1), ten nie zostanie zbawiony (~Z=1)
B2’: ~W~~>Z = ~W*Z =1 - kto nie wierzy we mnie (~W=1), ten zostanie zbawiony (Z=1)
1.
W świecie żywym zdanie B2’ to piękny akt miłości względem obietnicy A1, czyli prawo do wręczenia nagrody (tu zbawienie) mimo że odbiorca nie spełnił warunku nagrody (tu nie wierzył w Chrystusa).
A1: W=>Z =1 - kto wierzy we mnie, zostanie zbawiony
2.
W świecie żywym dokładnie to samo zdanie B2’ to równie piękny akt łaski w stosunku do groźby A2, czyli rezygnacja z wykonania kary (~Z = nie zbawienie) mimo że odbiorca spełnił warunek kary wyrażony w poprzedniku zdania A2 (~W = nie wierzył w Chrystusa)
A2: ~W~>~Z =1 - kto nie wierzy we mnie (~W=1), ten nie zostanie zbawiony (~Z=1)
Podsumowanie:
I.
Wszyscy wierzący mają gwarancję matematyczną => zbawienia - mówi o tym zdanie A1.
A1.
Kto wierzy we mnie będzie zbawiony
Zdanie tożsame:
Kto wierzy we mnie (W=1) ten na 100% => będzie zbawiony (Z=1)
W=>Z =1
Wiara w Chrystusa jest warunkiem wystarczającym => dla zbawienia
Wiara w Chrystusa daje nam gwarancję matematyczną => zbawienia
II.
Z niewierzącymi Chrystus może postąpić wedle swojej „wolnej woli” tzn. dowolnego niewierzącego może umieścić w niebie, albo w piekle - nie ma tu żadnych szans, by Chrystus został matematycznym kłamcą - mówią o tym zdania A2 i B2’
A2.
Kto nie wierzy we mnie (~W=1) ten nie zostanie zbawiony (~Z=1)
~W~>~Z =1
Brak wiary w Chrystusa jest (=1) warunkiem koniecznym ~> dla nie zbawienia (~Z=1)
LUB
B2’.
Kto nie wierzy we mnie (~W=1) ten może ~~> zostać zbawiony (Z=1)
~W~~>Z = ~W*Z =1
Jest taka możliwość na mocy definicji groźby A2:
A2: ~W~>~Z=1
która jest logicznie tożsama z definicją obietnicy A1:
A1: W=>Z =1
na mocy prawa Kubusia:
A2: ~W~>~Z = A1: W=>Z
Definicja tożsamości logicznej „=”:
Prawo Kubusia:
A2: ~W~>~Z = A1: W=>Z
Prawdziwość dowolnej strony tożsamości logicznej „=” wymusza prawdziwość drugiej strony
Fałszywość dowolnej strony tożsamości logicznej wymusza fałszywość drugiej strony
Jak widzimy:
W skrajnym przypadku absolutnie wszyscy ludzie mogą wylądować w niebie (z Hitlerem na czele) i Chrystus matematycznym kłamcą nie będzie - mówią o tym zdania A2 i B2’ w naszej analizie.
Wniosek:
Zanana filozofom idea powszechnego zbawienia jest możliwa, bo ma swoje podstawy matematyczne.
[link widoczny dla zalogowanych]
Apokatastaza (od gr. apokatastasis czyli „ponowne włączenie, odnowienie” z Dz 3, 21) – końcowa i ostateczna odnowa całego stworzenia poprzez przywrócenie mu pierwotnej doskonałości i bezgrzeszności lub nawet przewyższenie tego pierwotnego stanu. Potocznie apokatastaza nazywana jest ideą pustego piekła.
12.3.1 Największe wydarzenie w historii ziemskiej matematyki
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę.
Definicja groźby:
Jeśli dowolny warunek W to kara K
W~>K =1
Dowolna groźba to warunek konieczny W~>K wchodzący w skład implikacji odwrotnej W|~>K
Zauważmy, że na mocy definicji groźby musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy karę.
Największe odkrycie w historii ziemskiej matematyki to poprawne matematycznie rozszyfrowanie znaczenia zdania z ewangelii Św. Marka - MK16.
