МОУ СОШ 7 п.Коммаяк Кировского района Ставропольского края Учитель высшей квалификационной категории Куликова Татьяна Ивановна

Алгебра в широком смысле этого слова – наука об общих операциях, аналогичных сложению и умножению, которые могут выполняться над различными математическими объектами (алгебра переменных и функций, алгебра векторов, алгебра множеств и т.д.).

Объектами алгебры логики являются высказывания. Алгебру логики интересует только один факт – истинно или ложно данное высказывание, что дает возможность определять истинность или ложность составных высказываний алгебраическими методами.

Простые высказывания в алгебре логики обозначаются заглавными латинскими буквами: А= {Аристотель – основоположник логики}; В= {На яблонях растут бананы}. Истинному высказыванию ставится в соответствие 1, ложному – 0. Таким образом, А=1, В=0.

Составные высказывания на естественном языке образуются с помощью союзов, которые в алгебре высказываний заменяются на логические операции. Логические операции задаются таблицами истинности и могут быть проиллюстрированы с помощью диаграмм Эйлера-Венна.

в естественном языке соответствует союзу И; в алгебре высказываний обозначение &; в языках программирования обозначение And. Конъюнкция – это логическая операция, ставящая в соответствие каждым двум простым высказываниям составное высказывание, являющееся истинным тогда и только тогда, когда оба исходных высказывания истинны.

Таблица истинности А В А&В Диаграмма Эйлера-Венна

в естественном языке соответствует союзу ИЛИ; в алгебре высказываний обозначение V; в языках программирования обозначение Or. Дизъюнкция – это логическая операция, которая каждым двум простым высказываниям ставит в соответствие составное высказывание, являющееся ложным тогда и только тогда, когда оба исходных высказывания ложны и истинным, когда хотя бы одно из двух образующих его высказываний истинно.

Таблица истинности А В АVВ Диаграмма Эйлера-Венна

в естественном языке соответствует словам неверно, что… и частице не ; в алгебре высказываний обозначение Ā; в языках программирования обозначение Not. Отрицание – это логическая операция, которая каждому простому высказыванию ставит в соответствие составное высказывание, заключающееся в том, что исходное высказывание отрицается.

Таблица истинности А Ā Диаграмма Эйлера-Венна

в естественном языке соответствует обороту если …, то …; обозначение. Импликация – это логическая операция, ставящая в соответствие каждым двум простым высказываниям составное высказывание, являющееся ложным тогда и только тогда, когда условие (1-ое высказывание) истинно, а следствие (2-ое высказывание) ложно.

Таблица истинности А В А В

в естественном языке соответствует оборотам речи тогда и только тогда; в том и только в том случае; обозначение, ~. Эквиваленция – это логическая операция, ставящая в соответствие каждым двум простым высказываниям составное высказывание, являющееся истинным тогда и только тогда, когда оба исходных высказывания одновременно истинны или одновременно ложны.

Таблица истинности А В А В

Сложные высказывания можно записывать в виде формул. Для этого простые логические высказывания нужно обозначить как логические переменные буквами и связать их с помощью знаков логических операций. Такие формулы называются логическими выражениями. Например: Чтобы определить значение логического выражения необходимо подставить значения логических переменных в выражение и выполнить логические операции. Операции в логическом выражении выполняются слева направо с учетом скобок в следующем порядке: 1. инверсия; 2. конъюнкция; 3. дизъюнкция; 4. импликация и эквивалентность. Для изменения указанного порядка выполнения логических операций используются круглые скобки.

Для каждого составного высказывания (логического выражения) можно построить таблицу истинности, которая определяет истинность или ложность логического выражения при всех возможных комбинациях исходных значений простых высказываний (логических переменных). При построении таблиц истинности целесообразно руководствоваться определенной последовательностью действий: 1) записать выражение и определить порядок выполнения операций 2) определить количество строк в таблице истинности. Оно равно количеству возможных комбинаций значений логических переменных, входящих в логическое выражение (определяется по формулеQ=2 n, где n - количество входных переменных) 3) определить количество столбцов в таблице истинности (= количество логических переменных + количество логических операций) 4) построить таблицу истинности, обозначить столбцы (имена переменных и обозначения логических операций в порядке их выполнения) и внести в таблицу возможные наборы значений исходных логических переменных. 5) заполнить таблицу истинности, выполняя базовые логические операции в необходимой последовательности и в соответствии с их таблицами истинности Теперь мы можем определить значение логической функции для любого набора значений логических переменных.

Например, построим таблицу истинности для логической функции: Количество входных переменных в заданном выражении равно трем (A,B,C). Значит, количество входных наборов, а значит и строк Q=2 3 =8. Количество столбцов равно 6 (3 переменные + 3 операции). Столбцы таблицы истинности соответствуют значениям исходных выражений A,B,C, промежуточных результатов и (B V C), а также искомого окончательного значения сложного арифметического выражения

ABCB V C

ABC

ABC Задание. Постройте таблицу истинности для данного логического выражения:

Логические операции имеют следующий приоритет: действия в скобках; инверсия (отрицание); &; V; ;.

1. Найдите значения логических выражений: а) (l v l) v (l v O); б) ((l v O) v l) v l; в) (0 v 1) v (1 v 0); г) (0 & 1) & 1; е) ((l v O) & (l & l)) & (O v l); ж) ((l&O) v (l&O)) v l; з) ((l&l) v O) & (O v l); и) ((0&0) v0) & (l v l). 2. Даны два простых высказывания: А = {2 2 = 4}, В = {2 2 = 5}. Какие из высказываний истинны: а) А; б) В; в) А&В; г)AvB ; д) ¬A; е) A ^ В; ж) А ^ ¬В? 3. Даны простые высказывания: А = {Принтер устройство ввода информации}, В = {Процессор устройство обработки информации}, С = {Монитор устройство хранения информации}, D = {Клавиатура устройство ввода информации}. Определите истинность высказывания: (A & B) & (C v D).

1. Даны истинные высказывания: А= «на улице идет снег» и В = «нужно надеть шапку». Составьте высказывания: а) А=>B, б) B=>A, которые будут принимать ложные значения. 2. Даны истинные высказывания А = «Карлсон хочет варенье» и В = «Карлсон летает на свежем воздухе». Составьте истинные высказывания вида A B. 3. Даны простые высказывания: А = {Принтер устройство ввода информации}, В = {Процессор устройство обработки информации}, С = {Монитор устройство хранения информации}, D = {Клавиатура устройство ввода информации}. Определите истинность составных высказываний: а) (AvB) (C&D); б) А В. 4. Даны простые высказывания: А = {5>3}, В = {2=3} и С = {4 (A & C) v (B & C); б) (A & B) v C (A v C) & (A &B ).

1. Выучить определения, знать обозначения. 2. Даны высказывания: А = {На улице светит солнце}, В = {На улице дождь}, С = {На улице пасмурная погода}, В = {На улице идет снег}. Составьте два сложных высказывания, одно из которых в любой ситуации всегда будет ложным, а другое истинным. 2. Построить таблицу истинности следующих выражений: Построить таблицу истинности следующих выражений: