Sabtu, 11 Mei 2013

Logika Matematika

 1.1  PENGERTIAN UMUM LOGIKA

Filsafat dan matematika adalah bidang pengetahuan  rasional yang
ada  sejak  dahulu.  Jauh  sebelum  matematika  berkembang  seperti
sekarang  ini  dan  penerapannya menyentuh  hampir  seluruh  bidang  ilmu
pengetahuan modern,  ilmuwan dan  filosof yunani  telah mengembangkan
dasar pemikiran  ilmu geometri  dan  logika. Sebut  saja  THALES  (640-546
SM)  yaitu  seorang  ilmuwan  geometri  yang  juga  disebut  sebagai  bapak
filosofi  dan  penalaran  deduktif.  Ada  juga  ahli  matematika  dan  filosof
PHYTAGORAS  (572-497  SM)  dengan  dalil  phytagorasnya  yang  terkenal
yaitu a2
+b2
=c2
 .

MATEMATIKA DAN FILSAFAT
Persamaan filsafat dan matematika
  Kerja Filosof adalah berpikir konsep.
  Kerja  Matematikawan  adalah  memperjelas  konsep  yang
dikembangkan oleh filosof.
Perbedaan filsafat dan matematika
  Filsafat bebas menerapkan berbagai metode rasional.
  Matematikawan hanya menerapkan metode deduksi.

MATEMATIKA DAN LOGIKA
Menurut  BETRAND  RUSSEL  matematika  adalah  ilmu  yang
menyangkut deduksi  logis  tentang akibat-akibat dari pangkal  fikir umum
semua penalaran. 
Ini  berkaitan  dengan  konsepsi  matematika  sebagai  ilmu  formal,
ilmu  tentang  bilangan  dan  ruang,  ilmu  tentang  besaran  dan  keluasan,
ilmu  tentang hubungan, pola bentuk, dan rakitan  juga sebagai  ilmu yang
bersifat abstrak dan deduktif.

MAKNA LOGIKA
Berasal  dari  bahasa  yunani  “LOGOS”  yang  berarti  kata,  ucapan,
atau  alasan.  Logika  adalah  metode  atau  teknik  yang  diciptakan  untuk
meneliti  ketepatan  penalaran.  Logika mengkaji  prinsip-prinsip  penalaran
yang benar dan penalaran kesimpulan yang absah.  Ilmu  ini pertama kali
dikembangkan  sekitar  300  SM  oleh  ARISTOTELES  dan  dikenal  sebagai
logika  tradisioanal  atau  logika  klasik.  Dua  ribu  tahun  kemudian
dikembangkan logika modern oleh GEORGE BOOLE dan DE MORGAN yang
disebut  dengan  Logika  Simbolik  karena  menggunakan  simbol-simbol
logika secara intensif.
Dasar  pemikiran  logika  klasik  adalah  logika  benar  dan  salah  yang
disimbolkan  dengan  0  (untuk  logika  salah)  dan  1  (untuk  logika  benar)
yang  disebut  juga  LOGIKA  BINER.  Tetapi  pada  kenyataanya  dalam
kehidupan  sehari-hari  banyak  hal  yang  kita  jumpai  yang  tidak  bisa
dinyatakan  bahwa  sesuatu  itu  mutlak  benar  atau  mutlak  salah.  Ada
daerah  dimana  benar  dan  salah  tersebut  nilainya  tidak  bisa  ditentukan
mutlak benar atau mutlak salah alias kabur. 

Untuk  mengatasi  masalah  yang  terjadi  dalam  logika  klasik  yang
dikembangkan  oleh  ARISTOTELES  tersebut,  seorang  ilmuwan  dari
Universitas  California  Berkeley,  PROF.  LOTFI  A.ZADEH  pada  tahun  1965
mengenalkan suatu konsep berpikir logika yang baru yaitu LOGIKA KABUR
(FUZZY LOGIC).
PADA LOGIKA FUZZY
  Nilai  kebenarn  bukan  bersifat  crisp  (tegas)  0  dan  1  saja  tetapi
berada diantaranya (multivariabel).
  Digunakan  untuk  merumuskan  pengetahuan  dan  pengalaman
manusia  yang  mengakomodasi  ketidakpastian  ke  dalam  bentuk
matematis tanpa harus mengetahui model matematikanya.
  Pada  aplikasinya  dalam  bidang  komputer,  logika  fuzzy
diimplementasikan  untuk  memenuhi  kebutuhan  manusia  akan
sistem  komputer  yang  dapat  merepresentasikan  cara  berpikir
manusia. 

HUBUNGAN MATEMATIKA DAN LOGIKA
Menurut RUDOLF CARNAP (1931)
  Konsep  matematika  dapat  diturunkan  dari  konsep-konsep  logika
dengan melalui batasan-batasan yang jelas.
  Dalil-dalil  matematika  dapat  diturunkan  dari  aksioma-aksioma
logika dengan perantara deduksi logis secara murni.
Menurut BETRAND RUSSEL
  Logika  adalah  masa  muda  matematika  dan  matematika  adalah
masa dewasa logika.

LOGIKA DAN KOMPUTER
  Arsitektur sistem komputer tersusun atas rangkaian logika 1 (true)
dan 0 (false) yang dikombinasikan dengan sejumlah gerbang logika AND.
OR, NOT, XOR, dan NAND.
  Program  komputer  berjalan  di  atas  struktur    penalaran  yang  baik
dari  suatu  solusi  terhadap  suatu  permasalahan  dengan  bantuan
komponen program IF…THEN…ELSE, FOR…TO…DO, WHILE, CASE…OF.


1.2  LOGIKA DAN PERNYATAAN

1.2.1 LOGIKA

PENGERTIAN UMUM LOGIKA

  Logika  adalah metode  atau  teknik  yang  diciptakan  untuk meneliti
ketepatan penalaran serta mengkaji prinsip-prinsip penalaran yang benar
dan penarikan kesimpulan yang absah.
  Ilmu  logika  berhubungan  dengan  kalimat-kalimat  (argumen)  dan
hubungan yang ada diantara kalimat-kalimat  tersebut. Tujuannya adalah
memberikan  aturan-aturan  sehingga  orang  dapat  menentukan  apakah
suatu kalimat bernilai benar.
  Kalimat  yang  dipelajari  dalam  logika  bersifat  umum,  baik  bahasa
sehari-hari  maupun  bukti  matematika  yang  didasarkan  atas  hipotesa-
hipotesa.  Oleh  karena  itu  aturan-aturan  yang  berlaku  di  dalamnya
haruslah  bersifat  umum  dan  tidak  tergantung  pada  kalimat  atau  disiplin .

ilmu  tertentu.  Ilmu  logika  lebih mengarah  dalam  bentuk  sintaks-sintaks
daripada arti dari kalimat itu sendiri.