[link widoczny dla zalogowanych]
Mk15-16:
15 I rzekł do nich: «Idźcie na cały świat i głoście Ewangelię wszelkiemu stworzeniu!
16 Kto uwierzy i przyjmie chrzest, będzie zbawiony; a kto nie uwierzy, będzie potępiony.
Matematycznie zachodzi tożsamość pojęć:
potępiony (P) = nie zbawiony (~Z)
P = ~Z
Chrystus:
A1A2 (MK16):
Kto wierzy we mnie będzie zbawiony a kto nie wierzy nie będzie zbawiony
Y = (A1: W=>Z)*(A2:~W~>~Z)
Zdanie matematycznie tożsame:
A1A2:
Kto wierzy we mnie na 100% => będzie zbawiony (A1) a kto nie wierzy na 100% ~> nie będzie zbawiony (A2)
Y = (A1: W=>Z)*(A2:~W~>~Z)
Łącznik „a” pełni tu funkcję spójnika „i”(*), zatem kodowanie zdania A1A2 jest następujące:
Y = (A1: W=>Z)*(A2: ~W~>~Z)
Uzasadnienie poprawności kodowania zdania A1A2 Chrystusa:
Zdanie A1: W=>Z na mocy definicji obietnicy to warunek wystarczający W=>Z wchodzący w skład implikacji prostej W|=>Z
Zdanie A2:~W~>~Z na mocy definicji groźby to warunek konieczny ~W~>~Z wchodzący w skład implikacji odwrotnej ~W|~>~Z
Prawo Kubusia:
A1: W=>Z = A2: ~W~>~Z
Na mocy prawa Kubusia zdanie złożone A1A2 mamy prawo zredukować do zdania prostego A1 albo do zdania prostego A2.
Przypadek 1
Dowód poprawności redukcji zdania A1A2 do obietnicy A1: W=>Z:
Y = (A1: W=>Z)*(A2: ~W~>~Z) = (A1: W=>Z)*(A1: W=>Z) = A1: W=>Z
bo prawo Kubusia:
A2:~W~>~Z = A1: W=>Z
stąd mamy zdanie proste, obietnicę A1: W=>Z logicznie tożsamą ze zdaniem złożonym A1A2.
A1.
Kto wierzy we mnie ten na 100% => zostanie zbawiony
W=>Z =1
Na mocy definicji obietnicy zdanie A1 to warunek wystarczający W=>Z wchodzący w skład implikacji prostej W|=>Z.
cnd
Przypadek 2
Dowód poprawności redukcji zdania A1A2 do groźby A2:~W~>~Z:
Y = (A1: W=>Z)*(A2: ~W~>~Z) = (A2:~W~>~Z)*(A2:~W~>~Z) = A2:~W~>~Z
bo prawo Kubusia:
A1: W=>Z = A2:~W~>~Z
stąd mamy zdanie proste, groźbę A2 logicznie tożsamą ze zdaniem złożonym A1A2.
A2.
Kto nie wierzy we mnie ten na 100% ~> nie będzie zbawiony
~W~>~Z =1
Na mocy definicji groźby zdanie A2 to warunek konieczny ~W~>~Z wchodzący w skład implikacji odwrotnej ~W|~>~Z.
cnd
Posumowanie:
W dowolnej groźbie nadawca ma prawo blefować, ale nie może być tak, że matematyka pozbawia nadawcę „wolnej woli”.
Ziemscy matematycy twierdzą, iż Chrystus wypowiadając poniższe zdanie A1B1 wypowiedział równoważność bo błędnie matematycznie kodują oba człony zdania warunkiem wystarczającym =>
Błędne kodowanie ziemskich „matematyków”:
A1A2 (MK16):
Kto wierzy we mnie będzie zbawiony a kto nie wierzy nie będzie zbawiony
Y = (A1: W=>Z)*(B2:~W=>~Z)
Prawo Kubusia:
B2: ~W=>~Z = B1: W~>Z
stąd mamy kodowanie tożsame:
W<=>Z = (A1: W=>Z)*(B1: W~>Z) =1*1 =1
Prawą stronę czytamy:
Wiara w Boga jest warunkiem koniecznym ~> i wystarczającym => dla zbawienia
W<=>Z = (A1: W=>Z)*(B1: W~>Z) =1*1 =1
Dowód iż jest to definicja równoważności znana wszystkim ludziom.
Klikamy na googlach:
„koniecznym i wystarczającym”
Wyników: 7 350
„potrzeba i wystarcza”
Wyników: 81 700
Problem w tym, że błędne kodowanie zdania A1B1 przez ziemskich matematyków pozbawia Chrystusa „wolnej woli” czyli prawa wpuszczenie do nieba choćby jednego w niego niewierzącego.
