Tavtologiya
17
. Tabiiyki, berilgan formula uning tarkibida qatnashuvchi elementar
mulohazalarning mumkin bo‘lgan barcha qiymatlar satrlari ucnun turli qiymatlar, jumladan, faqat ch
yoki faqat yo qiymat qabul qilishi mumkin.
1- t a ’ r i f . Tarkibidagi elementar mulohazalarning mumkin bo‘lgan barcha qiymatlar
satrlarida faqat ch qiymat qabul qiluvchi formula tavtologiya deb ataladi.
1- jadval
x
y
y
x
)
(
y
x
x
y
y
x
x
)
(
yo
yo
ch
yo
ch
yo
ch
ch
yo
ch
ch
yo
yo
yo
ch
ch
ch
ch
ch
ch
Tavtologiya iborasi o‘rnida aynan chin yoki doimo chin formula iborasi ham qo‘llanilishi
mumkin. Tavtologiya, ko‘pincha,
J
yoki 1 bilan belgilanadi. Aynan chin formula, uning tarkibida
ishtirok etuvchi o‘zgaruvchilarning qiymatlariga bog‘liq bo‘lmay, faqat bitta (ch) qiymat qabul
qiladi.
Berilgan formula tavtologiya bo‘lishi yoki bo‘lmasligi, odatda, uning qiymatlar jadvali
vositasida aniqlanadi.
1- m i s o l .
y
y
x
x
D
)
(
formula tavtologiyadir. Bu tasdiqning
to‘griligini tekshirish uchun 1- jadvalni (
D
formulaning qiymatlar jadvalini) tuzamiz.
Berilgan
D
formula uning tarkibida qatnashuvchi
x va
y
elementar mulohazalarning mumkin
bo‘lgan hamma qiymatlar satrlarida faqat ch qiymat qabul qilgani uchun, u tavtologiyadir, ya’ni
J
y
y
x
x
)
(
. ■
2- m i s o l . Berilgan
z
y
x
y
x
B
)
(
)
(
formulani tekshirish uchun uning chinlik
jadvalini tuzamiz (2- jadvalga qarang).
2- jadval
x
y
z
x
y
x
y
x
)
(
)
(
y
x
y
x
B
yo
yo
yo
ch
ch
ch
ch
yo
yo
yo
ch
ch
ch
ch
ch
ch
yo
ch
yo
ch
ch
ch
ch
yo
yo
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
yo
yo
yo
yo
yo
ch
yo
ch
yo
ch
yo
yo
yo
ch
ch
ch
ch
yo
yo
ch
ch
ch
yo
17
Bu so‘z yunoncha ταύτό (shuning o‘zi) va λέγείν (so‘z) so‘zlaridan tuzilgan bo‘lib, “ταυτολογία” shuning o‘zini
so‘zlayman ma’nosini beradi.
ch
ch
ch
yo
ch
ch
ch
ch
2- jadvaldan ko‘rinib turibdiki,
J
y
x
y
x
)
(
)
(
, lekin
B
J
. ■
Aynan chin formulalar mantiqda katta ahamiyatga ega bo‘lib, ular mantiq qonunlarini
ifodalaydi. Shu sababli, mantiq algebrasida yechilish muammosi deb yuritiluvchi chekli miqdordagi
amal yordamida berilgan ixtiyoriy mantiqiy formulaning aynan chin yoki aynan chin emasligini
aniqlash masalasi dolzarb muammo hisoblanadi. Yechilish muammosi faqat mulohazalar algebrasi
uchungina emas, balki boshqa mantiqiy sistemalar uchun ham qo‘yilishi mumkin. Yechilish
muammosi mulohazalar algebrasi uchun ijobiy hal etiladi (ushbu bobning 5- paragrafiga qarang).
Tabiiyki, yechilish muammosini turli usullar yordamida hal qilish mumkin. Bunday usullarni
yechuvchi usullar deb ataymiz. Yechuvchi usul iborasi o‘rnida yechish protsedurasi yoki yechish
algoritmi iboralari ham qo‘llanilishi mumkin.
