等价(逻辑)
等价 | |
---|---|
术语名称 | 等价 |
英语名称 | biconditional |
别名 | 双条件, 实质双条件, material biconditional, 异或非, logical XNOR, 同或 |
等价(biconditional)是对两个命题,两者同时为真、同时为假,或者说互相蕴含,所对应的命题。
尽管“equivalence”和“等价”用词更加对应。 在数理逻辑领域,英语 equivalence 一般对应的是中文术语的等值(命题的关系之一), biconditional 对应中文术语的等价(逻辑联结词之一)。
定义
等价 | |
---|---|
运算名称 | 等价 |
运算符号 | [math]\displaystyle{ \leftrightarrow }[/math] |
Latex | \leftrightarrow
|
运算对象 | 命题公式 |
运算元数 | 2 |
运算结果 | 命题公式
|
双条件命题 | |
---|---|
术语名称 | 双条件命题 |
英语名称 | biconditional proposition |
前件 | |
---|---|
术语名称 | 前件 |
英语名称 | antecedent |
别名 | 条件, protasis |
后件 | |
---|---|
术语名称 | 后件 |
英语名称 | consequent |
别名 | 结论, apodosis |
对命题 [math]\displaystyle{ P }[/math] 、 [math]\displaystyle{ Q }[/math] ,记命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 满足:
- 当 [math]\displaystyle{ P }[/math] 为真同时 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 也为真时, [math]\displaystyle{ R }[/math] 为真;
- 当 [math]\displaystyle{ P }[/math] 为假同时 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 也为假时, [math]\displaystyle{ R }[/math] 为真;
- 当 [math]\displaystyle{ P }[/math] 为真同时 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 为假时, [math]\displaystyle{ R }[/math] 为假;
- 当 [math]\displaystyle{ P }[/math] 为假同时 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 为真时, [math]\displaystyle{ R }[/math] 为假。
称这样的命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 为命题 [math]\displaystyle{ P }[/math] 、 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 构成的双条件命题(bidirectional proposition),记为 [math]\displaystyle{ P \leftrightarrow Q }[/math] ,读作[math]\displaystyle{ P }[/math] 当且仅当 [math]\displaystyle{ Q }[/math] ([math]\displaystyle{ P }[/math] if and only if [math]\displaystyle{ Q }[/math] ,常缩写为 [math]\displaystyle{ P }[/math] iff [math]\displaystyle{ Q }[/math]) 或 [math]\displaystyle{ P }[/math] 等价于 [math]\displaystyle{ Q }[/math]。其中逻辑联结词 [math]\displaystyle{ \leftrightarrow }[/math] 称为双条件词或等价词, [math]\displaystyle{ P }[/math] 称为双条件命题的前提或前件(antecedent), [math]\displaystyle{ Q }[/math] 称为双条件命题的结论或后件(consequent)。
一般情况下,“等价命题”多指等值的命题。 使用等价联结词的命题,有英语 bidirectional proposition,一般译为“双条件命题”,但很少见。 一般极少会在中文语境中单独表达“使用了等价逻辑联结词的命题”这个概念。
主联结词为等价词的公式称为等价式(disjunctive formula)。
真值表
[math]\displaystyle{ p }[/math] | [math]\displaystyle{ q }[/math] | [math]\displaystyle{ p \leftrightarrow q }[/math] |
---|---|---|
T | T | T |
T | F | F |
F | T | F |
F | F | T |
性质
- 对命题 [math]\displaystyle{ P }[/math] 和 [math]\displaystyle{ Q }[/math],有 [math]\displaystyle{ P \leftrightarrow Q = (P \rightarrow Q) \land (Q \rightarrow P) = (P \land Q) \lor (\lnot P \lor \lnot Q) }[/math]。
- 交换律:对命题 [math]\displaystyle{ P }[/math] 和 [math]\displaystyle{ Q }[/math],有 [math]\displaystyle{ P \leftrightarrow Q = Q \leftrightarrow P }[/math]。
- 结合律:对命题 [math]\displaystyle{ P }[/math] 、 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 或 [math]\displaystyle{ R }[/math],有 [math]\displaystyle{ (P \leftrightarrow Q) \leftrightarrow R = P \leftrightarrow (Q \leftrightarrow R) }[/math]。
逻辑联结词 | ||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
零元 | ||||||||||||||||||
真值表 | [math]\displaystyle{ \bot }[/math] | [math]\displaystyle{ \top }[/math] | ||||||||||||||||
T | F | |||||||||||||||||
名称 | 真[math]\displaystyle{ \top }[/math] | 假[math]\displaystyle{ \bot }[/math] | ||||||||||||||||
二进制 | 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 | 假[math]\displaystyle{ \bot }[/math] | 否定(非)[math]\displaystyle{ \lnot }[/math] | (恒等映射[math]\displaystyle{ \mathrm{id} }[/math]) | 真[math]\displaystyle{ \top }[/math] | ||||||||||||||
缩写 | - | NOT | - | - | ||||||||||||||
二进制 | 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 | 假 [math]\displaystyle{ \bot }[/math] |
或非 [math]\displaystyle{ \downarrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \bar{\vee} }[/math] |
- | 否定 非 [math]\displaystyle{ \lnot }[/math] |
- | 否定 非 [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] |
蕴含 推出 [math]\displaystyle{ \rightarrow }[/math] |
投影映射 [math]\displaystyle{ \mathrm{proj}_1 }[/math] |
- | 析取 或 [math]\displaystyle{ \lor }[/math] |
真 [math]\displaystyle{ \top }[/math] | ||
缩写 | - | NOR | - | NOT | NIMPLY | NOT | XOR | NAND | AND | XNOR EQV |
- | IMPLY | - | - | OR | - | ||
二进制 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
琐事
名称
在数字电路中有另一个常见的名称,异或非(XNOR),基本上是按照与非、或非的方式命名的。
另外在这个领域也经常被叫做“同或”,指和“异或”相反的,两个输入相同。 但是这个叫法有两个问题:
- 与“或”和“异或”不同,等价本身和“或”没有任何关系;
- 第二是确认不到可靠词源,只是确实习惯上很多人都在这么叫。
推测可能是以为“异或”是“异”的意思就给“同”生造了一个词。