Do piekła idą zatem w 100% wszyscy niewierzący w Chrystusa: ateiści, buddyści, Żydzi, Muzułmanie, Hindusi etc
Tymczasem Biblia roi się od prawa do darowania dowolnej kary zależnej od Chrystusa:
Zaprawdę, powiadam ci, jeszcze dziś będziesz ze Mną w raju. (Łk 23, 43)
Możliwości są tylko dwie:
1.
Biblia jest do bani
2.
Logika ziemskich matematyków jest do bani
Na mocy niniejszego artykułu, ze 100% pewnością możemy stwierdzić, że od strony czysto matematycznej (algebra Kubusia) Biblia jest napisana genialnie poprawnie!
To ziemska logika „matematyczna” jest do bani!
12.3.2 Bóg nie stworzył człowieka na obraz i podobieństwo swoje
[link widoczny dla zalogowanych]
Giordano Bruno - patron odwagi cywilnej:
"Ogłaszamy cię bracie Giordano Bruno nieskruszonym, zawziętym i zatwardziałym heretykiem. Na podstawie tego podlegasz wszystkim potępieniom i karom Kościoła powszechnego" – brzmiał wyrok inkwizycji.
17 lutego 1600 roku w Rzymie zapłonął stos, który uwiecznił Giordana Bruna jako szermierza i patrona odwagi cywilnej.
Biuletyn Ritorni di Roma 19 lutego 1600 napisał: "W czwartek spalony został żywcem na Campo de Fiori zakonnik, dominikanin z Noli, niepoprawny heretyk. Z kneblem w ustach z powodu zbrodniczych słów, które wypowiadał". Tym samym Giordano Bruno stał się męczennikiem w rozwoju nauki, która ostatecznie wygrała walkę z Kościołem, feudalizmem i całą mentalnością tamtej epoki.
Gdyby to było średniowiecze, to za poniższy dowód czysto matematyczny:
Bóg nie stworzył człowieka na obraz i podobieństwo swoje
Rafał3006 spłonąłby niechybnie na stosie - na szczęście jest wiek XXI.
Rozważmy przykładowy warunek wystarczający A: p=>q rodem ze świata martwego:
A1.
Jeśli jutro będzie padało to na 100% => będzie pochmurno
P=>CH =1
Padanie w dniu jutrzejszym jest warunkiem wystarczającym => do tego aby jutro było pochmurno, bo zawsze gdy pada, jest pochmurno
Padanie w dniu jutrzejszym daje nam gwarancję matematyczną => iż będzie padało, bo zawsze gdy pada, jest pochmurno
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna =>
Padanie w dniu jutrzejszym jest warunkiem wystarczającym => do tego aby było pochmurno … z powodu że pada.
Tylko tyle i aż tyle gwarantuje definicja warunku wystarczającego =>
Prawdziwy warunek wystarczający => A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie)
A1’.
Jeśli jutro będzie padało to może ~~> nie być pochmurno
P~~>~CH = P*~CH =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie: pada (P=1) i nie jest pochmurno (~CH=1)
… o czym ekspert algebry Kubusia, 5-cio letni Jaś doskonale wie.
Wniosek:
W świecie martwym (także w matematyce) kontrprzykład A1’ jest twardym fałszem którego świat martwy (i matematyka) nie jest w stanie złamać.
Zapiszmy jeszcze raz omówioną wyżej obietnicę Chrystusa.
Chrystus:
A1.
Kto wierzy we mnie będzie zbawiony
Zdanie tożsame:
Kto wierzy we mnie (W=1) ten na 100% => będzie zbawiony (Z=1)
W=>Z =1
Wiara w Chrystusa jest warunkiem wystarczającym => dla zbawienia
Wiara w Chrystusa daje nam gwarancję matematyczną => zbawienia
Zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = Gwarancja matematyczna
Wiara w Chrystusa jest warunkiem wystarczającym => dla zbawienia … z powodu wiary w Chrystusa.
Tyko tyle i aż tyle gwarantuje nam definicja warunku wystarczającego =>.
Prawdziwy na mocy definicji obietnicy warunek wystarczający => A1 wymusza fałszywość kontrprzykładu A1’ (i odwrotnie)
A1’.
Kto wierzy we mnie (W=1) ten może ~~> nie zostać zbawiony
W~~>~Z = W*~Z =0
Niemożliwe jest (=0) zdarzenie ~~>: wierzę w Chrystusa (W=1) i nie zostanę zbawiony (~Z=1)
W świecie martwym (także w matematyce) kontrprzykład A1’ jest twardym fałszem którego świat martwy nie jest w stanie złamać.