GAMBARAN UMUM LOGIKA

  Secara umum logika dibedakan menjadi dua yaitu Logika Pasti dan
Logika Tidak Pasti. Logika pasti meliputi Logika Pernyataan (Propotitional
Logic),  Logika  Predikat  (Predicate  Logic),  Logika  Hubungan  (Relation
Logic) dan Logika Himpunan. Sedangkan logika tidak pasti meliputi Logika
Samar atau  kabur (Fuzzy Logic).
  Logika Pernyataan membicarakan  tentang pernyataan  tunggal dan
kata hubungnya sehingga didapat kalimat majemuk yang berupa kalimat
deklaratif. 
Logika  Predikat    menelaah  variabel  dalam  suatu  kalimat,
kuantifikasi dan validitas sebuah argumen.
Logika Hubungan mempelajari hubungan antara pernyataan,  relasi
simetri, refleksif, antisimtris, dll.
Logika  himpunan  membicarakan  tentang  unsur-unsur  himpunan
dan hukum-hukum yang berlaku di dalamnya.
Logika Samar merupakan pertengahan dari dua nilai biner yaitu ya-
tidak, nol-satu, benar-salah. Kondisi yang ditunjukkan oleh  logika  samar
ini  antara  lain  :  banyak,  sedikit,  sekitar  x,  sering,  umumnya.    Logika
samar  banyak  diterapkan  dalam  kecerdasan  buatan,  mesin  pintar  atau
sistem  cerdas  dan  alat-alat  elektronika.  Program  komputer  dengan
menggunakan logika samar mempunyai kapasitas penyimpanan lebih kecil
dan lebih cepat bila dibanding dengan logika biner.

ALIRAN DALAM LOGIKA

LOGIKA TRADISIONAL
  Pelopornya adalah Aristoteles (384-322 SM)
  Terdiri  dari  analitika  dan  dialektika.  Ilmu  analitika  yaitu  cara
penalaran yang didasarkan pada pernyataan yang benar sedangkan
dialektika yaitu cara penalaran yang didasarkan pada dugaan. 

LOGIKA METAFISIS
  Dipelopori oleh F. Hegel (1770-1831 M)
  Menurut Hegel, logika dianggap sebagai metafisika dimana susunan
pikiran dianggap sebagai kenyataan.

LOGIKA EPISTIMOLOGI
  Diperkenalkan  oleh  FH.  Bradley  (1846-1924)  dan  Bernhard
Bosanquet (1848-1923 M).
  Prisip  dari  logika  epistimologi  ini  adalah  untuk  mencapai
pengetahuan yang memadai, pikiran yang logis dan perasaan halus
digabungkan.  Selain  itu,  untuk mencapai  kebenaran,  logika  harus
dihubungkan dengan seluruh pengetahuan yang lainnya.

LOGIKA INSTRUMENTALIS/FRAGMATIS
  Dipelopori oleh Jhon Dewey (1859-1952)
  Prinsipnya  adalah  logika  merupakan  alat  atau  instrumen  untuk
menyelesaikan masalah.  

LOGIKA SIMBOLIS
  Logika simbolis adalah ilmu tentang penyimpulan yang sah (absah)
yang  dikembangkan  menggunakan  metod  ematematika  dan
bantuan  simbol-simbol khusus  sehingga memungkinkan  seseorang
menghindari makna ganda dari bahasa sehari-hari.
  Pelopornya adalah Leibniz, De Morgan, dan Boole
  Logika  ini menggunakan  bahasa  simbol  untuk mempelajari  secara
rinci  bagaimana  akal  harus  bekerja  dan  bercirikan  teknis,
matematis,  dan  ilmiah.  Pemakaian  simbol  matematika  ini  untuk
mewakili bahsa dalam bentuk pernyataan yang bernilai benar atau
salah.
  Logika  simbolis  ini  kemudian  menjadi  dasar  logika  matematika
modern yaitu logika formal yang semata-mata menelaah bentuk da
bukan isi dari apa yang dibicarakan.


1.2.2 PERNYATAAN (PROPOSISI)

Kata  merupakan  rangkaian  huruf  yang  mengandung  arti,
sedangkan  kalimat  adalah  kumpulan  kata  yang  disusun menurut  aturan
tata  bahasa  dan  mengandung  arti.  Di  dalam  matematika  tidak  semua
pernyataan  yang  bernilai  benar  atau  salah  saja  yang  digunakan  dalam
penalaran. Pernyataan disebut  juga kalimat deklaratif yaitu kalimat yang
bersifat menerangkan. Disebut juga proposisi.

Pernyataan/  Kalimat  Deklaratif/  Proposisi  adalah  kalimat  yang  bernilai
benar atau salah tetapi tidak keduanya.
Contoh :
1.  Yogyakarta adalah kota pelajar  (Benar).
2.  2+2=4        (Benar).
3.  Semua manusia adalah fana  (Benar).
4.  4 adalah bilangan prima    (Salah).
5.  5x12=90        (Salah).

Tidak semua kalimat berupa proposisi
Contoh : 
1.  Dimanakah letak pulau bali?.
2.  Pandaikah dia?.
3.  Andi lebih tinggi daripada Tina.
4.  3x-2y=5x+4.
5.  x+y=2.

1.2.3 PENGHUBUNG KALIMAT DAN TABEL KEBENARAN

Satu atau lebih proposisi dapat dikombinasikan untuk menghasilkan
proposisi  baru  lewat  penggunaan  operator  logika.  Proposisi  baru  yang
dihasilkan  dari  kombinasi  tersebut  disebut  dengan  proposisi  majemuk
(compound  composition),  sedangkan  proposisi  yang  bukan  merupakan
hasil  dari  kombinasi  proposisi  lain    disebut  proposisi  atomik.  Proposisi
majemuk tersusun dari sejumlah proposisi atomik. 

