www.wikidata.uk-ua.nina.az
Ne plutati z Bulevoyu algebroyu strukturoyu yaka takozh vzhivayetsya dlya oznachennya zagalnishoyi algebrayichnoyi strukturi Algebra logiki Buleva algebra Buleva logika dvijkova logika dvijkova algebra angl Boolean algebra rozdil matematichnoyi logiki sho vivchaye sistemu logichnih operacij nad vislovlyuvannyami 1 V algebri logiki znachennyam zminnih ye znachennya istinnosti istina abo hibnist yaki yak pravilo viznachayutsya yak 1 i 0 vidpovidno Na vidminu vid elementarnoyi algebri v yakij znachennyami zminnih ye chisla a osnovnimi operaciyami ye dodavannya i mnozhennya osnovnimi operaciyami Bulevoyi algebri ye kon yunkciya operaciya I angl AND poznachayetsya yak diz yunkciya ABO angl OR poznachayetsya yak i zaperechennya NI angl NOT poznachayetsya yak Takim chinom formalizm dlya opisannya logichnih vidnoshen ye analogichnim tomu yak opisuyutsya chislovi vidnoshennya u elementarnij algebri Bulevu algebru zaproponuvav Dzhordzh Bul u svoyij knizi Matematichnij analiz logiki 1847 i bilsh detalno u nastupnij knizi Doslidzhennya zakoniv dumki en 1854 2 Vidpovidno do Gantingtona en termin Buleva algebra vpershe zaproponuvav Sheffer v 1913 3 hocha Charlz Sanders Pirs v 1880 dav nazvu Buleva algebra iz odniyeyu staloyu pershij glavi svoyeyi knigi Najprostisha matematika 4 Buleva algebra ye fundamentalnoyu osnovoyu dlya rozvitku cifrovoyi elektroniki i vtilena v usih movah programuvannya Vona takozh vikoristovuyetsya u teoriyi mnozhin i statistici 5 Zmist 1 Viznachennya 1 1 Znachennya 1 2 Predmet vivchennya 2 Operaciyi 2 1 Bazovi operaciyi 2 2 Vtorinni operaciyi 3 Zakoni 3 1 Zakoni monotonnosti 3 2 Zakoni nemonotonnosti 3 3 Povnota 3 4 Princip dvoyistosti 4 Aksiomi 5 Logichni operaciyi 6 Vlastivosti logichnih operacij 7 Predstavlennya u viglyadi diagram 7 1 Diagrama Venna 7 2 Cifrovi logichni kola 8 Zastosuvannya 8 1 Komp yuteri 9 Istoriya 10 Div takozh 11 Primitki 12 Literatura 13 PosilannyaViznachennya RedaguvatiBazovimi elementami yakimi operuye algebra logiki ye vislovlyuvannya Vislovlyuvannya buduyutsya nad mnozhinoyu B lnot land lor 0 1 de B neporozhnya mnozhina nad elementami yakoyi viznacheni tri operaciyi lnot zaperechennya unarna operaciya land kon yunkciya binarna lor diz yunkciya binarna a logichnij nul 0 i logichna odinicya 1 konstanti Tak samo vikoristovuyutsya nazvi diz yunkt propozicionalna formula sho ye diz yunkciyeyu odnogo abo bilshe literaliv napriklad x 1 x 2 x 4 displaystyle x 1 lor neg x 2 lor x 4 kon yunktiv propozicionalna formula sho ye kon yunkciyeyu odnogo abo bilshe literaliv napriklad x 1 x 2 x 4 displaystyle x 1 land neg x 2 land x 4 Unarna operaciya zaperechennya v teksti formul oformlyayetsya abo u viglyadi znachka pered operandom x displaystyle lnot x abo u viglyadi risi nad operandom x displaystyle bar x sho kompaktnishe ale v cilomu mensh pomitno Znachennya Redaguvati V toj chas yak v elementarnij algebri virazi yak pravilo virazhayutsya v chislah v algebri logiki voni virazhayut znachennya istinnosti istina i hibnist Ci znachennya zadayut za dopomogoyu bit abo dvijkovih chisel a same 0 ta 1 Voni ne povodyat sebe tak samo yak cili chisla 0 ta 1 dlya yakih 1 1 2 a mozhut viznachatisya yak elementi dvo elementnogo polya GF 2 en sho ye cilochislovoyu arifmetikoyu za modulem 2 dlya yakoyi 1 1 0 Algebra logiki takozh vivchaye funkciyi sho prijmayut znachennya v mnozhini 0 1 Predmet vivchennya Redaguvati Spochatku problematika algebri logiki peretinalas z problematikoyu algebri mnozhin teoretiko mnozhinni operaciyi Prote iz zakinchennyam formuvannya teoriyi mnozhin 70 i roki 19 st yaka vklyuchila v sebe algebru mnozhin i podalshim rozvitkom matematichnoyi logiki predmet algebri logiki znachno zminivsya Suchasna algebra logiki rozglyadaye operaciyi nad vislovlyuvannyami div Chislennya vislovlen yak bulevu funkciyu i vivchaye vidnosno nih taki pitannya yak tablici istinnosti funkcionalna povnota