لنفترض أن هناك صيغتين، X وY. ستُعرف هذه الصيغ بالتكافؤ إذا كانت X ↔ Y عبارة عن حشو. إذا كانت الصيغتان X ↔ Y عبارة عن حشو، فيمكننا أيضًا كتابتها كـ X ⇔ Y، ويمكننا قراءة هذه العلاقة لأن X تعادل Y.
ملاحظة: هناك بعض النقاط التي يجب أن نأخذها في الاعتبار عند التكافؤ الخطي للصيغة، والتي نوضحها على النحو التالي:
- ⇔ يستخدم للإشارة إلى الرمز فقط، ولكنه غير متصل.
- ستكون قيمة الحقيقة لـ X وY متساوية دائمًا إذا كانت X ↔ Y عبارة عن حشو.
- تحتوي علاقة التكافؤ على خاصيتين، أي متماثلة ومتعدية.
الطريقة الأولى: طريقة جدول الحقيقة:
في هذه الطريقة، سنقوم ببناء جداول الحقيقة لأي صيغة ذات عبارة ثنائية ثم نتحقق مما إذا كانت هذه العبارات متكافئة.
مثال 1: في هذا المثال، علينا إثبات X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y).
حل: يتم وصف جدول الحقيقة لـ X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y) على النحو التالي:
X | و | × ∨ ص | ¬X | ¬و | ¬X ∧ ¬Y | ¬(¬X ∧ ¬Y) | X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ت | ت | ت | F | F | F | ت | ت |
ت | F | ت | F | ت | F | ت | ت |
F | ت | ت | ت | F | F | ت | ت |
F | F | F | ت | ت | ت | F | ت |
كما يمكننا أن نرى أن X ∨ Y و ¬(¬X ∧ ¬Y) عبارة عن حشو. وبالتالي X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y).
مثال 2: في هذا المثال، علينا إثبات (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y).
حل: يتم وصف جدول الحقيقة لـ (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y) على النحو التالي:
X | و | س → ص | ¬X | ¬X ∨ Y | (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y) |
---|---|---|---|---|---|
ت | ت | ت | F | ت | ت |
ت | F | F | F | F | ت |
F | ت | ت | ت | ت | ت |
F | F | ت | ت | ت | ت |
كما يمكننا أن نرى أن X → Y و (¬X ∨ Y) عبارة عن حشو. وبالتالي (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y)
صيغة التكافؤ:
هناك قوانين مختلفة تستخدم لإثبات صيغة التكافؤ، والتي نوضحها على النحو التالي:
القانون العاجز: إذا كانت هناك صيغة بيان واحدة، فستحتوي على الخصائص التالية:
X ∨ X ⇔ X X ∧ X ⇔ X
القانون الترابطي: إذا كانت هناك ثلاث صيغ بيان، فستحتوي على الخصائص التالية:
(X ∨ Y) ∨ Z ⇔ X ∨ (Y ∨ Z) (X ∧ Y) ∧ Z ⇔ X ∧ (Y ∧ Z)
القانون تبادلي: إذا كانت هناك صيغتان للبيان، فستحتوي على الخصائص التالية:
X ∨ Y ⇔ Y ∨ X X ∧ Y ⇔ Y ∧ X
قانون التوزيع: إذا كانت هناك ثلاث صيغ بيان، فستحتوي على الخصائص التالية:
سايرا بانو الممثل
X ∨ (Y ∧ Z) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z) X ∧ (Y ∨ Z) ⇔ (X ∧ Y) ∨ (X ∧ Z)
قانون الهوية: إذا كانت هناك صيغة بيان واحدة، فستحتوي على الخصائص التالية:
(a) (i) X ∨ F ⇔ X (ii) X ∨ T ⇔ T (b) (i) X ∧ T ⇔ X (ii) X ∧ F ⇔ F
القانون المكمل: إذا كانت هناك صيغة بيان واحدة، فستحتوي على الخصائص التالية:
(a) (i) X ∨ ¬X ⇔ T (ii) X ∧ ¬X ⇔ F (b) (i) ¬(¬X) ⇔ X (ii) ¬T ⇔ F , ¬F ⇔ T
قانون الامتصاص: إذا كانت هناك صيغتان للبيان، فستحتوي على الخصائص التالية:
X ∨ (X ∧ Y) ⇔ X X ∧ (X ∨ Y) ⇔ X
من قانون مورغان : إذا كانت هناك صيغتان للبيان، فستحتوي على الخصائص التالية:
¬(X ∨ Y) ⇔ ¬X ∧ ¬Y ¬(X ∧ Y) ⇔ ¬X ∨ ¬Y
الطريقة الثانية: عملية الاستبدال
في هذه الطريقة، سنفترض الصيغة A : X → (Y → Z). يمكن معرفة الصيغة Y → Z كجزء من الصيغة. إذا استبدلنا هذا الجزء من الصيغة، أي Y → Z، بمساعدة صيغة التكافؤ ¬Y ∨ Z في A، فسنحصل على صيغة أخرى، أي B : X → (¬Y ∨ Z). إنها عملية سهلة للتحقق مما إذا كانت الصيغتان A وB المعطاتان متكافئتان أم لا. وبمساعدة عملية الاستبدال، يمكننا الحصول على B من A.
