3)«Или-не» (nor), она же «стрелка Пирса».
Стрелка Пирса (символ Лукашевича) — двуместная логическая операция, введена в рассмотрение Ч. Пирсом (Сh. Peirce). Стрелка Пирса, обычно обозначаемая , задаётся следующей истинностной таблицей:
Таким образом, высказывание означает «ни A, ни B». Стрелка Пирса обладает тем свойством, что через неё одну выражаются все другие логические операции. Например, высказывание (отрицание A) эквивалентно высказыванию, конъюнкция высказываний A и B выражается так: дизъюнкция эквивалентна .
Таблица истинности это табличное представление логической схемы (операции), в котором перечислены все возможные сочетания значений истинности входных сигналов (операндов) вместе со значением истинности выходного сигнала (результата операции) для каждого из этих сочетаний
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ
Общая характеристика процесса сбора, передачи, обработки и накопления информации.
1. Сбор и регистрация информации — это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем — аппаратно. Например, пользователь может получить информацию о движении поездов или самолетов сам, изучив расписание, или же от другого человека непосредственно, либо через какие-то документы, составленные этим человеком, или с помощью технических средств (автоматической справки, телефона и т. д.). Задача сбора информации не может быть решена в отрыве от других задач, — в частности, задачи обмена информацией (передачи).
Сбор и регистрация информации организуется различными способами:
Механизированный (например: ввод данных с клавиатуры);
Автоматизированный (ввод информации с использованием специальных устройств (например: с помощью сканера можно осуществить ввод любой текстовой и графической информации и даже рукописного текста; с помощью звуковой карты компьютер записывает звуки музыки и голоса);
Автоматический способ организации сбора и регистрации информации предусматривает сбор данных непосредственно с датчиков и передачу их в ЭВМ без участия человека.
2. Передача информации
Передача, информации необходима для того или иного ее распространения. Общая схема передачи такова: источник информации — канал связи — приемник (получатель) информации
Передача информации может производиться как до обработки, так и после неё, т.к. исходные данные обрабатываются обычно не в местах их возникновения, а результаты обработки используются различными органами управления, которые находятся по месту обработки информации.
Передача осуществляется с помощью транспортных средств и по каналам связи.
Основными устройствами для быстрой передачи информации на большие расстояния в настоящее время являются телеграф, радио, телефон, телевизионный передатчик, телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем.
Для передачи информации с помощью технических средств используются кодирующее устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника информации к виду, удобному для передачи, и декодирующее устройство, необходимое для преобразования кодированного сообщения в исходное.
При передаче информации необходимо учитывать тот факт, что информация при этом может теряться или искажаться, т.е. присутствуют помехи. Для нейтрализации помех при передаче информации зачастую используют помехоустойчивый избыточный код, который позволяет восстановить исходную информацию даже в случае некоторого искажения.
Передача информации между компьютерами осуществляется с помощью локальных и глобальных сетей. Передача через локальную сеть позволяет организовать совместную работу отдельных компьютеров, решать одну задачу с помощью нескольких компьютеров, совместно использовать ресурсы и решать множество других проблем. Глобальная сеть предоставляет огромные возможности передачи информации: электронная почта, телеконференции, информационная служба WWW, чаты и т.д..
3. Арифметическая и логическая обработка информации.
Обработка информации — это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи. Арифметическая и логическая обработка информации может выполняться человеком в «рукопашную» с использованием различных технических устройств, например, калькулятора или с помощью компьютера с использованием различных программ, учитывающих особенности решаемых задач.
По стадии обработки информация может быть:
Первичная информация — это информация, которая возникает непосредственно в процессе деятельности объекта и регистрируется на начальной стадии.
Вторичная информация — это информация, которая получается в результате обработки первичной информации и может быть промежуточной и результатной.
Промежуточная информация используется в качестве исходных данных для последующих расчетов.
Результатная информация получается в процессе обработки первичной и промежуточной информации и используется для выработки управленческих решений.
