Форма входа

Поиск

Календарь

«  Сентябрь 2024  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0




Понедельник, 16.09.2024, 20:54
Приветствую Вас Гость | RSS
Алгебра логики
Главная | Регистрация | Вход
Лекция 3. Логические операции и таблицы истинности.


ТАБЛИЦЫ ИСТИННОСТИ.

   Если высказывание A истинно, будем писать A =1, а если - ложно, то A =0.

   Значения логической функции для разных сочетаний значений входных переменных — или наборов входных переменных — обычно задаются специальной таблицей. Такая таблица называется таблицей истинности (комбинационной таблицей). Количество наборов входных переменных (Q) можно определить по формуле:Q=2n, где n — количество входных переменных.

   Простейшим примером логической функции является функция одной переменной:

АргументФункция
XF0(X)F1(X)F2(X)F3(X)
00011
10101

  • F0(X) - константа 0;
  • F1(X) - переменная X;
  • F2(X) - инверсия X;
  • F3(X) - константа 1.

   Рассмотрим таблицу значений функции от n переменных. Число строк в такой таблице будет равно числу всевозможных n-ок, т.е. равно 2n. А число столбцов – числу переменных плюс единица, т.е. (n+1). При построении таблицы учтем, что каждую n можно рассматривать как двоичное число, и выпишем их в порядке возрастания от 0 до 2n–1.

x1x2x3...xn-1xnf(x1, x2, x3, ..., xn-1, xn)
000...00f(0, 0, 0, ..., 0, 0)
000...01f(0, 0, 0, ..., 0, 1)
000...10f(0, 0, 0, ..., 1, 0)
.......................................
111...11f(1, 1, 1, ..., 1, 1)

   В правом столбце таблицы записывают значения функции на соответствующих n-ках.

   Если у двух логических функций совпадают таблицы истинности, то есть на всех наборах значений входных переменных они принимают одинаковое значение, то их называют равносильными или эквивалентными. Это обозначается знаком «=».

   Тождественно-истинные функции – это логические функции, истинные на всех наборах значений входных переменных.

   Тождественно ложные функции – это логические функции, ложные на всех наборах значений входных переменных.


ОСНОВНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ.

Название операцииФорма записиТаблица истинностиКруги Эйлера
Операция «НЕ»;
Логическое отрицание;
Инверсия.

A¬A
01
00


Операция «И»;
Логическое умножение;
Логическое произведение;
Конъюнкция.

ABA*B
000
010
100
111


Операция «ИЛИ»;
Логическое сложение;
Логическая сумма;
Дизъюнкция.

ABA+B
000
011
101
111


Операция исключающее «ИЛИ»;
Сложение по модулю 2;
Разделительная дизъюнкция;
Строгая дизъюнкция.

ABAB
000
011
101
110



Операция «Если - то»;
Логическое следование;
Импликация.

AB
001
011
100
111


Равносильность;
Эквиваленция.

AB
001
010
100
111


Стрелка Пирса;
Символ Лукашевича.

AB
001
010
100
110


Штрих Шеффера.
AB
001
011
101
110



Операция «НЕ».
   Если высказывание А – истинно, то высказывание «НЕ А» - ложно и наоборот.
   Логическое отрицание (inversion – лат. переворачиваю) – присоединение частицы «не» к сказуемому простого высказывания A.
Пример:
   A: «Моя собака любит кашу».
¬A: «Моя собака НЕ любит кашу».
   
   В русском языке для обозначения «Логического отрицания» также используют присоединение слов «неверно, что…».
Пример:
   A: «Вася умеет кататься на коньках».
¬A: «НЕВЕРНО, ЧТО Вася умеет кататься на коньках».

   Свойства инверсии:
1. ¬¬(A)=A.

Операция «И».
   Конъюнкция истина тогда и только тогда, когда высказывания «A» и «B» истины.
   Логическое умножение (conjunction – лат. связываю) – соединение двух простых высказываний A и B в одно составное с помощью союза «и».
Пример: 
      A: «Киев является столицей Украины».
      B: «В Киеве проживают  тыс. человек».
A∩B: «Киев – столица Украины И в нем проживают  тыс. человек».

   В русском языке для обозначения «Логической конъюнкции» кроме союза «и» можно использовать союзы «но» и «а».
Пример:
      A: «Киев - столица Украины».
      B: «Москва – столица России».
A∩B: «Киев – столица Украины, А Москва – столица России» или «Киев – столица Украины, НО Москва – столица России».

