Linear Temporal Logic - Equivalences

Equivalences

Let Φ, ψ, and ρ be LTL formulas. The following tables list some of the useful equivalences which extend standard equivalences among the usual logical operators.

Distributivity
X (Φ ∨ ψ) ≡ (X Φ) ∨ (X ψ) X (Φ ∧ ψ)≡ (X Φ) ∧ (X ψ) XU ψ)≡ (X Φ) U (X ψ)
F (Φ ∨ ψ) ≡ (F Φ) ∨ (F ψ) G (Φ ∧ ψ)≡ (G Φ) ∧ (G ψ)
ρ U (Φ ∨ ψ) ≡ (ρ U Φ) ∨ (ρ U ψ) (Φ ∧ ψ) U ρ ≡ (Φ U ρ) ∧ (ψ U ρ)
Negation propagation
¬X Φ ≡ X ¬Φ ¬G Φ ≡ F ¬Φ ¬F Φ ≡ G ¬Φ
¬ (Φ U ψ) ≡ (¬Φ R ¬ψ) ¬ (Φ R ψ) ≡ (¬Φ U ¬ψ)
Special Temporal properties
F Φ ≡ F F Φ G Φ ≡ G G Φ Φ U ψ ≡ Φ UU ψ)
Φ U ψ ≡ ψ ∨ ( Φ ∧ XU ψ) ) Φ W ψ ≡ ψ ∨ ( Φ ∧ XW ψ) ) Φ R ψ ≡ ψ ∧ (Φ ∨ XR ψ) )
G Φ ≡ ΦX(G Φ) F Φ ≡ ΦX(F Φ)

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