4. Хранение информации — это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки. Хранение информации организуется как в памяти компьютера, так и на технических носителях (различных дисках), на бумажных носителях.
5. Преобразование информации в вид, удобный для её анализа.
После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде, Эта операция реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц, графиков и пр.
Стрелка Пирса
Стре́лка Пи́рса — бинарная логическая операция, булева функция над двумя переменными. Введена в рассмотрение Чарльзом Пирсом (Сharles Peirce) в 1880—1881 г.г.
Стрелка Пирса, обычно обозначаемая ↓, задаётся следующей таблицей истинности:
| X | Y | X ↓ Y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
Таким образом, высказывание «X ↓ Y» означает «ни X, ни Y». От перемены мест операндов результат операции не изменяется.
Стрелка Пирса, как и Штрих Шеффера, образует базис для пространства булевых функций от двух переменных. Это означает, что, используя только стрелку Пирса, можно построить все остальные логические операции, например:
¬X ≡ X↓X
X & Y ≡ (X↓X) ↓ (Y↓Y)
X ∨ Y ≡ (X↓Y) ↓ (X↓Y)
X → Y ≡ ((X↓X) ↓ Y) ↓ ((X↓X) ↓ Y)
В электронике это означает, что для реализации всего многообразия схем преобразования сигналов, представляющих логические значения, достаточно одного типового элемента, который носит название «операция ИЛИ-НЕ». С другой стороны, такой подход увеличивает сложность реализующих выражения схем и тем самым снижает их надёжность.
Функциональная операция выполняемая при n входах, определяется следующим выражением:
Ниже представлены варианты реализации вентиля ИЛИ-НЕ с помощью диодно-транзисторной логики, и с помощью МОП
Представленная схема на МОП выполнена на однотипных МОП-транзисторах однако существуют вариант схемы ИЛИ-НЕ на дополняющих МОП-тразисторах. Такую схему получают путем последовательного соединения однотипных транзисторов и параллельного соединения группы транзисторов другого типа.
Литература
- Математический энциклопедический словарь. — М .: «Сов. энциклопедия », 1988. — С. 457-457.
- Белоусов, АркадийАлгебра логики и цифровые компьютеры
- Терещук Д. С. Логическое моделирование СБИС на переключательном уровне
- Ю.С. Забродин «Промышленная электроника» — С. 221.
Примечания
- ↑ Терещук Д. С. Логическое моделирование СБИС на переключательном уровне
- ↑ Ю.С. Забродин «Промышленная электроника» — С. 221.
- Булева алгебра
- Математическая логика
- Логические операции
- Бинарные операции
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Стрелка Пирса» в других словарях:
Стрелка (символ) — У этого термина существуют и другие значения, см. Стрелка. Стрелка название ряда типографских символов, внешне похожих на стрелу, например: ← → ↑ ↓. В Юникоде 5.1 имеется 322 символа, содержащих в своём описании слово ARROW, 6 символов,… … Википедия
Стрелка — Стрелка: Стрелка символ «→». Стрелка указатель, например в часах (стрелка часов), в стрелочных измерительных приборах. Стрелка собака космонавт, успешно вернувшаяся из орбитального полёта. Стрелка место у впадения двух или … Википедия
ПИРСА СТРЕЛКА — двуместная логическая операция, обычно обозначаемая и задаваемая следующей истинностной таблицей: Таким образом, высказывание означает ни А, ни В . П. с. обладает тем свойством, что через нее выражаются все другие логические операции. Например,… … Математическая энциклопедия
Битовая операция — Битовые операции, иногда также булевы или логические операции[1] операции над битами, применяемые в программировании и цифровой технике, изучаемые в дискретной математике и математической логике. Содержание 1 Введение 1.1 … Википедия
Булевы операции — Битовые операции, иногда также булевы или логические операции[1] операции над битами, применяемые в программировании и цифровой технике, изучаемые в дискретной математике и математической логике. Содержание 1 Введение 1.1 … Википедия
