跳转到内容

Advertising:

逻辑联结词:修订间差异

来自GSXAB的知识库
Gsxab留言 | 贡献
无编辑摘要
 
Gsxab留言 | 贡献
无编辑摘要
第1行: 第1行:
[[分类:命题逻辑]]
[[分类:命题逻辑]]{{DEFAULTSORT:luo2ji5lian2jie1ci2}}
{{#seo:
|keywords=逻辑联结词, 逻辑连接词, 逻辑运算符
|description=本文介绍逻辑联结词的定义、性质与分类,包括常用逻辑联结词及其运算优先级,逻辑联结词的真值函数性质,以及不同元数的全体逻辑联结词数量分析。
|modified_time={{REVISIONYEAR}}-{{REVISIONMONTH}}-{{REVISIONDAY2}}
|published_time=2023-05-07
}}
{{InfoBox
{{InfoBox
|name=逻辑联结词
|name=逻辑联结词
|eng_name=logical connective
|eng_name=logical connective
|aliases=逻辑运算符,logical operator,sentential connective,sentential operator,propositional operator
|aliases=逻辑连接词,逻辑运算符,logical operator,sentential connective,sentential operator,propositional operator
}}
}}
{{InfoBox
'''逻辑联结词'''('''logical connective''')指将简单[[命题]]组合成[[复合命题]]的词语,也称逻辑运算符。
|name=复合命题
在经典逻辑中,逻辑联结词是[[真值函数]],即复合命题的[[真值]]完全由其组成部分的真值决定。
|eng_name=compound position
 
}}
含有逻辑联结词的命题称为'''[[复合命题]]''',不含的称为'''[[原子命题]]'''。
'''逻辑联结词'''('''logical connective''')指将[[命题]]组合成新的复合命题的词语。
 
含有逻辑联结词的命题称为'''复合命题'''('''compound proposition'''),不含的称为'''[[原子命题]]'''。
== 定义 ==
 
在形式逻辑中,逻辑联结词是通过[[真值表]]定义的符号,用于从简单命题构造复杂命题。
每个逻辑联结词对应一个特定的真值函数,确定如何从子命题的真值得出复合命题的真值。
 
注:逻辑联结词与自然语言中的连接词有关但不完全相同,前者有精确的形式定义,而后者可能有歧义和语境依赖性。


== 常用逻辑联结词 ==
== 常用逻辑联结词 ==
常用的逻辑连接词包括:
常用的逻辑连接词包括:
* [[否定|否定词]]
* [[否定|否定词]]
第20行: 第32行:
* [[等价(逻辑)|等价词]]
* [[等价(逻辑)|等价词]]


且一般按以上顺序运算优先级从高到低。
在省略括号时,一般按以上顺序运算优先级从高到低。
 
== 全体逻辑联结词及其分类 ==
 
=== 按元数分类 ===


== 全部逻辑联结词 ==
逻辑联结词可以按其操作的命题数量分类,命题数量称为其'''元数''',命题数量为 <math>n</math> 的联结词称为一个 '''<math>n</math> 元逻辑联结词'''或简称 '''<math>n</math> 元联结词'''。
* 零元联结词:即真值常量,包括恒[[真]]和恒[[假]]。
* 一元联结词:操作一个命题,如否定。
* 二元联结词:操作两个命题,如合取、析取等。


将逻辑联结词看成运算,则可以通过运算的元数进行一些讨论。
=== 按功能分类 ===
以下是逻辑联结词,由于不是“常用的”逻辑联结词,通常也不一定被视为逻辑联结词。


零元逻辑联结词有两种,对应着[[真]]和[[假]]。
* 基本联结词:指否定、合取、析取。
* 导出联结词:可以通过基本联结词定义的逻辑联结词。指蕴含、等价,也有时包含其他逻辑联结词。
* 常用联结词:人为规定的经常使用的联结词。包含否定、合取、析取、蕴含、等价五个。
* 非经典联结词:指不属于经典逻辑的联结词。。


一元逻辑联结词,其自变量有2种情况,因此一共有4种。分别为真、假、[[恒等映射|恒等]]和[[否定]]。其中只有否定词是常用的一元逻辑联结词。
=== 逻辑联结词的数量 ===


二元逻辑联结词,其自变量有4种情况,因此一共有16种。其中常用的二元逻辑联结词只有合取词、析取词、蕴含词和等价词。
任何从任意个真值得到一个真值的对应都可以视为一个逻辑联结词,因此逻辑联结词不仅有前文所述几个,可以通过[[真值表]]技术分析全部可能的联结词。