# Dalam logika dikenal 5 buah penghubung 

Simbol  Arti  Bentuk
¬  Tidak/Not/Negasi  Tidak………….
  Dan/And/Konjungsi  ……..dan……..
  Atau/Or/Disjungsi  ………atau…….
  Implikasi  Jika…….maka…….
  Bi-Implikasi  ……..bila dan hanya bila……..

Contoh 1.1 :
Misalkan : p menyatakan kalimat “ Mawar adalah nama bunga”
      Q menyatakan kalimat “ Apel adalah nama buah”
Maka  kalimat  “  Mawar  adalah  nama  bunga  dan  Apel  adalah  nama
buah “
Dinyatakan dengan simbol  p ∧∧ q

Contoh 1.2 :
Misalkan  p: hari ini hari minggu
      q: hari ini libur
nyatakan kalimat dibawah ini dengan simbol logika :
a.  Hari ini tidak hari minggu tetapi libur
b.  Hari ini tidak hari minggu dan tidak libur
c.  Tidak benar bahwa hari ini hari minggu dan libur
Penyelesaian
a.  Kata  “tetapi”  mempunyai  arti  yang  sama  dengan  dan  sehingga
kalimat (a) bisa ditulis sebagai : ¬p ∧∧       q qq q     
b.  ¬p ∧∧ ¬q qq q     
c.  ¬(p ∧∧       q qq q) )) )     

NEGASI (INGKARAN)

Jika  p  adalah  “  Semarang  ibukota  Jawa  Tengah”,  maka  ingkaran  atau
negasi  dari  pernyataan  p  tersebut  adalah  ¬p  yaitu  “  Semarang  bukan
ibukota  Jawa Tengah” atau  “Tidak  benar  bahwa Semarang  ibukota  Jawa
Tengah”. Jika p diatas bernilai benar (true), maka ingkaran p (¬p) adalah
bernilai salah (false) dan begitu juga sebaliknya.

KONJUNGSI

Konjungsi  adalah  suatu  pernyataan  majemuk  yang  menggunakan
penghubung “DAN/AND” dengan notasi “ ∧∧

Contoh 1.3:
p: Fahmi makan nasi
Q:Fahmi minum kopi  

Maka pq : Fahmi makan nasi dan minum kopi
Pada  konjungsi  pq  akan  bernilai  benar  jika  baik  p  maupun  q  bernilai
benar.  Jika  salah  satunya  (atau  keduanya)  bernilai  salah  maka  pq
bernilai salah.

DISJUNGSI

Disjungsi  adalah  pernyataan majemuk  yang menggunakan  penghubung
“ATAU/OR” dengan notasi “ ∨∨ ”.
Kalimat disjungsi dapat mempunyai 2 arti yaitu :

a.  INKLUSIF OR
Yaitu jika “p benar atau q benar atau keduanya true”
Contoh  : 
p : 7 adalah bilangan prima
q : 7 adalah bilangan ganjil
p q : 7 adalah bilangan prima atau ganjil 
Benar  bahwa  7  bisa  dikatakan  bilangan  prima  sekaligus  bilangan
ganjil.

b.  EKSLUSIF OR
Yaitu jika “p benar atau q benar tetapi tidak keduanya”.
Contoh :
  p : Saya akan melihat pertandingan bola di TV.
  q : Saya akan melihat pertandingan bola di lapangan.
  p q : Saya akan melihat pertandingan bola di TV atau lapangan.
Hanya  salah  satu  dari  2  kalimat  penyusunnya  yang  boleh  bernilai
benar yaitu jika “Saya akan melihat pertandingan sepak bola di TV saja
atau di lapangan saja tetapi tidak keduanya.

IMPLIKASI

Misalkan  ada  2  pernyataan  p  dan  q,  untuk  menunjukkan  atau
membuktikan  bahwa  jika  p  bernilai  benar  akan  menjadikan  q  bernilai
benar  juga,  diletakkan  kata  “JIKA”  sebelum  pernyataan  pertama  lalu
diletakkan  kata  “MAKA”  sebelum  pernyataan  kedua  sehingga  didapatkan
suatu  pernyataan  majemuk  yang  disebut  dengan
“IMPLIKASI/PERNYATAAN  BERSYARAT/KONDISIONAL/  HYPOTHETICAL
dengan notasi “ ⇒⇒ ”.

Notasi pq dapat dibaca :
1.  Jika p maka q
2.  q jika p
3.  p adalah syarat cukup untuk q
4.  q adalah syarat perlu untuk p

Contoh 1.4:
1.  p : Pak Ali adalah seorang haji.
q : Pak Ali adalah seorang muslim.
p q : Jika Pak Ali adalah seorang haji maka pastilah dia seorang 
muslim.
2.      p : Hari hujan.
q : Adi membawa payung.
Benar atau salahkah pernyataan berikut?
a.  Hari  benar-benar  hujan  dan  Adi  benar-benar  membawa
payung.
b.  Hari benar-benar hujan tetapi Adi tidak membawa payung.
c.  Hari tidak hujan tetapi Adi membawa payung.
d.  Hari tidak hujan dan Adi tidak membawa payung.

BIIMPLIKASI

Biimplikasi  atau  bikondosional  adalah  pernyataan  majemuk  dari  dua
pernyataan p dan q yang dinyatakan dengan notasi “p q” yang bernilai
sama dengan (p q) (q p)  sehingga dapat dibaca “ p jika dan hanya
jika q” atau “p bila dan hanya bila q”. Biimplikasi 2 pernytaan  hanya akan
bernilai  benar  jika  implikasi  kedua  kalimat  penyusunnya  sama-sama
bernilaii benar. 

Contoh 1.5 :
    p : Dua garis saling berpotongan adalah tegak lurus.
    q : Dua garis saling membentuk sudut 90 derajat.
    p    q  :  Dua  garis  saling  berpotongan  adalah  tegak  lurus  jika  dan
hanya jika dan hanya jika dua garis saling membentuk sudut 90 derajat.

