2025年12月14日日曜日

論理和と排他的論理和の違いは何ですか?

(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、「両方ともである場合には」となり、
排他的論理和」では、2つの条件の内の、「両方ともである場合には」となり、「両方ともである場合にも」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、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、であるのが「   論理和」であって、
①と④ の2つであるのが「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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