Файл: Курс лекций по дисциплине Цифровая схемотехника для специальности.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Законы идемпотентности.
Idempoiens — одинаковость; сохраняющий ту же степень.
1. А + А = А - идемпотентность дизъюнкции
2. А А = А идемпотентность конъюнкции.
Законы идемпотентности (их еще иногда называют формулами приведения) определяют результат логической операции для двух одинаковых членов.
Законы коммутативности.
Commutatio - изменение, перемена.
3. A + В = В + А - коммутативность дизъюнкции.
31 А В = В А – коммутативность строгой дизъюнкции.
4. А В = В • А - коммутативность конъюнкции
5. А В = В А - коммутативность эквиваленции.
Законы коммутативности (переместительиые законы) утверждают, что для операций логического сложения, строгого логического сложения, умножения и эквиваленции безразлично в каком порядке записываются высказывания.
Законы ассоциативности
Associatio- соединение.
6. - ассоциативность дизъюнкции
7. - ассоциативность конъюнкции.
8. (А В) С = А (В С) - ассоциативность эквиваленции.
Законы ассоциативности (сочетательные законы) утверждают, что при выполнении операций логического сложения, умножения или эквиваленции безразличен порядок их выполнения.
Дистрибутивные законы
Distribution- размещение, распределение
9. А • (В + С) = (А • В) + (А С) - 1 дистрибутивный закон.
10. А + (В• С) = (А + В) (А + С) – 2 дистрибутивный закон.
Дистрибутивные законы (распределительные законы) определяют порядок преобразований сложных логических операций. Одинаковые логические переменные в дизъюнкции и конъюнкции можно выносить за скобки. 1 дистрибутивный закон называется также распределением конъюнкции по дизъюнкции.
2дистрибутивный закон, в отличие от предыдущего, не имеет аналога в алгебре и применяется только для логических переменных и функций. 2 дистрибутивный закон называется также распределением дизъюнкции по конъюнкции.
Законы инфолюции.
11. - закон двойного отрицания.
Закон двойного отрицания утверждает, что двойное отрицание некоторого высказывания равносильно этому высказыванию.
12.
13.
Законы де Моргана
Законы отрицания - законы инверсии. Inversio- переворачивание.
14. - первый закон де Моргана.
15. - второй закон де Моргана.
С помощью этих формул конъюнкция может быть выражена через дизъюнкцию с отрицанием и наоборот, дизъюнкция может быть выражена через конъюкцню с отрицанием.
Операции с логическими константами.
16. А+1=1
А 1=А
17. А+0=А
А 0=0
Операции с переметши и ее инверсией.
18. - закон исключенного третьего
закон непротиворечия (противоречия)
Применение операции инверсии для логических констант.
19.
20.
Из законов дистрибутивности и операций с переменной и се инверсией вытекают важные следствия, которые называют формулами расщепления:
21. - первая формула расщепления
22. - вторая формула расщепления.
Некоторые из приведенных законов математической лотки аналогичны соответствующим законам арифметики или алгебры и поэтому легко запоминаются. Но некоторые из них не имеют соответствующих аналогов в арифметике и алгебре. Наиболее сильно отличаются от привычных законов алгебры законы идемпотентности, законы инверсии и инфолюции, а также законы, исключающие тождественно истинные и тождественно ложные высказывания, которые определяют работу с логическими константами. Все без исключения законы соответствуют законам над множествами в теории множеств, которые также подчиняются законам булевой алгебры.
С помощью аппарата алгебры логики достаточно легко записываются законы классической логики: закон двойного отрицания , закон исключения третьего , закон непротиворечия или ,
закон тождества А = А или А А = 1
С помощью аппарата алгебры логики можно записать некоторые принципы, применяемые к логике и теории доказательств. Например, прием доказательство от противного: если утверждение влечет некоторое следствие-утверждение, но не выполняется, то не выполняется и само утверждение. В символах алгебры логики это записывается следующим образом
.
Законы логики можно доказать и с помощью таблиц истинности. Доказательство законов де Моргана с помощью таблиц истинности уже было фактически получено в предыдущем примере.
Следствия из законов алгебры логики.
Из законов алгебры логики вытекают очень важные правила, которые применяются для преобразования и упрощения логических формул. Эти правила преобразовании логических формул называются следствиями алгебры логики.
Такими следствиями являются:
23.
24.
Законы поглощения.
25. - закон поглощения для конъюнкции.
26. - закон поглощения для дизъюнкции.
Данные законы распространяются на большее количество членов. Например, закон поглощения для дизъюнкции трех переменных может быть записан в следующем виде:
Укажем еще два следствия.
27. - закон Блейка-Порецкого.
28. - закон Блсйка-Порецкого.
В этих формулах пропадают переменные, входящие с отрицанием относительно внешней переменной в соответствующих конъюнкциях и дизъюнкциях.
Формула (27), также как и законы (25) и (26), являются законом поглощения. Формула (28) называют правшам свертки, которое является следствием 2 дистрибутивного закона (10). Докажем формулу (28).
Применив к левой части формулы (28) 2 дистрибутивный (распределительный) закон, получим
Формулу (27) можно доказать следующим образом:
Укажем также важные следствия из законов де Моргана. Отрицание логической суммы нескольких высказываний равно произведению отрицании от каждого из высказываний
29.
Отрицание логического произведение нескольких высказываний равно сумме отрицаний от каждого из высказываний
30.
31.
32.
Приведенные равносильности используют Для преобразования логических формул. Рассмотрим несколько примеров.
-
Применение законов алгебры логики
Пример 1.
С помощью аналитических преобразований в базисе { } получить равносильную логическую формулу для исключающей дизъюнкции .
Решение.
Операция исключающей дизъюнкции является отрицанием эквиваленции. Используя законы инфолюции и законы де Моргана, имеем:
1 способ.
-
по формуле 31 -
по формуле 13 -
по формуле 14 -
по формуле 15
2 способ.
1. по формуле 31
2. по формуле 32
3. по формуле 12
4. по формуле 15
5. по формуле 14
Таким образом,
Пример 2.
Упростить логическую функцию
Решение.
1. по формуле 29
2. по формуле 11
3. по формуле 15
4. по формуле 9
5. по формуле 18
6.