TABEL KEBENARAN

p  q  ¬p  ¬q  pq  pq  pq  pq  p q
T  T  F  F  T  T  F  T  T
T  F  F  T  T  F  T  F  F
F  T  T  F  T  F  T  T  F
F  F  T  T  F  F  F  T  T

Untuk  menghindari  perbedaan  konotasi  dan  keganjilan  arti  dalam
menerjemahkan  simbol-simbol  logika  maka  dalam  matematika  tidak
disyaratkan  adanya  hubungan  antara  kedua  kalimat  penyusunnya.
Kebenaran suatu kalimat berimplikasi semata-mata hanya tegantung pada
nilai  kebenaran  kaliamat  penyusunnya.  Karena  itu  digunakan  tabel
kebenaran  penghubung.  Jika  p  dan  q  adalah  kalimat-kalimat  dimana
T=true/benar  dan  F=false/salah,  maka  untuk  n  variable  (p,q,…)  maka
tabel kebenaran memuat 2n baris.


1.2.4   INGKARAN (NEGASI) SUATU PENYATAAN

NEGASI SUATU KONJUNGSI

Contoh : Fahmi makan nasi dan minum kopi
Suatu  konjumgsi  akan  bernilai  benar  jika  kedua  kalimat
penyusunnya  yaitu  p  dan  q  bernilai  benar,  sedangkan  negasi  adalah
pernyataan  yang  bernilai  salah  jika  pernyataan  awalnya  bernilai  benar 
dan bernilai benar jika pernyataan awalnya bernilai salah.   
  Oleh karena  itu negasi dari : “Fahmi makan nasi dan minum kopi”
adalah  suatu  pernyataan  majemuk  lain  yang  salah  satu  komponennya
merupakan  negasi  dari  komponen  pernyataan  awalnya.  Jadi  negasinya
adalah: “Fahmi tidak makan nasi atau tidak minum kopi”.
Disini berlaku hukum De Morgan yaitu : ¬(pq)  ekuivalen dengan ¬p¬q

NEGASI SUATU DISJUNGSI

Contoh : “Fahmi makan nasi atau minum kopi”

Suatu  disjungsi  akan  bernilai  salah  hanya  jika  kedua  komponen
penyusunnya bernilai salah., selain  itu benar. Oleh karena  itu negasi dari
kalimat    diatas  adalah  :  “  Tidak  benar  bahwa  Fahmi makan  nasi  atau
minum  kopi”  atau  dapat  juga  dikatakan  “Fahmi  tidak  makan  nasi  dan
tidak  minum  kopi.  Disini  berlaku  hukum  De  Morgan  yaitu  :  ¬ ¬¬ ¬(p ∨∨ q)  ≡ ≡≡ ≡
¬ ¬¬ ¬p ∧∧ ¬ ¬¬ ¬q

NEGASI SUATU IMPLIKASI

Contoh 1.6 : “Jika hari hujan maka Adi membawa payung”.

  Untuk  memperoleh  negasi  dari  pernyataan  diatas,  kita  dapat
mengubah  bentuknya  ke  dalam  bentuk  disjungsi  kemudian  dinegasikan,
yaitu :
p ⇒⇒ q ≡ ≡≡ ≡ ¬ ¬¬ ¬p ∨∨ q
Maka negasinya
¬ ¬¬ ¬( p ⇒⇒ q) ≡ ≡≡ ≡ ¬ ¬¬ ¬(¬ ¬¬ ¬p ∨∨ q) ≡ ≡≡ ≡ p ∧∧ ¬ ¬¬ ¬q

NEGASI SUATU BIIMPLIKASI

  Biimplikasi  atau  bikondisional  adalah  pernyataan  majemuk
dari dua pernyataaan p dan q yang dinotasikan dengan p q ≡ ≡≡ ≡ (p ⇒⇒ q) ∧∧
(q ⇒⇒ p) sehingga : ¬(p q) ≡ ¬ [(p q) (q p)] 
                             ≡ ¬ [(¬pq ) (¬qp)]
                                  ≡ ¬ (¬pq ) ¬(¬qp)
                   ¬ ¬¬ ¬(p q) ≡ ≡≡ ≡ (p ∧∧ ¬ ¬¬ ¬q ) ∨∨ (q ∧∧ ¬ ¬¬ ¬p)


1.3  TAUTOLOGI, KONTRADIKSI, DAN CONTINGENT

Tautologi  adalah  suatu  bentuk  kalimat  yang  selalu  bernilai  benar
(True) tidak peduli bagaimanapun nilai kebenaran masing-masing kalimat
penyusunnya,  sebaliknya  kontradiksi  adalah  suatu  bentuk  kalimat  yang
selalu  bernilai  salah  (False),  tidak  peduli  bagaimanapun  nilai  kebenaran
masing-masing kalimat penyusunnya.
Dalam  tabel  kebenaran,  suatu  tautologi  selalu  bernilai  True  pada
semua  barisnya  dan  kontradiksi  selalu  bernilai  False  pada  semua  baris.
Kalau  suatu  kalimat  tautologi  diturunkan  lewat  hukum-hukum  yang  ada
maka pada akhirnya akan menghasilkan True, sebaliknya kontradiksi akan
selalu bernilai False.  

  Jika pada semua nilai kebenaran menghasilkan nilai F dan T, maka
disebut formula campuran (contingent).

Contoh 1.7 :
1.  Tunjukkan bahwa p ∨∨ (¬ ¬¬ ¬p) adalah tautologi!

p  ¬p  p(¬p)
T  T  T
T  F  T
F  T  T
F  F  T

2.  Tunjukkan bahwa (p ∨∨ q) ∨∨ [(¬ ¬¬ ¬p) ∧∧ (¬ ¬¬ ¬q)] adalah tautologi!

p  q  ¬p  ¬q  pq  ¬p ¬q  (pq) [(¬p) (¬q)]
T  T  F  F  T  F  T
T  F  F  T  T  F  T
F  T  T  F  T  F  T
F  F  T  T  F  T  T

3.  Tunjukkan bahwa (p ∨∨ q) ∧∧ [(¬ ¬¬ ¬p) ∧∧ (¬ ¬¬ ¬q)] adalah kontradiksi!

p  q  ¬p  ¬q  pq  ¬p ¬q  (pq) [(¬p) (¬q)]
T  T  F  F  T  F  F
T  F  F  T  T  F  F
F  T  T  F  T  F  F
F  F  T  T  F  T  F

4. Tunjukkan bahwa [(p ∧∧ q) ⇒⇒ r] ⇒⇒ p adalah contingent!   
    
p  q  r  pq  (pq) r  [(pq) r] p  

T  T  T  T  T  T
T  T  F  T  T  T
T  F  T  F  F  T
T  F  F  F  F  T
F  T  T  F  T  F
F  T  F  F  T  F
F  F  T  F  T  F
F  F  F  F  T  F
 

1.4  KONVERS, INVERS, DAN KONTRAPOSISI

Perhatikan pernytaan di bawah ini! ¬       

“Jika  suatu  bender  adalah  bendera  RI  maka  ada  warna  merah  pada
bendera tersebut”

Bentuk umum implikasi di atas adalah “p ⇒⇒ q” dengan 
p : Bendera RI  
q : Bendera yang ada warna merahnya.