Yechish protsedurasi sifatida chinlik jadvalini qo‘llashga asoslangan usulni olish mumkin,
chunki chinlik jadvali har bir muayan formula uchun yechilish muammosini to‘liq hal qilish
imkonini beradi. Agar berilgan formulaga mos keladigan chinlik jadvalning oxirgi ustunida faqat ch
bo‘lsa, u holda bu formula aynan chin, agar oxirgi ustunda hech bo‘lmaganda bitta yo bo‘lgan holda
esa formula aynan chin emas bo‘ladi. Tabiiyki, amalda bu usulni har doim ham qo‘llab
bo‘lavermaydi, chunki u quyidagi asosiy kamchilikka ega. Agar berilgan formulada
n ta elementar
o‘zgaruvchi mulohazalar qatnashsa, u holda bu formulaning chinlik jadvali
n
2 ta satrga ega bo‘ladi
va
n ning yetarli katta qiymatlarida bu yechish protsedurasini, hattoki, komp’yuter yordamida ham
oxiriga yetkazib bo‘lmaydi. Lekin, prinsip jihatdan olganda, “chinlik jadvalini qo‘llashga asoslangan
usul yordamida chekli miqdordagi amallar bajarib yechilish muammosini hal qilish mumkin” degan
tasdiq to‘g‘ridir. Ushbu bobning keyingi paragraflarida boshqa bir yechuvchi protsedurani
keltiramiz. Bu yechuvchi protsedura berilgan formulani normal shaklga keltirish usuliga asoslangan.
Normal shakllar matematik mantiqning boshqa masalalarida ham ishlatiladi.
Aynan yolg‘on formulalar. Formula uning tarkibida ishtirok etuvchi elementar
mulohazalarning mumkin bo‘lgan barcha qiymatlar satrlari ucnun faqat yo qiymat qabul qilishi ham
mumkin.
2- t a ’ r i f . Tarkibidagi elementar mulohazalarning mumkin bo‘lgan barcha qiymatlar
satrlarida faqat yo qiymat qabul qiluvchi formula aynan yolg‘on (doimo yolg‘on) yoki
bajarilmaydigan formula deb ataladi.
1- va 2- ta’riflardan yaqqol ko‘rinib turibdiki, aynan yolg‘on formula tavtologiyaning inkoridir,
va, aksincha, tavtologiya aynan yolg‘on formulaning
inkoridir. Shuning ucnun aynan yolg‘on formulani
J yoki 0 bilan belgilash joizdir.
Aynan yolg‘on formula ham, aynan chin formula kabi, o‘z tarkibida ishtirok etuvchi
o‘zgaruvchilarning qiymatlariga bog‘liq emas, u faqat bitta (yo) qiymat qabul qiladi. Berilgan
formulaning bajarilmaydigan formula bo‘lishi yoki bo‘lmasligi ham, odatda, uning qiymatlar jadvali
yordamida aniqlanadi.
3- m i s o l .
y
x
y
x
A
)
(
formula aynan yolg‘on formuladir. Haqiqatdan ham, asosiy
chinlik jadvallari yordamida
A
formulaning chinlik jadvalini tuzsak, natijada 3- jadvalga ega
bo‘lamiz.
3- jadval
x
y
x
y
x
y
x
x
y
y
x
y
x
)
(
yo
yo
ch
ch
ch
yo
yo
yo
ch
ch
ch
ch
yo
yo
ch
yo
yo
yo
yo
ch
yo
ch
ch
yo
ch
ch
yo
yo
3- jadvalning oxirgi ustuniga ko‘ra
J
y
x
y
x
)
(
. ■
3- t a ’ r i f . Agar
А
va
В
formulalar uchun
В
А
formula tavtologiya bo‘lsa, u holda
В
formula
А
formulaning mantiqiy xulosasi deb ataladi.
4- t a ’ r i f . Agar
А
va
В
formulalar uchun
В
А
formula tavtologiya bo‘lsa, u holda
berilgan formulalar mantiqiy ekvivalent formulalar deb ataladi.
4- m i s o l . 1- misolda
y
y
x
x
D
)
(
formula tavtologiya bo‘lishini ko‘rgan edik (1-
jadvalga qarang). Shu sababli, 3- ta’rifga ko‘ra,
y
formula
)
(
y
x
x
formulaning mantiqiy
xulosasidir.
