Logické operace. Základní logické operace

Počítačová věda jako věda sbírání techniky, organizovat a zpracovávat různé dat začíná rozvíjet v polovině dvacátého století. Přestože někteří historici věří, že začátek tvorby počítačových věd byl položen v 17. století, s vynálezem první mechanický kalkulátor, většina spojit ji s věkem pokročilejší výpočetní techniky. V 40. letech 20. století s příchodem prvních počítačů, počítačové vědy získal nový impuls k rozvoji.

Předmětem studia informatiky

To bylo s příchodem prvních počítačů se stala potřeba vyvinout nové metody systematizace, výpočet a zpracování velkých datových souborů, stejně jako ve vývoji algoritmů, které by umožnily plně využít potenciál nových počítačů. Informatics získal statut samostatné vědní disciplíny, a odstěhoval z roviny matematických výpočtů pro studium počítání obecně.

Všechny moderní výpočetní technika je založena na logických operací. Mohou být nazýván základní složkou. Při programování, počítačové systémy Koncept logické operace - je to akce, která je generována po provedení nového konceptu nebo hodnotu vytvořenou na základě stávajících konceptů. Množina takových kroků se může měnit v závislosti na procesoru prvku spouštět příkazy. Nicméně, tam jsou některé operace, které jsou společné pro prakticky všechny existující systémy. Tato operace, která pracují s obsahem samotných hodnot, jako je odmítnutí, nebo ty, které mění kvantitativní charakterizace pojmy - sčítání, odčítání, násobení, dělení.

Operandy logických operací

Vzhledem k tomu, algebra logiky znamená práci na abstraktních pojmů, pak jako operandy všechny logické operace jsou zobecněné datové typy. Klasické prvky, práce s příkazy algebry jsou prohlášení, nepravda nebo pravda. Elektronika a programování pro popis těchto podmínek se používá Booleovská proměnná je pravdivé a falešné nebo celé číslo hodnoty 1 (true) a 0 (nepravda). Na kombinaci těchto hodnot, jak je neuvěřitelné, jak to může znít, je práce vázána nejsložitější a rozsáhlých systémů. All programový kód, který je spuštěn na počítači nebo jakékoliv digitální zařízení dynamicky překládá do sekvence jedniček a nul - univerzální kód, který může být zpracován jakýmkoli zpracováním.

Druhy logických operací

Jak již bylo zmíněno, v klasickém Booleovy algebry , tam jsou 2 typy funkcí. Hlavními logické operace na binární datové typy - jsou akce ovlivňující výrok samotný (unární, nebo singl, provoz). To je také operace, které vytvářejí nová prohlášení na základě stávajících hodnot (binární operace, nebo twin). Pořadí logických operací je stejný jako při provádění jakékoli matematické výpočty zleva doprava, s ohledem na držáky.

Nejjednodušší a jeden z nejznámějších funkcí booleovské logické funkce je popření. Tato jednoduchá logická operace je opačný hodnota vstupu operandu. V elektronice, tato akce je někdy nazýván inverzi. Například, pokud jste invertní tezi „pravda“, výsledkem je „false“. A naopak - negací hodnot „false“ bude mít za následek hodnotu „true“. Tato logická operace programování je často používán pro větvení algoritmy a provádění „volby“ následného sadu příkazů na základě dosavadních výsledků nebo změněných podmínek.

binární operace

V programování počítače a použít omezenou sadu binárních (binární) operace. Dostali své jméno z latinského slova bi, což znamená „dva“, a je druh funkce, které berou dvě vstupní argumenty a vrátí výsledek v jednom novou hodnotu. Pro popis všech funkcí Boolean algebra používá pravdivostní tabulky.

To, co potřebují

Tento systém je určen pro určitou vstupních operandů a popisuje všechny výsledné hodnoty, které se mohou vrátit předem stanovený logické operace na uvedený soubor vstupních parametrů.