Dari implikasi diatas dapat dibentuk tiga implikasi lainnya yaitu :
1.  KONVERS, yaitu q ⇒⇒ p
Sehingga implikasi diatas menjadi :
“  Jika  suatu  bendera  ada  warna  merahnya,  maka  bendera  tersebut
adalah bendera RI”.

2.  INVERS, yaitu ¬ ¬¬ ¬p ⇒⇒ ¬ ¬¬ ¬q
Sehingga implikasi diatas menjadi :
“ Jika suatu bendera bukan bendera RI, maka pada bendera  tersebut
tidak ada warna merahnya”.

3.  KONTRAPOSISI, yaitu ¬ ¬¬ ¬q ⇒⇒ ¬ ¬¬ ¬p
Sehingga implikasi di atas menjadi :
“  Jika  suatu  bendera  tidak  ada  warna  merahnya,  maka  bendera
tersebut bukan bendera RI”.

Suatu  hal  yang  penting  dalam  logika  adalah  kenyataan  bahwa  suatu
implikasi  selalu  ekuivalen  dengan  kontraposisinya,  akan  tetapi  tidak
demikian halnya dengan  invers dan konversnya.

Hal ini dapat dilihat dari tabel kebenaran berikut

p  q  ¬p  ¬q  pq  q p  ¬p ¬q  ¬q ¬p
T  T  F  F  T  T  T  T
T  F  F  T  F  T  T  F
F  T  T  F  T  F  F  T
F  F  T  T  T  T  T  T


INGKARAN KONVERS, INVERS, DAN KONTRAPOSISI

Contoh 1.8: 
Tentukan  ingkaran  atau  negasi  konvers,  invers,  dan  kontraposisi  dari
implikasi berikut. 
“Jika suatu bendera adalah bendera RI maka bendera  tersebut berwarna
merah dan putih”

Penyelesaian

Misal p : Suatu bendera adalah bendera RI
        q : Bendera tersebut berwarna merah dan putih
maka  kalimatnya menjadi  p   q  atau  jika menggunakan  operator  dan
maka p q ekuivalen(sebanding/≈) dengan  ¬p q. Sehingga

1.  Negasi dari implikasi
Implikasi   : (pq) ≈ ¬p q
Negasinya  : ¬(¬pq) ≈ p¬q
Kalimatnya  :“Suatu  bendera  adalah  bendera  RI  dan  bendera      
tersebut tidak berwarna merah dan putih”.   LOGIKA

14 | i m a n s o f y a n i 

2.  Negasi dari konvers
Konvers     : qp ≈ ¬qp
Negasinya  : ¬(¬qp) ≈ q¬p
Kalimatnya  :  “Ada/Terdapat  bendera  berwarna  merah  dan  putih
tetapi bendera tersebut bukan bendera RI”.
3.  Negasi dari invers
Invers    : ¬p ¬q ≈ ¬(¬p)¬q) ≈ p¬q
Negasinya  : ¬(p¬q) ≈ ¬pq
Kalimatnya  :  “Suatu  bendera  bukan  bendera  RI  atau  bendera
tersebut berwarna merah dan putih”.
4.  Negasi dari kontraposisi
Kontraposisi  : ¬q ¬p ≈ ¬(¬q)¬p ≈ q¬p
Negasinya  : ¬(q¬p) ≈ ¬qp
Kalimatnya  : “ Suatu bendera tidak berwarna merah dan putih dan
bendera tersebut adalah bendera RI”.


1.5 EKUIVALENSI LOGIKA

  Pada  tautologi,  dan  juga  kontradiksi,  dapat  dipastikan  bahwa  jika
dua  buah  ekspresi  logika  adalah  tautologi,  maka  kedua  buah  ekspresi
logika  tersebut  ekuivalen  secara  logis,  demikian  pula  jika  keduanya
kontradiksi.  Persoalannya  ada  pada  contingent,  karena  memiliki  semua
nilai  T  dan  F.  Tetapi  jika  urutan  T  dan  F  atau  sebaliknya  pada  tabel
kebenaran  tetap  pada  urutan  yang  sama maka  tetap  disebut  ekuivalen
secara logis. Perhatikan pernyataan berikut :

Contoh 1.9 :
1. Dewi sangat cantik dan peramah.
2. Dewi peramah dan sanagt cantik.

Kedua  pernyataan  di  atas,  tanpa  dipikir  panjang,  akan  dikatakan
ekuivalen  atau  sama  saja.  Dalam  bentuk  ekspresi  logika  dapat  ditulis
sebagai berikut :
A = Dewi sangat cantik.
B = Dewi peramah.
Maka ekspresi logikanya :
1. A B
2. B A

Jika dikatakan kedua buah ekspresi logika tersebut ekuivalen secara logis
maka  dapat  ditulis A  B  ≡ B  A.  Ekuivalensi  logis  dari  kedua  ekspresi
logika  tersebut dapat dibuktikan dengan  tabel kebenaran sebagai berikut
ini :
A  B  AB  BA
T  T  T  T
T  F  F  F
F  T  F  F
F  F  F  F

Pembuktian  dengan  tabel  kebenaran  diatas,  walaupun  setiap  ekspresi
logika memiliki  nilai  T  dan  F,  tetapi  karena memiliki  urutan  yang  sama,
maka  secara  logis  tetap dikatakan  ekuivalen. Tetapi  jika urutan  T dan  F
tidak  sama,  maka  tidak  biasa  dikatakan  ekuivalen  secara  logis.  Tabel
kebenaran  merupakan  alat  untuk  membuktikan  kebenaran  ekuivalensi
secara  logis. Kesimpulan  diambil  berdasarkan  hasil dari  tabel  kebenaran
tersebut. Lihat pernyataan berikut ini :