zamkneni klasi predstavlennya u viglyadi DNF KNF polinoma Zhegalkina Operaciyi RedaguvatiBazovi operaciyi Redaguvati Yak uzhe zaznachalosya bazovimi operaciyami bulevoyi algebri algebri logiki ye nastupni logichni operaciyi I kon yunkciya poznachayetsya x y inodi x I y zadovolnyaye x y 1 yaksho x y 1 ta x y 0 v inshih vipadkah ABO diz yunkciya poznachayetsya x y inodi x ABO y zadovolnyaye x y 0 yaksho x y 0 ta x y 1 v inshih vipadkah NI zaperechennya poznachayetsya x inodi NE x abo x zadovolnyaye x 0 yaksho x 1 ta x 1 yaksho x 0 Alternativnim sposobom znachennya x y x y ta x mozhna predstaviti u tablichnomu viglyadi dlya vsih mozhlivih znachen za dopomogoyu tablic istinnosti nastupnim chinom x x y y x y displaystyle x wedge y x y displaystyle x vee y 0 0 0 01 0 0 10 1 0 11 1 1 1 x x x displaystyle neg x 0 11 0Yaksho znachennya istinnosti 0 ta 1 interpretuvati yak cili chisla ci operaciyi mozhna bulo zadati yak zvichajni operaciyi arifmetiki de x y vikoristovuye dodavannya a xy vikoristovuye mnozhennya abo yak funkciyi minimumu maksimumu x y x y min x y x y x y x y max x y x 1 x displaystyle begin aligned x wedge y amp xy min x y x vee y amp x y xy max x y neg x amp 1 x end aligned Mozhna vvazhati sho lishe zaperechennya i odna iz dvoh operacij sho zalishilisya ye bazovimi oskilki nastupni rivnyannya dozvolyayut viznachiti kon yunkciyu cherez operaciyi zaperechennya ta diz yunkciyu i navpaki x y x y x y x y displaystyle begin aligned x wedge y amp neg neg x vee neg y x vee y amp neg neg x wedge neg y end aligned Vtorinni operaciyi Redaguvati Tri bulevi operaciyi opisani vishe nazivayut bazovimi abo pervinnimi sho oznachaye sho voni mozhut buti bazisom dlya vsih inshih bulevih operacij oskilki vsi inshi operaciyi mozhna viraziti cherez nih za dopomogoyu kompoziciyi Sered operacij yaki mozhna pobuduvati iz bazovih operacij ye nastupni x y x y displaystyle x rightarrow y neg x vee y x y x y x y x y x y displaystyle x oplus y x vee y wedge neg x wedge y x wedge neg y vee neg x wedge y x y x y x y x y displaystyle x equiv y neg x oplus y x wedge y vee neg x wedge neg y Ci viznachennya dayut nastupni tablici istinnosti v yakih pokazani znachennya cih operacij dlya vsih mozhlivih vhidnih znachen x x y y x y displaystyle x rightarrow y x y displaystyle x oplus y x y displaystyle x equiv y 0 0 1 0 11 0 0 1 00 1 1 1 01 1 1 0 1Persha operaciya x y nazivayetsya implikaciyeyu Yaksho x ye istinnim todi za znachennya virazu x y prijmayetsya znachennya y Ale yaksho x prijmaye hibne znachennya to znachennya y mozhna bulo b ignoruvati odnak cya operaciya povinna povernuti deyake logichne znachennya i isnuye lishe dva varianti viboru To zh za viznachennyam x y ye istinoyu koli x ye hibnim Druga operaciya x y nazivayetsya viklyuchnoyu diz yunkciyeyu chasto zadayetsya yak abreviatura XOR abi vidrizniti yiyi vid diz yunkciyi Vona ye istinoyu lishe koli x ta y rizni Tretya operaciya obernena do viklyuchnoyi diz yunkciyi nazivayetsya ekvivalentnist abo buleva rivnist x y bude istinoyu lishe koli x ta y mayut odnakove znachennya Dlya dvoh danih operandiv kozhen z yakih maye 22 4 mozhlivih kombinaciyi vhodiv Oskilki kozhen vihid mozhe mati dva mozhlivih znachennya isnuye zagalom 24 16 mozhlivih bulevih operacij Zakoni RedaguvatiZakonom v bulevij algebri mozhe vistupati totozhnist mizh dvoma bulevimi virazami takogo viglyadu yak x y z x y z de bulevij viraz abo logichne vislovlyuvannya viznachayetsya yak viraz sho pobudovanij iz zminnih ta konstant 0 ta 1 ta operacij mizh nimi ta Ce ponyattya mozhna poshiriti i do viraziv sho mistyat inshi bulevi operaciyi taki yak ta ale dlya formulyuvannya zakoniv take rozshirennya operacij ne ye neobhidnim Dlya takih cilej dodayut viznachennya bulevoyi algebri yak bud yakoyi modeli bulevih zakoniv i yak zasib dlya vivedennya novih zakoniv iz isnuyuchih yak napriklad dovedennya sho x y z x z y iz y z z y Zakoni monotonnosti