2- jadvalga ko‘ra (2- misolga qarang)
y
x
va
y
x
formulalar mantiqiy ekvivalent
formulalar bo‘ladi hamda, shu bilan birga,
y
x
formula
y
x
formulaning mantiqiy xulosasidir
degan tasdiqlar to‘g‘ridir. Albatta,
y
x
formula
y
x
formulaning mantiqiy xulosasidir degan
tasdiq ham to‘g‘ri. ■
1- t e o r e m a . Agar
А
va
В
А
formulalarning har biri tavtologiya bo‘lsa, u holda
В
formula ham tavtologiya bo‘ladi.
I s b o t i .
А
va
В
А
formulalarning har biri tavtalogiya bo‘lsin. Teorema
tasdig‘ining teskarisini, ya’ni
А
va
В
formulalar tarkibiga kiruvchi o‘zgaruvchilarning hech
bo‘lmaganda bitta qiymatlar satrida
В
formula yo qiymat qabul qilsin deb faraz qilamiz. U holda,
А
formula tavtologiya bo‘lganligi uchun, o‘zgaruvchilarning o‘sha qiymatlar satr(lar)ida
А
ch qiymat
qabul qiladi. Shu sababli
В
А
formula yo qiymat qabul qiladi. Bu esa
В
А
formula
tavtologiyadir degan tasdiqqa qarama-qarshidir. Demak,
В
tavtologiyadir. ■
2- t e o r e m a . Agar
1
А formula tarkibiga bir yoki ko‘p marta kirgan
А
formula o‘rniga
В
formulani qo‘yish natijasida
1
В formula hosil qilinsa, u holda
)
(
)
(
1
1
В
А
В
А
formula tavtologiya bo‘ladi.
I s b o t i . Agar tarkibidagi o‘zgaruvchilarning biror qiymatlar satrida
А
va
В
formulalar turli
qiymatlarga ega bo‘lsa, u holda o‘sha qiymatlar satrida
В
А
formulaning qiymati yo bo‘ladi va,
natijada,
1
1
В
А
formulaning qiymati qanday bo‘lishidan qat’iy nazar,
)
(
)
(
1
1
В
А
В
А
formula ch qiymat qabul qiladi.
Agar tarkibidagi o‘zgaruvchilarning qandaydir qiymatlar satrida
А
va
В
formulalar bir xil
qiymat qabul qilsa, u holda o‘sha qiymatlar satrida
1
А va
1
В formulalar ham bir xil qiymat qabul
qiladi, chunki teoremaning shartiga asosan
1
В formula
1
А formuladan
А
formulaning o‘rniga
В
formulani qo‘yish natijasida hosil qilingan. Demak, bu holda
В
А
va
1
1
В
А
formulalarning
ikkalasi ham ch qiymat qabul qiladi. Shuning uchun
)
(
)
(
1
1
В
А
В
А
formula ham ch qiymat
qabul qiladi.
Shunday qilib, yuqorida qaralgan mumkin bo‘lgan ikkala holda ham
)
(
)
(
1
1
В
А
В
А
formula ch qiymat qabul qiladi. Demak,
)
(
)
(
1
1
В
А
В
А
formula tavtologiya bo‘ladi. ■
2- teoremaga ko’ra, agar
1
А formula tarkibiga bir yoki ko‘p marta kirgan
А
formula o‘rniga
В
formulani qo‘yish natijasida
1
В formula hosil qilinsa, u holda
А
va
В
formulalarning mantiqiy
ekvivalentligidan
1
А va
1
В formulalarning ham mantiqiy ekvivalentligi chiqadi.
3.3.3. Bajariluvchi formulalar. Endi berilgan formula uning tarkibida qatnashuvchi elementar
mulohazalarning ba’zi qiymatlar satrlari ucnun ch, ba’zilari ucnun esa yo qiymat qabul qilish holini
qaraymiz.
5- t a ’ r i f . Tarkibidagi elementar mulohazalarning kamida bitta qiymatlar satrida ch qiymat
qabul qiluvchi aynan chin bo‘lmagan formula bajariluvchi
formula deb ataladi.
