Конъюнкция

Материал из «Знание.Вики»
Конъюнкция
И, AND
Venn0001.svg
Определение
Таблица истинности
Логический вентиль AND gate RU.svg
Нормальные формы
Дизъюнктивная
Конъюнктивная
Полином Жегалкина
Принадлежность предполным классам
Сохраняет 0 Да
Сохраняет 1 Да
Монотонна Да
Линейна Нет
Самодвойственна Нет

Конъю́нкция (лат. conjunctio — «соединение») — логическая операция, выражающая соединение двух высказываний в сложное утверждение, истинное только в случае истинности всех составляющих элементов. В формальной логике и математике конъюнкция обозначается символами: ∧, &, · или соединительным союзом «и»[1].

Формула конъюнкции для двух переменных

Высказывания A и B называются конъюнктивными членами высказывания A&B. Обозначение:

                                                                     

где A и B — логические переменные, принимающие значения «истина» (1) или «ложь» (0)[2].

Для двух логических переменных A и B конъюнкция A ∧ B истинна тогда и только тогда, когда оба операнда истинны. В противном случае результат ложен[3]. Здесь операнд — математический объект, на который действует оператор[4].

Свойства

Имеют место следующие свойства[2]:

а) a ∧ b ≡ b ∧ a — коммутативный закон;

б) a ∧ 1 ≡ a — законы «1» для конъюнкции;

в) a ∧ 0 ≡ 0 — законы «0» для конъюнкции;

г) a ∧ a ≡ a — закон идемпотентности.

Таблица истинности

Значение истинности сложного конъюнктивного высказывания зависит от истинностных значений входящих в него простых высказываний и определяется на основе следующей таблицы истинности[3]:

A B A∧B
И И И
И Л Л
Л И Л
Л Л Л

Связь с теорией множеств

Для любых двух множеств А и В определены новые множества, называемые объединением, пересечением, разностью и симметрической разностью. Конъюнкция аналогична операции пересечения множеств:

                                                             

то есть пересечение А и В есть множество всех таких х, что х — одновременно элемент А и элемент В[5].

Операции над множествами, введённые выше, соотносятся с логическими операциями следующим образом. Пусть А = {x: P(x)}, В = {x: Q(x)}, то есть множество А задано посредством характеристического предиката Р, а множество B — посредством характеристического предиката Q. Тогда[6]:

                                                              

Применение в различных областях

В языках программирования Python оператор and используется для проверки нескольких условий. Чтобы проверить, что два условия истинны одновременно, объедините их ключевым словом and; если оба условия истинны, то и всё выражение тоже истинно. Если хотя бы одно (или оба) условия ложны, то и результат всего выражения равен False[7]. Пример, в котором нужно убедиться, что каждому из двух людей больше 21 года:

>>> age_0 = 22
>>> age_1 = 18
>>> age_0 >= 21 and age_1 >= 21
False
>>> age_1 = 22
>>> age_0 >= 21 and age_1 >= 21
True
Логический элемент «И»

Логический элемент, реализующий функцию конъюнкции, называется схемой совпадения. Мнемоническое правило для конъюнкции с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:

  • «1» тогда и только тогда, когда на всех входах есть «1»,
  • «0» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе есть «0»
    На иллюстрации приведён логический элемент И, имеющий два входа.

Особенности в естественном языке

  • «Дважды два четыре, и снег бел». Для конъюнкции справедлив закон коммутативности: А&В эквивалентно B&А, хотя в высказываниях с союзом «и» этот закон действует далеко не всегда. Например, если в высказывании «Подул ветер, и деревья закачались» поменять местами члены конъюнкции, высказывание станет бессмысленным с точки зрения здравого смысла[3].
  • Пусть р и q обозначают высказывания: p — «Джейн водит автомобиль», q — «У Боба русые волосы». Тогда сложное высказывание «Джейн водит автомобиль и у Боба русые волосы» состоит из двух частей, объединённых связкой и. Это высказывание может быть символически записано в виде p ∧ q[8].
  • Если р — высказывание «Джон богат», а q — высказывание «Джон красив», то не знакомая с Джоном девушка, которую убедили в том, что высказывание «Джон богат и Джон красив», или «Джон богат и красив» истинно, будет представлять себе Джона и богатым, и красивым[8].

Примечания

  1. Плиско В. Е. Конъюнкция // Большая российская энциклопедия : энциклопедия. — 2022. — 12 декабря.
  2. Перейти обратно: 2,0 2,1 Ерусалимский Я. М. Дискретная математика. Теория и практикум. — СПб.: «Лань», 2022. — С. 18—19. — 473 с.
  3. Перейти обратно: 3,0 3,1 3,2 Ивин А. А., Никифоров А. Л. Словарь по логике. — М.: центр ВЛАДОС, 1997. — С. 148—149. — 384 с.
  4. Операнд. MathWorld. Дата обращения: 22 февраля 2025.
  5. Белоусов А. И., Ткачев С. Б. Дискретная математика / Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко.. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. — С. 33. — 743 с.
  6. Белоусов А. И., Ткачев С. Б. Дискретная математика / Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко.. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. — С. 34. — 743 с.
  7. Мэтиз Эрик. Изучаем Python. Программирование игр, визуализация данных, вебприложения. — СПб.: Питер, 2017. — С. 87. — 496 с.
  8. Перейти обратно: 8,0 8,1 Андерсон, Джеймс А. Дискретная математика и комбинаторика / Пер. с англ.. — М.: «Вильямс», 2004. — С. 16—18. — 960 с.