Логические переменные, функции и операции

  • docx
  • 18.11.2021
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала Л2-002042.docx

Логические переменные, функции и операции

ЭВМ преобразует информацию, представленную в виде двоичных ко- дов. Каждый разряд кода принимает значение 0 или 1. Именно поэтому для описания функционирования устройств ЭВМ широко используется аппарат алгебры логики.

Алгебра логики изучает логические функции. Функция Y(x0,x1,…,xn) является логической, если ее аргументы и она сама принимают только одно из двух значений: “истина” или “ложь”. Значение “истина” приня- то кодировать как 1, а значение “ложь” - как 0.

Аргументы логической функции называют логическими переменными. В алгебре логики логические переменные принято обозначать строчными латинскими буквами, а функции прописными латинскими буквами.

Часто логические переменные и функции называют булевыми от имени английского математика Джорджа Буля, занимавшегося разработ- кой основ алгебры логики.

Логические функции строятся на основе элементарных логических операций. Так как значение логических переменных и функций ограни- чено значениями 0 и 1, определение смысла логических операций удоб- но производить табличным способом. В таблице приводятся все комби- нации значений переменных и результат операции. Таблицу такого рода в алгебре логики называют таблицей истинности. Приведем таблицы ис- тинности для элементарных логических операций.

1.  Логическое отрицание (НЕ, инверсия:`x

x   `x

0    1

Старшинство операций в логических выражениях1    0

2.  Логическое умножение (И, конъюнкция): x1Ùх2.

Иногда эта операция обозначается через знак ум- ножения или его пропуск: х1·х2 или х1х 2.

x1

x2

x1Ùx2

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

3.  Логическое сложение (ИЛИ, дизъюнкция): x1Úx2.

Иногда эта операция обозначается через знак сло- жения: х12.

x1

x2

x1Úx2

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

Выражение, содержащее логические переменные и логические опера- ции, называется логическим выражением. Порядок выполнения опера- ций определяется их старшинством (приоритетом). Приоритет логиче- ских операций приведен на рисунке. Порядок выполнения операций


можно регулировать скобками. Операции в скобках выполняются в пер- вую очередь.

Подобно алгебраическим операциям, для логических операций суще- ствуют законы их выполнения, свойства и следствия из них.

Основные законы логических операций: Переместительный закон:      aÚb=bÚa; a·b=b·a Сочетательный закон:           aÚ(bÚc) = (aÚb)Úc = bÚ(aÚc)

a·(b·c) = (a·b)·c = b·(a·c).

Распределительные законы: a·(bÚc) = a·bÚ a·с (первый)

aÚ(b·c) = (aÚb)·(aÚс) (второй)


Закон двойственности (закон де Моргана):

a · b = `a Ú`b

a Ú b = `a ·`b


Закон двойственного отрицания:      ` a = a

Закон исключения:                         a Ú a = 1

Закон противоречия:                       a· a = 0