مثال 1: في هذا المثال، علينا أن نثبت أن {X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z)} ⇔ (X ∧ Y) → Z.
حل: هنا، سنأخذ الجزء الأيسر ونحاول الحصول على الجزء الأيمن.
X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z) [∵ Y → Z ⇔ ¬Y ∨ Z] ⇔ ¬X ∨ (¬Y ∨ Z) [∵ X → Y ⇔ ¬X ∨ Y]
الآن سوف نستخدم القانون النقابي مثل هذا:
⇔ (¬X ∨ ¬Y) ∨ Z
الآن سوف نستخدم قانون دي مورغان مثل هذا:
⇔ ¬(X ∧ Y) ∨ Z ⇔ (X ∧ Y) → Z [∵ X → Y ⇔ ¬X ∨ Y]
ومن هنا ثبت
{X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z)} ⇔ (X ∧ Y) → Z
مثال 2: في هذا المثال، علينا أن نثبت أن {(X → Y) ∧ (Z → Y)} ⇔ (X ∨ Z) → Y.
حل: هنا، سنأخذ الجزء الأيسر ونحاول الحصول على الجزء الأيمن.
(X→ Y) ∧ (Z → Y) ⇔ (¬X ∨ Y) ∧ (¬Z ∨ Y) ⇔ (¬X ∧ ¬Z) ∨ Y ⇔ ¬(X ∨ Z) ∨ Y ⇔ X ∨ Z → Y
ومن هنا ثبت
{(X → Y) ∧ (Z → Y)} ⇔ (X ∨ Z) → Y
مثال 3: في هذا المثال، علينا أن نثبت أن X → (Y → X) ⇔ ¬X → (X → Y).
حل: هنا، سنأخذ الجزء الأيسر ونحاول الحصول على الجزء الأيمن.
X → (Y → X) ⇔ ¬X ∨ (Y → X) ⇔ ¬X ∨ (¬Y ∨ X) ⇔ (¬X ∨ X) ∨ ¬Y ⇔ T ∨ ¬Y ⇔ T and ¬X → (X → Y) ⇔ ¬(¬X) ∨ (X → Y) ⇔ X ∨ (¬X ∨ Y) ⇔ (X ∨ ¬X) ∨ Y ⇔ T ∨ Y ⇔ T
ومن هنا ثبت
X → (Y → X) ⇔ ¬X → (X → Y)
مثال 4: في هذا المثال، علينا إثبات أن (¬X ∧ (¬Y ∧ Z)) ∨ (Y ∧ Z) ∨ (X ∧ Z) ⇔ Z.
حل: هنا، سنأخذ الجزء الأيسر ونحاول الحصول على الجزء الأيمن.
(¬X ∧ (¬Y ∧ Z)) ∨ (Y ∧ Z) ∨ (X ∧ Z)
الآن سوف نستخدم قوانين الترابط والتوزيع مثل هذا:
⇔ ((¬X ∧ ¬Y) ∧ Z) ∨ ((Y ∨ X) ∧ Z)
الآن سوف نستخدم قانون دي مورغان مثل هذا:
⇔ (¬(X ∨ Y) ∧ Z) ∨ ((Y ∨ X) ∧ Z)
الآن سوف نستخدم قانون التوزيع مثل هذا:
استدعاء وظيفة js من HTML
⇔ (¬(X ∨ Y) ∨ (X ∨ Y)) ∧ Z ⇔ T ∧ Z [∵ ¬X ∨ X ⇔ T ⇔ R
ومن هنا ثبت
(¬P ∧ (¬Q ∧ R)) ∨ (Q ∧ R) ∨ (P ∧ R) ⇔ R
مثال 5: في هذا المثال، علينا أن نوضح أن ((X ∨Y) ∧ ¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z))) ∨ (¬X ∧ ¬Y) ∨ (¬X ∧ ¬Z) هو حشو.
