[19] Логика

- Наука о формах, законах и правилах правильного мышления и вывода истинных заключений.

Логика изучает способы построения правильных умозаключений и аргументов, выявляя ошибочные рассуждения и неправильные выводы.

Основные направления логики

  • Классическая логика
    • Формальная логика Аристотеля (силлогистика)
    • Традиционная логика, основанная на понятиях, суждениях и выводах
  • Современная символическая логика
    • Исчисление высказываний (пропозициональная логика)
    • Исчисление предикатов (предикатная логика)
  • Модальные логики
    • Временная логика (рассматривает временные отношения)
    • Деонтическая логика (нормы и обязанности)
    • Эпистемическая логика (логика знания и убеждения)

Формы мысли в классической логике

  • Понятие
    • Единичное понятие (конкретный объект)
    • Общее понятие (класс объектов)
    • Отрицательное понятие (указывающее на отсутствие признака)
  • Суждение
    • Категорическое суждение ("Все люди смертны")
    • Гипотетическое суждение ("Если пойдет дождь, то земля станет мокрой")
    • Дизъюнктивное суждение ("Или идет снег, или светит солнце")
  • Умозаключение
    • Дедуктивное (от общего к частному)
    • Индуктивное (от частного к общему)
    • Аналогия (на основании сходства выводов)

Принципы логики

  • Принцип непротиворечия
    Одно утверждение не может быть одновременно истинным и ложным.
  • Принцип исключенного третьего
    Любое утверждение либо истинно, либо ложно, промежуточных состояний нет.
  • Принцип достаточного основания
    Каждое утверждение должно иметь основание для своего принятия.

Применение логики

  • Философия и науки
    Логика лежит в основе философского анализа и научного метода познания.
  • Юридическая практика
    Важна для правильной интерпретации законов и составления убедительной аргументации.
  • Компьютерные технологии
    Базируется на булевой алгебре и используется в разработке алгоритмов и программировании.
  • Психология и когнитивные исследования
    Изучение мыслительных процессов и формирование верных решений.
Проблемы и ограничения логики

Парадоксы:
Например, парадокс лжеца ("Это предложение ложно") нарушает принципы непротиворечия.

Неполнота системы:
Теорема Гёделя показывает, что любая достаточно сложная система аксиом неполна и допускает утверждения, которые невозможно доказать внутри самой системы.

Интерсубъективность:
Сложность согласования взглядов и убеждений разных субъектов, особенно в гуманитарных науках.
Логика

Играет ключевую роль в формировании рационального мышления и принятии обоснованных решений.


Ее изучение способствует развитию критического мышления, способности анализировать ситуации и строить правильные аргументы.

Логика в информатике

  • Основные понятия логики
    • Логика — наука о формах и способах мышления, в информатике — основа построения алгоритмов и вычислений.
    • Высказывание (суждение) — повествовательное предложение, которое может быть истинным или ложным.
    • Истинное значение (логическое значение) — значение высказывания: истина (1, true) или ложь (0, false).
    • Логическая переменная — переменная, принимающая значения 0 или 1.
    • Логическое выражение — выражение, составленное из логических переменных и операций, результат которого — истина или ложь.
  • Логические операции (булевы операции)
    • Инверсия (логическое НЕ, ¬, NOT) — операция, меняющая значение на противоположное. Пример: ¬A = 1, если A = 0.
    • Конъюнкция (логическое И, ∧, AND) — операция, дающая 1, только если оба операнда 1.
    • Дизъюнкция (логическое ИЛИ, ∨, OR) — операция, дающая 0, только если оба операнда 0.
    • Исключающее ИЛИ (XOR, ⊕) — операция, дающая 1, если значения операндов различны.
    • Импликация (следование, →) — ложна только тогда, когда из истины следует ложь.
    • Эквивалентность (равносильность, ↔, ≡) — истина, если оба операнда имеют одинаковое значение.
  • Таблицы истинности
    • Таблица истинности — таблица, показывающая все возможные значения логического выражения при всех комбинациях входных переменных.
    • Используется для анализа и построения логических функций.
  • Законы и свойства логики (законы булевой алгебры)
    • Закон двойного отрицания: ¬(¬A) = A
    • Закон исключённого третьего: A ∨ ¬A = 1
    • Закон противоречия: A ∧ ¬A = 0
    • Коммутативность: A ∧ B = B ∧ A; A ∨ B = B ∨ A
    • Ассоциативность: (A ∧ B) ∧ C = A ∧ (B ∧ C)
    • Дистрибутивность: A ∧ (B ∨ C) = (A ∧ B) ∨ (A ∧ C)
    • Законы де Моргана:
    ¬(A ∧ B) = ¬A ∨ ¬B
    ¬(A ∨ B) = ¬A ∧ ¬B

    • Закон поглощения: A ∨ (A ∧ B) = A
  • Логические функции и формы
    • Логическая функция — функция, принимающая и возвращающая логические значения.
    • Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ) — представление функции как дизъюнкции минтермов (элементарных конъюнкций).
    • Совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ) — представление функции как конъюнкции макстермов (элементарных дизъюнкций).
  • Применение логики в информатике
    • Алгебра логики (булева алгебра) — раздел математики, изучающий логические операции и функции.
    • Логические элементы (вентили) — электронные схемы, реализующие базовые логические операции (AND, OR, NOT и др.).
    • Цифровая схема — схема, построенная из логических элементов для выполнения вычислений.
    • Условный оператор — конструкция в языках программирования (if, else), основанная на логических выражениях.
    • Логическое условие — выражение, используемое для принятия решений в алгоритмах и программах.
    • Булев тип данных (boolean) — тип данных, принимающий значения true или false.
  • Дополнительные термины
    • Предикат — логическая функция от одного или нескольких аргументов (используется в логике предикатов).
    • Кванторы:
    Квантор всеобщности (∀) — «для всех»
    Квантор существования (∃) — «существует хотя бы один»

    • Логическое следствие — утверждение, которое обязательно истинно, если истинны посылки.
    • Тавтология — логическое выражение, всегда истинное.
    • Противоречие — логическое выражение, всегда ложное.