Инвертор (логический элемент) — Битовые операции, иногда также булевы или логические операции[1] операции над битами, применяемые в программировании и цифровой технике, изучаемые в дискретной математике и математической логике. Содержание 1 Введение 1.1 … Википедия
Булева функция — В данной статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из за отсутствия сносок … Википедия
Логические элементы — Логические элементы устройства, предназначенные для обработки информации в цифровой форме (последовательности сигналов высокого «1» и низкого «0» уровней в двоичной логике, последовательность «0», «1» и «2» в троичной логике,… … Википедия
Штрих Шеффера — Штрих Шеффера бинарная логическая операция, булева функция над двумя переменными. Введена в рассмотрение Генри Шеффером в 1913 г. (в отдельных источниках именуется как Пунктир Чулкова) Штрих Шеффера, обычно обозначаемый |, задаётся… … Википедия
Список статей по логике — Это служебный список статей, созданный для координации работ по развитию темы. Данное предупреждение не ус … Википедия
Логические операции и их свойства
Конъюнкция или логическое умножение (в теории множеств – это пересечение)
Конъюнкция является сложным логическим выражением, которое истинно в том и только том случае, когда оба простых выражения являются истинными. Такая ситуация возможно лишь в единственном случае, во всех остальных случаях конъюнкция ложна.
Обозначение: &, $\wedge$, $\cdot$.
Таблица истинности для конъюнкции
- Если хотя бы одно из подвыражений конъюнкции ложно на некотором наборе значений переменных, то и вся конъюнкция будет ложной для этого набора значений.
- Если все выражения конъюнкции истинны на некотором наборе значений переменных, то и вся конъюнкция тоже будет истинна.
- Значение всей конъюнкции сложного выражения не зависит от порядка записи подвыражений, к которым она применяется (как в математике умножение).
Дизъюнкция или логическое сложение (в теории множеств это объединение)
Дизъюнкция является сложным логическим выражением, которое истинно практически всегда, за исключением, когда все выражения ложны.
Таблица истинности для дизъюнкции
- Если хотя бы одно из подвыражений дизъюнкции истинно на некотором наборе значений переменных, то и вся дизъюнкция принимает истинное значение для данного набора подвыражений.
- Если все выражения из некоторого списка дизъюнкции ложны на некотором наборе значений переменных, то и вся дизъюнкция этих выражений тоже ложна.
- Значение всей дизъюнкции не зависит от порядка записи подвыражений (как в математике – сложение).
Отрицание, логическое отрицание или инверсия (в теории множеств это отрицание)
Отрицание — означает, что к исходному логическому выражению добавляется частица НЕ или слова НЕВЕРНО, ЧТО и в итоге получаем, что если исходное выражение истинно, то отрицание исходного – будет ложно и наоборот, если исходное выражение ложно, то его отрицание будет истинно.
Обозначения: не $A$, $\bar$, $¬A$.
Таблица истинности для инверсии
«Двойное отрицание» $¬¬A$ является следствием суждения $A$, то есть имеет место тавтология в формальной логике и равно самому значению в булевой логике.
Импликация или логическое следование
Импликация — это сложное логическое выражение, которое истинно во всех случаях, кроме как из истины следует ложь. То есть, данная логическая операция связывает два простых логических выражения, из которых первое является условием ($A$), а второе ($A$) является следствием условия ($A$).
Обозначения: $\to$, $\Rightarrow$.
Таблица истинности для импликации
- $A \to B = ¬A \vee B$.
- Импликация $A \to B$ ложна, если $A=1$ и $B=0$.
- Если $A=0$, то импликация $A \to B$ истинна при любом значении $B$, (из лжи может следовать истинна).
Эквивалентность или логическая равнозначность
Эквивалентность — это сложное логическое выражение, которое истинно на равных значениях переменных $A$ и $B$.
Обозначения: $\leftrightarrow$, $\Leftrightarrow$, $\equiv$.
Таблица истинности для эквивалентности
- Эквивалентность истинна на равных наборах значений переменных $A$ и $B$.
