การอ้างเหตุผล

การอ้างเหตุผลมีข้ออ้างหรือบทตั้งหลายข้อและข้อสรุปหนึ่งข้อ รูปแบบจะสมเหตุสมผลเมื่อไม่มีกรณีใดที่บทตั้งทั้งหมดจริงแต่ข้อสรุปเท็จ

ตัวเชื่อม ∧\land, ∨\lor, →\to, ¬\neg และการอ่านค่าความจริงของประพจน์ผสม

เข้าใจเนื้อหาและเงื่อนไข

1. การทดสอบความสมเหตุสมผลของการอ้างเหตุผล

  • โครงสร้างการอ้างเหตุผล:
    • เขียนในรูป “บทตั้ง 1, บทตั้ง 2, ..., บทตั้ง nn ∴\therefore ข้อสรุป” หรือตรวจสอบรูปประพจน์ (p1∧p2∧⋯∧pn)→C(p_1 \land p_2 \land \dots \land p_n) \to C
    • นิยามความสมเหตุสมผล (Validity): รูปแบบจะสมเหตุสมผล (valid) ก็ต่อเมื่อ ไม่มี ชุดค่าความจริงใดที่ทำให้บทตั้งทุกข้อเป็นจริงพร้อมกัน แล้วข้อสรุปเป็นเท็จ
    • การหักล้าง (Counterexample): หากพบชุดค่าความจริงแม้เพียงชุดเดียวที่ทำให้บทตั้งทั้งหมดเป็นจริง แต่ข้อสรุปเป็นเท็จ รูปแบบนั้นถือว่าไม่สมเหตุสมผล (invalid) ทันที และชุดค่านั้นคือตัวอย่างค้าน
เงื่อนไขกลางแสดงบทตั้งทุกข้อจริงพร้อมข้อสรุปเท็จ; แขนงสีแดงเมื่อพบแถวนี้ระบุว่าไม่สมเหตุสมผล ส่วนแขนงสีเขียวเมื่อไม่พบในทุกชุดค่าระบุว่าสมเหตุสมผล
ผังตรวจ validity จากแถวหักล้าง: ถ้าพบชุดค่าที่บทตั้งทุกข้อจริงและข้อสรุปเท็จ รูปแบบไม่สมเหตุสมผล; ถ้าไม่มีแถวนี้ในทุกชุดค่า รูปแบบสมเหตุสมผล
  • จุดสังเกตสำคัญในภาพ:
    • เกณฑ์ตัดสิน: ภาพแสดงเงื่อนไขชี้ขาดของการตรวจสอบ — แขนงสีแดงระบุว่าหากพบแถวที่บทตั้งทุกข้อจริงแต่ข้อสรุปเท็จ จะสรุปว่า "ไม่สมเหตุสมผล" ส่วนแขนงสีเขียวระบุว่าเมื่อตรวจครบทุกชุดค่าความจริงแล้วไม่พบกรณีขัดแย้งดังกล่าว รูปแบบจะ "สมเหตุสมผล"
    • ข้อพึงระวัง: ความสมเหตุสมผลเป็นการตรวจสอบความสัมพันธ์เชิงรูปแบบของโครงสร้างทางตรรกะเท่านั้น ไม่ได้รับประกันว่าบทตั้งในความเป็นจริงของโลกจะเป็นจริงหรือไม่ หากต้องการข้อสรุปที่เชื่อถือได้จริงในเชิงเนื้อหา ต้องพิจารณาความจริงเชิงประจักษ์ของบทตั้งร่วมด้วยเสมอ