W matematyce zachodzi tożsamość pojęć:
Warunek wystarczający => = dowolne twierdzenie matematyczne znane ziemskim matematykom
W świecie żywym może się zdarzyć, że ktoś spełni warunek nagrody i tej nagrody nie dostanie (matematyczny fundament działania oszustów), bowiem człowiek ma „wolną wolę” czyli zdolność do gwałcenia wszelkich praw logiki matematycznej wyznaczanych przez świat martwy.
Zauważmy, że Chrystus z definicji podobnej wolnej woli nie ma, czyli nie może wierzącego w niego człowieka posłać do piekła. Zdanie A1’ to jedyne miejsce w całej analizie matematycznej obietnicy Chrystusa A1: W=>Z, gdzie mógłby skłamać i posłać wierzącego w niego człowieka do piekła.
Gdyby tak w istocie się stało to wiara w Chrystusa nie miałaby sensu.
Dogmat wiary wszystkich wierzących:
Chrystus, w przeciwieństwie do człowieka, nie ma prawa do kłamstwa.
Moja przygoda w logiką matematyczną zaczęła się od poprawnego matematycznie rozszyfrowania obietnicy Chrystusa A1: W=>Z dzięki powyższemu dogmatowi … a było to 15 lat temu.
Jak widzimy, w świecie żywym mającym „wolną wolę” Chrystus bez problemu mógłby skłamać posyłając wierzącego w niego człowieka do piekła.
Problem w tym, że z definicji nie może bo wtedy wiara w Chrystusa byłaby bezsensem.
W naszym Wszechświecie zachodzi matematyczna tożsamość:
Logika matematyczna Chrystusa = Logika matematyczna świata martwego bez prawa do kłamstwa
Wniosek:
Świat martwy nie ma „wolnej woli” rozumianej jako prawo do kłamstwa, zatem Chrystus również „wolnej woli” nie ma.
Niektórzy ziemscy filozofowie zajmują się matematycznym opisem innych Wszechświatów - algebra Kubusia, logika naszego Wszechświata się tym nie zajmuje.
W naszym Wszechświecie Chrystusa obowiązuje logika matematyczna naszego Wszechświata inaczej kara (piekło) i nagroda (niebo) jest picem.
Chrystus:
A1.
Kto wierzy we mnie będzie zbawiony
W=>Z =1
Wiara w Chrystusa jest warunkiem wystarczającym => dla zbawienia
Wiara w Chrystusa daje nam gwarancję matematyczną => zbawienia
Wniosek:
W naszym Wszechświecie Chrystusa nie obowiązuje logika matematyczna identyczna z logiką matematyczną człowieka bowiem Chrystus obiecując nagrodę (tu zbawienie) na 100% => musi dotrzymać danego słowa i wręczyć nagrodę (zbawić człowieka), natomiast człowiek obiecując nagrodę może tę nagrodę wręczyć, ale nie musi jej wręczyć.
Małe, a robi fundamentalną różnicę.
Innymi słowy:
Bóg nie stworzył człowieka na obraz i podobieństwo swoje
cnd
Stąd mamy wyprowadzoną definicję „wolnej woli” w świecie żywym.
Definicja „wolnej woli” w świecie żywym:
„Wolna wola” istot żywych to zdolność do gwałcenia wszelkich praw logiki matematycznej wyznaczanych przez świat martwy (w tym przez matematykę).
„Wolna wola”, czyli prawo do kłamstwa, występuje wyłącznie w świecie żywym na mocy definicji obietnicy.
Definicja obietnicy:
Jeśli dowolny warunek W to nagroda N
W=>N =1
Dowolna obietnica to warunek wystarczający W=>N wchodzący w skład implikacji prostej W|=>N.
Zauważmy, że na mocy definicji obietnicy musimy jedynie rozstrzygnąć czy w następniku q zdania warunkowego „Jeśli p to q” mamy nagrodę.
Teoretycznie istota żywa obiecując nagrodę na mocy definicji obietnicy na 100% => musi tą nagrodę wręczyć, inaczej jest kłamcą.
Problem w tym że istota żywa, mając „wolną wolę” zdefiniowaną wyżej, może obiecaną nagrodę wręczyć, ale nie musi wręczyć.