- КНФ $A \equiv B = (\bar \vee B) \cdot (A \cdot \bar)$
- ДНФ $A \equiv B = \bar \cdot \bar \vee A \cdot B$
Строгая дизъюнкция или сложение по модулю 2 ( в теории множеств это объединение двух множеств без их пересечения)
Строгая дизъюнкция истинна, если значения аргументов не равны.
Для функции трёх и более переменных результат выполнения операции будет истинным только тогда, когда количество аргументов равных $1$, составляющих текущий набор — нечетное. Такая операция естественным образом возникает в кольце вычетов по модулю 2, откуда и происходит название операции.
Обозначения: $A \oplus B$ (в языках программирования), $A≠B$, $A \wedge B$ (в языках программирования).
Таблица истинности для операции сложения по модулю два
Свойства строгой дизъюнкции:
- $a \oplus 0 = a$(идемпотентность)
- $a \oplus 1 = \bar$(отрицание)
- $a \oplus a = 0$(получение 0)
- $a \oplus b = b \oplus a$(коммутативность)
- $(a \oplus b) \oplus c = a \oplus (b \oplus c)$(ассоциативность)
- $(a \oplus b) \oplus b = a$(поглощение)
- $\bar \oplus b = a \oplus \bar = (a \equiv b)$(сравнения по модулю)
Стрелка Пирса
Бинарная логическая операция, булева функция над двумя переменными. Названа в честь Чарльза Пирса и введена в алгебру логики в $1880—1881$ гг.
Обозначения: $\downarrow$ , ИЛИ-НЕ
Таблица истинности для стрелки Пирса
Стрелка Пирса, как и конъюнкция, дизъюнкция, отрицание, образует базис для булевых функций двух переменных. При помощи стрелки Пирса, можно построить все остальные логические операции, например:
$X \downarrow X = ¬X$— отрицание
$(X \downarrow Y) \downarrow (X \downarrow Y) \equiv X \vee Y$ — дизъюнкция
$(X \downarrow X) \downarrow (Y \downarrow Y) \equiv X \wedge Y$ — конъюнкция
$((X \downarrow X) \downarrow Y) \downarrow ((X \downarrow X) \downarrow Y) = X \to Y$ — импликация
В электронике стрелка Пирса представлена в виде элемента, который носит название «операция 2ИЛИ-НЕ» (2-in NОR).
Штрих Шеффера
Булева функция двух переменных или бинарная логическая операция. Введена в рассмотрение Генри Шеффером в 1913 г.
Обозначения: $|$, эквивалентно операции И-НЕ.
Таблицей истинности для функции штрих Шеффера
Штрих Шеффера образует базис для всех булевых функций двух переменных. Применяя штрих Шеффера можно построить остальные операции, например,
$X \mid X = ¬X$ — отрицание
$(X \mid Y) \mid (X \mid Y) = (X \wedge Y)$ — конъюнкция
$(X \mid X) \mid (Y \mid Y) = X \vee Y$ — дизъюнкция
Для электроники это означает, что реализация схем возможна с использованием одного типового элемента (правда это дорогостоящий элемент).
Порядок выполнения логических операций в сложном логическом выражении
- Инверсия(отрицание);
- Конъюнкция (логическое умножение);
- Дизъюнкция и строгая дизъюнкция (логическое сложение);
- Импликация (следствие);
- Эквивалентность (тождество).
Для того чтобы изменить указанный порядок выполнения логических операций, необходимо использовать скобки.
Общие свойства
Для набора из $n$ логических переменных существует ровно $2^n$ различных значений. Таблица истинности для логического выражения от $n$ переменных содержит $n+1$ столбец и $2^n$ строк.
Основные логические операции
Логические операции в создании компьютерных программ — действия, которые производятся над входными данными. Такие функции производятся над сигналами булевского типа, то есть над примитивными выражениями, имеющими только два возможных значения: истина или ложь.