Redaguvati Buleva algebra zadovolnyaye bagatom vidpovidnim zakonam zvichajnoyi algebri yaksho yaksho spivstaviti operaciyi iz dodavannyam a iz mnozhennyam Zokrema nastupni zakoni ye spilnimi dlya oboh tipiv algebr 6 Asociativnist operaciyi displaystyle vee x y z displaystyle x vee y vee z x y z displaystyle x vee y vee z Asociativnist operaciyi displaystyle wedge x y z displaystyle x wedge y wedge z x y z displaystyle x wedge y wedge z Komutativnist operaciyi displaystyle vee x y displaystyle x vee y y x displaystyle y vee x Komutativnist operaciyi displaystyle wedge x y displaystyle x wedge y y x displaystyle y wedge x Distributivnist operaciyi displaystyle wedge over displaystyle vee x y z displaystyle x wedge y vee z x y x z displaystyle x wedge y vee x wedge z Identichnist dlya displaystyle vee x 0 displaystyle x vee 0 x displaystyle x Identichnist dlya displaystyle wedge x 1 displaystyle x wedge 1 x displaystyle x Anigilyator dlya displaystyle wedge x 0 displaystyle x wedge 0 0 displaystyle 0 Nastupni zakoni ye dijsnimi v bulevij algebri ale ne dijsni v zvichajnij algebri Anigilyator dlya displaystyle vee x 1 displaystyle x vee 1 1 displaystyle 1 Idempotentnist displaystyle vee x x displaystyle x vee x x displaystyle x Idempotentnist displaystyle wedge x x displaystyle x wedge x x displaystyle x Absorbciya 1 x x y displaystyle x wedge x vee y x displaystyle x Absorbciya 2 x x y displaystyle x vee x wedge y x displaystyle x Distributivnist operaciyi displaystyle vee nad displaystyle wedge x y z displaystyle x vee y wedge z x y x z displaystyle x vee y wedge x vee z Yaksho prijnyati x 2 v tretomu navedenomu vishe zakoni mi bachimo sho ce ne zakon iz zvichajnoyi algebri oskilki 2 2 4 Reshta p yat zakoniv mozhna falsifikuvati u zvichajni algebri yaksho prijnyati sho znachennya usih zminnih bude 1 napriklad v zakoni absorbciyi 1 liva storona vidnoshennya bula b 1 1 1 2 a prava chastina rivnyannya bula 1 i tak dali Vsi ci zakoni sho rozglyadalisya dosi buli dlya kon yunkciyi ta diz yunkciyi Ci dvi operaciyi mayut vlastivist sho pri zmini bud yakogo z argumentiv vihid zalishitsya abo nezminnim abo zminit svoye znachennya tak samo yak vhid Analogichno zmina znachennya bud yakoyi zminnoyu z 0 na 1 nikoli ne prizvede do togo sho vihid zminit svoye znachennya z 1 na 0 Operaciyi z takoyu vlastivistyu nazivayut monotonnimi Takim chinom vsi aksiomi dosi buli dlya monotonnoyi bulevoyi logiki Nemonotonnist z yavlyayetsya cherez operaciyu dopovnennya sho navedeno dali 5 Zakoni nemonotonnosti Redaguvati Operaciya dopovnennya zaperechennya viznachayetsya nastupnimi dvoma zakonami Dopovnennya 1 x x 0 Dopovnennya 2 x x 1 displaystyle begin aligned amp text Dopovnennya 1 amp x wedge neg x amp 0 amp text Dopovnennya 2 amp x vee neg x amp 1 end aligned Vsi vlastivosti zaperechennya vklyuchayuchi zakoni sho navedeni nizhche viplivayut iz dvoh vishenavedenih zakoniv 5 Yak u zvichajnij tak i u bulevij algebri operaciya zaperechennya pracyuye yak obmin pari elementiv tomu v oboh algebrah vona zadovolnyaye zakonu podvijnogo zaperechennya takozh nazivayetsya zakonom involyuciyi Podvijne zaperechennya x x displaystyle begin aligned amp text Podvijne zaperechennya amp neg neg x amp x end aligned Ale todi yak zvichajna algebra zadovolnyaye nastupnim dvom zakonam x y x y x y x y displaystyle begin aligned x y amp xy x y amp x y end aligned Buleva algebra zadovolnyaye Zakonam de Morgana de Morgana 1 x y x y de Morgana 2 x y x y displaystyle begin aligned amp text de Morgana 1 amp neg x wedge neg y amp neg x vee y amp text de Morgana 2 amp neg x vee neg y amp neg x wedge y end aligned Povnota Redaguvati Zakoni opisani vishe viznachayut bulevu algebru v tomu sensi sho z nih viplivayut usi inshi naslidki Dlya cogo dostatno zakoniv dopovnennya 1 ta 2 razom iz zakonami monotonnosti Takim chinom yih mozhna vvazhati povnoyu mnozhinoyu zakoniv abo odniyeyu iz mozhlivih sistem