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【月谈逻辑01】用韦恩图理解命题的与或非

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大家都知道思考集合问题的时候韦恩图是个好东西,实际上,对于命题的各种与或非运算,用韦恩图来理解同样会很直观。
当初学到集合的交并补运算和逻辑与或非的时候,我就注意到集合运算和逻辑运算法则完全雷同,交=与,并=或,非=补,于是我在处理逻辑与或非运算的时候,直接当成集合运算,进而用韦恩图思考,抽象的逻辑问题会变得形象很多。
现在先来喵喵集合运算跟逻辑运算之间的基情。
下面这段如果学过逻辑真值表的会比较好理解点(看不懂就略过吧,我说的不好,吧友也可以自己想想集合运算和逻辑运算的关系,欢迎补充意见~)。
对于n个命题的一个运算F(a1,a2,...,an),考虑n个集合的韦恩图(A1,A2,...,An),这里统一用小写字母表示命题,大写字母表示对应的集合。
n个命题共有2^n种真值结果,所谓的真值结果是指诸如“a1为真,a2为假,a3假,...”这样的一个结果;而n个集合的韦恩图刚好也被分成2^n个区域,某个区域表示着“在A1内,在A2外,在A3外...”!
显然,我们可以把这2^n个结果和2^n个区域建立一个对应关系,结果的ai为真那么其对应的区域就在Ai内!
那么,(a1且a2),其实是表示满足“a1为真,a2为真,...”的共2^(n-2)个结果集合,对应着韦恩图上满足“在A1内,在A2内”的区域,也就是A1交A2;
(a1或a2),是表示满足“a1为真...”或满足“a2为真...”的结果集合,对应着韦恩图上满足“在A1内”或在“A2内”的区域,也就是A1并A2;
非a1显然就是对应A1的补集。
理论说完了,看不太明白不要紧(我自己都感觉没说明白),重要的是结论:
命题的与或非运算等价于集合的交并补运算,把命题运算看成是集合运算,然后就可以亮出你的韦恩图来理解。
好了,现场实践下,求证:(非a 或 b) 且 (!b或a) = (非a且非b)或(a且b)
吧友试试不用韦恩图来证明这个等式,估计没学过逻辑化简的吧友死一堆脑细胞都整不出来。
现在跟我一起用牛逼的韦恩图秒杀此题,画下韦恩图就知道两者的结果都是如下的红色部分:


1楼2014-08-14 23:01回复
    !b是非b的意思


    2楼2014-08-14 23:02
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      3楼是我的,给楼主一个赞。


      来自Android客户端3楼2014-08-14 23:47
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        我越来越不理解逻辑里的‘’或‘’了,请教下,像‘’A→B‘’等价与‘’~A或B‘这样的结论能画出类似的图来吗?’


        IP属地:江苏来自手机贴吧4楼2014-08-15 10:57
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          嗯嗯顶~


          IP属地:河北5楼2014-08-15 11:29
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            我越来越不理解逻辑里的‘’或‘’了,请教下,像‘’A→B‘’等价与‘’~A或B‘这样的结论能画出类似的图来吗?’
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            左边的圈表示A,右边表示B,1表示A真B假,2表示A真B真,3为A假B真,4为A假B假
            首先,把“若A则B”理解成如下(至于为什么能这么理解之后再说)
            如果A为真,那么B也要真;如果A为假,那么B可能真也可能假。(*)
            按照(*)的理解,1不符合,因为1中A真B假,2符合,3和4都符合,所以“若A则B”对应的区域是2或3或4,而“非A或B”显然也是对应2或3或4。
            至于为什么“若A则B”能理解成(*)呢,当我说“如果今天下雨,那么我就不外出”这句话时,我其实只是对“下雨了”这种情况断言,如果实际没有下雨,我无论是否外出我都没有说谎,所以当我说“若A则B”时,隐藏着“若非A那么B怎么样都行”的意思,所以“若A则B”理解成(*)是合理的。当然语言本身也是一种其实也是一种约定,当我说“如果今天下雨,那么我就不外出”,很可能会有人认为我还包含着潜意思“如果不下雨,我就外出”,也即认为“若A则B”是
            如果A为真,那么B也为真;如A为假,那么B为假(#)
            显然,从语言本身的逻辑上看,若A则B,我就是针对A为真的情况作了判断,A为假的情况我不做任何判断,而(#)强行给我加了个针对A为假的情况的判断,显然(#)这种理解不是由语言本身的逻辑而来的,而更多是一种经验。


            6楼2014-08-15 22:11
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              我还以为A→B是这样的关系呢,这样不对吗?


