尹鵬飛，曹發(fā)生

（貴州民族大學文學院，貴州 貴陽 550025）

蔡曙山指出認知科學是心理學、計算機科學、哲學、人類學、神經(jīng)科學、語言學和教育學等的交叉融合。他提出人類認知五層級理論，形成一個認知序列：神經(jīng)認知—心理認知—語言認知—思維認知—文化認知。低階認知包括神經(jīng)認知和心理認知，高階認知則是從語言認知到思維認知，最終再到文化認知；低階認知是高階認知的基礎，高階認知向下包含并影響低階認知：即神經(jīng)認知和心理認知是語言認知、思維認知、文化認知作用生成的基礎，而語言認知、思維認知、文化認知在作用過程中又向下包含并影響著神經(jīng)認知和心理認知。[1][2][3]2006 年，美國卡內(nèi)基·梅隆大學的周以真（Jeannette M.Wing）教授在文中[4]指出計算思維是實現(xiàn)人工智能的重要途徑，而計算思維可以通過Python 語言來實現(xiàn)。Java 大師Bruce Eckel 和Python 之父Guido van Rossum 留下一句名言“Life is short,you need Python”，即人生苦短，我用Python。自20 世紀90 年代初面世的Python 語言近兩年連續(xù)贏得了久負盛名的TIOBE 編程語言獎，在被該獎項授予一年內(nèi)就獲得最高使用率增長的編程語言。①Python 語言程序設計已經(jīng)進入浙江省等地區(qū)的中學教材，并且列入高考內(nèi)容，正是因為python 語言作為一種解釋類型的計算機程序設計語言，在一定程度上不僅具有簡單易學的特點，使得中學生也可以較快地習得這項技能，大大增強解決問題的能力，鍛煉自己的邏輯思維，提升自己的邏輯思維能力；而且它的功能齊全完備，幾乎可以實現(xiàn)大多數(shù)我們所涉及的學習領域，應用極其廣泛。Python語言是最接近自然語言的程序設計語言[5]，非常有利于培養(yǎng)計算思維，更有利于解決一些計算問題。Python 語言適合更多普通人解決一般的計算問題，相比其他語言具有更多的適用人群。在此背景下，本文以Python 程序進行設計解答一道典型的邏輯推理題，從而可以看到Python語言幫助解決具體計算問題的作用。

一、邏輯推理

在邏輯學中，邏輯推理作為思維運作的一種基本形式，是從一個或一些已知判斷推出新判斷的思維形式，有類比推理、歸納推理、溯因推理和演繹推理四種推理類型。在邏輯推理題的應用中，邏輯推理以類比推理和演繹推理形式最為常見。本質以邏輯推理關系為主的類比推理，既有兩項式，也有三項式，可分為全同、全異、相交、包含和包含于、條件等各種邏輯對應形式，比如行政職業(yè)能力測驗中經(jīng)常出現(xiàn)的“紐約：中國；金屬：鑰匙；棉花：棉線：棉鞋”等一系列類比邏輯推理考題。此外，還有演繹推理，演繹推理題大致分為三種形式，分別為三段論、選言推理和假言推理。其中，三段論邏輯推理題主要以四種基本結構呈現(xiàn)：“所有A 是B，所有B是C→所有B是C”；所有A 是B，所有B非C→所有A非C；有些A 是B，所有B是C→有些A是C；有些A 是B，所有B非C→有些A非C。選言邏輯推理題的基本形式有相容（A 或B）和不相容（要么A 要么B）兩類，其中“A 或B”的邏輯推理關系有：“A 或B”為假→A 假且B假，“A或B”為真→至少一個為真，也可同真；“要么A要么B”的邏輯推理關系有：“要么A要么B”為假→A 和B 同真/A 和B 同假，“要么A 要么B”為真→A 真B 假/A 假B 真。而假言邏輯推理題的形式呈現(xiàn)有兩種，其一為充分條件假言邏輯推理，如肯定前件式：如果p，那么q，已知p，所以q；否定后件式：如果p，那么q，非q，所以非p。其二為必要條件假言邏輯推理，如否定前件式：只有p，才q，非p，所以，非q；肯定前件式：只有p，才q，已知q，所以p。

隨著社會發(fā)展對人類思維進步的高標準和高要求，邏輯推理也受到越來越多的關注和學習，大量的邏輯推理題也因此高頻率地出現(xiàn)在國家公務員、事業(yè)單位考試以及央國企等等大型招聘考試中，作為職業(yè)能力測驗中的一個重要環(huán)節(jié)，其目的就是因為邏輯推理能夠鍛煉大腦思維的縝密度，提高人的思維能力，進而能夠更高效率地選拔出高思維素質人才，以更好地應對、解決日后工作遇到的難題。

如在《科技導報》2009年10期有這樣一道邏輯推理題：刑偵大隊的六名探員被派出執(zhí)行任務，且要求如下：

那該派誰去執(zhí)行任務？

二、Python程序實現(xiàn)

在人工智能飛速發(fā)展的大背景下，Python 程序得到越來越多人的青睞，無論是在工作中、生活中還是在學習中，都可以看到python 的身影，使用靈活，廣泛應用于多種行業(yè)和領域中，為人們帶來了高效率。

在正常情況下，利用真值表法能解決幾乎所有的未知命題，如信息真假但已知有幾個真假的情況下決策的問題，只是有時真值表要牽涉到的變元太多而顯得有些復雜。但是如果用Python程序語言來實現(xiàn)時，有限個變元對于Python程序來說非常簡單。所以接下來我們用Python語言設計出程序來實現(xiàn)這個選派方案。首先將選派6 個人的結果情況描述為6 位二進制中的數(shù)字，即是從0 到63 中的一個數(shù)字。具體程序如下：

對6 名嫌疑人進行分析后得出如下真命題：（1）A、B 至少有1人犯罪；（2）A、E、F，3人中至少有2人犯罪；（3）A、D不可能同時犯罪；（4）B、C或者同時犯罪，或者與本案無關；（5）C、D中有且僅有1人犯罪；（6）如果D沒犯罪，則E也不可能犯罪。請問哪些人是罪犯？

下面給出用Python 語言實現(xiàn)這個推理。Python 的版本采用3.6 以上版本編譯運行。這個給出兩套按枚舉式搜索的源程序代碼，經(jīng)過26步重復執(zhí)行，運行后的結果都得出ABCF犯罪。

可以用下面命名為1.py的源程序來實現(xiàn)。

三、結束語

本文給出邏輯推理題的數(shù)理邏輯解答和Python語言程序的解答，以希望Python初學者能看懂并且能解答邏輯推理題。如果邏輯推理題中含有多個命題變元，人腦在利用真值表方法時候可能會在真值表的計算上會出錯，而如果利用Python 語言程序來解答就不會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，計算機程序最明顯的優(yōu)勢在于反復執(zhí)行若干次操作而不會出現(xiàn)人腦的疲憊現(xiàn)象。

注 釋：

①https://www．tiobe．com/tiobe-index/。