aksoimatizaciyi bulevoyi algebri Kozhen zakon bulevoyu algebri viplivaye logichnim chinom iz cih aksiom Krim togo bulevi algebri mozhna viznachiti yak modeli iz cih aksiom Princip dvoyistosti Redaguvati Princip Yaksho X R chastkovo vporyadkovana mnozhina todi X R obernena takozh chastkovo vporyadkovana mnozhina Niyakoyi magiyi u vibori simvoliv dlya poznachennya logichnih znachen bulevoyi algebri ne isnuye Zamist 0 i 1 mozhna bulo b vikoristovuvati napriklad a ta b doki mi robimo ce poslidovnim chinom povsyudi ce dosi zalishatimetsya bulevoyu algebroyu ale iz yavnimi zovnishnimi vidminnostyami Pripustimo takozh sho mi perenazvali 0 ta 1 vidpovidno na 1 ta 0 Todi ce takozh zalishatimetsya bulevoyu algebroyu sho navit operuye z timi zh znachennyami Odnak vona ne bude identichnoyu do nashoyi pochatkovoyi bulevoyi algebri oskilki teper operaciya bude povoditi tak yak povodila sebe operaciya i navpaki Tozh voni takozh matimut zovnishni vidminnosti yaki pokazuyut sho mi zminili poznachennya ne divlyachis na te sho mi dosi vikoristovuyemo 0 i ta 1 i Ale yaksho v dodatok do togo sho mi zaminili miscyami imena zminnih mi zaminimo miscyami imena dvoh dvijkovih operacij teper nemaye niyakogo slidu vid togo sho mi zrobili Kincevij rezultat povnistyu ne vidriznyayetsya vid togo z chogo mi pochali Mi pomitimo sho kolonki dlya operacij x y ta x y v tablicyah istinnosti zminili svoyi miscya ale cya vidminnist ye neznachnoyu Koli isnuye taka para operacij dlya yakih vse zalishayetsya nezminnim yaksho vsi pari buli odnochasno vzayemno zmineni mi nazivayemo taki elementi kozhnoyi pari dvoyistimi odin z odnim Takim chinom 0 ta 1 ye dvoyistimi a takozh operaciyi ta ye dvoyistimi Princip dvoyistosti takozh nazivayut dvoyististyu de Morgana za yakoyu stverdzhuyut sho buleva algebra zalishayetsya nezminnoyu yaksho vzayemno zaminiti vsi dvoyisti pari Aksiomi Redaguvatix x displaystyle bar bar x x involyutivnist zaperechennya zakon znyattya podvijnogo zaperechennya x x 1 displaystyle x lor bar x 1 x 1 1 displaystyle x lor 1 1 x x x displaystyle x lor x x x 0 x displaystyle x lor 0 x x x 0 displaystyle x land bar x 0 x x x displaystyle x land x x x 0 0 displaystyle x land 0 0 x 1 x displaystyle x land 1 x Logichni operaciyi RedaguvatiProstim i najshirshe vzhivanim prikladom takoyi algebrayichnoyi sistemi ye mnozhina B sho skladayetsya vsogo z dvoh elementiv B Hibnist 0 Istina 1 Yak pravilo v matematichnih virazah Hibnist ototozhnyuyetsya z logichnim nulem a Istina z logichnoyu odiniceyu a operaciyi zaperechennya NI kon yunkciyi TA i diz yunkciyi ABO viznachayutsya u zvichnomu nam rozuminni Legko pokazati sho na cij mnozhini B mozhna zadati chotiri unarni ta shistnadcyat binarnih vidnoshen i usi yih mozhe buti otrimano cherez superpoziciyu troh obranih operacij Spirayuchis na cej matematichnij instrumentarij logika vislovlyuvan vivchaye vislovlyuvannya i predikati Takozh vvodyatsya dodatkovi operaciyi taki yak ekvivalentnist leftrightarrow todi i tilki todi koli implikaciya rightarrow otzhe skladannya po modulyu dva oplus viklyuchna diz yunkciya shtrih Shefera displaystyle mid strilka Pirsa downarrow ta inshi Logika vislovlyuvan posluzhila osnovnim matematichnim instrumentom pri stvorenni komp yuteriv Vona legko peretvoryuyetsya v bitovu logiku istinnist vislovlyuvannya poznachayetsya odnim bitom 0 HIBNIST 1 ISTINA todi operaciya neg nabuvaye suti virahuvannya z odinici lor nemodulnogo dodavannya amp mnozhennya leftrightarrow rivnosti oplus v bukvalnomu rozuminni suma za modulem 2 viklyuchne ABO XOR displaystyle mid suma ne perevishuye 1 tobto A displaystyle mid B A B lt 1 Zgodom bulevu algebru bulo uzagalneno vid logiki vislovlyuvan shlyahom vvedennya harakternih dlya logiki vislovlyuvan aksiom Ce dozvolilo rozglyadati napriklad logiku kubitiv triznachnu logiku koli ye tri varianti istinnosti vislovlyuvannya istina hibnist i neviznacheno tosho Vlastivosti logichnih