(01)
「論理和」と「排他的論理和」の違いは何ですか?
「論理和」では、2つの条件の内の、「両方とも偽である場合には偽」となり、
「排他的論理和」では、2つの条件の内の、「両方とも偽である場合には偽」となり、「両方とも真である場合にも偽」となります。
然るに、
(02)
①(二郎は一郎の弟であって、)尚且つ(二郎は三郎の兄である)。
②(二郎は花子の弟であって、)尚且つ(二郎は花子の兄である)。
において、
① は、「真であることが、 可能」であるが、
② は、「真であることは、不可能」である。
従って、
(01)(02)により、
(03)
例えば、
①(二郎は一郎の弟であるか、)または(二郎は三郎の兄である)。
②(二郎は花子の弟であるか、)または(二郎は花子の兄である)。
において、
① は、「 論理和」であって、
② は、「排他的論理和」である。
従って、
(01)(02)(03)により、
(04)
① Pであって、その上、Qである。
② Pでないが、ただし、Qである。
③ Pであるが、ただし、Qではない。
④ Pでなくて、その上、Qでもない。
において、すなわち、
① P& Q
② ~P& Q
③ P&~Q
④ ~P&~Q
において、
④ だけが、偽であるのが「 論理和」であって、
①と④ の2つが偽であるのが「排他的論理和」である。
従って、
(04)により、
(05)
「排他的論理和」は、「①の否定と、④の否定の、連言」、すなわち、
⑤ ~(P&Q)&~(~P&~Q)
という風に、書くことが出来る。
然るに、
(06)
(ⅰ)
1 (1)~(P& Q) A
2 (2) P A
3(3) Q A
23(4) P& Q 23&I
123(5)~(P& Q)&
(P& Q) 14&I
12 (6) ~Q 3RAA
1 (7) P→~Q 26CP
(ⅱ)
1 (1) P→~Q A
2(2) P& Q A
2(3) P 2&E
12(4) ~Q 13MPP
2(5) Q 2&E
12(6) ~Q&Q 45&I
1 (7)~(P& Q) 26RAA
従って、
(06)により、
(07)
① ~(P& Q)
② P→~Q
において、すなわち、
①(Pであって、Qである)ということは無い。
② Pであるならば、Qでない。
において、
①=② である。
従って、
(07)により、
(08)
① ~(~P&~Q)
② ~P→ Q
において、すなわち、
①(Pでなくて、Qでない)ということは無い。
② Pでないならば、Qである。
において、
①=② である。
従って、
(05)(08)により、
(09)
「排他的論理和」として、
⑤ ~(P& Q)&~(~P&~Q)
⑥ (P→~Q)& (~P→ Q)
において、
⑤=⑥ である。
然るに、
(10)
「交換法則」により、
① P& Q
② ~P& Q
③ P&~Q
④ ~P&~Q
⑤ Q& P
⑥ ~Q& P
⑦ Q&~P
⑧ ~Q&~P
により、それぞれ、
①=⑤ であって、
②=⑥ であって、
③=⑦ であって、
④=⑧ である。
従って、
(09)(10)により、
(11)
⑤ ~(P& Q)&~(~P&~Q)
⑥ (P→~Q)& (~P→ Q)
という「排他的論理和」は、「交換法則」により、それぞれ、
⑤ ~(Q& P)&~(~Q&~P)
⑥ (Q→~P)& (~Q→ P)
という「論理式」に、「等しい」。
従って、
(11)により、
(12)
⑤ ~(P& Q)&~(~P&~Q)
⑥ (P→~Q)& (~P→ Q)
という「排他的論理和」は、
⑦ (P→~Q)&(~P→Q)&(Q→~P)&(~Q→P)
という、「4つの仮言命題の、連言」に「等しい」。
然るに、
(13)
(ⅴ)
1 (1) ~(~P&~Q) A
2 (2) ~( P∨ Q) A
3 (3) P A
3 (4) P∨ Q 3∨I
23 (5) ~( P∨ Q)&
( P∨ Q) 24&I
2 (6) ~P 35RAA
7(7) Q A
7(8) P∨ Q 7∨I
2 7(9) ~( P∨ Q)&
( P∨ Q) 28&I
2 (ア) ~Q 79RAA
2 (イ) ~P&~Q 6ア&I
12 (ウ) ~(~P&~Q)&
(~P&~Q) 1イ&I
1 (エ)~~( P∨ Q) 2ウRAA
1 (オ) P∨ Q エDN
(ⅵ)
1 (1) P∨ Q A
2 (2) ~P&~Q A
3 (3) P A
2 (4) ~P 2&E
23 (5) P&~P 34&I
3 (6) ~(~P&~Q) 25RAA
7(7) Q A
2 (8) ~Q 2&E
2 7(9) Q&~Q 78&I
7(ア) ~(~P&~Q) 29RAA
1 (イ) ~(~P&~Q) 1367∨E
従って、
(13)により、
(14)
⑤ ~(~P&~Q)
⑥ P∨ Q
において、
⑤=⑥ は、「ド・モルガンの法則」である。
従って、
(12)(14)により、
(15)
「排他的論理和」として、
⑤ ~(P& Q)&( P∨Q)
⑦ (P→~Q)&(~P→Q)&(Q→~P)&(~Q→P)
において、
⑤=⑦ である。
従って、
(16)
「日本語」で言うと、「排他的論理和」として、
⑤(Pであって、尚且つ、Qである)ということはないが、(Pであるか、または、Qである)。
⑦(Pであるならば、Qではなく)、(Pでないならば、Qであり)、(Qであるならば、Pではなく)、(Qでないならば、Pである)。
において、
⑤=⑦ である。
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