   Свойства конъюнкции:

Операция «ИЛИ».
   Дизъюнкция ложна тога и только тогда, когда оба высказывания «A» и «B», ложны.
   Логическое сложение (disjunction – лат. различаю) – соединение двух простых высказываний A и B с помощью союза «или», в неисключающем смысле, то есть, одно высказывание не исключает другое.
Пример:
      A: «Число 10 кратно 5».
      B: «28 меньше 30».
A∪B: «Число 10 кратно 5 ИЛИ 28 меньше 30».

Свойства дизъюнкции:


Операция «Исключающее ИЛИ».
   Строгая дизъюнкция истинна тогда и только тогда, когда высказывания «A» и «B» не равны меду собой.
   Строгая дизъюнкция соответствует оборотам речи «или…, или…», «либо…, либо…».
Пример:
      A: «На улице зима».
      B: «На улице весна»
A⊕B: «ИЛИ на улице зима, ИЛИ на улице весна» или «ЛИБО на улице зима, ЛИБО на улице весна».

Свойства строгой дизъюнкции:


Операция «Если – то».
   Импликация ложна тогда и только тогда, когда посылка «A» истина, а заключение «B» –ложно.
   Импликация (implication – лат. тесно связываю) - соединение двух простых высказываний A и B с помощью конструкции «Если…, то…».
Пример:
       A: «Завтра будет -200».
       B: «Я пойду в школу».
A→B: «ЕСЛИ завтра будет -200, ТО я пойду в школу».

   В русском языке для обозначения импликации кроме конструкции «если..., то..» можно использовать конструкции «Из… следует…», «… имплицирует …», «… достаточно для …» и «… необходимо для…».
Пример:
       A: «Мне дадут зарплату».
       B: «Я куплю мопед».
A→B: «ИЗ того, что мне дадут зарплату, СЛЕДУЕТ, что я куплю мопед», «Мне дадут зарплату ИМПЛИЦИРУЕТ тому, что я куплю мопед», «Мне дадут зарплату и этого ДОСТАТОЧНО ДЛЯ покупки мопеда» или «Получение зарплаты НЕОБХОДИМО ДЛЯ покупки мопеда».

Свойства импликации:


Равносильность.
   Эквиваленция истина тогда и только тогда, когда выражения «A» и «B» равны.
   Эквивалентность (aequivalens – фр. равноценное) – соответствует оборотам речи «тогда и только тогда» и «в том и только в том случае».
Пример: 
        A: «Пете поставят хорошую оценку».
        B: «Петя выучит уроки».
A↔B: «Пете поставят хорошую оценку тогда и только тогда, когда Петя выучит уроки».

   В русском языке операции эквивалентности также соответствует конструкция «… необходимо и достаточно …».
Пример:
        A: «Четырехугольник – это прямоугольник».
        B: «У четырехугольника два угла по 900».
A↔B: «Для того, чтобы четырехугольник был прямоугольником, НЕОБХОДИМО И ДОСТАТОЧНО, чтобы два его угла были прямыми».

Свойства эквивалентности:


Стрелка Пирса.
   Стрелка Пирса принимает истинное значение тогда и только тогда, когда оба выражения «A» и «B» ложны.
   Стрелка Пирса – логическая операция с двумя переменными, соответствует обороту речи «ни…, ни…».
Пример:
A↓B: «НИ рыба, НИ мясо».

Свойства символа Лукашевича:


Штрих Шеффера.
   Штрих Шеффера принимает ложное значение тогда и только тогда, когда оба выражения «A» и «B» истины.
   Штрих Шеффера – логическая операция с двумя переменными, соответствующая обороту речи «не… или не…».
Пример:
A∣A= «На улице НЕ теплая погода ИЛИ мы НЕ идем купаться».

Свойства штриха Шеффера:


   Основные положения:
   Таблица истинности (комбинационная таблица) - это значения логической функции для разных  наборов входных переменных.
   Равносильные функции - это функции у которых совпадают таблицы истинности. 
   Тождественно-истинные функции – это логические функции, истинные на всех наборах значений входных переменных.
   Тождественно ложные функции – это логические функции, ложные на всех наборах значений входных переменных.
   Основные логические операции:
  • Инверсия;
  • Конъюнкция;
  • Дизъюнкция;
  • Строгая дизъюнкция;
  • Импликация;
  • Эквиваленция;
  • Стрелка Пирса;
  • Штрих Шеффера.

    Контрольные вопросы и задания:
1. Что такое таблица истинности и для чего она нужна?
2. Какими символами обозначаются основные логические операции?
3. Докажите свойства строгой дизъюнкции?
4. .
5. 
6. 
   
Литература:
  1. Ивлев Ю.В. Логика
  2. Бочаров В.А., Маркин В.И. Основы логики.
  3. Гончаров С.С., Ершов Ю.Л., Самохвалов К.Ф. Введение в логику и методологию науки.
  4. Непейвода Н.Н. Прикладная логика.


информатика и логика 2024