operacij RedaguvatiKomutativnist x displaystyle circ y y displaystyle circ x displaystyle circ in amp displaystyle lor oplus sim mid downarrow Idempotentnist x displaystyle circ x x displaystyle circ in amp lor Asociativnist x displaystyle circ y displaystyle circ z x displaystyle circ y displaystyle circ z displaystyle circ in amp displaystyle lor oplus sim Distributivnist kon yunkcij i diz yunkciyi vidnosno diz yunkciyi kon yunkciyi i sumi za modulem dva vidpovidno x y z x y x z displaystyle x land y lor z x land y lor x land z x y z x y x z displaystyle x lor y land z x lor y land x lor z x y z x y x z displaystyle x land y oplus z x land y oplus x land z Zakoni de Mo rgana x y x y displaystyle overline x land y bar x lor bar y x y x y displaystyle overline x lor y bar x land bar y Zakoni poglinannya x x y x displaystyle x land x lor y x x x y x displaystyle x lor x land y x Inshi 1 x x x 0 x x 0 displaystyle x land bar x x land 0 x oplus x 0 x x x 1 x x x x 1 displaystyle x lor bar x x lor 1 x sim x x rightarrow x 1 x x x x x 1 x 0 x 0 x displaystyle x lor x x land x x land 1 x lor 0 x oplus 0 x x 1 x 0 x 0 x x x x x displaystyle x oplus 1 x rightarrow 0 x sim 0 x mid x x downarrow x bar x x x displaystyle bar bar x x involyutivnist zaperechennya zakon znyattya podvijnogo zaperechennya Inshi 2 x y x y x y x y x y displaystyle x oplus y x land bar y lor bar x land y x lor y land bar x lor bar y x y x y 1 x y x y x y x y x y displaystyle x sim y overline x oplus y 1 oplus x oplus y x land y lor bar x land bar y x lor bar y land bar x lor y x y x y x y x 1 displaystyle x rightarrow y bar x lor y x land y oplus x oplus 1 x y x y x y displaystyle x lor y x oplus y oplus x land y Inshi 3 Dopovnennya zakoniv de Mo rgana x y x y x y displaystyle x mid y overline x land y bar x lor bar y x y x y x y displaystyle x downarrow y overline x lor y bar x land bar y Isnuyut metodi sproshennya logichnoyi funkciyi napriklad Karta Karno metod Kuajna Mak KlaskiPredstavlennya u viglyadi diagram RedaguvatiDiagrama Venna Redaguvati Diagrama Venna 7 ce grafichne predstavlennya bulevih operacij za dopomogoyu zafarbovanih oblastej sho perekrivayutsya Po odnij oblasti dlya kozhnoyi zminnoyi vsi oblasti krugli yak pokazano na prikladah Vnutrishnya i zovnishnya chastina oblasti x vidpovidaye vidpovidno znachennyam 1 istina ta 0 hibnist dlya zminnoyi x Zafarbovana oblast pokazuye znachennya operaciyi dlya kozhnoyi kombinaciyi cih oblastej de zafarbovana oblast oznachaye 1 a ne zafarbovana 0 ale v deyakih knizhkah mozhe zustritisya i navpaki Diagrami Venna na malyunku znizu pokazuyut operaciyi kon yunkciyi x y diz yunkciyi x y ta dopovnennya x Diagrami Venna dlya kon yunkciyi diz yunkciyi ta dopovnennyaDlya kon yunkciyi region v seredini dvoh krugiv zafarbovanij sho oznachaye sho viraz x y dorivnyuye 1 koli obidvi zminni mayut znachennya 1 Inshi oblasti lishilisya ne zafarbovanimi abi zaznachiti sho x y dorivnyuye 0 dlya vsih inshih kombinacij Na drugij diagrami sho pokazuye diz yunkciyu x y zafarbovana oblast sho znahoditsya v seredini dvoh kil odnochasno Tretya diagrama predstavlyaye dopovnennya x de zafarbovana oblast ne v seredini kola Tut ne pokazani diagrami dlya stalih 0 ta 1 oskilki voni trivialni i predstavlyayutsya nezafarbovanim abo zafarbovanim pryamokutnikom bez kil v seredini Odnak mi b mogli rozmistiti kolo dlya zminnoyi x v cih pryamokutnikah v takomu vipadku ce b poznachalo funkciyu iz odnim argumentom x sho poznachaye te same znachennya nezalezhno vid x sho nazivayetsya konstantnoyu funkciyeyu Sho stosuyetsya rezultativ funkcij to konstanti i konstantni funkciyi ne vidriznyayutsya yih vidminnist polyagaye v tomu sho konstanta ne prijmaye niyakih argumentiv i nazivayetsya nulovoyu operaciyeyu v toj chas yak konstantna funkciya prijmaye odin argument yakij ignoruyetsya i tomu ye unarnoyu operaciyeyu Diagrami Venna ye korisnimi dlya vizualizaciyi zakoniv