حل: هنا، سوف نأخذ أجزاء صغيرة ونحلها.
أولاً سنستخدم قانون دي مورجان ونحصل على ما يلي:
¬X ∧ ¬Y ⇔ ¬(X ∨ Y) ¬X ∨ ¬Z ⇔ ¬(X ∧ Z)
لذلك،
(¬X ∧ ¬Y) ∨ (¬X ∧ ¬Z) ⇔ ¬(X ∨ Y) ∨ ¬(X ∧ Z) ⇔ ¬((X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z))
أيضًا
¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z)) ⇔ ¬(¬X ∧ ¬(Y ∧ Z)) ⇔ X ∨ (Y ∧ Z) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)
لذلك
((X ∨ Y) ∧ ¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z))) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)
هكذا
((X ∨ Y) ∧ ¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z))) ∨ (¬X ∧ ¬Y) ∨ (¬X ∧ ¬Z) ⇔ [(X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)] ∨ ¬[(X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)] [∵ ¬X ∨ X ⇔ T] ⇔ T
ومن ثم يمكننا القول أن الصيغة المعطاة هي حشو.
مثال 6: في هذا المثال، علينا أن نوضح أن (X ∧ Y) → (X ∨ Y) عبارة عن حشو.
حل: (X ∧ Y) → (X ∨ Y)
⇔ ¬(X ∧ Y) ∨ (X ∨ Y) [∵ X → Y ⇔ ¬X ∨ Y]
الآن سوف نستخدم قانون دي مورغان مثل هذا:
⇔ (¬X ∨ ¬Y) ∨ (X ∨ Y)
الآن سوف نستخدم القانون النقابي والقانون التبادلي مثل هذا:
⇔ (¬X ∨ X) ∨ (¬Y ∨ Y)
الآن سوف نستخدم قانون النفي مثل هذا:
⇔ (T ∨ T) ⇔ T
ومن ثم يمكننا القول أن الصيغة المعطاة هي حشو.
مثال 7: في هذا المثال علينا أن نكتب نفي بعض العبارات، والتي نوضحها على النحو التالي:
- سوف تكمل ماري تعليمها أو تقبل خطاب الانضمام لشركة XYZ.
- سوف يذهب هاري في نزهة أو يركض غدًا.
- إذا حصلت على علامات جيدة، ابن عمي سوف يشعر بالغيرة.
حل: أولا، سوف نقوم بحل العبارة الأولى مثل هذا:
1. لنفترض X: الزواج سيكمل تعليمه.
Y: اقبل خطاب الانضمام لشركة XYZ.
ويمكننا استخدام الصيغة الرمزية التالية للتعبير عن هذه العبارة:
X ∨ Y
يتم وصف نفي X ∨ Y على النحو التالي:
¬(X ∨ Y) ¬(X ∨ Y) ⇔ ¬X ∧ ¬Y
وفي الختام فإن نفي هذا القول يكون:
¬X ∧ ¬Y: Marry will not complete her education, and she will not accept the joining letter of XYZ Company.
2. لنفترض X: هاري سوف يذهب في جولة
Y: هاري سوف يعمل غدا
ويمكننا استخدام الصيغة الرمزية التالية للتعبير عن هذه العبارة:
X ∨ Y
يتم وصف نفي X ∨ Y على النحو التالي:
¬(X ∨ Y) ¬(X ∨ Y) ⇔ ¬X ∧ ¬Y
وفي الختام فإن نفي هذا القول يكون:
¬X ∧ ¬Y: Harry will not go for a ride, and he will not run tomorrow
3. لنفترض X: إذا حصلت على علامات جيدة.
Y: ابن عمي سوف يكون غيور.
