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CAICP-E · 数学基础 / Wiki

逻辑与矛盾

并且、或者、不是。找出两句没法同时为真的话。

它是什么

逻辑管几句话怎样组合,以及会不会打架。命题是一句能判断真假的话。

「今天星期二」是命题。「你好好看」太含糊,先不拿来做逻辑运算。

把几个命题接起来,要用与、或、非。中文里常说并且、或者、不是;英文里常说 AND、OR、NOT。

接完以后,有时会发现两句话在打架。那就是矛盾:两句没法同时为真。

教室座位如果每人一个,还多出来空座位,就不能同时说「全班都到了」。「全到了」排除缺席,「还有空座位」表示有人没坐在这儿。同一时间,这两句不能一起当真。

名字从哪来

很久以前,亚里士多德就说过:同一件事,不能同时既是又不是。这是矛盾律的朴素说法。

十九世纪,英国学者乔治·布尔(George Boole)把并且、或者、不是写成一套运算,后来叫布尔代数。电脑内部的开关,开或关,非常适合这套运算。今天的搜索框、游戏通关条件、机房门口的规则,都还在用。

所以逻辑不只是辩论课,它也是机器用来组合判断的语言。小学生先会读人话里的与、或、非,再去认矛盾。

路易斯·卡罗写《爱丽丝镜中奇遇》时,常常拿逻辑开玩笑。和家长一起读,可以停下来问:这两句能同时真吗?

它怎么工作

意思整句为真的条件
与 / 并且 / AND两件都要成立两件都真
或 / 或者 / OR至少一件成立有一件真就行
非 / 不是 / NOT把原话反过来原话为假时,非为真

交作业并且带课本,才能进机房。这是「与」。只交作业,不带课本,不能进;两件都做到,才能进。

坐地铁或坐公交,都能到校。这是「或」。只要一种方式成立,整句就真。

不是下雨天。这是「非」。原话「今天下雨」若为假,「不是下雨天」就为真。

题目可能同时出现与、或、非。要先圈出连接词,再逐句判断真假。

例如:交作业与带笔,或老师特许。

拆开看:

  • 左边一块是「与」:作业和笔都要有
  • 整句再和「老师特许」做「或」

所以两条路都能进机房:东西带齐,或者老师特许。只交作业、没有笔、也没有特许,仍不能进。

不要看见一个「或」就忽略「与」。谁和谁连接,要看清楚。

矛盾是两句话没法同时为真。

  • 小晨在教室里
  • 小晨不在教室里

同一件事的正反面同时出现,不能都真。

隐蔽一点的例子:

  • 全班都到齐了
  • 教室里还有空座位

在「一人一座、没有外人」的约定里,这两句打架。全到齐排除了空着的位子;再出现空座位,就自相矛盾。

灯开着,和灯关着,也是矛盾。同一盏灯不能既开又关。

不是所有不一样的话都叫矛盾。「小安在教室」和「小柏在操场」可以同时真。它们说的不是同一人同一事的正反面。

生活里在哪里

  • 机房、实验室门口的进入条件
  • 游戏通关:收集钥匙并且打败守卫,或者找到暗门
  • 搜索:包含「猫」并且不包含「漫画」
  • 值日:开门或者留钥匙,不能两件都不做还宣称完成
  • 三段论 一起检查:规则本身有没有打架

场景建模 的规则里,常常出现并且、或者。云多并且风大,才预测下雨。写规则时,连接词一错,判断全错。

方程 管两边一样重,逻辑管几句话能不能一起真。一个管数量,一个管对错。

和相近概念的差别

名称它在问
与 / 或 / 非几句话怎样组合
矛盾两句能不能同时为真
三段论两句已知能否推出第三句
顺序流程先做什么后做什么
特征格子里填什么

顺序流程 说先后,逻辑说真假组合。可以先按步骤读每一小句,再按与或非往上合。

三段论关心「推得对不对」,矛盾关心「说得拢不拢」。先发现打架,再谈能不能推。

常见误会

误会 1:把「或」当成「与」,两件都要。

地铁或公交,坐一种就到。

误会 2:把「与」当成「或」,只做一件就宣称成功。

作业和课本都要,少一件不行。

误会 3:看见两句不同,就判矛盾。

不同不等于打架。要看是不是同一件事的正反面。

误会 4:忽略「非」,把原话和反过来的话当成同一句。

「下雨」和「不是下雨」正好相反,不能当同一句用。

想知道更多

  • 书:路易斯·卡罗《爱丽丝镜中奇遇》(和家长一起读)。里面的对话常常把并且、或者、不是拧成玩笑。
  • 故事:福尔摩斯探案。观察和排除时,也在问:哪两句不能同时成立。
  • 活动:CS Unplugged《不插电的计算机科学》。用举手、坐下表示真假,给并且、或者做身体运算。
  • 电影:《隐藏人物》(Hidden Figures)。和家长一起看计算步骤怎样被检查,避免自相矛盾的结果。

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