Zakoni komutativnosti dlya ta mozhna pobachiti iz simetrichnosti diagram binarna operaciya sho ne ye komutativnoyu ne mala b simetrichnoyi diagrami oskilki zamina miscyami x ta y prizvelo do gorizontalnogo viddzerkalennya diagrami i vidsutnist komutativnosti b vidznachilasya u ne simetrichnosti diagrami Idempotentnist operacij ta mozhna bulo b zobraziti zsunuvshi dva kola razom i zaznachivshi sho zafarbovana oblast todi staye cilim kolom yak oboh ta Cifrovi logichni kola Redaguvati Cifrova logika zastosovuye bulevu algebru dlya 0 ta 1 do elektronnoyi aparaturi sho skladayetsya iz logichnih elementiv z yednanih mizh soboyu i yaki utvoryuyut elektrichnu shemu Kozhnij element vikonuye bulevu operaciyu i v riznih sistemah poznachen poznachayetsya takim chinom sho jogo viglyad identifikuye pevnu operaciyu Formi poznachen dlya elementiv sho poznachayut kon yunkciyu I ventil diz yunkciyu ABO ventil i dopovnennya invertori viglyadayut nastupnim chinom 8 Liniyi po livij storoni kozhnogo elementu poznachayut vhidni z yednannya abo porti Znachennya na vhodi zadayetsya naprugoyu Dlya tak zvanoyi logiki z aktivnim visokim rivnem 0 zadayetsya znachennyam naprugi blizkim do nulya abo zemli v toj chas yak 1 zadayetsya znachennyam naprugi blizkim do dzherela naprugi pri aktivnomu nizkomu rivni vse bude navpaki Liniya po pravij storoni vid kozhnogo elementa zadaye vihidnij port yakij yak pravilo maye ti sami uzgodzhennya shodo naprugi sho i vhidni porti Dopovnennya vikonuyetsya invertuyuchim ventilem Trikutnik poznachaye operaciyu yaka prosto kopiyuye vhid na vihid nevelike kolo na vihodi poznachaye faktichnu diyu dopovnennya do vhodu U danij sistemi poznachen roztashuvannya kola bilya bud yakogo portu oznachaye sho signal prohodyachi cherez cej port bude invertovanij projshovshi kriz nogo ne zalezhno vid togo ce vhidnij chi vihidnij port Princip dvoyistosti abo Pravila de Morgana mozhna rozumiti yak tverdzhennya sho dopovnennya vsih troh portiv I ventilya peretvoryuye jogo na ventil ABO i navpaki yak pokazano na malyunku nizhche Dopovnennya oboh portiv invertora zalishaye operaciyu nezminnoyu Zastosuvannya RedaguvatiAlgebra logiki yak chislennya dvoh logichnih znachen ye osnovoyu dlya komp yuternih shem programuvannya komp yuteriv i matematichnoyi logiki a takozh vona vikoristovuyetsya v inshih galuzyah matematiki takih yak teoriya mnozhin ta statistika 5 Komp yuteri Redaguvati Na pochatku 20 go stolittya dekilka elektrotehnikiv intuyitivnim sposobom zrozumili sho buleva algebra analogichna povedinci pevnih elektrichnih shem Klod Shennon formalno doviv sho taka povedinka logichno ekvivalentna bulevij algebri v 1937 roci Sogodni vsi suchasni komp yuteri zagalnogo priznachennya vikonuyut svoyi funkciyi za dopomogoyu bulevoyi logiki dvoh znachen takim chinom yih elektrichni kola ye fizichnim vtilennyam bulevoyi algebri dlya dvoh znachen Voni dosyagayut ce bagatma sposobami za dopomogoyu naprugi na z yednannyah v visokochastotnih shemah i yemnisnih pristroyah zberigannya danih za dopomogoyu oriyentaciyi magnitnogo polya v feromagnitnih pristroyah zberigannya informaciyi za dopomogoyu perforaciyi v perfokartah abo paperovih strichkah i tak dali deyaki pershi komp yuteri vikoristovuvali desyatkovi kola abo mehanizmi zamist dvoznachnoyi logiki v elektrichnih kolah Zvisno mozhna zakoduvati bilshe nizh dva simvola Napriklad mozhna vikoristati vidpovidni znachennya v 0 1 2 i 3 volta abi zakoduvati alfavit z chotiroh simvoliv abo robiti otvori riznogo rozmiru v perfokartah Na praktici obmezhennya po shvidkodiyi malimi rozmirami nizkim energospozhivannyam ob yednuyutsya tak sho virishalnim faktorom stayut shumi I staye vazhche vidriznyati simvoli koli v odnomu misci mozhut viniknuti dekilka mozhlivih simvoliv Zamist togo shob namagatisya rozrizniti chotiri rizni naprugi na droti inzheneri cifrovih shem zupinilisya na dvoh znachennyah naprugi visoke i nizke Komp