Слайд 1Основы логики
Алгебра высказываний
Автор:
Сергеев
Евгений Викторович
МОУ СОШ №4 г. Миньяра
Челябинской области
sergeev73@mail.ru
http://shk4-minyar.ucoz.ru
Слайд 2Алгебра высказываний
Алгебра высказываний была разработана для того, чтобы определять истинность
или ложность составных высказываний, не вникая в их содержание
Слайд 3Логические переменные
Логические переменные – простые высказывания, содержащие только одну мысль.
Обозначаются буквами латинского алфавита:
A, B, C…
Логические переменные могут принимать
лишь два значения: «ИСТИНА» (1) или «ЛОЖЬ» (0)
Слайд 4Логические переменные
Например, два простых высказывания:
А = «2 × 2 =
4» истина (1)
В = «2 × 2 = 5» ложь (0)
являются логическими переменными
А и В
Слайд 5
В алгебре высказываний высказывания обозначаются именами логических переменных, которые могут
принимать лишь два значения:
«ИСТИНА» (1) или «ЛОЖЬ» (0)
Слайд 6
В алгебре высказываний над логическими переменными (над высказываниями) можно производить
определенные логические операции, в результате которых получаются новые высказывания
Слайд 7Составные высказывания
Высказывания, состоящие из нескольких простых суждений и содержащие в
себе более, чем одну простую мысль, называются логическими функциями
Обозначаются F(A,B,C…)
Также
могут принимать значения «ИСТИНА» или «ЛОЖЬ» в зависимости от того, какие значения имеют входящие в их состав логические переменные и от действий над ними
Слайд 8Логические операции
Конъюнкция
(логическое умножение, «И»)
Дизъюнкция
(логическое сложение, «ИЛИ»)
Инверсия
(логическое отрицание,
«НЕ»)
Импликация
(логическое следование, «Если А, то В»)
Эквивалентность
(логическое равенство, «А
тогда и только тогда, когда В»)
Слайд 9
Объединение двух или нескольких высказываний в одно с помощью союза
«И» называется операцией логического умножения, или конъюнкцией
Слайд 10
Логическая функция, полученная в результате конъюнкции, истинна тогда и только
тогда, когда истинны все входящие в него логические переменные
Слайд 11Конъюнкция. Определите истинность логической функции
«2 × 2 = 5» И
«3 × 3 = 10»
«2 × 2 = 5» И
«3 × 3 = 9»
«2 × 2 = 4» И «3 × 3 = 10»
«2 × 2 = 4» И «3 × 3 = 9»
Истинна только функция (4)
Слайд 12Запись конъюнкции на формальном языке алгебры высказываний
F(A,B) = A &
B
или
F(A,B) = A ∧ B
Также может встретиться запись,
типа:
F(A,B) = A * B
или
F(A,B) = A and B
Слайд 13Значение логической
функции определяется
по ее таблице истинности
Таблица истинности показывает
какие значения принимает логическая функция при всех возможных значениях логических
переменных
Слайд 14Таблица истинности
для конъюнкции
Слайд 15Таблица истинности
для конъюнкции
Слайд 16
Объединение двух или нескольких высказываний в одно с помощью союза
«ИЛИ» называется операцией логического сложения, или дизъюнкцией
Слайд 17
Логическая функция, полученная в результате дизъюнкции, истинна тогда, когда истинна
хотя бы одна из входящих в него логических переменных
Слайд 18Дизъюнкция. Определите истинность логической функции
«2 × 2 = 5» ИЛИ
«3 × 3 = 10»
«2 × 2 = 5» ИЛИ
«3 × 3 = 9»
«2 × 2 = 4» ИЛИ «3 × 3 = 10»
«2 × 2 = 4» ИЛИ «3 × 3 = 9»
Ложна только функция (1),
остальные истинны
Слайд 19Запись дизъюнкции на формальном языке алгебры высказываний
F(A,B) = A ∨
B
Также может встретиться запись, типа:
F(A,B) = A + B
или
F(A,B)
= A or B
Слайд 20Таблица истинности