5- m i s o l .
y
x
,
)
(
y
x
x
,
x
,
y
x
va
y
x
formulalar bajariluvchi formulalardir,
lekin
y
y
x
x
)
(
,
)
(
)
(
y
x
y
x
va
y
x
y
x
)
(
formulalar bajariluvchi formulalar
emas (1-, 2- va 3- jadvallarga qarang). ■
Asosiy teng kuchliliklar. Teng kuchli formulalarga doir teoremalar.
Asosiy teng kuchliliklar. Bu paragrafda oddiy algebrada ma’lum bo‘lgan ayrim ayniyatlarga
o‘xshash mantiqiy teng kuchliliklarini va teng kuchli formulalarga doir ayrim teoremalarni
keltiramiz.
Ma’lumki, haqiqiy sonlarni qo‘shish va ko‘paytirish amali uchun quyidagi tasdiqlar o‘rinlidir:
1) ixtiyoriy ikkita
R
x
va
R
y
sonlar uchun
x
y
y
x
bo‘ladi (qo‘shishning
kommutativlik qonuni);
2) ixtiyoriy uchta
R
x
,
R
y
va
R
z
sonlar uchun
)
(
)
(
z
y
x
z
y
x
bo‘ladi
(qo‘shishning assotsiativlik qonuni);
3) ixtiyoriy ikkita
R
x
va
R
y
sonlar uchun
yx
xy
bo‘ladi (ko‘paytirishning
kommutativlik qonuni);
4) ixtiyoriy uchta
R
x
,
R
y
va
R
z
sonlar uchun
)
(
)
(
yz
x
z
xy
bo‘ladi (ko‘paytirishning
assotsiativlik qonuni);
5) ixtiyoriy uchta
R
x
,
R
y
va
R
z
sonlar uchun
xz
xy
z
y
x
)
(
bo‘ladi
(ko‘paytirishning yig‘indiga nisbatan distributivlik qonuni).
Mulohazalar algebrasida bu ayniyatlarga o‘xshash, ixtiyoriy mantiqiy
x ,
y
va
z
o‘zgaruvchilar uchun quyidagi teng kuchliliklar o‘rinlidir:
x
y
y
x
,
(1)
)
(
)
(
z
y
x
z
y
x
,
(2)
x
y
y
x
,
(3)
)
(
)
(
z
y
x
z
y
x
,
(4)
)
(
)
(
)
(
z
x
y
x
z
y
x
.
(5)
Bu teng kuchliliklarning to‘g‘riligini tekshirish uchun chinlik jadvalidan foydalanish mumkin.
Yuqoridagi (1) – (4) teng kuchliliklarning to‘g‘riligini tekshirishni o‘quvchiga havola qilib, faqat (5)
teng kuchlilikning to‘g‘riligini tasdiqlaydigan chinlik jadvalini keltirish bilan kifoyalanamiz (1-
jadvalga qarang). (1) – (4) teng kuchliliklardan ko‘rinib turibdiki, diz’yunksiya va
1- jadval
x
y
z
z
y
y
x
z
x
)
(
z
y
x
)
(
)
(
z
x
y
x
yo
yo
yo
yo
yo
yo
yo
yo
yo
yo
ch
ch
yo
yo
yo
yo
yo
ch
yo
ch
yo
yo
yo
yo
yo
ch
ch
ch
yo
yo
yo
yo
ch
yo
yo
yo
yo
yo
yo
yo
ch
yo
ch
ch
yo
ch
ch
ch
ch
ch
yo
ch
ch
yo
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
kon’yunksiya mantiqiy amallari, oddiy algebradagi qo‘shish va ko‘paytirish amallari kabi,
kommutativlik va assotsiativlik xossalariga egadir.
Mulohazalar algebrasida, oddiy algebradan farqli o‘laroq, kon’yunksiyaning diz’yunksiyaga
nisbatan distributivlik xossasi ((5) teng kuchlilik) bilan bir qatorda diz’yunksiyaning kon’yunksiyaga
nisbatan distributivlik xossasi ham o‘rinlidir. Diz’yunksiyaning kon’yunksiyaga nisbatan
distributivlik xossasini ifodalovchi
)
(
)
(
)
(
z
x
y
x
z
y
x
(6)
teng kuchlilikning to‘g‘riligini 2- chinlik jadvali tasdiqlaydi.
