4. Algebra logiki (Boole'a) (27.10.08), ALGEBRA LOGIKI (BOOLE'A)


  1. Algebra logiki (George'a Boole'a-1854):

  1. Czasami trzeba podjąć decyzję na podstawie pewnych warunków

  2. Przykład - znak rezultatu mnożenia:

- porównaj znaki czynników

- jeśli znaki są równe, wynik +

- jeśli znaki są różne, wynik -

  1. Założenia algebry logiki:

  1. Wszystkie zmienne przyjmują tylko dwie wartości:{0,1}

  2. Wartość funkcji również przyjmują dwie wartości:{0,1}

  1. Podstawowe funkcje:

  1. Jednej zmiennej:

- negacja

x

F(x)=x-

0

1

1

0

  1. Dwóch zmiennych (przynajmniej dwóch):

- koniunkcja

x

y

F(x,y)=x*y

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

- dyzjunkcja

x

y

F(x,y)=x˄y

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

  1. AKSJOMATY - podstawowe twierdzenie bez dowodów:

  1. Dla koniunkcji

x*y=y*x x*x=x

0x08 graphic
x*0=0 x*x-=0 prawo łączności i rozdzielności

x*1=x x(y˅z)=(x*y)˅(x*z)

  1. Dla dysjunkcji

x˅y=y˅x x˅x=x

x˅0=x x˅x-=1

x˅1=1 x˅(y*z)=(x˅z)*(x˅z)

  1. Prawa de Morgana

x-* y-=y-˅x- x-˅y-=y-*x-

  1. Prawo podwójnego przeczenia: x--=x

  1. Funkcje a aksjomaty:

  1. Funkcje zostały zdefiniowane w postaci tabelarycznej

  2. Aksjomaty zostały zdefiniowane w postaci algebraicznej

  3. Aby uprościć funkcje

  1. Zmiana sposobu zapisu:

  1. Zaznaczyć wszystkie wiersze dla których funkcja jest równa 1

  2. Każdemu zaznaczonemu wierszowi przypisać koniunkcję wszystkich zmiennych

  3. Postawić negację nad zmienną, gdy w lewej części tablicy w zaznaczonym wierszu jest równa 0

  4. Z otrzymanych koniunkcji utworzyć dyzjunkcję

Przykład:

x

y

F(x,y)

0x08 graphic
=x-*y˅x*y-˅x*y

0

0

0

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0

1

1

0x08 graphic
x-*y

1

0

1

x*y-

1

1

1

x*y

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

f(x,y)=x-*y˅x*y-˅x*y

  1. Funkcja pierwotna: F(x,y)=x˅y

  2. Wykorzystanie aksjomatów:

0x08 graphic
F(x,y)=x-*y˅x*y-˅x*y˅ a˅a=a

0x08 graphic
0x08 graphic

F(x,y)= x-*y˅ ˅x*y˅ a=a˅a

0x08 graphic
F(x,y)= ˅y(x-˅x)

0x08 graphic

F(x,y)= ˅y

  1. Znak rezultatu mnożenia:

zx,zy- znaki czynników; zi - znak iloczynu

zx

zy

zi

=zx*zy˅zx*zy

0

0

0

0

1

1

z-x*zy

1

0

1

zx*z-y

1

1

0

  1. FUNKTORY:

  1. Graficzny sposób przedstawiania funkcji

  2. Także techniczna realizacja funkcji w postaci układu scalonego

  1. Wygląd podstawowych funktorów:

  1. 0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    Negacja

  2. 0x08 graphic
    Koniunkcja

  3. 0x08 graphic
    Dyzjunkcja

zi=z-xzy˅zx*z-y

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
zx

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
zy zi

0x08 graphic
0x08 graphic
wygląd uogólnionego funktora

0x08 graphic
do środka wpisany symbol środka

  1. Funktory

Sumator jednobitowy:

- 3 wejścia - sumowane składników i przeniesienie z poprzednich pozycji

- 2 wyjścia - suma i przeniesienie na starszą pozycję

0x08 graphic
0x08 graphic
Xi

0x08 graphic
0x08 graphic
Yi si

0x08 graphic
0x08 graphic
P i-1 Pu+1

  1. Opis funkcji wyjść sumatora jednobitowego:

  2. xi

    yi

    P i-1

    Si

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    0

    1

    0

    1

    1

    0

    xi

    yi

    P i-1

    Si

    1

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    0

    1

    1

    0

    0

    1

    1

    1

    1

    xi

    yi

    P i-1

    P i+1

    Si

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    1

    1

    0

    0

    1

    0

    1

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    1

    0

    0

    1

    0

    1

    0

    1

    0

    1

    1

    1

    0

    0

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    xi

    yi

    P i-1

    Pi+1

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    1

    0

    0

    1

    0

    0

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    0

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    1

    1. PODSUMOWANIE:

    1. Algebra Boole'a pozwala funkcji na zapis zależności logicznych

    2. Wartości zmiennych i funkcji należą do zbioru {0,1}

    3. W oparciu o funkcje (negacja, koniunkcja, dyzjunkcja)

    4. Do przedstawienia funkcji wykorzystujemy zapisy:

    - tabelaryczny

    - algebraiczny

    - graficzny (funktory)

    ALGEBRA LOGIKI (BOOLE'A)

    1

    3

    4

    1

    2

    x*y

    x*y

    x*y-

    x(y-˅y)

    x

    Σsp



    Wyszukiwarka