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Mathematik

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Aussagenlogik

Wahr oder falsch, und oder nicht: Aussagenlogik zeigt, wie sich einfache Aussagen zu sicheren Schlüssen verbinden.

Ist es draußen kalt und regnet es? Nur wenn beides zutrifft, nimmst du Schal und Schirm mit. Ohne es zu merken, verknüpfst du ständig Aussagen zu neuen Aussagen. Die Aussagenlogik macht diese Verknüpfungen genau und nachprüfbar.

Aussagen sind wahr oder falsch

Eine Aussage ist ein Satz, der entweder wahr oder falsch ist, aber niemals beides. Der Satz 3>23 > 2 ist wahr, die Behauptung, 3 sei eine gerade Zahl, ist falsch. Fragen und Aufforderungen sind dagegen keine Aussagen: Weder die Frage nach der Uhrzeit noch die Bitte, das Fenster zu schließen, lässt sich als wahr oder falsch einstufen. Wir benennen Aussagen kurz mit Buchstaben wie AA und BB.

Und, oder, nicht

Aus Aussagen baut man mit drei Grundbausteinen neue. Das Und, geschrieben ABA \land B, ist nur wahr, wenn beide Teile wahr sind. Das Oder, geschrieben ABA \lor B, ist wahr, sobald mindestens einer der Teile wahr ist. Es schließt den Fall, dass beide wahr sind, ausdrücklich mit ein, anders als das umgangssprachliche entweder oder. Das Nicht, geschrieben ¬A\lnot A, dreht wahr und falsch einfach um.

Logikgatter
A
B
Ausgang
ABUND
000
010
100
111

1 UND 0 = 0

Probier es aus: Schalte die Eingänge auf wahr oder falsch und beobachte, wie Und, Oder und Nicht das Ergebnis bestimmen.

Die Wahrheitstabelle

Um eine Verknüpfung vollständig zu verstehen, listet man alle Kombinationen von wahr und falsch auf. Bei einer Aussage gibt es zwei Zeilen, bei zwei Aussagen vier, bei drei Aussagen acht. Mit jeder weiteren Aussage verdoppelt sich die Zeilenzahl. In der Tabelle steht dann für jede Kombination, ob die zusammengesetzte Aussage wahr oder falsch ist. So prüfst du auch, ob zwei verschieden geschriebene Ausdrücke in jeder Zeile denselben Wert haben. Ist das der Fall, bedeuten sie dasselbe, und man darf ein Gleichheitszeichen zwischen sie setzen.

¬(AB)=¬A¬B\lnot(A \land B) = \lnot A \lor \lnot B
Eine der Regeln von De Morgan: das Nicht wandert nach innen und dreht das Und zu einem Oder. In Worten: nicht beide zugleich heißt mindestens einer nicht.

Die Wenn-dann-Aussage

Sehr häufig ist die Form wenn AA, dann BB. Sie behauptet nur eines: Wenn der erste Teil wahr ist, muss auch der zweite wahr sein. Falsch ist eine solche Aussage einzig dann, wenn AA wahr ist, BB aber falsch. Ist AA von vornherein falsch, gilt die Aussage als wahr, ganz gleich, was mit BB ist. Beispiel: Wenn es regnet, ist die Straße nass. Widerlegen kannst du diesen Satz nur an einem Regentag mit trockener Straße, an einem sonnigen Tag verspricht er dagegen gar nichts.

Aufgaben

0 von 6 gelöst

Zeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.

Die Aussage AA ist wahr, die Aussage BB ist falsch. Was ergibt ABA \land B (A und B)?

Die Aussage AA ist wahr, die Aussage BB ist falsch. Was ergibt ABA \lor B (A oder B)?

Wie viele der beiden Teile müssen wahr sein, damit ABA \land B wahr ist?

Ordne jeder Verknüpfung ihre Bedeutung zu.

ABA \land B
ABA \lor B
¬A\lnot A

Wie viele Zeilen hat die Wahrheitstabelle einer einzelnen Aussage AA?

Nach der Regel von De Morgan gilt ¬(AB)=¬A\lnot(A \land B) = \lnot A ¬B\lnot B.