Найти тему
Философские байки

Что такое «логическая эквивалентность»?

Оглавление

Мы постоянно имеем дело с разными высказываниями. Иногда они совершенно простые: «корова», «дождь», «холодно». Иногда высказывание чуть посложнее: «корова мычит», «все вороны чёрные», «если пойдёт дождь, я возьму зонтик».

И далеко не всегда понятно, что одна фраза логически эквивалентна другой.

Пабло Пикассо. Натюрморт, 1918
Пабло Пикассо. Натюрморт, 1918

О чём речь?

Речь идёт про логическую эквивалентность. Её ещё называют логическая равнозначность, или эквиваленция. Это логическое выражение, указывающее, что два высказывания всегда одинаково истинны или одинаково ложны. Обозначается ≡, ↔ или ⇔ . Означает: Х тогда и только тогда, когда Y.

Записывается X ⇔ Y, X ↔ Y или X ≡ Y.

Таблица истинности для логической эквивалентности (0 обозначает ложь, 1 — истину)
Таблица истинности для логической эквивалентности (0 обозначает ложь, 1 — истину)

Пример использования

Возьмём выражение и попробуем найти для него эквивалентное.

X — «Если пойдёт дождь, то я возьму зонтик».

Разобьём выражение на две части, связанных следствием (импликацией):

A — «пойдёт дождь»;

B — «я возьму зонтик»;

Х = A → B.

Какая из фраз будет логически эквивалентна фразе X?

Y — «Если я не возьму зонтик, то дождь не пойдёт». ¬B → ¬A

Z — «Если дождь не пойдёт, то я не возьму зонтик». ¬A → ¬B

Может интуитивно показаться, что X ↔ Z. Но так ли это?

Давайте снова обратимся к таблицам истинности и аккуратно подсчитаем значения всех выражений:

 Таблица истинности для выражений A → B, ¬B → ¬A, ¬A  →  ¬B
Таблица истинности для выражений A → B, ¬B → ¬A, ¬A → ¬B

Получается, что логически эквивалентным выражению «Если пойдёт дождь, то я возьму зонтик» будет выражение «Если я не возьму зонтик, то дождь не пойдёт».

Парадокс ворона

Иногда логическая эквивалентность приводит к неожиданным результатам. Допустим, к такому утверждению: чтобы доказать, что все вороны чёрные, нужно проверить все нечёрные предметы. Если среди нечёрных предметов нет ни одного ворона, то все вороны действительно чёрные. Но разве наша убеждённость в том, что все вороны чёрные, возрастает, когда мы видим пегую лошадь или красное яблоко?

Об этом парадоксе писал ещё Гемпель. На нашем канале мы тоже разбирали этот парадокс: логического противоречия в нём нет, а наша убеждённость вполне соответствует статистическому объяснению с помощью теоремы Байеса.

Наука
7 млн интересуются