以此类推,对 <math>n</math> 元的逻辑联结词,有 <math>2^n</math> 种情况,因此共有 <math>2^{2^n}</math> 种不同的 <math>n</math> 元逻辑联结词。
* 零元联结词: <math>2^{2^0} = 2</math> 种,称为恒真、恒假。
* 一元联结词: <math>2^{2^1} = 4</math> 种,分别为恒真、恒假、[[恒等映射|恒等]]和[[否定]]。其中只有否定词是常用的一元逻辑联结词。
* 二元联结词: <math>2^{2^2} = 16</math> 种。其中只有合取词、析取词、蕴含词和等价词是常用的二元逻辑联结词。
* 以此类推,对 <math>n</math> 元的逻辑联结词,有 <math>2^{2^n}</math> 种不同的 <math>n</math> 元逻辑联结词。


{{逻辑联结词}}
{{逻辑联结词}}
== 完备集 ==
主条目:[[函数完备性(逻辑联结词)]]
对逻辑联结词的集合,若可以表达所有可能的真值函数,称其'''函数完备'''('''functionally complete''')。





2025年11月3日 (一) 09:39的版本

逻辑联结词
术语名称 逻辑联结词
英语名称 logical connective
别名 逻辑连接词, 逻辑运算符, logical operator, sentential connective, sentential operator, propositional operator

逻辑联结词(logical connective)指将简单命题组合成复合命题的词语,也称逻辑运算符。 在经典逻辑中,逻辑联结词是真值函数,即复合命题的真值完全由其组成部分的真值决定。

含有逻辑联结词的命题称为复合命题,不含的称为原子命题

定义

在形式逻辑中,逻辑联结词是通过真值表定义的符号,用于从简单命题构造复杂命题。 每个逻辑联结词对应一个特定的真值函数,确定如何从子命题的真值得出复合命题的真值。

注:逻辑联结词与自然语言中的连接词有关但不完全相同,前者有精确的形式定义,而后者可能有歧义和语境依赖性。

常用逻辑联结词

常用的逻辑连接词包括:

在省略括号时,一般按以上顺序运算优先级从高到低。

全体逻辑联结词及其分类

按元数分类

逻辑联结词可以按其操作的命题数量分类,命题数量称为其元数,命题数量为 [math]\displaystyle{ n }[/math] 的联结词称为一个 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元逻辑联结词或简称 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元联结词

  • 零元联结词:即真值常量,包括恒和恒
  • 一元联结词:操作一个命题,如否定。
  • 二元联结词:操作两个命题,如合取、析取等。

按功能分类

  • 基本联结词:指否定、合取、析取。
  • 导出联结词:可以通过基本联结词定义的逻辑联结词。指蕴含、等价,也有时包含其他逻辑联结词。
  • 常用联结词:人为规定的经常使用的联结词。包含否定、合取、析取、蕴含、等价五个。
  • 非经典联结词:指不属于经典逻辑的联结词。。

逻辑联结词的数量

任何从任意个真值得到一个真值的对应都可以视为一个逻辑联结词,因此逻辑联结词不仅有前文所述几个,可以通过真值表技术分析全部可能的联结词。

  • 零元联结词: [math]\displaystyle{ 2^{2^0} = 2 }[/math] 种,称为恒真、恒假。
  • 一元联结词: [math]\displaystyle{ 2^{2^1} = 4 }[/math] 种,分别为恒真、恒假、恒等否定。其中只有否定词是常用的一元逻辑联结词。
  • 二元联结词: [math]\displaystyle{ 2^{2^2} = 16 }[/math] 种。其中只有合取词、析取词、蕴含词和等价词是常用的二元逻辑联结词。
  • 以此类推,对 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元的逻辑联结词,有 [math]\displaystyle{ 2^{2^n} }[/math] 种不同的 [math]\displaystyle{ n }[/math] 元逻辑联结词。
逻辑联结词
零元
真值表 [math]\displaystyle{ \bot }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
T F
名称 [math]\displaystyle{ \top }[/math] [math]\displaystyle{ \bot }[/math]
二进制编号 0 1
编号 0 1
一元
真值表 [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ \bot }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot p }[/math] [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
T F T
F F T F T
名称 [math]\displaystyle{ \bot }[/math] 否定(非) [math]\displaystyle{ \lnot }[/math] (恒等映射 [math]\displaystyle{ \mathrm{id} }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
缩写 - NOT - -
二进制编号 00 01 10 11
编号 0 1 2 3
二元
真值表 [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ q }[/math] [math]\displaystyle{ \bot }[/math] [math]\displaystyle{ p \bar{\vee} q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \downarrow q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \nleftarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot p }[/math] [math]\displaystyle{ p \nrightarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot q }[/math] [math]\displaystyle{ p \oplus q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \nleftrightarrow q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \barwedge q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \uparrow q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \land q }[/math] [math]\displaystyle{ p \leftrightarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ q }[/math] [math]\displaystyle{ p \rightarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ p \leftarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ p \lor q }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
T T F T
F F T F T
F T F T F T F T F T
F F T F T F T F T F T F T F T F T
名称
[math]\displaystyle{ \bot }[/math]
或非
[math]\displaystyle{ \downarrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \bar{\vee} }[/math]
- 否定