Contoh 1.10 :
1. Badu tidak pandai, atau dia tidak jujur.
2. Adalah tidak benar jika Badu pandai dan jujur.
Secara intuitif dapat ditebak bahwa kedua pernyataan di atas sebenarnya
sama,  tetapi  bagaimana  jika  idbuktikan  dengan  menggunkan  tabel
kebenaran berdasarkan ekspresi logika. Adapaun langkah-langkahnya :

1. Ubah dahulu argumen di atas ke dalam bentuk ekspresi/notasi logika.
    Misal : A=Badu pandai
       B=Badu jujur
    Maka kalimatnya menjadi
    1. ¬A¬B
    2. ¬(AB)

2. Buat tabel kebenarannya

A  B  ¬ ¬¬ ¬A  ¬ ¬¬ ¬B  A ∧∧ B  ¬ ¬¬ ¬A ∨∨ ¬ ¬¬ ¬B  ¬ ¬¬ ¬(A ∧∧ B)
T  T  F  F  T  F  F
T  F  F  T  F  T  T
F  T  T  F  F  T  T
F  F  T  T  F  T  T

Perhatikan  ekspresi  di  atas!  Meskipun  kedua  ekspresi  logika  di  atas
memiliki  nilai  kebenaran  yang  sama,  ada  nilai  T  dan  F,  keduanya  baru
dikatakan  ekuivalen  secara  logis  jika  dihubungkan  dengan  perangkai
ekuivalensi dan akhirnya menghasilkan tautologi.

3. Tambahkan perangkai biimplikasi untuk menghasilkan tautologi

¬ ¬¬ ¬A ∨∨ ¬ ¬¬ ¬B  ¬ ¬¬ ¬(A ∧∧ B)  ¬ ¬¬ ¬A ∨∨ ¬ ¬¬ ¬B ¬ ¬¬ ¬(A ∧∧ B)
F  F  T
T  T  T
T  T  T
T  T  T

Jika hasilnya adalah  tautologi (bernilai T semua), maka dikatakan bahwa
kedua argumen tersebut ekuivalen secara logis.

1.5.1 HUKUM-HUKUM EKUIVALENSI LOGIKA

Identitas              p1 ≡ p        p0 ≡ p
Ikatan                  p1 ≡ T  p0 ≡ 0  
Idempoten           pp ≡ p  pp ≡ p
Negasi                 p¬p ≡ 1  p¬p ≡ 0
Negasi Ganda     ¬¬p ≡ p  
Komutatif            pq ≡ qp       pq ≡ qp
Asosiatif              (pq)r ≡ p(qr)  (pq)r ≡ p(qr)
Distributif           p(qr) ≡ (pq)(pr)  p(qr) ≡ (pq)(pr)
De Morgan’s       ¬(pq) ≡ ¬p ¬q  ¬(pq) ≡ ¬p ¬q
Aborbsi               p(pq) ≡ p  p(pq) ≡ p

Selain  dengan  menggunkan  tabel  kebenaran,  menentukan  dua  buah
argumen adalah ekuivalen secara logis dapat  juga menggunakan hukum-
hukum ekuivalensi logika. Cara ini lebih singkat 

Contoh 1.11 :
1.  Buktikan  ekuivalensi  kalimat  di  bawah  ini  dengan  hukum-hukum
ekuivalensi.
¬(p¬q) (¬p¬q) ≡ ¬p
Penyelesaian
¬(p¬q) (¬p¬q) ≡ (¬p¬(¬q)) (¬p¬q)
           ≡ (¬pq) (¬p¬q)
           ≡ ¬p (q¬q)
           ≡ ¬p T
           ≡ ¬p     Terbukti

Dalam  membuktikan  ekuivalensi  p≡q  ada  3  macam  cara  yang  bisa
dilakukan :
1.  P diturunkan  terus menerus (dengan menggunakan hukum-hukum
ekuivalensi logika yang ada).
2.  Q diturunkan terus-menerus (dengan menggunakan hukum-hukum
ekuivalensi logika yang ada), sehingga didapat P.
3.  P dan Q diturunkan secara terpisah sehingga akhirnya didapat R
Sebagai  aturan  kasar,  biasanya  bentuk  yang  lebih  kompleks  yang
diturunkan ke dalam bentuk yang sederhana. Jadi jika p kompleks amaka
aturan  (1) yang dilakukan. Sebaliknya  jika q yang  lebih  kompleks maka
aturan (2) yang dilakukan. Aturan (3) digunakan jika p dan q sama-sama
kompleks.

PENYEDERHANAAN LOGIKA

Operasi  penyederhanaan menggunakan  hukum-hukum  ekuivalensi  logis.
Selanjutnya  perhatikan  operasi  penyederhanaan  berikut  dengan  hukum
yang digunakan tertulis di sisi kanannya. Penyederhanaan ekspresi logika
atau  bentuk-bentuk  logika  ini  dibuat  sesederhana  mungkin  dan  sudah
tidak dimungkinkan dimanipulasi lagi.

Contoh 1.12 :
1.  ¬p ¬(p ¬q)
≡ ¬p ¬(¬ ¬¬ ¬p ∨∨ ¬ ¬¬ ¬q)      ingat pq ≡ ¬pq
≡ ¬ ¬¬ ¬(¬ ¬¬ ¬p) ¬(¬p ¬q)      ingat pq ≡ ¬pq  
≡ p (p q)        Hk. Negasi ganda dan De Morgan
≡ (pp) (pq)        Hk. Distributif
≡ p(pq)         Hk. Idempoten pp ≡ p
≡ p           Hk. Absorbsi
2.  p(pq)
≡ (p ∧∧ 1) (pq)        Hk.Identitas
≡ p(1q)         Hk.Distributif
≡ p1          Hk.Identitas
≡ p           Hk.Identitas

3.  (pq) (qp)
≡ (¬pq) (¬qp)      ingat pq ≡ ¬pq
≡ (¬pq) (p¬q)      Hk. Komutatif
≡ [(¬pq)  p] [(¬pq)¬q]    Hk. Distributif
≡ [(p¬p)(pq)] [(¬p¬q)(q¬q)]  Hk. Distributif
≡ [0(pq)] [(¬p¬q)0]    Hk. Kontradiksi
≡ (pq)(¬p¬q)      Hk. Identitas

Operasi  penyederhanaan  dengan  menggunakan  hukum-hukum  logika
dapat  digunakan  untuk  membuktikan  suatu  ekspresi  logika  Tautologi,
Kontradiksi, maupun Contingent. Jika hasil akhir penyederhanaan ekspresi
logika  adalah  1,  maka  ekspresi  logika  tersebut  adalah  tautologi.  Jika
hasil  yang  diperoleh  adalah  0,  berarti  ekspresi  logika  tersebut
kontradiksi.  Jika hasilnya tidak 0 ataupun 1, maka ekspresi  logikanya
adalah contingent. 

Contoh 1.13 :
1.  [(pq)p]q
≡ [(¬pq)p] q      ingat pq ≡ ¬pq
≡ ¬[(¬pq)p] q      ingat pq ≡ ¬pq
≡ [(p¬q)¬p] q      Hk. Negasi ganda dan De Morgan
≡ [(p¬p)(¬q¬p)] q    Hk. Distributif
≡ [1(¬p¬q)] q      Hk. Idempoten dan komutatif
≡ (¬p¬q)q        Hk. Identitas
≡ ¬p(¬qq)        Hk. Assosiatif
≡ ¬p1          Hk. Idempoten
≡ 1           Hk. Identitas
Karena hasil akhirnya 1, maka ekspresi logika diatas adalah tautologi.

2.  (pq) [(¬p) (¬q)]
≡ (pq)(¬p¬q)          
≡ [(pq)¬p][(pq)¬q]      Hk. Distributif
≡ [(p¬p)(q¬p)][(p¬q)(q¬q)]  Hk. Distributif
≡ [0(q¬p)][(p¬q)0]      Hk. Negasi
≡ (¬pq)(p¬q)        Hk. Idempoten
≡ (¬pp)(q¬q)        Hk. Assosiatif
≡ 00            Hk. Negasi
≡ 0             Hk. Idempoten
Hasil akhir 0, maka ekspresi logika diatas adalah kontradiksi.

3.  [(pq)¬p] ¬q   LOGIKA

18 | i m a n s o f y a n i 

≡ [(p¬p)(q¬p)] ¬q      Hk. Distributif
≡ [0 (q¬p)] ¬q        Hk. Negasi
≡ (q¬p) ¬q          Hk. Identitas
≡ ¬(q¬p) ¬q          ingat pq ≡ ¬pq
≡ (¬qp) ¬q          Hk. De Morgan
≡ (¬q¬q)∨p          Hk. Assosiatif
≡ ¬q∨p            Hk. Idempoten
Hasilnya bukan 0 atau 1,  ekspresi logika di atas adalah contingent.

    
1.5  INFERENSI LOGIKA

1.5.1 ARGUMEN VALID DAN INVALID

Argumen adalah suatu pernyataan tegas yang diberikan oleh sekumpulan
proposisi  P1,    P2,  .........,Pn  yang  disebut  premis  (hipotesa/asumsi)  dan
menghasilkan proposisi Q yang lain yang disebut konklusi (kesimpulan).
Secara umum di notasikan dengan 

  P1,P2, ..........,Pn ├Q       atau dapat juga ditulis 





Nilai kebenaran suatu argumen ditentukan sebagai berikut :
“ Suatu argumen P1,P2,…………,,Pn ├ Q dikatakan benar (valid)  jika Q bernilai
benar  untuk  semua  premis  yang  benar  dan  argumen  dalam  keadaan
selain itu dikatakan salah (invalid/fallacy)”.

Dengan  kata  lain,  suatu  argumen  dikatakan  valid  apabila  untuk
sembarang pernyataan yang disubtitusikan ke dalam premis,  jika  semua
premis benar maka konklusinya juga benar. Sebaliknya jika semua premis
benar  tetapi  konklusinya  ada  yang  salah  maka  argumen  tersebut
dikatakan invalid (fallacy).
Jadi  suatu  argumen  dikatakan  valid    jika  dan  hanya  jika  proposisi
P1∧P2∧........∧Pn) ⇒ Q adalah sebuah Tautologi.

Contoh 1.14 :
1.  Premis 
P1  :  Jika  Office  dan  Delphi  diperlukan  maka  semua  orang  akan   
belajar   komputer
P2 : Office dan Delphi diperlukan
Konklusi 
  Q : Semua orang akan belajar komputer
Jika ditulis dalam bentuk notasi logika
Misal p : Office dan Delphi diperlukan
        q : Semua orang belajar komputer
Maka argumen diatas dapat ditulis :
p⇒q, p ├ q  (valid)
2.  Misal p : Saya suka kalkulus
             q : Saya lulus ujian kalkulus
P1
P2
  
Pn

∴ ∴∴ ∴Q

Premis  Konklusi
Premis
Konklusi  

    Maka argumen p ⇒ q, p ├ q dapat ditulis
    P1 : Jika saya suka kalkulus, maka saya akan lulus ujian kalkulus
    P2 : Saya lulus ujian kalkulus
    ∴ Saya lulus ujian kalkulus (valid)
Untuk mengetahui  suatu  argumen  apakah  valid  atau  tidak maka  dapat
dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :

1.  Tentukan premis dan konklusi argumen
2.  Buat tabel yang menunjukkan nilai kebenaran untuk semua premis dan
konklusi.
3.  Carilah baris kritis yatitu baris diman semua premis bernilai benar.
4.  Dalam  baris  kritis  tersebut,  jika  nilai  kesimpulan  semuanya  benar
maka  argumen  tersebut  valid.  Jika  diantara  baris  kritis  tersebut  ada
baris dengan nilai konklusi salah maka argumen tersebut tidak valid.

Contoh 1.15:
Tentukan apakah argumen berikut ini valid atau invalid
a)  p∨(q∨r), ¬r ├ p∨q
b)  p⇒(q∨¬r), q⇒(p∧r) ├p⇒r

Penyelesaian 
a) 
Baris
ke
p  q  r  q∨r  p∨(q∨r)
(Premis)
¬r
(Premis)
p∨q
(konklusi)
1  T  T  T  T  T  F  T
2  T  T  F  T  T  T  T
3  T  F  T  T  T  F  T
4  T  F  F  F  T  T  T
5  F  T  T  T  T  F  T
6  F  T  F  T  T  T  T
7  F  F  T  T  T  F  F
8  F  F  F  F  F  T  F
Dapat dilihat pada tabel diatas bahwa baris 2, 4, dan 6 premisnya bernilai
benar  semua.  Kemudian  lihat  pada  baris  konklusi.  Ternyata  pada  baris
konklusi semuanya bernilai benar. Maka argumen diatas adalah valid.

