- •Раздел 1. Алгебраические структуры Тема 1.1. Бинарные операции и их свойства
- •Тема 1.2. Алгебраические структуры
- •Тема 1.3. Основные свойства групп
- •Тема 1.4. Поля и кольца
- •Раздел 2. Алгебра множеств Тема 2.1. Основные определения теории множеств
- •Тема 2.2. Подмножество, понятие универсального множества
- •Тема 2.3. Операции над множествами
- •Раздел 3. Основные теоремы комбинаторики
- •Тема 3.1. Метод математической индукции
- •Тема 3.2. Основные принципы комбинаторики
- •Раздел 4. Комбинаторные объекты Тема 4.1. Сочетания
- •Тема 4.2. Размещения и перестановки
- •Раздел 5. Полиномиальные тождества Тема 5.1. Бином Ньютона
- •Тема 5.2. Понятие о методе рекуррентных соотношений
- •Тема 5.3. Метод производящих функций
- •Тема 5.4. Метод траекторий
- •Тема 5.5. Примеры комбинаторных задач
- •Раздел 6. Соответствие, отношение, отображение Тема 6.1. Понятие кортежа. Декартово произведение множеств
- •Тема 6.2. Определения и свойства
- •Тема 6.3. Типы отношений
- •Пересечение и объединение отношений
- •Композиция отображений и отношений
- •Тема 6.5. Решётки
- •Тема 6.4. Верхняя и нижняя границы множества.
- •Раздел 7. Операции булевой алгебры Тема 7.1.Понятие высказывания, простые и составные высказывания
- •Тема 7.2.Операции на множестве высказываний
- •Отрицание
- •Конъюнкция
- •Дизъюнкция
- •«Исключающее или»
- •Импликация
- •Эквивалентность
- •Штрих Шеффера
- •Раздел 8. Законы и тождества Булевой алгебры Тема 8.1.Формулы Булевой алгебры
- •Тема 8.2.Законы и тождества Булевой алгебры
- •Тема 8.3.Составление формулы по заданной таблице истинности
- •Тема 8.4. Двойственность
- •Тема 8.5.Булева алгебра и теория множеств
- •Тема 8.6.Днф, интервалы и покрытия
- •Раздел 9. Функциональная полнота. Алгебра Жегалкина
- •Тема 9.1.Функционально полные системы
- •Тема 9.2.Алгебра Жегалкина и линейные функции
- •Тема 9.3.Замкнутые классы. Монотонные функции
- •Тема 9.4.Теоремы о функциональной полноте
- •Раздел 10. Хорновские формулы
- •Тема 10.1.Задача получения продукции
- •Тема 10.2.Решение задачи о продукции
- •Алгоритм замыкание(X,f)
- •Алгоритм ПрямаяВолна(X,y,f)
- •Алгоритм БыстроеЗамыкание(X,f)
- •Раздел 11. Теория релейно-контактных схем Тема 11.1.Основные понятия
- •Тема 11.2.Основные задачи теории релейно-контактных схем
- •Тема 11.3.Построение машины голосования
- •Тема 11.4.Двоичный сумматор
- •Тема 11.5.Методы упрощения логических выражений. Методы решения логических задач
- •Раздел 12. Логика предикатов Тема 12.1.Определение предиката
- •Тема 12.2.Логические операции над предикатами
- •Тема 12.3.Кванторы
- •Тема 12.4. Истинные формулы и эквивалентные соотношения
- •Тема 12.5.Доказательства в логике предикатов
- •Раздел 13. Теория графов
- •Тема 13.1.Основные определения теории графов
- •Тема 13.2. Способы задания графов
- •Тема 13.3. Отношения порядка и эквивалентности на графе
- •Тема 13.4. Числовые характеристики графа
- •Тема 13.5.Изоморфизм графов
- •Раздел 14. Проблемы достижимости на графах Тема 14.1.Граф достижимости
- •Тема 14.2.Взаимная достижимость, компоненты сильной связности и базы графа
- •Раздел 15. Некоторые классы графов Тема 15.1.Деревья
- •Тема 15.2. Обход графа
- •Тема 15.3. Расстояния. Диаметр, радиус и центр графа. Протяжённости.
