이산수학 | 일관성, 논리적 동등, 드모르간 법칙 등
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이산수학 | 일관성, 논리적 동등, 드모르간 법칙 등

일관성 (Consistent)

명제 변항에 진리값을 할당해 각 명제가 모두 참이 되도록 할 수 있는 경우, 명제 목록은 일관성(consistent)있다.

예졔

세가지 명제가 주어진다.

  • “메시지는 저장되거나 재전송된다”
  • “메시지는 저장되어있지 않다”
  • “메시지가 저장된다면, 재전송된다”

p 는 “메시지가 저장된다”를 나타내고, q는 “메시지가 재전송된다”를 나타낸다면 각 명제는 이렇게 작성할 수 있다.

  • p ∨ q
  • ¬p
  • p → q

이 명제 목록은 p가 거짓, q가 참일 경우 모두 참이 된다. 따라서 이 목록은 일관성있다.

만약 여기서 “메시지가 재전송되지 않음” 명제가 추가된다면?

다음 명제가 추가된다.

  • ¬q

이 경우 변항이 어떤 진리값을 가지더라도 만족하는 할당이 없으므로 일관성을 가지지 않는다.


항진명제, 항위명제, 우발성명제 (tautology, contradiction, contingency)

  • 항진명제(tautology) : 항상 참인 명제
    • ex. p ∨ ¬p
  • 항위명제(contradiction) : 항상 거짓인 명제
    • ex. p ∧ ¬p
  • 우발성명제(contingency) : 항진명제, 항위명제가 아닌 명제
    • ex. p

논리적 동등 (Logically Equaivalent)

p ↔ q 가 항진명제(tuatology)라면, pq는 논리적으로 동등(Logically Equaivalent)하다.

이런 논리적 동등을 p ⇔ q 또는 p ≡ q 로 쓴다.

Key logical Equaivalences

Identity Laws (항등 법칙)

  • p ∧ T ≡ p
  • p ∨ F ≡ q

Domination Laws (지배 법칙)

  • p ∨ T ≡ T
  • p ∧ F ≡ F

Idempotent laws (멱등 법칙)

  • p ∨ p ≡ p
  • p ∧ p ≡ p

Double Negation Law (이중 부정 법칙)

  • ¬(¬p) ≡ p

Negation Laws (부정 법칙)

  • p ∨ ¬p ≡ T
  • p ∧ ¬p ≡ F

Commutative Laws (교환 법칙)

  • p ∧ q ≡ q ∧ p
  • p ∨ q ≡ q ∨ p

Associative Laws (결합 법칙)

  • (p ∧ q) ∧ r ≡ p ∧ (q ∧ r)
  • (p ∨ q) ∨ r ≡ p ∨ (q ∨ r)

Distributive Laws (분배 법칙)

  • (p ∨ (q ∧ r)) ≡ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r)
  • (p ∧ (q ∨ r)) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)

Absorption Laws (흡수 법칙)

  • p ∨ (p ∧ q) ≡ p
  • p ∧ (p ∨ q) ≡ p

(Involving Conditional Statements)

  • p → q ≡ ¬p ∨ q
  • p → q ≡ ¬q ∨ ¬p
  • p ∨ q ≡ ¬p → q
  • p ∨ q ≡ ¬(p → ¬q)
  • ¬(p → q) ≡ p ∧ ¬q
  • (p → q) ∧ (p → r) ≡ p → (q ∧ r)
  • (p → q) ∨ (p → r) ≡ p → (q ∨ r)
  • (p → r) ∧ (q → r) ≡ (p ∨ q) → r
  • (p → r) ∨ (q → r) ≡ (p ∧ q) → r

(Involving Biconditional Statements)

  • p ↔ q ≡ (p → q) ∧ (q → p)
  • p ↔ q ≡ ¬p ↔ ¬q
  • p ↔ q ≡ (p ∧ q) ∨ (¬p ∧ ¬q)
  • ¬(p ↔ q) ≡ p ↔ ¬q

드모르간 법칙 (De Morgan’s laws)

논리곱의 부정은 각각 부정의 논리합과 같다

논리합의 부정은 각각 부정의 논리곱과 같다

  • ¬(p ∧ q) ≡ ¬p ∨ ¬q
  • ¬(p ∨ q) ≡ ¬p ∧ ¬q

충족 가능성 (Propositional satisfiability)

명제를 참으로 만드는 변항의 진리값이 존재할 때, 복합 명제는 satisfiable하다고 한다.

그렇지 않은경우, unsatisfibale하다.

명제의 부정이 항진 명제(tautology)라면, 그 명제는 unsatisfibale하며 그 역도 성립한다.

WIP

진리표 조합

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