(01)
排他的論理和【eXclusive OR】
XORとは、論理演算の一つで、二つの命題のいずれか一方のみが真のときに真となり、両方真や両方偽のときは偽となるものを言う。
(IT用語辞典、e-Wordsを参照)
(02)
論理学の「・・・あるいは・・・」は両立的選言に決めてある。それは論理学の体系がよりシンプルなものになるからである。
とりわけ、∨を両立的選言の方に決めておけば、排他的選言の方は∨と&と~によって簡単に表現できる ―(P∨Q)&~(P&Q)―。
(昭和堂入門選書、論理学の基礎、1994年、11頁)
然るに、
(01)(02)により、
(03)
両立的選言(∨) ではなく、
排他的選言(XOR)であれば、
① 二つの命題(PとQ)のどちらか一方が「真」であるならば、そのときに限って「真」である。
然るに、
(04)
① 二つの命題(PとQ)のどちらか一方が「真」であるならば、そのときに限って「真」である。
といふことは、
② 二つの命題(PとQ)が、両方とも「真」であることはなく、両方とも「偽」であることもない。
といふことである。
然るに、
(05)
② 二つの命題(PとQ)が、両方とも「真」であることはなく、両方とも「偽」であることもない。
といふことは、
③ Pの真理値とQの真理値は、一致しない。
といふことである。
然るに、
(06)
③ Pの真理値とQの真理値は、一致しない。
といふことは、「記号」で書くと、
④ ~(P⇔Q)
といふことである。
然るに、
(07)
(ⅰ)
1 (1) ~(P⇔Q) A
1 (2)~{(P→Q)& (Q→P)} 1Df.⇔
1 (3) ~(P→Q)∨~(Q→P) 2ド・モルガンの法則
2 (4) ~(P→Q) A
2 (5)~(~P∨Q) 4含意の定義
2 (6) P&~Q 5ド・モルガンの法則
2 (7) (P&~Q)∨(Q&~P) 6∨I
8 (8) ~(Q→P) A
8 (9) ~(~Q∨P) 8含意の定義
8 (ア) Q&~P 9ド・モルガンの法則
8 (イ) (P&~Q)∨(Q&~P) ア∨I
(ⅱ)
1 (1)(P&~Q)∨(Q&~P) A
2 (2)(P&~Q) A
3 (3) P→ Q A
2 (4) P 2&E
23 (5) Q 34MPP
2 (6) ~Q 2&E
23 (7) Q&~Q 56&I
2 (8)~(P→Q) 37RAA
2 (9)~(P→Q)∨~(Q→P) 8∨I
ア (ア) Q&~P A
イ(イ) Q→ P A
ア (ウ) Q ア&E
アイ(エ) P イウMPP
ア (オ) ~P ア&E
アイ(カ) P&~P エオ&I
ア (キ) ~(Q→P) イカRAA
ア (ク)~(P→Q)∨~(Q→P) キ∨I
1 (ケ)~(P→Q)∨~(Q→P) 129アク∨E
1 (コ)~{(P→Q)&(Q→P)} ケ、ド・モルガンの法則
1 (サ)~(P⇔Q) コDf.⇔
然るに、
(08)
(ⅲ)
1 (1) (P&~Q)∨(Q&~P) A
2 (2) (P& Q) A
3 (3) (P&~Q) A
2 (4) Q 2&E
3 (5) ~Q 3&E
23 (6) Q&~Q 45&I
3 (7)~(P& Q) 2RAA
8 (8) (Q&~P) A
3 (9) P 2&E
8 (ア) ~P 8&E
38 (イ) P&~P 9ア&I
8 (ウ)~(P& Q) 38RAA
1 (エ)~(P& Q) 1378ウ∨E
オ (オ) P A
カ (カ) Q A
オカ (キ) P& Q オカ&I
1 オカ (ク)~(P&Q)&(P&Q) エキ&I
1 オ (ケ) ~Q カクRAA
1 (コ) P→~Q オケCP
サ (サ) Q A
シ(シ) P A
サシ(ス) P& Q シサ&I
1 サシ(セ)~(P&Q)&(P&Q) エス&I
1 サ (ソ) ~P シセRAA
1 (タ) Q→~P サソCP
1 (チ) (P→~Q)&(Q→~P) コタ&I
従って、
(07)(08)により、
(09)
① ~(P⇔ Q)
② (P&~Q)∨(Q&~P)
③ (P→~Q)&(Q→~P)
於いて、
①=② であって、
②⇒③ である。
従って、
(09)により、
(10)
① ~(P⇔Q)
②(PであってQでない)か、または(QであってPでない)。
③(Pならば、Qでなく)、その上、(Qならば、Pでない)。
於いて、
①=② であって、
②⇒③ である。
然るに、
(11)
(ⅰ)
②(P&~Q)∨(Q&~P)
に於いて、
(P=真&Q=真)であるならば、
②(真& 偽)∨(真& 偽)で、「偽」である。
(ⅱ)
(P=真&Q=偽)であるならば、
②(真& 真)∨(偽& 偽)で、「真」である。
(ⅲ)
(P=偽&Q=真)であるならば、
②(偽& 偽)∨(真& 真)で、「真」である。
(ⅳ)
(P=偽&Q=偽)であるならば、
②(偽& 真)∨(偽& 真)で、「偽」である。
従って、
(09)(10)(11)により、
(12)
②(P&~Q)∨(Q&~P)
すなはち、
②(PであってQでない)か、または(QであってPでない)。
であるならば、
② 二つの命題(PとQ)のいずれか一方のみが真のときに真となり、両方真や両方偽のときは偽となる。
(01)(12)により、
(13)
②(P&~Q)∨(Q&~P)
すなはち、
②(PであってQでない)か、または(QであってPでない)。
は、「排他的論理」は、そのものである。
然るに、
(01)により、
(14)
①(P∨Q)&~(P&Q)
であれば、すなはち、
①(PあるいはQ)であるが(PであってQである)といふことはない。
であれば、この場合も、「排他的論理和」である。
従って、
(13)(14)により、
(15)
①(P∨ Q)&~(P&Q)
②(P&~Q)∨(Q&~P)
すなはち、
①(PあるいはQ)であるが(PであってQである)といふことはない。
②(PであってQでない)か、または(QであってPでない)。
といふ「2つの言ひ方」は、両方とも、「排他的論理和」である。
然るに、
(01)(14)(15)により、
(16)
② 二つの命題(PとQ)のいずれか一方のみが真のときに真となり、両方真や両方偽のときは偽となる。
といふのであれば、すなはち、「排他的選言」をいふのであれば、
①(PあるいはQ)であるが(PであってQである)といふことはない。
といふ「言ひ方」より、
②(PであってQでない)か、または(QであってPでない)。
といふ「言ひ方」の方が、すなはち、
①(P∨ Q)&~(P&Q)
といふ「論理式」よりも、
②(P&~Q)∨(Q&~P)
といふ「論理式」の方が、分かりやすい。