Shuni ta’kidlash kerakki, oddiy algebrada (6) teng kuchlilikka o‘xshash tenglik ayniyat
bo‘lmaydi, ya’ni
)
)(
(
z
x
y
x
yz
x
tenglik ixtiyoriy
R
x
,
R
y
va
R
z
sonlar uchun bajarilmasligi mumkin.
2- jadval
x
y
z
z
y
y
x
z
x
)
(
z
y
x
)
(
)
(
z
x
y
x
yo
yo
yo
yo
yo
yo
yo
yo
yo
yo
ch
yo
yo
ch
yo
yo
yo
ch
yo
yo
ch
yo
yo
yo
yo
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
yo
yo
yo
ch
ch
ch
ch
ch
yo
ch
yo
ch
ch
ch
ch
ch
ch
yo
yo
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
ch
Yuqorida ifodalangan o‘xshashliklar asosida kon’yunksiya amali iborasi o‘rnida mantiqiy
ko‘paytma amali iborasi, diz’yunksiya amali iborasi o‘rnida esa mantiqiy yig‘indi amali iborasi ham
qo‘llaniladi
18
.
Mulohazalar
algebrasini
oddiy
algebra
bilan
qiyoslashda
davom
etib
)
(
)
(
x
y
y
x
y
x
teng kuchlilik o‘rinliligini eslatamiz
19
. Bu teng kuchlilik berilgan
x va
y
mulohazalarning
y
x
ekvivalensiyasi ikkita
y
x
va
x
y
implikatsiyalarning
)
(
)
(
x
y
y
x
kon’yunksiyasi shaklida ifodalanishi mumkinligini anglatadi. Boshqacha qilib
aytganda, ekvivalensiya (
) belgisini implikatsiya ( ) va kon’yunksiya (
) belgilari vositasida
ifodalash mumkin. Oddiy algebrada esa, hech qanday almashtirish yordamida tenglik (
) belgisini
arifmetik amallar (qo‘shish (
), ayirish ( ), ko‘paytirish (
), bo‘lish (
/
)) vositasida ifodalab
bo‘lmaydi.
Endi implikatsiyani boshqa mantiqiy amallar vositasida ifodalash masalasi bilan
shug‘ullanamiz. 3- chinlik jadvalidan ko‘rinib turibdiki,
y
x
va
y
x
formulalar teng kuchlidir.
3- jadval
x
y
x
y
x
y
x
yo
yo
ch
ch
ch
yo
ch
ch
ch
ch
ch
yo
yo
yo
yo
ch
ch
yo
ch
ch
Demak, (1) – (6) teng kuchliliklar qatoriga yana bitta
y
x
y
x
(7)
teng kuchlilik qo‘shiladi. (7) teng kuchlilik implikatsiya (
) belgisini inkor (
) va
diz’yunksiya (
) belgilari vositasida ifodalash mumkinligini anglatadi.
Yuqoridagi mulohazalar asosida
, ,
, ,
belgilar ishtirok etgan ixtiyoriy mantiqiy
ifodani (formulani) faqat
, ,
belgilar qatnashgan teng kuchli mantiqiy ifoda (formula) bilan
almashtirish mumkin degan xulosaga kelamiz. Ravshanki, bunga o‘xshash xulosani oddiy algebrada
18
Ushbu bobning 1- paragrafiga qarang.
19
Ushbu bobning 2- paragrafiga qarang.
tasdiqlash mumkin emas. Ixtiyoriy mantiqiy ifodani faqat
, ,
belgilar qatnashgan teng kuchli
mantiqiy ifoda bilan almashtirish mumkinligi mulohazalar algebrasining ko‘plab amaliy tatbiqlarga
egaligidan darak beradi.
Mantiqiy ifodada ishtirok etuvchi
belgisini va
belgilari orqali hamda
belgisini va
belgilari orqali ifodalash mumkin. Bu tasdiq ikki karra inkorni o‘chirish qonuni va de Morgan
Do'stlaringiz bilan baham: |