2. รูปแบบการอนุมานที่ถูกต้องและรักษาความจริง

  • รูปแบบการอนุมานที่สมเหตุสมผลและพบบ่อย:
  • Modus Ponens (การยืนยันบทตั้ง):
    • โครงสร้าง: เหตุ 1 คือ p→qp \to q, เหตุ 2 คือ pp ∴\therefore ข้อสรุป qq
    • กลไก: เมื่อทราบว่า pp นำไปสู่ qq และเหตุการณ์ pp เกิดขึ้นจริง จึงสรุปได้แน่นอนว่า qq ย่อมเกิดขึ้น
  • Modus Tollens (การปฏิเสธผลตาม):
    • โครงสร้าง: เหตุ 1 คือ p→qp \to q, เหตุ 2 คือ ¬q\neg q ∴\therefore ข้อสรุป ¬p\neg p
    • กลไก: เมื่อทราบว่าถ้าเกิด pp แล้วต้องตามด้วย qq แต่ปรากฏว่า qq ไม่เกิดขึ้น จึงสรุปตัดทิ้งได้ว่า pp ย่อมไม่เกิดขึ้น
  • Disjunctive Syllogism (การคัดออกจากการเลือก):
    • โครงสร้าง: เหตุ 1 คือ p∨qp \lor q, เหตุ 2 คือ ¬p\neg p ∴\therefore ข้อสรุป qq
    • กลไก: เมื่อรู้ว่าต้องมีอย่างน้อยหนึ่งประพจน์ที่เป็นจริง และ pp ถูกหักล้างไปแล้ว ประพจน์ qq ที่เหลือจึงต้องเป็นจริงโดยปริยาย
    • หลักคิด: การเข้าใจเหตุผลเชิงตรรกะในแต่ละขั้นตอนสำคัญกว่าการท่องจำชื่อเฉพาะของกฎ
สามแผงแสดง p→q กับ p แล้วสรุป q; p→q กับ ¬q แล้วสรุป ¬p; และ p∨q กับ ¬p แล้วสรุป q โดยมีเครื่องหมาย ∴ ก่อนข้อสรุปแต่ละแบบ
ภาพรวมรูปแบบอนุมานที่สมเหตุสมผลสามแบบ: modus ponens, modus tollens และการตัด p ออกจาก p∨q เพื่อสรุป q
  • จุดสังเกตสำคัญในภาพ:
    • การเปรียบเทียบสามรูปแบบ: ภาพสรุป 3 แผงแสดงโครงสร้างมาตรฐานที่สมเหตุสมผล: Modus Ponens (p→q,p∴qp\to q, p \therefore q), Modus Tollens (p→q,¬q∴¬pp\to q, \neg q \therefore \neg p), และ Disjunctive Syllogism (p∨q,¬p∴qp\lor q, \neg p \therefore q) พร้อมสัญลักษณ์สามจุด (∴\therefore) กำกับหน้าข้อสรุปอย่างเป็นระบบ

3. ข้อผิดพลาดเชิงตรรกะที่พบบ่อย (Fallacy)

  • ระวังอย่าสับสนระหว่างเงื่อนไขเดิมกับเงื่อนไขกลับ:
  • การยืนยันผลตาม (Affirming the Consequent):
    • โครงสร้างผิด: เหตุ 1 คือ p→qp \to q, เหตุ 2 คือ qq ∴\therefore สรุปผิดว่า pp
    • ความผิดพลาด: จาก p→qp \to q และทราบว่า qq เกิดขึ้น ยังสรุปไม่ได้ว่า pp ต้องเกิด เพราะ qq อาจเกิดขึ้นจากสาเหตุอื่น
  • การปฏิเสธบทตั้ง (Denying the Antecedent):
    • โครงสร้างผิด: เหตุ 1 คือ p→qp \to q, เหตุ 2 คือ ¬p\neg p ∴\therefore สรุปผิดว่า ¬q\neg q
    • ความผิดพลาด: จาก p→qp \to q และทราบว่า pp ไม่เกิด ยังสรุปไม่ได้ว่า qq จะไม่เกิด เพราะ qq อาจเป็นจริงได้จากเงื่อนไขอื่น
    • ทั้งสองรูปแบบนี้อาจมีกรณีที่บทตั้งเป็นจริงทั้งหมดแต่ข้อสรุปเป็นเท็จ จึงถือว่าไม่สมเหตุสมผล
แผงซ้ายแสดง p→q, q ∴ p โดย p=F, q=T ทำให้ p→q และ q จริงแต่ p เท็จ; แผงขวาแสดง p→q, ¬p ∴ ¬q ภายใต้ชุดค่าเดียวกัน โดยบทตั้งจริงและ ¬q เท็จ; ทั้งคู่ไม่สมเหตุสมผล
ภาพหักล้างการยืนยันผลตามและการปฏิเสธบทตั้งด้วย p=F, q=T: บทตั้งเป็นจริงแต่ข้อสรุปเป็นเท็จทั้งสองรูป
  • จุดสังเกตสำคัญในภาพ:
    • ตัวอย่างค้าน (Counterexample): แผงซ้ายแสดงกรณี p=F,q=Tp = \text{F}, q = \text{T} ทำให้ p→qp \to q จริงและ qq จริง แต่ข้อสรุป pp เป็นเท็จ; แผงขวาแสดงกรณีเดียวกันทำให้ p→qp \to q จริงและ ¬p\neg p จริง แต่ข้อสรุป ¬q\neg q เป็นเท็จ ชี้ให้เห็นชัดเจนว่าทั้งสองรูปแบบไม่สมเหตุสมผล
    • วิธีทดสอบโต้แย้ง: การสร้างสถานการณ์สมมุติที่ qq เป็นจริงจากปัจจัยอื่น หรือ qq ยังคงจริงแม้ pp จะไม่เกิด จะช่วยให้เห็นได้ทันทีว่าข้อมูลที่โจทย์ให้ไม่ได้บังคับข้อสรุป