yuteri vikoristovuyut bulevi shemi dlya dvoh znachen z opisanih vishe prichin Sami tipovi arhitekturi komp yuteriv vikoristovuyut vporyadkovani poslidovnosti bulevih znachen napriklad v 32 abo 64 znachen yaki nazivayut bitami 01101000110101100101010101001011 Pri programuvanni na mashinnomu kodi movi asemblera i pevnih inshih movah programuvannya programisti pracyuyut iz nizkorivnevoyu cifrovoyu strukturoyu iz registriv danih Ci registri pracyuyut iz rivnyami naprugi pri yakih blizke do nulya znachennya naprugi predstavlyaye buleve znachennya 0 i oporna napruga chasto 5V 3 3V 1 8V zadaye buleve znachennya 1 Taki movi pidtrimuyut chislovi operaciyi i logichni operaciyi V konteksti chislovi oznachaye sho komp yuter rozglyadatime poslidovnist bitiv yak dvijkovi chisla chisla iz osnovoyu dva i vikonuvatime arifmetichni operaciyi taki yak dodavannya vidnimannya mnozhennya abo dilennya Logichni vidnositsya do logichnih bulevih operacij diz yunkciyi kon yunkciyi i zaperechennya mizh dvoma poslidovnostyami bit pri yakih kozhen bit odniyeyi poslidovnosti prostim sposobom porivnyuyetsya z vidpovidnim bitom v inshij poslidovnosti Takim chinom programisti mayut mozhlivist obirati yak pracyuvati zastosovuyuchi pravila chislovoyi algebri chi bulevoyi algebri v zalezhnosti vid potrebi Osnovnoyu vidminnoyu funkciyeyu mizh rodinami operacij ye isnuvannya operaciyi perenosu en u pershij algebri i vidsutnist u ostannij Istoriya RedaguvatiZasadi algebri logiki sformulyuvav britanskij Dzhordzhem Bulem v 1847 roci Algebra Bulya pereduvala suchasnomu rozvitku abstraktnoyi algebri i matematichnoyi logiki i vvazhayut sho vona pov yazana iz poyavoyu oboh cih oblastej 9 V abstraktnomu tlumachenni bulava algebra bula rozvinena v kinci 19 mu stolitti chomu znachno priklali zusillya matematiki Vilyam Dzhevons Ernst Shreder Edvard Gantington en ta inshi doki vona ne dosyagla suchasnogo ponyattya abstraktnoyi matematichnoyi strukturi 9 Napriklad empirichni sposterezhennya pro te sho mozhlivo manipulyuvati virazami u algebri mnozhin yaksho perevesti yih u virazi bulevoyi algebri poyasnyuyutsya v suchasnih terminah sho algebra mnozhin ce Buleva algebra Naspravdi M G Stoun v 1936 doviv sho kozhna buleva algebra ye izomorfnoyu polyu mnozhin V 1930 ih pid chas vivchennya peremikanni elektrichnih kil en Klod Shennon pomitiv sho v danij temi takozh mozhna vikoristovuvati zakoni bulevoyi algebri i zaproponuvav komutacijnu algebru sho dozvolyaye analizuvati i proektuvati shemi za dopomogoyu algebrayichnih metodiv v terminah logichnih elementiv Pri rozrobci shemotehniki sogodni nemaye velikoyi neobhidnosti rozglyadati inshi bulevi algebri tomu ponyattya komutacijna algebra i buleva algebra chasto vikoristovuyutsya yak vzayemozaminni 10 11 12 Pri rozrobci shem kombinacijnoyi logiki fundamentalnoyu zadacheyu ye efektivna realizaciya en bulevih funkcij Suchasni zasobi avtomatizaciyi proektuvannya elektronnih sistem dlya integralnih shem nadvelikogo rivnya integraciyi chasto pokladayutsya na efektivne predstavlennya bulevih funkcij sho nazivayut skorochenimi vporyadkovanimi dvijkovimi diagramami rishen dlya sintezu logiki ta formalnoyi verifikaciyi 13 Logichni virazi yaki mozhna predstaviti u klasichnomu chislenni vislovlyuvan mayut ekvivalentni virazi en u bulevij algebri Takim chinom termin buleva logika inodi vikoristovuyetsya dlya zaznachennya chislennya vislovlyuvan sho zdijsnyuyetsya v takij sposib 14 15 16 Bulevoyi algebri ne dostatno dlya roboti iz logichnimi formulami v yakih vikoristovuyut kvantori takih yak v logici pershogo poryadku Hocha rozvitok matematichnoyi logiki ne vidpovidaye Bulevij zv yazok mizh jogo algebroyu i logikoyu piznishe buv zakladenij v osnovu algebrayichnoyi logiki sho takozh vivchaye algebrayichni sistemi bagatoh inshih logik 9 Zadacha prijnyattya rishen pro te chi ye zminni danoyi bulevoyi formuli vislovlyuvannya prijmati taki znachennya sho formula bude