              IP属地:江苏7楼2014-08-15 23:53
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                然后就是~A或B了,你看,按这个图,~A或B 是 包含有~B这个部分的,就是这个让我困惑。
                ————————————————————————————————————
                @angelycs
                我画的图是从一般的韦恩图中找出满足“若A则B”的区域,而你这个图是我那图中取出满足的区域(2,3,4),也就是说,你这个图所有区域都是满足的,已经去掉了我图里的区域1(~B且A),所以你这个图的~B相当于是(~B且~A),也就是我图的区域4.
                这两种画法思路稍有不同,但结果都是一样的,我的画法是先画出两命题所有可能的关系,然后根据“若A则B“这个命题找出满足的关系;而你的图是直接根据”若A则B”画出A与B的关系,所以你图所有区域都是符合“若A则B”关系,已经包含了A和B的一些关系限制,故~B已经包括了~A。


                8楼2014-08-16 14:21
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                  那根据图,若A则B↔非(A且非B)的样子......
                  那若(非A或非B)则(A且非B)
                  法一:枚举法
                  若A为真,B为真,条件不满足。
                  若A为假,B为真,条件满足,则结论:A为真,B为假,矛盾。
                  若A为真,B为假,条件满足,则结论:A为真,B为假,符合。
                  若A为假,B为假,条件满足,则结论:A为真,B为假,矛盾。
                  明显等于(A且B)或(A且非B)。
                  法二:枚举二
                  若条件满足,则得出(非A或非B)且(A且非B)
                  则A且非B。
                  若条件不满足,则A且B。
                  明显等于(A且B)或(A且非B)
                  法三:化简法:
                  已知:若A则B↔非(A且非B)①
                  非(A且B)↔(非A)或(非B)②
                  非(A或B)↔(非A)且(非B)③
                  根据①,原命题
                  ↔非((非A或非B)且(非(A且非B)))
                  根据③,上式
                  ↔非(非A且非B)且((非A)或B))
                  根据③,上式
                  ↔非(非A且非B)或非(非A或B)
                  根据②,③,上式
                  ↔(A或B)或(A且非B)
                  为什么和明显分类的方法有出入呢?
                  能用图来表示解题过程咩?


                  IP属地:北京9楼2014-08-16 19:17
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                    A→B,满足这一关系的AB可以是这样的(也只能是这样的)

                    而~A或B,它的图可以是这样的:

                    看上去,两者并不能“等价”。
                    也许问题还是出在“等价” 理解上。


                    IP属地:江苏10楼2014-08-17 16:30
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                      换个角度看,F(A,B)这个运算看成是描述A,B的关系以及与空集,全集之间的关系。
                      比如,6楼的图中,结果为2表示(下面没特别说明为空集的都不是空集)
                      A=B,~A为空集;
                      结果为2并3表示
                      A包含于B,~B为空集。
                      结果为3表示:
                      A为空集,~B为空集
                      结果为1并3表示:
                      A与B没有交集,~A且~B为空集。
                      对于“若A则B”,表示的是
                      A包含于B(跟你的上图一样)(也就是6楼图的2,3,4表示的关系)
                      而“非A或B”,结果也是2,3,4.
                      好了,为什么你的下图表示的关系不一样呢?
                      你的下图先不看”非A或B“这个描述表示的关系,其本身就已经描述了”A和B没有交集“这个关系,自然结果就不一样。


                      12楼2014-08-17 18:57
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                        补充楼上,在没有任何关系描述前,表示的就是1,,2,3,4,也就是各个区域都非空。


                        13楼2014-08-17 19:00
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                          感觉楼主的集合出问题


                          来自iPhone客户端14楼2014-08-19 13:25
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                            集合运算、真值运算,二者形似但不同。不可混淆。


                            IP属地:北京15楼2014-09-06 23:48
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                              集合运算、真值运算,二者形似但不同。不可混淆。
                              Venn图可以图解集合运算,不能图解真值运算。
                              真值运算必须用真值表图解。


                              IP属地:北京16楼2014-09-06 23:51
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