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과학

동치

동치과학
영문명
Logical equivalence
핵심 조건
모든 허용되는 해석에서 진리값이 같음
검사 방법
명제 논리에서는 진리표 등으로 확인
주의점
함의 한 방향만으로는 충분하지 않음
논리학에서 동치는 두 명제나 논리식이 허용되는 모든 해석에서 같은 참과 거짓 값을 가지는 관계다. 한 상황에서 우연히 함께 참인 것과는 다르며, 논리식을 다른 형태로 바꾸어도 의미가 유지되는지를 판단하는 기준이 된다.

한 번 같았다는 것과의 차이

오늘 비가 오고 오늘 기온이 낮다는 두 명제가 모두 참이라고 하자. 그렇다고 두 문장이 논리적으로 같은 뜻을 갖는 것은 아니다. 다른 상황에서는 비가 오면서 덥거나, 비가 오지 않으면서 추울 수 있다. 동치는 특정 사례가 아니라 고려하는 모든 해석에 걸쳐 성립해야 한다.

진리표로 비교하기

명제 변수 P와 Q가 들어 있는 두 식이라면 P와 Q의 참과 거짓 조합을 모두 살핀다. 어느 한 조합에서라도 결과가 다르면 두 식은 동치가 아니다. 예를 들어 P 그리고 Q와 Q 그리고 P는 모든 조합에서 결과가 같으므로 동치다.

양쪽 방향의 확인

P이면 Q라는 주장만 확인해서는 P와 Q가 동치라고 할 수 없다. 정수가 4의 배수이면 짝수지만, 짝수라고 모두 4의 배수는 아니다. 두 조건의 동치를 보이려면 각각이 다른 쪽을 보장하는지 모두 확인해야 한다.

표현을 바꾸는 도구

동치인 식은 논리 계산에서 서로 대체하는 데 사용된다. 복잡한 조건을 더 읽기 쉬운 형태로 바꾸거나 증명을 단순하게 만들 수 있다. 단, 변수의 범위나 전제를 바꾸었다면 이전에 성립하던 동치가 그대로 유지되는지 다시 살펴야 한다.

관련 문서

명제 / 귀류법 / 동치 관계 / 교환법칙