для дизъюнкции
Слайд 21Таблица истинности
для дизъюнкции
Слайд 22
Присоединение частицы «НЕ» к высказыванию называется операцией логического отрицания, или
инверсией
Слайд 23
Логическое отрицание (инверсия) делает истинное высказывание ложным, а ложное –
истинным
[логическая отрицательная
единица, перевертыш]
Слайд 24Инверсия
Пусть
A = «2 × 2 = 4»
– истинное высказывание,
тогда
F(A) = «2 × 2 ≠ 4»
– ложное высказывание
Слайд 25Запись инверсии на формальном языке алгебры высказываний
F(A) = ¬A
или
F(A) =
Ā
Также может встретиться запись, типа:
F(A) = not А
Слайд 27Таблицы истинности
основных логических функций
Логическое умножение
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
A ∧ B
0
0
0
1
Логическое сложение
Логическое отрицание
A
0
1
¬A
1
0
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
А
∨ В
0
1
1
1
Слайд 28Дополнительные
логические функции
Импликацию и эквивалентность можно выразить через конъюнкцию,
дизъюнкцию и отрицание, поэтому их называют дополнительными логическими функциями:
Импликация:
А →
В = ¬A ∨ В или
А ⊃ В = ¬A ∨ В или
А ⇒ В = ¬A ∨ В
Эквивалентность:
А ↔ В = (¬A ∨ В) ∧ (¬B ∨ A) или
А ⇔ В = (¬A ∨ В) ∧ (¬B ∨ A) или
А ≡ В = (¬A ∨ В) ∧ (¬B ∨ A)
Слайд 29Импликация
Объединение двух высказываний, из которых первое является условием, а второе
– следствием из него, называется импликацией (логическим следованием)
Слайд 30Импликация
Импликация ложна
тогда и только тогда, когда
условие истинно,
а
следствие ложно
Пример:
Если выучишь материал, то сдашь зачет
Это высказывание
ложно только тогда, когда материал выучен, а зачет не сдан, т.к. сдать зачет можно и случайно, например если попался единственный знакомый вопрос или удалось воспользоваться шпаргалкой
Слайд 31Таблица истинности
для импликации
Слайд 32Эквивалентность
Эквивалентность – это логическая операция, объединяющая два простых высказывания в
одно составное и которое является истинным
тогда и только тогда, когда
оба
исходных высказывания одновременно либо истинны, либо ложны.
Слайд 33Таблица истинности
для эквивалентности
Слайд 34Переместительный
Дизъюнкция:
X ∨ Y ≡ Y ∨ X
Конъюнкция:
X ∧ Y ≡
Y ∧ X
Основные законы алгебры высказываний
Слайд 35Сочетательный
Дизъюнкция:
X ∨ (Y ∨ Z) ≡ (X ∨ Y) ∨
Z
Конъюнкция:
X ∧ (Y ∧ Z) ≡ (X ∧ Y) ∧
Z
Основные законы алгебры высказываний
Слайд 36Распределительный
Дизъюнкция:
X ∧ (Y ∨ Z) ≡ X ∧ Y ∨
X ∧ Z
Конъюнкция:
X ∨ (Y ∧ Z) ≡ (X
∨ Y) ∧ (X ∨ Z)
Основные законы алгебры высказываний
Слайд 37Правила де Моргана
Дизъюнкция:
¬(X ∨ Y) ≡ ¬X ∧ ¬Y
Конъюнкция:
¬(X ∧ Y) ≡ ¬X ∨ ¬Y
Основные законы алгебры высказываний
Слайд 38Идемпотенции
Дизъюнкция:
X ∨ X ≡ X
Конъюнкция:
X ∧ X ≡
X
Основные законы алгебры высказываний
Слайд 39Поглощения
Дизъюнкция:
X ∨ (X ∧ Y) ≡ X
Конъюнкция:
X ∧
(X ∨ Y) ≡ X
Основные законы алгебры высказываний
Слайд 40Склеивания
Дизъюнкция:
(X ∧ Y) ∨ (¬X ∧ Y) ≡ Y
Конъюнкция:
(X ∨ Y) ∧ (¬X ∨ Y) ≡ Y
Основные законы
алгебры высказываний
Слайд 41Переменная
со своей инверсией
Дизъюнкция:
X ∨ ¬X ≡ 1
Конъюнкция:
X
∧ ¬X ≡ 0
Основные законы алгебры высказываний
Слайд 42Операция с константами
Дизъюнкция:
X ∨ 0 ≡ X, X ∨
1 ≡ 1
Конъюнкция:
X ∧ 0 ≡ 0, X ∧
1 ≡ X
Основные законы алгебры высказываний
Слайд 43Двойного отрицания
¬(¬X) ≡ X
Основные законы алгебры высказываний
Слайд 44Порядок действий
Действия в скобках
Отрицание
Конъюнкция
Дизъюнкция
Импликация
Эквивалентность