1.5.2 ATURAN PENARIKAN KESIMPULAN

A.  MODUS PONEN
Modus  ponen  atau  penalaran  langsung  adalh  salah  satu  metode
inferensi  dimana  jika  diketahui  implikasi  ”  Bila  p  maka  q  ”  yang
diasumsikan  bernilai  benar  dan  antasenden  (p)  benar.  Supaya
implikasi p⇒q bernilai benar, maka q juga harus bernilai benar.
Modus Ponen : p⇒q , p ├ q 
atau dapat juga ditulis  
p⇒q
p
――――
∴ q
Contoh 1.16 :
Jika  digit  terakhir  suatu  bilangan  adalah  0,  maka  bilangan  tersebut
habis dibagi 10
Digit terakhir suatu bilangan adalah 0
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
∴ Bilangan tersebut habis dibagi 10
     
B. MODUS TOLLENS
Bentuk modus  tollens mirip dengan modus ponen, hanya saja premis
kedua dan kesimpulan merupakan kontraposisi premis pertama modus
ponen.  Hal  ini mengingatkan  bahwa  suatu  implikasi  selalu  ekuivalen
dengan kontraposisinya. 
Modus Tollens : p⇒q, ¬q ├ ¬p
Atau dapat juga ditulis
p⇒q
¬q
――――
∴ ¬p

Contoh 1.17:
Jika  digit  terakhir  suatu  bilangan  adalah  0,  maka  bilangan  tersebut
habis dibagi 10
Suatu bilangan tidak habis dibagi 10
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
∴ Digit terakhir bilangan tersebut bukan 0

C.  PENAMBAHAN DISJUNGTIF (ADDITION)
Inferensi  penambahan  disjungtif  didasarkan  atas  fakta  bahwa  suatu
kalimat  dapat  digeneralisasikan  dengan  penghubung  ”∨”.  Alasannya
adalah  karena  penghubung  ”∨”  bernilai  benar  jika  salah  satu
komponennya bernilai benar. 
Misalnya  saya  mengatakan  ”Langit  berwarna  biru”  (bernilai  benar).
Kalimat  tersebut  tetap  akan  bernilai  benar  jika  ditambahkan  kalimat
lain  dengan  penghubung  ”∨”.  Misalnya  ”Langit  berwarna  biru  atau
bebek  adalah  binatang  menyusui”.  Kalimat  tersebut  tetap  bernilai
benar  meskipun  kalimat  ”Bebek  adalah  binatang  menyusui”,
merupakan kalimat yang bernilai salah.
Addition : p ├(p∨q) atau q ├ (p∨q)
Atau dapat ditulis
p              atau   q
――――      ――――
∴ p∨q      ∴ p∨q

Contoh 1.18 :
Simon adalah siswa SMU
――――――――――――――――――――
∴ Simon adalah siswa SMU atau SMP

D. PENYEDERHAAN KONJUNGTIF (SIMPLIFICATION)
Inferensi  ini  merupakan  kebalikan  dari  inferensi  penambahan
disjungtif.  Jika  beberapa  kalimat  dihubungkan    dengan  operator  ”∧”,   LOGIKA

21 | i m a n s o f y a n i 

maka  kalimat  tersebut  dapat  diambil  salah  satunya  secara  khusus
(penyempitan kalimat). 

Simplification : (p∧q) ├p atau (p∧q) ├ q
Atau dapat ditulis
p∧q  atau  p∧q
―――    ―――
∴ p    ∴ q

Contoh 1.19 :
Langit berwarna biru dan bulan berbentuk bulat
―――――――――――――――――――――――――
∴ Langit berwarna biru atau ∴ Bulan berbentuk bulat

E.  SILOGISME DISJUNGTIF
Prinsip  dasar  Silogisme  Disjungtif  (Disjunctive  syllogism)  adalah
kenyataan  bahwa  apabila  kita  dihadapkan  pada  satu  diantara  dua
pilihan  yang  ditawarkan  (A  atau  B).  Sedangkan  kita  tidak
memilih/tidak menyukai A, maka satu-satunua pilihan adalah memilih
B. Begitu juga sebaliknya.
Silogisme Disjungtif : p∨q, ¬p ├q dan p∨q, ¬q ├ p
Atau dapat ditulis
p∨q  atau  p∨q
¬p     ¬q
――――    ――――
∴ q    ∴ p

Contoh 1.20:
Saya pergi ke mars atau ke bulan
Saya tidak pergi ke mars
――――――――――――――――――
∴ Saya pergi ke bulan


F.  SILOGISME HIPOTESIS (TRANSITIVITY)
Prinsip  silogisme  hipotesis  adalah  sifat  transitif  pada  implikasi.  Jika
implikasi  p⇒q  dan  q⇒r  keduanya  bernilai  benar, maka  implikasi  p⇒r
bernilai benar pula.
Transitivity : p⇒q , q⇒r ├ p⇒r
Atau dapat ditulis
p⇒q
q⇒r
―――――
∴ p⇒r

Contoh 1.21:
Jika hari hujan maka tanahnya menjadi berlumpur
Jika tanahnya berlumpur maka sepatu saya akan kotor
―――――――――――――――――――――――――――――
∴ Jika hari hujan maka sepatu saya akan kotor.

G.  KONJUNGSI
Jika  ada  dua  kalimat  yang  masing-masing  benar,  maka  gabungan
kedua  kalimat  tersebut  dengan  menggunakan  penghubung  ”∧”  juga
bernilai benar.

Konjungsi 
p
q
――
∴ p∧q

H. DILEMA
Kadang-kadang, dalam kalimat yang dihubungkan dengan penghubung
”∨”,  masing-masing  kalimat  dapat  mengimplikasikan    sesuatu  yang
sama. Berdasarkan hal itu maka suatu kesimpulan dapat diambil.
Dilema : 
p∨q
p⇒r
q⇒r
―――
∴r




Tidak ada komentar:

Posting Komentar