[math]\displaystyle{ \lnot }[/math]
- 否定

[math]\displaystyle{ \lnot }[/math]
互斥析取
异或
[math]\displaystyle{ \oplus }[/math]/[math]\displaystyle{ \nleftrightarrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \veebar }[/math]
与非
[math]\displaystyle{ \uparrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \barwedge }[/math]
合取
且/与
[math]\displaystyle{ \land }[/math]
等价
当且仅当
[math]\displaystyle{ \leftrightarrow }[/math]
投影映射
[math]\displaystyle{ \mathrm{proj}_2 }[/math]
蕴涵
推出
[math]\displaystyle{ \rightarrow }[/math]
投影映射
[math]\displaystyle{ \mathrm{proj}_1 }[/math]
- 析取

[math]\displaystyle{ \lor }[/math]

[math]\displaystyle{ \top }[/math]
缩写 - NOR - NOT NIMPLY NOT XOR NAND AND XNOR
EQV
- IMPLY - - OR -
二进制编号 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
编号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

完备集

主条目:函数完备性(逻辑联结词)

对逻辑联结词的集合,若可以表达所有可能的真值函数,称其函数完备(functionally complete)。


命题逻辑/零阶逻辑
基本概念 命题 命题、命题变元、命题常量
真值 [math]\displaystyle{ \mathrm{T} }[/math]/[math]\displaystyle{ 1 }[/math]/[math]\displaystyle{ \top }[/math][math]\displaystyle{ \mathrm{F} }[/math]/[math]\displaystyle{ 0 }[/math]/[math]\displaystyle{ \bot }[/math]
命题结构 命题结构 原子命题、复合命题
逻辑联结词 否定(非) [math]\displaystyle{ \lnot }[/math]合取(且/与) [math]\displaystyle{ \land }[/math]析取(或) [math]\displaystyle{ \lor }[/math]
蕴涵(推出) [math]\displaystyle{ \rightarrow }[/math]等价(当且仅当) [math]\displaystyle{ \leftrightarrow }[/math]
命题公式 形式定义 命题语言 [math]\displaystyle{ \mathcal{L}_0 }[/math]命题公式
逻辑语义 指派Tarski 真理定义解释真值表满足
语义分类 重言式/永真式、偶然式/仅可满足式/可真可假式、矛盾式/永假式/不可满足式
语义关系 重言等价/等值/等价 [math]\displaystyle{ = }[/math]/[math]\displaystyle{ \Leftrightarrow }[/math]重言蕴涵 [math]\displaystyle{ \Rightarrow }[/math]
范式 析取范式、合取范式主析取范式、主合取范式

琐事

命名

英语 connective 一词本身是一个语法概念,指将其他语法成分连接在一起的单词或短语,不仅包括连词,还包括表达关联、承上启下、过渡用的成分。 这个概念在语言逻辑学分支上被用来指将成分完整的句子(指命题)连接成复合句的成分。 在这个语境下,复合句可以找到一个主要联结词,其连接着一个及以上的直接子句。

在这个意义下,联结词被分为“真值函数联结词”(truth-functional connective)与“非真值函数联结词”(non-truth-functional connective), 指以该联结词连接成的复合句,其真值是否由其直接子句的真值组合直接决定。 “真值函数联结词”就是数理逻辑所说的“逻辑联结词”, 而“非真值函数联结词”则比如“因为……所以……”、“自从……,……”、“张三说……”这些,既符合用子句构成复合句的定义, 又显然不能凭子句的真假完全判断复合句的真假。

Advertising: