АЛГЕБРА ЛОГИКИ

Содержание

Слайд 2

Алгебра логики (булева алгебра, алгебра высказываний) – это математический аппарат, с

Алгебра логики (булева алгебра, алгебра высказываний) – это математический аппарат, с помощью
помощью которого записывают (кодируют), упрощают, вычисляют
и преобразовывают логические высказывания.
Система обозначений и правил, применимая ко всевозможным объектам, от чисел до предложений, и позволяющая закодировать высказывания с помощью символов своего языка, а затем манипулировать ими.

Джордж Буль
(1815-1864)

Слайд 3

ПРОСТОЕ высказывание
(логическая переменная) -
ни одна его часть сама
не является высказыванием

СЛОЖНОЕ

ПРОСТОЕ высказывание (логическая переменная) - ни одна его часть сама не является
высказывание
(логическая функция)
Состоит из нескольких простых, соединенных между собой с помощью логических операций

это форма мышления, выраженная
повествовательным
предложением, в которой что-либо
утверждается или отрицается
о предметах, их свойствах или отношениях

ВЫСКАЗЫВАНИЕ

Слайд 4

Основные операции булевой алгебры

Конъюнкция – И, логическое умножение
Дизъюнкция – ИЛИ, логическое

Основные операции булевой алгебры Конъюнкция – И, логическое умножение Дизъюнкция – ИЛИ,
сложение
Отрицание - НЕ

Любое сложное высказывание можно записать
с помощью основных логических операций
И, ИЛИ, НЕ

С помощью логических схем И, ИЛИ, НЕ можно реализовать
любую логическую функцию, описывающую работу
различных устройств компьютера.

Слайд 5

Соответствует частице НЕ, словосочетанию НЕВЕРНО, ЧТО
Обозначение: неА, ¬А, А

F(A)= ¬ А

Логическое отрицание

Соответствует частице НЕ, словосочетанию НЕВЕРНО, ЧТО Обозначение: неА, ¬А, А F(A)= ¬
(инверсия)

Инверсия логической переменной истинна, если сама переменная ложна, и, наоборот, инверсия ложна, если переменная истинна.

Слайд 6

Конъюнкция истинна тогда и только тогда, когда оба высказывания истинны

Соответствует союзу И

Конъюнкция истинна тогда и только тогда, когда оба высказывания истинны Соответствует союзу
(в естественном языке: и А, и В
Как А, так и В; А вместе с В и др.)
Обозначение: &, ·, x, И, AND, ∧

F(A,B)=A&B

Пересечение
А∩В

Логическое умножение (конъюнкция)

А

В

Слайд 7

Дизъюнкция ложна тогда и только тогда, когда оба высказывания ложны

Соответствует союзу ИЛИ

Дизъюнкция ложна тогда и только тогда, когда оба высказывания ложны Соответствует союзу
Обозначение: +, ИЛИ, OR, ∨

F(A,B)=A∨B

Объединение
А∪В

Логическое сложение (дизъюнкция)

Слайд 8

Дизъюнкция ложна тогда и только тогда, когда оба высказывания одновременно ложны или

Дизъюнкция ложна тогда и только тогда, когда оба высказывания одновременно ложны или
истинны

Соответствует разделяющему ИЛИ
(в естественном языке: ЛИБО)
Обозначение: ХOR

F(A,B)=A∨B

А\В∪В\А

Исключающее ИЛИ (строгая дизъюнкция)

Слайд 9

Соответствует речевому обороту ЕСЛИ… ТО
(в естественном языке: если А, то В;

Соответствует речевому обороту ЕСЛИ… ТО (в естественном языке: если А, то В;

В, если А;
В необходимо для А;
А достаточно для В;
Все А есть В и др.
Обозначение: →, ⇒

F(A,B)=A⇒B

Логическое следование (импликация)

Импликация истинна всегда, за исключением случая, когда А истинно, а В ложно

Слайд 10

Соответствует речевым оборотам ЭКВИВАЛЕНТНО;
РАВНОЗНАЧНО,
НЕОБХОДИМО И ДОСТАТОЧНО ДЛЯ;
ТОГДА

Соответствует речевым оборотам ЭКВИВАЛЕНТНО; РАВНОЗНАЧНО, НЕОБХОДИМО И ДОСТАТОЧНО ДЛЯ; ТОГДА И ТОЛЬКО
И ТОЛЬКО ТОГДА, КОГДА
Обозначение: ↔; ≡; ⇔

F(A,B)=A⇒B

Логическое тождество (эквиваленция)

Эквиваленция истинна тогда и только тогда, когда оба высказывания одновременно либо истинны, либо ложны.

Слайд 11

Это - таблица, в которой перечислены
все возможные значения входящих
логических переменных

Это - таблица, в которой перечислены все возможные значения входящих логических переменных

и соответствующие им значения
функции.

Таблица истинности

Слайд 12

Построение таблиц истинности по булеву выражению:

Определить число переменных n.
Определить число строк

Построение таблиц истинности по булеву выражению: Определить число переменных n. Определить число
по формуле q=2n.
3) Записать все возможные значения переменных
4) Определить количество логических операций и их порядок.
5) Количество столбцов в таблице истинности равно числу переменных n плюс количество логических операций.
6) Записать логические операции в таблицу истинности и определить для каждой значение.

Слайд 13

1) операция в скобках;
2) отрицание;
3) логическое умножение;
4) логическое

1) операция в скобках; 2) отрицание; 3) логическое умножение; 4) логическое сложение;
сложение;
5) импликация;
6) эквиваленция.

Порядок выполнения логических операций

Слайд 14

Логического сложения
А+0=А
А+1=1
А+А=А
А+¬А=1
(из двух противоречивых высказываний хотя бы одно истинно)

Логического умножения
1)

Логического сложения А+0=А А+1=1 А+А=А А+¬А=1 (из двух противоречивых высказываний хотя бы
А·0=0
2) А·1=А
3) А·А=А
4) А·¬А=0
(невозможно, чтобы одновременно два противоположных высказывания были истинны)

Законы и тождества алгебры логики

ТОЖДЕСТВА

¬(¬А) = А
(Двойное отрицание исключает отрицание)

Слайд 15

А+В=В+А
2) (А+В)+С=А+(В+С)
3) (А+В)·С=АС+ВС
4) ¬(А+В)=¬А · ¬В
А·В=В·А
2) (А·В)·С=А·(В·С)
3) АВ+С=(А+С)(В+С)
4) ¬(АВ)=¬А+¬В

Законы алгебры логики

А

А+В=В+А 2) (А+В)+С=А+(В+С) 3) (А+В)·С=АС+ВС 4) ¬(А+В)=¬А · ¬В А·В=В·А 2) (А·В)·С=А·(В·С)
→ В = ¬В → ¬А = ¬А + В
6) А⇔В = АВ + ¬(АВ) = (¬А + В)(А + ¬В)

Переместительный закон

Сочетательный закон

Распределительный закон

Закон де Моргана (закон отрицания)

Слайд 16

1) 1+А·0
2) Х·Х·1
3) А или (неА и В)
4) F = неХ

1) 1+А·0 2) Х·Х·1 3) А или (неА и В) 4) F
и (не(неY или Х))
5) F = не(Х и (неХ и неY))
6) А и (А или В) и (В или неВ)
7) (А или В) и (неВ или А) и (неС или В)

Проверь себя

Упростите выражения:

Слайд 17

Задача. Даны 3 посылки:
Если Иван – брат Марьи или Иван – сын

Задача. Даны 3 посылки: Если Иван – брат Марьи или Иван –
Марьи, то Иван и Марья – родственники.
Иван и Марья – родственники.
Иван – не сын Марьи.
Можно ли вывести следствие, что «Иван – брат Марьи»?

Слайд 18

Вводим обозначения:
А – Иван – брат Марьи.
В – Иван – сын Марьи.
С

Вводим обозначения: А – Иван – брат Марьи. В – Иван –
– Иван и Марья – родственники.
Запишем символически:
А xor В → С
С
¬В
Общая формула:
(((А xor B)→C) and C and ¬B)→A

Слайд 19

Решаем задачу с помощью таблицы истинности. Число строк равно: 23 + 1(титул),

Решаем задачу с помощью таблицы истинности. Число строк равно: 23 + 1(титул),
число столбцов равно: 3 + 6 (число операций)

Слайд 20

Формула называется тождественно-истинной, если при любых комбинациях значений для входящих в нее

Формула называется тождественно-истинной, если при любых комбинациях значений для входящих в нее
переменных принимает значение «истина».

Вывод. Из данных 3-х посылок не следует с необходимостью заключение, что «Иван – брат Марьи». Иван может быть племянником или отцом Марьи, или дядей и т.п.

Имя файла: АЛГЕБРА-ЛОГИКИ.pptx
Количество просмотров: 126
Количество скачиваний: 0