想象一下,我们是在玩一个用“真”和“假”两种积木搭建世界的游戏。
第一部分:我们的积木和胶水
- 积木 (Propositions)
- 我们的积木就是 命题 (Propositions)。
- 一个命题很简单,它就是一句要么绝对为真 (True),要么绝对为假 (False) 的话。
- 例子:“悉尼在澳大利亚” (真积木), “太阳从西边升起” (假积木)。
- 不能当积木的:“今天天气不错” (太主观), “x+1=5” (x不知道是多少), “快去学习!” (命令)。
- 胶水 (Logical Operators)
- 光有积木不够,我们需要用 逻辑运算符 (Logical Operators) 当作胶水,把它们粘起来。
- 与 (AND, ∧):像强力胶,两块积木都必须为真,粘起来的整体才算真。
- 或 (OR, ∨):像普通胶水,只要有一块积木为真,粘起来的整体就算真。
- 非 (NOT, ∼):像一个反转器,能把真积木变成假积木,假积木变成真积木。
第二部分:搭建说明书 (Truth Tables)
- 真值表 (Truth Tables) 就是我们这个游戏的“搭建说明书”。它告诉我们,用不同的胶水把不同的积木粘起来后,最终得到的是一个“真”的作品还是“假”的作品。
- 它会把所有可能的情况都列出来,一目了然。
第三部分:神奇的“如果...那么...”胶水
- 这是我们最特别的一种胶水,叫做 蕴含 (Implication, →)。
- 它的规则有点怪,可以想象成一个“承诺”。比如我说:“如果 (If) 你考100分,那么 (then) 我就送你一个礼物。”
- 你考了100分,我送了礼物 (T → T) -> 我信守承诺,真。
- 你考了100分,我没送礼物 (T → F) -> 我是骗子,假。
- 你没考100分 (F开头的),无论我送不送礼物 -> 我都没有打破承诺,所以我的承诺本身还是真的。
第四部分:两种看起来不一样,但其实是一样的搭建方式
- 逻辑等价 (Logical Equivalence, ⇔)
- 有时候,我们用不同的步骤、不同的胶水,最后搭出来的两个作品,从任何角度看效果都一模一样。我们就说这两种搭建方式是 逻辑等价的 (logically equivalent)。
- 例子:“不(A或B)” 和 “(不A)与(不B)” 这两种说法,逻辑上是完全一样的。这就是著名的 德摩根定律 (De Morgan's Law)。
- 永真式 (Tautology) 和 矛盾式 (Contradiction)
- 永真式 (Tautology):一种无论你怎么用真假积木去搭,最后成品永远为“真”的无敌结构。比如:“我要么出门,要么不出门” (p∨∼p),这句话永远是对的。
- 矛盾式 (Contradiction):一种无论你怎么搭,最后成品永远为“假”的失败结构。比如:“我既要出门,又要不出门” (p∧∼p),这句话永远是错的。
第五部分:从搭建到推理 (Arguments)
现在我们不只是搭建了,还要根据手上的作品,去推断另一个作品是真是假。这就是 论证 (Argument)。
- 有效论证 (Valid Argument)
- 一个论证是有效的 (valid),意思就是它的推理过程是靠谱的、有保证的。
- 它向你保证:只要你给我的前提 (Premises)(初始作品)都是真的,我最后推断出的结论 (Conclusion)(新作品)绝对也是真的。
- 重要:有效性只保证过程,不保证结果。如果你给我的前提是假的,那结论是真是假我就不管了。
- 例子 (Modus Ponens):这是一个最经典的有效论证。
- 前提1: 如果下雨,地上就会湿。(p→q)
- 前提2: 现在下雨了。(p)
- 结论: 所以,地上一定是湿的。(q)
- 无效论证 (Invalid Argument)
- 一个论证是无效的 (invalid),就是说它的推理过程不靠谱。
- 它可能会出现“我给你的前提都是真的,但你推断出的结论却是假的”这种情况。只要有一次这样的失败,这个推理方法就是无效的。
- 例子 (Converse Fallacy):这是一个最经典的无效论证。
- 前提1: 如果下雨,地上就会湿。(p→q)
- 前提2: 地上是湿的。(q)
- 结论: 所以,肯定是下雨了。(p)
- 为什么无效? 因为地上湿也可能是洒水车经过了,不一定是下雨。前提都真,结论却可能为假。
总结:论证有效性和永真式的关系
这是最高级的玩法:怎么判断一个推理过程是不是绝对靠谱(有效)呢?
有一个绝招:把所有前提用“与”(∧)粘在一起,形成一个大的前提,然后用“如果...那么...”(→)指向结论。如果最后搭出来的这个超级复杂的结构是一个永真式 (Tautology),那么这个推理过程就是绝对有效的!