ЭЛЕМЕНТЫ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ
Что такое логика?
Логика (от греч. logos -- слово, рассуждение, разум) –
наука о законах и операциях правильного мышления.
Формальная логика обращает основное внимание на форму в отвлечении от содержания.
Что такое логика?
Логика
Аристотель (384-322 до н.э.). Основоположник формальной логики (понятие, суждение, умозаключение).
Формы мышления
Высказывание - это предложение на любом языке, содержание которого можно однозначно определить как истинное или ложное.
В русском языке высказывания выражаются повествовательными предложениями:
Земля вращается вокруг Солнца.
Москва - столица.
Побудительные и вопросительные предложения высказываниями не являются.
Без стука не входить!
Откройте учебники.
Ты выучил стихотворение?
Высказывание
Но не всякое повествовательное предложение является высказыванием:
Это высказывание ложное.
Логическое высказывание
Логическое высказывание — это любое повествовательное предложение, в отношении которого можно однозначно сказать, истинно оно или ложно.
«6 — четное число»
«Рим — столица Франции»
«Указанное число кратно 3»
«Число 9 кратно 3»
истинно
ложно
не является высказыванием, так как нельзя однозначно сказать, истинно оно или ложно
является высказыванием и имеет значение истинно
Высказывание или нет?
Зимой идет дождь.
Снегири живут в Крыму.
Кто к нам пришел?
У треугольника 5 сторон.
Как пройти в библиотеку?
Переведите число в десятичную систему.
Запишите домашнее задание
Клод Шеннон (1916-2001). Его исследования позволили применить алгебру логики в вычислительной технике
Логика
Джордж Буль (1815-1864). Создал новую область науки - Математическую логику (Булеву алгебру или Алгебру высказываний).
Алгебра логики — это раздел математики, изучающий высказывания, рассматриваемые со стороны их логических значений (истинности или ложности) и логических операций над ними.
Высказывание
Логическая переменная
Логическое значение
12
Алгебра логики
13
0 и 1 называются логическими значениями.
Простые и сложные высказывания
Обозначение высказываний
15
A – Сейчас идет дождь.
B – Форточка открыта.
простые высказывания (элементарные)
Составные высказывания строятся из простых с помощью логических связок (операций) «и», «или», «не» и др.
Любое высказывание может быть ложно (0) �или истинно (1).
!
A и B
A или не B
Сейчас идет дождь и открыта форточка.
Сейчас идет дождь или форточка закрыта.
Логические основы компьютеров
© К. Поляков, 2007-2012 http://kpolyakov.narod.ru
Логические операции
Каждая логическая связка рассматривается как операция над логическими высказываниями и имеет свое название и обозначение.
Для описания и обработки логических высказываний используется пять логических операций:
А = “Луна — спутник Земли”
не А = “Луна — не спутник Земли” .
Операция НЕ (инверсия, отрицание)
Обозначения: не А, ¬ А ,
Таблица истинности:
Графическое представление
A
Ā
А | ¬А |
1 | 0 |
0 | 1 |
Таблица истинности логического выражения Х
– это таблица, где в левой части записываются все возможные комбинации значений исходных данных, а в правой – значение выражения Х для каждой комбинации.
Обозначения: А∧В , А·В, А&В, А и В.
А | В | А&В |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
Таблица истинности:
Графическое представление
A
B
А&В
Высказывание «A и B» истинно тогда и только тогда, когда А и B истинны одновременно.
Даны два высказывания
А = “10 делится на 2 ”
В = “5 больше 3” .
Определить истинность следующих высказываний:
“10 делится на 2 и 5 больше 3”
“10 делится на 2 и 5 не больше 3”
“10 не делится на 2 и 5 больше 3”
“10 не делится на 2 и 5 не больше 3”
истинно
ложно
ложно
ложно
Операция ИЛИ (логическое сложение, дизъюнкция)
21
Высказывание «A или B» истинно тогда, когда истинно А или B, или оба вместе.
Таблица истинности:
А | В | АVВ |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
Графическое представление
АVВ
Обозначения: АVВ, А + В, А или В
Логические основы компьютеров
© К. Поляков, 2007-2012 http://kpolyakov.narod.ru
Даны два высказывания
А = “10 делится на 2 ”
В = “5 больше 3”
Определить истинность следующих высказываний:
“10 не делится на 2 или 5 не больше 3”
“10 делится на 2 или 5 больше 3”
“10 делится на 2 или 5 не больше 3”
“10 не делится на 2 или 5 больше 3”
истинно
истинно
истинно
ложно
Порядок выполнения логических операций
23
С помощью операций И, ИЛИ и НЕ можно реализовать любую логическую операцию.
ИЛИ
И
НЕ
Базовый набор операций
() не и или
Логические основы компьютеров
© К. Поляков, 2007-2012 http://kpolyakov.narod.ru
Напишите наименьшее целое число x, для которого истинно высказывание: �
24
Напишите наибольшее целое число x, для которого истинно высказывание: �
25
Вычислить значение выражения
26
Ответы: 1) 1 2) 0 3) 0 4) 1 5) 1
Вычисление логических выражений
27
Порядок вычислений:
1 4 2 5 3
Логические основы компьютеров
© К. Поляков, 2007-2012 http://kpolyakov.narod.ru
Домашнее задание
28