ALGEBRA BOOLE'A
Algebra Boolea' operuje zmiennymi dwuwartościowymi (a,b,c...) o wartościach 0 oraz 1. Wprowadza ona trzy nowe operacje (funkcje), których argumentami i wynikami są zawsze elementy 0 i 1. Operacje te są zdefiniowane w sposób następujący:
Suma logiczna (alternatywa, dysjunkcja) jest równa jedności, gdy którykolwiek ze składników jest równy jedności. Sumę argumentów a i b oznacza się jako a+b.
Iloczyn logiczny (koniukcja) jest równy jedności, gdy wszystkie czynniki są równe jedności. Iloczyn argumentów a i b oznacza się przez a·b lub krócej ab.
Negacja (dopełnienie) jest działaniem jednoargumentowym i jest równa jedności, gdy argument ma wartość zero. Negację oznacza się jako !a i czyta "nie a" .
Stosowane są także inne operatory działań boolowskich, np suma avb, iloczyn a^b. W technice zazwyczaj stosuje się symbole zwykłej sumy i iloczynu z uprzednim zaznaczeniem, czy chodzi o operacje arytmetyczne czy logiczne.
Podane definicje można również zapisać w postaci tablicy:
a b |
a+b |
ab |
!a |
0 0 0 1 1 0 1 1 |
0 1 1 1 |
0 0 0 1 |
1 1 0 0 |
Z powyższych zapisów wynikają pewne ogólniejsze prawa, które zapiszemy:
a+b=b+a
a(b+c)=ab+bc
(a+b)+c=a+(b+c)
a+0=a
a+1=1
a+!a=1
ab=ba
a+bc=(a+b)(a+c)
(ab)c=a(bc)
a1=a
a0=0
aa!=0
!!a=a
Prawo de Morgana odgrywa szczególną rolę w operacjach logicznych, gdyż umożliwiają zamianą trudniejszych wyrażeń na te prościej realizowalne
Prawo de Morgana ma postać:
!(a+b)=!a!b
INNE FUNKCJE LOGICZNE
Oprócz sumy, iloczynu i negacji w zastosowaniach praktycznych duże znaczenie mają również inne funkcje, które wprawdzie można zapisać za pomocą operacji boolowskich, ale dogodniej je nazwać i oznaczyć odrębnie.
Funkcja Pierce'a a↓b ma wartość 1, jeżeli a=0 i b=0. W zapisie boolowskim funkcja ta wyrazi się zależnością:
a↓b=!a!b=!(a+b)
Funkcja ta w zapisie boolowskim jest "negacją sumy" stąd ona jak i jej funktor (element realizujący funkcję) występuje zwykle pod nazwą NOR (ang. Not-OR).
Funkcja Scheffera a|b ma wartość 1, jeśli a=0 lub b=0. W zapisie boolowskim funkcja ta wyrazi się zależnością
a|b=!a+!b=!(ab)
Funkcja ta w zapisie boolowskim jest "negacją iloczynu" stąd ona i jej funktor występuje zwykle pod nazwą NAND (ang. Not-AND).
Suma modulo 2 (różnica symetryczna, nierównoważność) a%b ma wartość 1, gdy tylko jeden argument ma wartość 1.
Funkcja ta jak i funktor ją realizujący nazywana jest Ex-OR (alternatywa wykluczająca)