Mezi nejčastěji používané funkce v počítačové a výpočetní techniky jsou logické sčítání (disjunkce) a logický součin (spojení).

spojka

Logická operace „a“ - je funkcí volby menší ze dvou nebo n vstupních operandy. Po vstupu do této funkce může mít dva (binární funkce), tři hodnoty (ternární), nebo neomezený počet operandů (n-ární operace). Při výpočtu výsledek funkce bude nejmenší z dodaných vstupních hodnot.

Analogový v běžném algebře je funkcí násobení. Proto se operace spojení se často označuje jako logický násobení. Když se značka na záznamové funkce působí nebo násobení znak (bod) nebo ampersand. Učiníme-li pravdivostní tabulku pro tuto funkci, je zřejmé, že je tato funkce nastavena na „true“ nebo 1, pouze s pravdou všech vstupních operandů. Je-li alespoň jeden ze vstupních parametrů je nula, nebo hodnotu „falešný“, bude výsledkem funkce také být „falešná“.

To odráží analogii se aritmetický násobení: násobení, a libovolný počet sad čísel na 0 v důsledku vždy vrátí 0. Tato logická operace je komutativní: pořadí, ve kterém se obdrží vstupní parametry, nebude mít vliv na konečný výsledek výpočtu.

Dalším rysem této funkce je associativity nebo associativity. Tato vlastnost umožňuje výpočet binární posloupnosti operací nebere v úvahu pořadí vyhodnocování. Proto je pro 3 nebo více po sobě jdoucích logické operace násobení není nutno brát v úvahu držáky. Při programování, tato funkce se často používá, aby se ujistil, že konkrétní příkazy provedeny pouze tehdy, jestliže souhrn určitých podmínek.

disjunkce

Logická operace „OR“ - forma booleovské funkci, která je podobná k algebraické navíc. Jiná jména pro tuto funkci - logickým doplňkem, disjunkce. Podobně, jako logické operace násobení, disjunkce může být binární (vypočítat hodnotu založenou na dva argumenty), ternární nebo n-ary.

Pravda tabulka pro tuto logické operace je jakousi alternativu ke spojení. Logické operace „OR“ vypočítává nejlepší výsledek mezi dodaných argumentů. Disjunkce přijímá výstupní hodnotu „falešné“ nebo 0 pouze tehdy, když jsou všechny vstupní parametry přijaté s hodnotami 0 ( „falešné“). Ve všech ostatních případech se bude výstup získat hodnotu „pravda“, nebo 1. Pro záznam této funkce se nejčastěji používá matematické znaménko přídavku ( „a“), nebo dvěma svislými pruhy. Druhá varianta je rozšířený ve většině programovacích jazyků a dává přednost, protože to vám umožní zřetelně oddělit logickou provoz aritmetiky.

Obecné vlastnosti logických operací

Základní logické operace, ať už je unární, binární, ternární nebo jiné funkce, podléhají určitým pravidlům a vlastnostmi, které popisují jejich chování. Jedním z takových základní vlastnosti, kterou mají výše popsaných logických funkcí jsou komutativní.

Tato funkce zajišťuje, že funkce permutace klade hodnotu operand nemění. Ne všichni operátoři mají tuto vlastnost. Na rozdíl od konjunkce a disjunkce, které vyhovují požadavkům commutativity funkce násobení matic není, a přeskupení z faktorů této operace bude mít za výsledek změny, stejně jako umocňování.

Dalším aspektem

Dalším důležitým rysem, který se často používá v elektronice a obvodů, je podřízení párů logických operací De Morgan zákony.

Tyto zákony váží páry logických operací pomocí logické funkce negace, který se používá k vyjádření logické operace pomocí druhé. Například, může být funkce spojka negace vyjádřena disjunkce negací samostatné operandy. S těmito zákony logické operace „AND“, „OR“ a vzaimovyrazheny mohou být implementovány s minimálním hardwarovým náklady. Tato funkce je velmi užitečná v obvodu, protože umožňuje ukládat prostředky do výpočtu a tvorby třísek.