ความรู้นี้ใช้กับโจทย์แบบไหน?

โจทย์ให้ชุดข้อความแล้วถามว่าข้อสรุปตามมาหรือไม่

สังเกตจากโจทย์: มีคำว่า “ถ้า…แล้ว…”, “ทราบว่า”, “ดังนั้น” หรือให้เลือกข้อสรุป

เลือกวิธีคิด: แยกบทตั้งกับข้อสรุป เขียนสัญลักษณ์ แล้วลองหากรณีบทตั้งจริงครบแต่ conclusion เท็จ; ถ้าหาได้ รูปแบบไม่ valid

ตรวจคำอธิบายที่ดูน่าเชื่อแต่สลับเงื่อนไข

สังเกตจากโจทย์: บทตั้งเป็น p→qp\to q แล้วมีข้อมูล q หรือ ¬p\neg p

เลือกวิธีคิด: เช็กว่าใช้ modus ponens/tollens จริงหรือกำลังยืนยันผลตาม/ปฏิเสธบทตั้ง; ใช้ counterexample ทดสอบ

ตัวอย่างโจทย์พร้อมวิธีคิด

ตัวอย่าง 1 · ให้เหตุผลแบบ modus ponens

กำหนดว่า “ถ้าจำนวนเต็ม nn หารด้วย 4 ลงตัว แล้ว nn เป็นจำนวนคู่” และทราบว่า n=28n=28. สรุปได้หรือไม่ว่า nn เป็นจำนวนคู่?

  1. แทน pp = “4 หาร n ลงตัว” และ qq = “n เป็นจำนวนคู่”; กฎที่ให้คือ p→qp\to q
  2. เมื่อ n=28n=28, pp จริงเพราะ 28=4⋅728=4\cdot7; จึงมีบทตั้ง p→qp\to q และ pp จริงพร้อมกัน
  3. รูปแบบ p→q,p∴qp\to q,p\therefore q ไม่มี valuation ที่บทตั้งจริงแต่ข้อสรุปเท็จ จึงใช้สรุป q ได้

คำตอบ: สรุปได้ว่า 28 เป็นจำนวนคู่

ตรวจเหตุผล: ตรวจแทนย้อน: 28=2⋅1428=2\cdot14 จึงหารด้วย 2 ลงตัว; ข้อสรุปตรงกับนิยามจำนวนคู่

ตัวอย่าง 2 · สร้าง counterexample ให้การยืนยันผลตาม

มีเหตุผลว่า “ถ้ารูปสี่เหลี่ยมเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสแล้วมีด้าน 4 ด้าน; รูปหนึ่งมี 4 ด้าน; ดังนั้นรูปนั้นเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส” เหตุผลนี้สมเหตุสมผลหรือไม่?

  1. ให้ p = “เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส” และ q = “มีด้าน 4 ด้าน” รูปแบบคือ p→q,q∴pp\to q,q\therefore p
  2. สี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ไม่ใช่จัตุรัสเป็นตัวอย่างที่ q จริงแต่ p เท็จ; และ p→q ยังจริง
  3. จึงมีกรณีบทตั้งทั้งคู่จริงแต่ข้อสรุปเท็จ รูปแบบนี้ไม่สมเหตุสมผล

คำตอบ: ไม่สมเหตุสมผล; เป็นการยืนยันผลตาม

ตรวจเหตุผล: สี่เหลี่ยมผืนผ้าเป็น counterexample จริง เพราะมี 4 ด้านแต่ไม่ใช่สี่เหลี่ยมจัตุรัส จึงหักล้างรูปแบบได้โดยไม่ต้องไล่ทุกกรณี