Рассмотрим еще раз формулу для следования:
A B =
A &
~B
& ~ (A & ~B) (1)
Она состоит из трех множителей.
Первый множитель A
будет истинным, если подформула A истинна хотя бы для одной комбинации значений
входящих в нее свободных переменных, либо просто истинна, если в подформуле A
переменных нет.
Второя множитель ~B
будет истинным, если подформула B ложна хотя бы для одной комбинации значений
входящих в нее свободных переменных, либо просто ложна, если в подформуле B
переменных нет.
Третий множитель ~(A & ~B) будет истинным, если
не существует ни одной комбинации входящих в нее свободных переменных, при которой
подформула A истинна, и B ложна.
Составим таблицу, в которой покажем, какой квантор соответствует той или иной истинности A и B.
Звездочка показывает, что истинность неважна.
A | B | A B |
* | false | |
true | * | |
true | false | ~ |
В последней строке таблицы сказано, что ни при какой комбинации значений переменных не получится, что
одновременно A = true, B = false.
В предпоследней строке сказано, что ситуация, когда A = true, должна встречаться хотя бы однажды.
В этом случае B не может быть равно false, иначе мы нарушим условие, что ситуация
A = true, B = false не встречается. Значит, в последней строке на месте звездочки может быть
только true. Заменим звездочку на true.
A | B | A B |
* | false | |
true | true | |
true | false | ~ |
Рассуждая по аналогии, приходим к заключению, что на месте последней оставшейся звездочки не может
стоять true, ведь это бы нарушило условие, что ситуация A = true, B = false
не встречается. Значит на месте этой звездочки может быть только false:
A | B | A B |
false | false | |
true | true | |
true | false | ~ |
В таблице оказались перечислены все возможные сочетания истинностей, кроме одного: A = true, B = false.
Для этого сочетания не оговорено никаких условий, то есть, оно может встречаться сколько угодно раз или не встречаться
вовсе. Добавим для него в таблицу строку, помеченную звездочкой. После этого отсортируем строки таблицы так,
как это принято для классических таблиц истинности и пронумеруем их. В результате получим:
№ | A | B | A B |
1 | false | false | |
2 | false | true | * |
3 | true | false | ~ |
4 | true | true | |
Вот мы и составили таблицу истинности для операции следования. Отличие от классической таблицы истинности только в том,
что вместо истинности результата стоит ограничение, показывающее, для скольки комбинаций значений переменных
встречается выбранное сочетание истинностей посылки и следствия. С помощью подобных таблиц довольно удобно перебирать
варианты и доказывать различные свойства следования.
Значок "" означает, что для одной комбинации или больше.
Значок "~" означает, что ни для одной комбинации.
По ходу дела было доказано, что, когда формула (1) истинна, то таблица истинности имеет приведенный выше вид.
Обратное также верно. Cтрока 3 таблицы истинности означает истинность формулы
~ (A & ~B). Это третий множитель в формуле (1), он, согласно таблице, истинный.
Строка 1 означает истинность формулы (~A & ~B). Раз это истинно, то по теореме 04.2
истинно также ~B, а это - второй множитель в формуле (1).
Аналогично, строка 4 означает, что истинно (A & B). Раз это истинно, то по теореме 04.2
истинно также A, а это - первый множитель в формуле (1).
Все три множителя в формуле (1) истинны, следовательно истинна их конъюнкция.
В целом мы можем сказать, что когда истинно следование A B, то истинны следующие формулы:
- A
- B
- ~A
- ~B
- ~ A
- ~ B
- ~ ~A
- ~ ~B
- (A & B)
- (~A & ~B)
- ~ (A & ~B)
- (A B)
- (~A B)
А для обратного утверждения (что истинно следование) требуется соблюдение как минимум трех формул.
Первой должна быть одна из формул: 1, 7, 9, что докажет первый множитель в формуле (1).
Второй должна быть одна из формул: 4, 6, 10, что докажет второй множитель в формуле (1).
Третьей должна быть одна из формул: 11, 12, 13, что докажет третий множитель в формуле (1).