Информатика. Курс лекций. Громов Ю.Ю - 164 стр.

UptoLike

возникла в середине ХIХ в. в трудах английского математика Джорджа Буля. Ее создание представляло собой попытку ре-
шать традиционные логические задачи алгебраическими методами.
Одним из основных понятий алгебры логики является логическое высказывание. Логическое высказываниеэто любое
повествовательное предложение, в отношении которого можно однозначно сказать, истинно оно или ложно.
Так, например, предложение "6 – четное число" следует считать высказыванием, так как оно истинное. Предложение
"Римстолица Франции" тоже высказывание, так как оно ложное.
Разумеется, не всякое предложение является логическим высказыванием. Высказываниями не являются, например,
предложения "студент первого курса" и "информатикаинтересный предмет". Первое предложение ничего не утверждает
о студенте, а второе использует слишком неопределенное понятие "интересный предмет". Вопросительные и восклицатель-
ные предложения также не являются высказываниями, поскольку говорить об их истинности или ложности не имеет смысла.
Алгебра логики рассматривает любое высказывание только с одной точки зренияявляется ли оно истинным или лож-
ным. Заметим, что зачастую трудно установить истинность высказывания. Так, например, высказывание "площадь поверхно-
сти Индийского океана равна 75 млн. кв. км" в одной ситуации можно посчитать ложным, а в другойистинным. Ложным
так как указанное значение неточное и вообще не является постоянным. Истиннымесли рассматривать его как некоторое
приближение, приемлемое на практике.
Употребляемые в обычной речи слова и словосочетания "не", "и", "или", "если ..., то", "тогда и только тогда" и другие
позволяют из уже заданных высказываний строить новые высказывания. Такие слова и словосочетания называются логиче-
скими связками.
Высказывания, образованные из других высказываний с помощью логических связок, называются составными. Выска-
зывания, не являющиеся составными, называются элементарными.
Так, например, из элементарных высказываний "Петровстудент", "Петровшахматист" при помощи связки "и"
можно получить составное высказывание "Петровстудент и шахматист", понимаемое как "Петровстудент, хорошо
играющий в шахматы".
При помощи связки "или" из этих же высказываний можно получить составное высказывание "Петровстудент или
шахматист", понимаемое в алгебре логики как "Петров или студент, или шахматист, или и студент и шахматист одно-
временно".
Истинность или ложность получаемых таким образом составных высказываний зависит от истинности или ложности
элементарных высказываний.
Чтобы обращаться к логическим высказываниям, им назначают имена. Пусть через А обозначено высказывание "Тимур
поедет летом на море", а через Ввысказывание "Тимур летом отправится в горы". Тогда составное высказывание "Тимур
летом побывает и на море, и в горах" можно кратко записать как А и В. Здесь "и" – логическая связка, А, Влогические пе-
ременные, которые могут принимать только два значения – "истина" или "ложь", обозначаемые, соответственно, "1" и "0".
Каждая логическая связка рассматривается как операция над логическими высказываниями (или логическими перемен-
ными) и имеет свое название и обозначение:
НЕ Операция, выражаемая связкой "не", называется отрицанием и обозначается чертой над высказыванием (или зна-
ком ¬). Высказывание
A
истинно, когда A ложно, и ложно, когда A истинно. Зависимость между такими высказываниями
можно записать в виде таблицы истинности (рис. А.1). Пример: "Лунаспутник Земли" (А); "Лунане спутник Земли" (
A
).
A
A
0 1
1 0
а)
A B
A B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
б)
A B
A B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
в)
Рис. А.1
И Операция, выражаемая связкой "и", называется конъюнкцией (лат. conjunctio – соединение) или логическим умноже-
нием и обозначается точкой "
" (может также обозначаться знаками или &). Высказывание А В истинно тогда и только
тогда, когда оба высказывания А и В истинны (рис. 1, б). Например, высказывание "10 делится на 2 и 5 больше 3" истинно, а
высказывания "10 делится на 2 и 5 не больше 3", "10 не делится на 2 и 5 больше 3", "10 не делится на 2 и 5 не больше 3" – лож-
ны.
ИЛИ Операция, выражаемая связкой "или", называется дизъюнкцией (лат. disjunctio разделение) или логическим сло-
жением и обозначается знаком (или плюсом). Высказывание А В ложно тогда и только тогда, когда оба высказывания А
и В ложны (рис. 1, в). Например, высказывание "10 не делится на 2 или 5 не больше 3" ложно, а высказывания "10 делится на
2 или 5 больше 3", "10 делится на 2 или 5 не больше 3", "10 не делится на 2 или 5 больше 3" – истинны.
Есть и другие логических операций, однако их можно выразить через отрицание, дизъюнкцию и конъюнкцию. Таким
образом, операций отрицания, дизъюнкции и конъюнкции достаточно, чтобы описывать и обрабатывать логические выска-
зывания.
Порядок выполнения логических операций задается круглыми скобками. Но для уменьшения числа скобок договори-
лись считать, что сначала выполняется операция отрицания ("не"), затем конъюнкция ("и"), после конъюнкциидизъюнкция
("или").
С помощью логических переменных и символов логических операций любое высказывание можно формализовать, т.е.