Виды операций
В программировании выделяют следующие виды функций:
- Логическое умножение или конъюнкция.
- Логическое сложение или дизъюнкция.
- Логическое отрицание или инверсия.
- Логическое следование или импликация.
- Логическая равнозначность или эквивалентность.
- Стрелка Пирса.
- Штрих Шеффера .
Логическое умножение (конъюнкция)
Конъюнкция — это действие, в результате которого каждым двум входным данным соответствует одно новое высказывание. Истинное значение на выходе получается, когда оба входных значения истинны.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Для обозначения логического умножения используют союз «и», значки \( \wedge\) , \(\&.\)
Таблица истинности для логического умножения выглядит так:
A, B — исходные данные;
A и B — значение, приобретаемое в результате реализации конъюнкции.
Из таблицы следуют свойства логического умножения:
- при ложном значении одной входной информации из двух конъюнкция будет ложной;
- при истинном значении переменных конъюнкция будет истинной;
- результат логического умножения не зависит от порядка записи ее переменных.
Логическое сложение (дизъюнкция)
Дизъюнкция — это булева функция, в итоге которой выходные данные будут ложными только при ложности всех исходных выражений.
Обозначается дизъюнкция союзом «или», символами +, \( \vee\) .
Таблица истинности логического сложения:
A, B — входная информация;
A или B — значение, приобретаемое в результате выполнения дизъюнкции.
Для дизъюнкции справедливы следующие утверждения:
- при истинности хотя бы одного подвыражения дизъюнкция будет истинной;
- при ложности всех высказываний дизъюнкция примет ложное значение;
- итог дизъюнкции не зависит от перемены мест слагаемых.
Логическое отрицание (инверсия)
Инверсия — выражение, ставящее в соответствие одному значению противоположное.
Условное обозначение логического отрицания: с помощью частицы «не», символов ¯, \(\neg.\)
Таблица истинности инверсии:
A — исходные данные;
не A — значение, приобретаемое в результате логического отрицания.
Логическое следование (импликация)
Импликация — это булева операция, ложная лишь тогда, когда первая исходная переменная является истиной, а вторая — ложью.
Следование записывается с помощью знака \(\rightarrow.\)
Таблица истинности для импликации:
A — входная информация, означающая условие;
B — входная информация, означающая следствие;
A → B — значение, приобретаемое в результате импликации.
По своему употреблению данная связка схожа со значением союзов «если. то. ».
Логическая равнозначность (эквивалентность)
Эквивалентность — выражение, являющееся истинным лишь в случае равенства двух входных элементов.
При записи равнозначности используют стрелки \(\Leftrightarrow\) , \(\leftrightarrow\) , \(\Xi\) .
Таблица истинности для равнозначности:
Стрелка Пирса
Стрелка Пирса — двухместное логическое действие со следующей последовательностью: сначала над исходными показаниями производится дизъюнкция, затем происходит отрицание полученного результата.
Данная манипуляция является отрицание логического сложения. Свое название рассматриваемая функция получила от своего автора — американского ученого Чарльза Пирса.
Запись стрелки Пирса осуществляется через знак \(\downarrow\) .
Таблица истинности для этой операции следующая:
Особенность стрелки Пирса заключается в ее возможности строить другие булевы функции.
Пример
Штрих Шеффера
Штрих Шеффера — это действие, приводящее к ложному итогу лишь при истинности обоих исходных данных. По порядку выполнения операций эта функция эквивалентна отрицанию конъюнкции.
Символ Шеффера назван по фамилии своего создателя — американского логика Генри Шеффера — и обозначается посредством знака \(\vert.\)
Таблица истинности для данной функции:
С помощью штриха Шеффера можно воспроизвести другие логические манипуляции.
Пример
Порядок выполнения операций
В составном логическом выражении действия выполняются в такой последовательности:
- инверсия;
- конъюнкция;
- дизъюнкция;
- импликация;
- эквивалентность.
Для построения нужного порядка, как и в математических выражениях, используют скобки.