Jeśli zdarzy się, że odbiorca spełni warunek nagrody a nadawca z premedytacją nie wręczy nagrody to nadawca będzie kłamcą - tylko tyle i aż tyle rozstrzyga logika matematyczna w obszarze świata żywego.
Powtórzmy:
Na mocy definicji „wolnej woli” nadawca wypowiadając dowolną obietnicę może wręczyć obiecaną nagrodę, ale nie musi jej wręczyć.
Wniosek:
„Wolna wola” w świecie żywym to matematyczny fundament działania wszelkiej maści oszustów - nie tylko w świecie człowieka.
Definicja „wolnej woli” istot żywych:
„Wolna wola” istot żywych to zdolność do gwałcenia wszelkich praw logiki matematycznej wyznaczanych przez świat martwy (w tym przez matematykę).
Na mocy definicji widać, że pojęcia „wolna wola” możemy używać tylko i wyłącznie w stosunku do świata żywego, bowiem wyłącznie świat żywy może gwałcić wszelkie prawa logiki matematycznej wyznaczanej przez świat martwy (w tym przez matematykę).
„Wolna wola” istot żywych może być wykorzystana w niecnych celach, czyli nadawca wypowiada obietnicę której nie zamierza spełnić, której celem jest oszukanie odbiorcy.
„Wolna wola” istot żywych jest wodą na młyn dla oszustów wszelkiej maści. Ofiary dają się oszukiwać tylko dlatego iż oszust działa tak, by ofiara nie domyślała się że jest oszukiwana.
Przykład oszustwa ze świata człowieka:
[link widoczny dla zalogowanych]
Piramida Madoffa napisał: |
Piramida Madoffa – piramida finansowa na wielką skalę stworzona przez Bernarda Madoffa, który pozyskał jako klientów banki (m. in. HSBC, Fortis, Royal Bank of Scotland, Société Générale, BNP Paribas, UniCredit, Citigroup, JP Morgan, Bank of America, UBS), firmy i instytucje (Fairfield Greenwich Group, Uniwersytet Columbia, fundację Eliego Wiesela) oraz inwestorów prywatnych do lokowania pieniędzy w jego fundusz. Kiedy pieniądze trzeba było wypłacić, płacił z pieniędzy wpłacanych przez kolejnych klientów.
Fundusz Madoffa pierwotnie inwestował głównie w papiery wartościowe i nieruchomości, jednak likwidator firmy stwierdził, że przez ostatnie 13 lat swojej działalności fundusz w ogóle nie inwestował powierzonych środków. Amerykańska Komisja Papierów Wartościowych i Giełd (SEC) otrzymywała sygnały o nieprawidłowościach w działalności Madoffa, jednak nie zapobiegła powstaniu piramidy.
Fundusz miał charakter elitarny i należały do niego również osoby ze świata biznesu, polityki, kultury - można było do niego przystąpić wyłącznie mając rekomendację, a minimalna kwota inwestycji wynosiła 10 mln dolarów. Wśród oszukanych inwestorów znaleźli się m.in. przedsiębiorca budowlany Larry Silverstein, aktorzy John Malkovich i Kevin Bacon, żona Bacona Kyra Sedgwick, fundacja należąca do Stevena Spielberga, bejsbolista Sandy Koufax, senator Frank Lautenberg. Co najmniej dziesięciu inwestorów straciło po ponad miliard dolarów, a wszyscy inwestorzy łącznie stracili ok. 35 mld dolarów.
29 czerwca 2009 Bernard Madoff, mimo przyznania się do winy oraz wyrażenia skruchy, został skazany na 150 lat więzienia
|
Także zwierzęta potrafią składać fałszywe obietnice, przykładem może tu być żółw sępi.
[link widoczny dla zalogowanych]
Żółw sępi napisał: |
Żółw sępi żywi się w zasadzie wszystkim, co uda mu się upolować. Jego silne szczęki radzą sobie nawet z muszlami dużych ślimaków oraz małży. Ofiarę wabi za pomocą mięsistego wyrostka na języku. Gdy ta znajdzie się w jego zasięgu, żółw szybko rzuca się na swą zdobycz i zaciska na niej szczęki.
|
|
|
Powrót do góry |
|
|
|
|
Nie możesz pisać nowych tematów Nie możesz odpowiadać w tematach Nie możesz zmieniać swoich postów Nie możesz usuwać swoich postów Nie możesz głosować w ankietach
|
fora.pl - załóż własne forum dyskusyjne za darmo
Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
|