Эквиваленция

Материал из «Знание.Вики»
Эквиваленция
Исключающее или-не, eq, xnor
Venn1001.svg
Определение
Таблица истинности
Логический вентиль IEC XNOR.svg
Нормальные формы
Дизъюнктивная
Конъюнктивная
Полином Жегалкина
Принадлежность предполным классам
Сохраняет 0 Нет
Сохраняет 1 Да
Монотонна Нет
Линейна Да
Самодвойственна Нет

Эквивале́нция — логическая операция, позволяющая из двух данных высказываний A и B получить новое высказывание «A равносильно B». В формализованных языках эквивалентность высказываний A и B обычно обозначается AB, AB, AB, AB. Читается «A равносильно B»; «A, если и только если B»; «A тогда и только тогда, когда B»; «если A, то B, и обратно»; «для того, чтобы A, необходимо и достаточно B»; «A эквивалентно B»[1].

Формула эквивалентности для двух переменных

Высказывание AB истинно тогда и только тогда, когда два высказывания A и B имеют одинаковые значения истинности. Обозначение:

                                                            

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

При помощи эквивалентности можно строить отрицание высказываний с «или», осуществляя отрицание каждой из его частей и меняя «или» на «и»[3]. В логике Эйлера — сложное высказывание «р, если и только если q», образованное из высказываний р и q разлагающееся на две импликации: «Если р, то q» и «Если q, то р». Термином «Эйлера» обозначается и связка «если и только если», с помощью которой из двух высказываний образуется данное сложное высказывание. Вместо «если и только если» для этой цели могут использоваться «в том и только в том случае, когда», «тогда и только тогда, когда»[4].

Любые два высказывания Р и Q, такие, что истинно Р ↔ Q, называют логически эквивалентными или равносильными[5].


Свойства

Имеют место следующие свойства[2]:

а) a ∼ b ≡ b ∼ a;

б) a ∼ b ≡ ;

в) a ∼ 1 ≡ a;

г) a ∼ 0 ≡ ;

д) a ∼ a ≡ 1.


Таблица истинности

Эквиваленция[6]:

A B A↔B
Истина Истина Истина
Истина Ложь Ложь
Ложь Истина Ложь
Ложь Ложь Истина

Запись эквиваленции через другие логические операции

Логически эквивалентные высказывания — сложные высказывания, имеющие различное строение, но являющиеся истинными в одних и тех же случаях. Формально эквиваленцию можно выразить как через импликацию и конъюнкцию, так и через дизъюнкцию и отрицание[7]:

                                              

Эквивалентность двух высказываний легко установить посредством сравнения их таблиц истинности[7].

A B A→B B→A (A→B)∧(B→A)
И И И И И
И Л Л И Л
Л И И Л Л
Л Л И И И
A B A∧B ¬A ¬B ¬A∧¬B (A∧B)∨(¬A∧¬B)
И И И Л Л Л И
И Л Л Л И Л Л
Л И Л И Л Л Л
Л Л Л И И И И

Особенности в естественном языке

  • Например, высказывание: «Я поеду в Ленинград тогда и только тогда, когда ты поедешь в Москву». Это высказывание означает, что: либо произойдёт и то, и другое; либо ни то, ни другое[8].
  • «Треугольник является равносторонним, если и только если он является равноугольным»[4].

Примечания

  1. Эквивалентность // 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. 20. — 473 с.
  3. Андерсон, Джеймс А. Дискретная математика и комбинаторика / Пер. с англ.. — М.: "Вильямс", 2004. — С. 27—29. — 960 с.
  4. Перейти обратно: 4,0 4,1 Ивин А. А., Никифоров А. Л. Словарь по логике. — М.: центр ВЛАДОС, 1997. — С. 366—367. — 384 с.
  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. 26. — 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. 27—28. — 743 с.
  7. Перейти обратно: 7,0 7,1 Андерсон, Джеймс А. Дискретная математика и комбинаторика / Пер. с англ.. — М.: "Вильямс", 2004. — С. 24—25. — 960 с.
  8. Агарева О. Ю. Математическая логика и теория алгоритмов / О. Ю. Агарева, Ю. В. Селиванов.. — М.: МАТИ, 2011. — С. 9. — 80 с.