ويمكننا استخدام الصيغة الرمزية التالية للتعبير عن هذه العبارة:
X → Y
يتم وصف نفي X → Y على النحو التالي:
¬(X → Y) ¬(X → Y) ⇔ ¬(¬X ∨ Y) ⇔ X ∧ ¬Y.
وفي الختام فإن نفي هذا القول يكون:
X ∧ ¬Y: I get good marks, and my cousin will not be jealous.
مثال 8: في هذا المثال، علينا كتابة نفي بعض العبارات بمساعدة قانون دي مورغان. يتم وصف هذه التصريحات على النحو التالي:
- أحتاج إلى طقم ألماس ويستحق خاتمًا ذهبيًا.
- تحصل على وظيفة جيدة وإلا فلن تحصل على شريك جيد.
- أتحمل الكثير من العمل ولا أستطيع التعامل معه.
- يذهب كلبي في رحلة أو يحدث فوضى في المنزل.
حل: يتم وصف نفي جميع العبارات بمساعدة قانون دي مورغان واحدًا تلو الآخر على النحو التالي:
- لا أحتاج إلى طقم ألماس أو لا يساوي خاتمًا ذهبيًا.
- لا يمكنك الحصول على وظيفة جيدة، وسوف تحصل على شريك جيد.
- لا أتحمل الكثير من العمل أو أستطيع التعامل معه.
- كلبي لا يذهب في رحلة ولا يسبب فوضى في المنزل.
مثال 9: في هذا المثال، لدينا بعض العبارات، وعلينا أن نكتب نفي تلك العبارات. ووصفت التصريحات على النحو التالي:
- إذا هطل المطر، فسيتم إلغاء خطة الذهاب إلى الشاطئ.
- إذا درست بجد، فسأحصل على علامات جيدة في الامتحان.
- إذا ذهبت إلى حفلة في وقت متأخر من الليل، فسوف أعاقب والدي.
- إذا كنت لا تريد التحدث معي، فعليك حظر رقمي.
حل: ويرد نفي جميع الأقوال واحدا تلو الآخر على النحو التالي:
- إذا تم إلغاء خطة الذهاب إلى الشاطئ، فهذا يعني أن السماء تمطر.
- إذا حصلت على علامات جيدة في الامتحان، فأنا أدرس بجد.
- إذا كنت سأعاقب والدي، فسأذهب إلى حفلة في وقت متأخر من الليل.
- إذا كان عليك حظر رقمي، فأنت لا تريد التحدث معي.
مثال 10: في هذا المثال، علينا التحقق مما إذا كان (X → Y) → Z وX → (Y → Z) متكافئين منطقيًا أم لا. علينا تبرير إجابتنا بمساعدة جداول الحقيقة وبمساعدة قواعد المنطق لتبسيط كلا التعبيرين.
حل: أولاً، سوف نستخدم الطريقة الأولى للتحقق مما إذا كان (X → Y) → Z وX → (Y → Z) متكافئين منطقيًا، وهو ما يتم وصفه على النحو التالي:
سلسلة لتحويل int في جافا
طريقة 1: وهنا سنفترض ما يلي:
(X → Y) → Z ⇔ (¬X ∨ Y) → Z ⇔ ¬(¬X ∨ Y) ∨ Z ⇔ (X ∧ ¬Y) ∨ Z ⇔ (X ∧ Z) ∨ (¬Y ∧ Z)
و
X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z) ⇔ ¬X ∨ (¬Y ∨ Z) ⇔ ¬X ∨ ¬Y ∨ Z X → Y) → Z and X → (Y → Z)
الطريقة الثانية: الآن سوف نستخدم الطريقة الثانية في هذه الطريقة، سوف نستخدم جدول الحقيقة.
X | و | مع | س → ص | (X → Y) → Z | ص → ض | X → (Y → Z) |
---|---|---|---|---|---|---|
ت | ت | ت | ت | ت | ت | ت |
ت | ت | F | ت | F | F | F |
ت | F | ت | F | ت | ت | ت |
ت | F | F | F | ت | ت | ت |
F | ت | ت | ت | ت | ت | ت |
F | ت | F | ت | F | F | ت |
F | F | ت | ت | ت | ت | ت |
F | F | F | ت | F | ت | ت |
في جدول الحقيقة هذا، يمكننا أن نرى أن أعمدة (X → Y) → Z وX → (Y → Z) لا تحتوي على قيم متطابقة.