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MG · Vorlesung Teil 1 · Abschnitt 3

Wenn-dann, genau dann, XOR, NAND, NOR

Zu NICHT, UND, ODER aus Abschnitt 2 kommen fünf weitere Verknüpfungen. Die wichtigste ist die Implikation „wenn, dann“. Sie verhält sich anders, als viele erwarten. Rechts laufen wieder Schalter und Lampen durch alle Fälle. Mit Weiter geht es Schritt für Schritt voran.

Worum es geht

Skript Teil 1, Folien 7 bis 9: Implikation, Äquivalenz und weitere Operatoren.

Mathematische Sätze haben fast immer die Form „Wenn …, dann …“ oder „… genau dann, wenn …“. Damit man mit ihnen rechnen kann, braucht jede Form eine Wahrheitstafel.

So gehen wir vor:

  1. Implikation: Definition, Begründung, hinreichend und notwendig.
  2. Äquivalenz.
  3. XOR, NAND und NOR.
  4. Zeigen, dass NAND allein für alles reicht.

Die Implikation p ⇒ q

Definition · Subjunktion / logische Implikation / Wenn-Dann-Verknüpfung

pp und qq seien Aussagen. Die Aussage „wenn pp, dann qq“ (Symbol: p⇒qp \Rightarrow q) ist falsch, wenn pp wahr und qq falsch ist.

Zeilen 1 bis 4
p⇒q: 1, 1, 0, 1p \Rightarrow q:\ 1,\,1,\,0,\,1

Die Implikation ist das logische „wenn, dann“. Das Skript definiert sie über den einzigen Fall, in dem sie falsch ist: pp wahr und qq falsch. In allen anderen drei Zeilen ist sie wahr. Das Skript nennt sie auch Subjunktion.

Warum aus Falschem alles folgt

Ist „Wenn 2 + 2 = 5, dann ist der Mond aus Käse“ wahr?Antwort zeigen

Ja. Die Voraussetzung 2+2=52 + 2 = 5 ist falsch, also ist die Implikation wahr (Zeile 1: 0⇒0=10 \Rightarrow 0 = 1).

Zeilen 1 und 2 überraschen oft: Ist pp falsch, ist p⇒qp \Rightarrow q wahr, egal was qq ist.

Ein Versprechen hilft: „Wenn du die Klausur bestehst, lade ich dich ein.“ Gebrochen ist es nur, wenn du bestehst und keine Einladung kommt. Bestehst du nicht, ist das Versprechen nicht gebrochen, ob mit Einladung oder ohne.

Noch 8 Schritte bis zum Ergebnis
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Schalter und Lampen

fünf weitere Verknüpfungen

Abbildung 1Schalter und Lampen

fünf weitere Verknüpfungen

1
p⇒qp \Rightarrow q
1
p⇔qp \Leftrightarrow q
0
p⊻qp \veebar q
1
p⊼qp \barwedge q
1
p∨‾qp \mathbin{\overline{\lor}} q
ppqqp⇒qp \Rightarrow qp⇔qp \Leftrightarrow qp⊻qp \veebar qp⊼qp \barwedge qp∨‾qp \mathbin{\overline{\lor}} q
0011011
0110110
1000110
1111000
Zeile 1 von 4: Schalter antippen, um selbst zu probieren
LegendeLampe an: Wert 1Fünf Verknüpfungen für alle Belegungen.