- •Раздел 16. Машина Тьюринга
- •Тема 16.1. Формальное описание машины Тьюринга
- •Тема 16.2. Примеры построения машины Тьюринга
- •Тема 16.3. Свойства машины Тьюринга как алгоритма
- •Раздел 17. Машина Поста
- •Тема 17.1. Теоретическая часть. Состав машины Поста
- •Тема 17.2. Применимость программ. Определение результата выполнения программ
- •Раздел 18. Основные понятия теории автоматов Тема 18.1. Общие подходы к описанию устройств, предназначенных для обработки дискретной информации
- •Тема 18.2. Способы задания конечного автомата
- •Тема 18.3. Эквивалентные автоматы
- •Тема 18.4. Автоматы Мура и Мили
- •Тема 18.5. Примеры синтеза автоматов
Дизъюнкция
Ещё одной логической операций является дизъюнкция.
Определение:Дизъюнкция истинна тогда и только тогда, когда хотя бы один из операндов истинный. Таблица истинности дизъюнкции выглядит так:
-
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Дизъюнкция часто называется логическим сложением или логическим максимумом.
Укажем свойства дизъюнкции:
– коммутативность;
– ассоциативность;
– идемподентность;
– закон исключенного третьего;
;
.
Пример 7.6:рассмотрим логический анализ решения неравенства:
Обычно рассуждают так:
Дробь больше 0 тогда и только тогда, когда и числитель, и знаменатель > 0, или числитель и знаменатель < 0. В результате этих рассуждений получаем 2 системы неравенств:
получаем логическую формулировку
Вспомнив пример из Шекспира, напишем логическую формулу несчастной любви:
При желании можно показать, что .
Замечание: Определение конъюнкции и дизъюнкции распространяется на любое число высказываний. Так
– истинна, если– истинна и
– истинна, если– истинное.
«Исключающее или»
Определение:Операция «исключающее или» истинна, когда истинен только один из операндов. Эта операция задаётся следующей таблицей истинности:
-
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Эту операцию ещё называют строгой дизъюнкцией или логическим неравенством. Эту операцию можно выразить через &,,.
В языковом эквиваленте чаще всего эта операция выражается сложным союзом «либо, либо».
Пример 7.7:возьмём из изумительной сказки Леонида Филатова «Про Федота –стрельца»
То ли леший нынче рьян,
То ли воздух нынче пьян,
То ли в ухе приключился
У меня какой изъян.
То ль из царских, из окон,
Оглашён такой закон,
Чтобы птицы говорили
Человечьим языком.
Разобьём на элементарные высказывания:
- леший рьян;
- воздух нынче пьян;
- в ухе приключился изъян;
– оглашён закон.
Но поскольку Федот, человек здравомыслящий, он готов допустить достоверность одного из этих предположений, но никак не совпадение нескольких, то данная ситуация описывается следующей логической формулой:
Свойства «исключающего или»:
– коммутативность;
– ассоциативность;
;
;
;
.
Упражнение:докажите неидемподентность операции «исключающее или».
Импликация
Следующая логическая операция, которую мы рассмотрим – это операция импликации.
Определение:Импликацияложна тогда и только тогда, когда– истинна, а– ложна. Вот её таблица истинности:
-
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
Это выражение читается так: «если , то». В таком виде часто формулируются математические теоремы. Если теорема сформулирована как-нибудь иначе, то её можно перефразировать в указанном виде, не теряя еёсмысла.
Пример 7.8:Теорема: «Вертикальные углы – конгруэнтны», будет выглядеть так: «Если углы вертикальны, то они конгруэнтны». В такой формулировке выявлены посылка –(углы вертикальны) и заключение(углы конгруэнтны). Истинность высказывания, исключает возможность существования таких углов, которые были бы вертикальны и неконгруэнтны.
углы вертикальны и конгруэнтны;
углы вертикальны и неконгруэнтны;
невертикальные углы могут быть конгруэнтны;
углы могут быть невертикальные и неконгруэнтные.
В математических терминах импликация еще обозначается фразами:
– следствие;
– достаточное условие.
Импликацию тоже можно выразить через &,,
Свойства «импликации»:
Упражнение:покажите неидемподентность, некоммутативность, неассоциативность операции «импликации»