rozrahovana yak istina nazivayetsya zadacheyu zdijsnennosti bulevih formul i ye duzhe vadlivoyu dlya teoretichnoyi informatiki sho ye pershoyu zadacheyu dlya yakoyi bulo pokazano sho vona maye skladnist NP povnoyi zadachi Tisno pov yazana z cim model obchislennya sho vidoma yak buleva shema en spivvidnosit chasovu skladnist algoritmu iz skladnistyu shem en Div takozh RedaguvatiBuleva mnozhina Buleva funkciya Tablici istinnosti Zakoni de Morgana Karta Karno Metod Kuajna Mak Klaski Algebra Kodda Bulevi operaciyi nad mnogokutnikamiPrimitki Redaguvati Algebra logiki Bolshaya sovetskaya enciklopediya v 30 t glavn red A M Prohorov 3 e izd M Sovetskaya enciklopediya 1969 1978 ros Boole George 2003 1854 An Investigation of the Laws of Thought Prometheus Books ISBN 978 1 59102 089 9 The name Boolean algebra or Boolean algebras for the calculus originated by Boole extended by Schroder and perfected by Whitehead seems to have been first suggested by Sheffer in 1913 E V Huntington New sets of independent postulates for the algebra of logic with special reference to Whitehead and Russell s Principia mathematica Arhivovano 8 veresnya 2017 u Wayback Machine in Trans Amer Math Soc 35 1933 274 304 footnote page 278 Peirce Charles S 1931 Collected Papers 3 Harvard University Press s 13 ISBN 978 0 674 13801 8 Arhiv originalu za 27 lipnya 2020 Procitovano 7 lyutogo 2019 a b v g Givant Steven Halmos Paul 2009 Introduction to Boolean Algebras Undergraduate Texts in Mathematics Springer ISBN 978 0 387 40293 2 O Regan Gerard 2008 A brief history of computing Springer s 33 ISBN 978 1 84800 083 4 Arhiv originalu za 27 lipnya 2020 Procitovano 7 lyutogo 2019 Venn John July 1880 I On the Diagrammatic and Mechanical Representation of Propositions and Reasonings The London Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 5 10 59 1 18 doi 10 1080 14786448008626877 Arhiv originalu za 16 travnya 2017 1 Arhivovano 2 chervnya 2020 u Wayback Machine 2 Arhivovano 3 serpnya 2021 u Wayback Machine Shannon Claude 1949 The Synthesis of Two Terminal Switching Circuits Bell System Technical Journal 28 59 98 doi 10 1002 j 1538 7305 1949 tb03624 x a b v J Michael Dunn Gary M Hardegree 2001 Algebraic methods in philosophical logic Oxford University Press US s 2 ISBN 978 0 19 853192 0 Arhiv originalu za 6 lipnya 2019 Procitovano 8 lyutogo 2019 Norman Balabanian Bradley Carlson 2001 Digital logic design principles John Wiley s 39 40 ISBN 978 0 471 29351 4 online sample Arhivovano 29 lipnya 2020 u Wayback Machine Rajaraman amp Radhakrishnan 1 bereznya 2008 Introduction To Digital Computer Design PHI Learning Pvt Ltd s 65 ISBN 978 81 203 3409 0 Arhiv originalu za 27 lipnya 2020 Procitovano 8 lyutogo 2019 John A Camara 2010 Electrical and Electronics Reference Manual for the Electrical and Computer PE Exam www ppi2pass com s 41 ISBN 978 1 59126 166 7 Arhiv originalu za 27 lipnya 2020 Procitovano 8 lyutogo 2019 Shin ichi Minato Saburo Muroga 2007 Binary Decision Diagrams U Wai Kai Chen The VLSI handbook vid 2nd CRC Press ISBN 978 0 8493 4199 1 chapter 29 Alan Parkes 2002 Introduction to languages machines and logic computable languages abstract machines and formal logic Springer s 276 ISBN 978 1 85233 464 2 Arhiv originalu za 27 lipnya 2020 Procitovano 8 lyutogo 2019 Jon Barwise John Etchemendy Gerard Allwein Dave Barker Plummer Albert Liu 1999 Language proof and logic CSLI Publications ISBN 978 1 889119 08 3 Ben Goertzel 1994 Chaotic logic language thought and reality from the perspective of complex systems science Springer s 48 ISBN 978 0 306 44690 0 Arhiv originalu za 27 lipnya 2020 Procitovano 8 lyutogo 2019 Literatura RedaguvatiVinberg E B Kurs algebri 4 e izd Moskva MCNMO 2011 592 s ISBN 978 5 94057 685 3 ros Posilannya RedaguvatiA LGEBRA LO GIKI Arhivovano 21 kvitnya 2016 u Wayback Machine ESU Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Algebra logiki amp oldid 37662999