5-СхЗерт. 1 3 лабораториялы жмыс. Саба таырыбы Логиканы негізгі ымдары Саба масаты
Скачать 1.88 Mb.
|
B күрделі айтылымының ақиқаттық мәндері А және В айтылымдарына тепе-теңдік операциясын қолдану арқылы табылады да төмендегі кестемен анықталады:№ 1- 3 лабораториялық жұмыс. Сабақ тақырыбы: Логиканың негізгі ұғымдары Сабақ мақсаты: Математикалық логика жалпы логикалық математиканың қажеттілігіне лайықталған бөлігі. Ұзақ уақыт математикалық логика тек математикалық дәлелдеулерді зерттейтін теориялық ғылым саласы болды. Программамен басқарылатын есептеу машиналарының пайда болуына қарай математикалық логика қолданбалы сипатқа ие болды. Информациялық-логиканың есептерін шығаруда математикалық логиканың логика алгебрасы деп аталатын саласы жиі пайдаланылады. Бұл сала ЭЕМ-нің теориясына және басқа дискретті автоматтарға қолданылады. Жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау: Күрделі айтылымдар және логикалық байланыстармен қатар оларға қолданылатын негізгі логикалық операцияларды анықтайық. 1. Теріске шығару. А айтылымын теріске шығару символымен белгіленеді де “А емес” деп оқылады. Айтылымның ақиқаттық мәндерінің теріске шығару ақиқаттық мәндері теріске шығару операциясымен айқындалады: 2. Конъюнкция. Екі айтылымның конъюнкциясы А В деп белгіленеді. “А және В” деп оқылады. А В конъюнкциясының ақиқаттық мәндері А және В айтылымдарын логикалық көбейту арқылы есептелініп келесі кесте бойынша анықталады. 3. Екі айтылымның дизъюнкциясы АVВ таңбаларымен белгіленеді де “А немесе В” деп оқылады. А және В айтылымдарының ақиқаттық мәндеріне логикалық қосу АVВ операциясын қолданғандағы екі айтылымның логикалық қосындысының (дизъюнкциясы) ақиқаттық мәндері келесі кестеден анықталады. 4. Тең мәнділік (тепе-теңділік). А және В айтылымдарының тепе-теңділігі A 5. Тепе-теңдікті терістеу: А В деп белгіленеді де, “А В-ға тепе-тең емес” деп оқылады. А В өрнегінің ақиқаттық мәндері А және В айтылымдарының ақиқаттық мәндеріне тепе-теңдікті терістеу операциясын қолдану жолымен табылады: 0=0 0=1 1=1 1=1 6. Екі айтылымның импликациясы символдарымен белгіленеді және “егер А онда В” деп оқылады. Ақиқаттық мәндері кестеден анықталады. 7. Екі айтылымның үйлесімсіздігі Белгі А/В “А В-ға үйлесімсіз” деп оқылады. А/В күрделі айтылымының кестеде көрсетілген ақиқаттық мәндегі А және В айтылымдарына Шеффер логикалық опциясын қолдану арқылы анықталады: 0/0=1 1/0=1 0/1=1 1/1=0 «Емес» логикалық элементі пайымдалған тұжырымды теріске шығару операциясын орындайды. Мұны логикалық алгебрада A= деп жазады да, «А деген В емес» деп оқиды. Ендеше нөлді бірлік теріске шығарады ( 1) да, ал бірлікті нөл теріске шығарады ( 0). 1-суретте «Емес» логикалық элементін транзистордың көмегімен орындау схемасы келтірілген. 1 сурет. «Емес» логикалық элементінің схемасы (а) мен күй кесте (б) және шартты белгісі. Егер, кірмеге кернеу берілсе (А1), онда транзистор ашылады да қорек көзінің кернеуі түгел дерлік R, резисторына түседі. Сондықтан шықпада кернеу нөлге тең деп алуға болады. В0 кірмелік сигнал жоқ кезде (А0) транзистордың кедергісі R1 резисторының кедергісінен әлдеқайда көп болатындықтан шықпаның кернеуі шамамен қорек көзінің кернеуіне те болады, яғни В1. былайша айтқанда «А бар болса В жоқ, А жоқ болса В бар». «Және» элементі (2, а-сурет) 2 сурет. «Және» элементінің электрлік схемасы (а) мен күй кестесі (б) және шартты белгісі (в). САВ логикалық көбейту амалын орындайды. Бұл «С айтылымы дұрыс, егер А және В айтылымдары дұрыс болса» деген ұғымды білдіреді. Басқаша айтқанда «С бар егер А да және В да бар болса». Шықпалық кернеу Т1 және Т2 транзисторлары ашық болғанда ғана пайда болады. Ал транзисторлардың екеуі де ашық болуы үшін А және В кірмелерінің екеуіне де сигнал беру керек. Күй кестесінен көрініп тұрғандай С1, егер А1 және В1 болса. Басқа жағдайлардың барлығында да С0. «Немесе» элементі СА+В логикалық қосу амалын орындайды. Бұл С айтылымы дұрыс, егер А айтылымы дұрыс болса немесе В айтылымы дұрыс болса» деген ұғымды білдіреді. Басқаша айтқанда С, егер А бар болса немесе В бар болса», «немесе» элементін диодтардың көмегімен құрған тізбекте С10, Н0 а-сурет) шықпалық кернеу кірмелердің біреуіне немесе екеуіне де кернеу берген жағдайда пайда болады. Тізбектің күй кестесінен көрініс тұрғандай С1, егер А1 де В1 немесе А1 де В0 немесе А0 де В1, ал С 0, егер А 0 және В0 болса. Қарастырылған логикалық элементтерден басқа екі немесе одан да көп амал дарды орындайтын «немесе –емес» «және емес» деп аталатын элементтер де кеңінен қолданылады. «Немесе-емес» элементінің электрлік схемасы, күй кестесі және шартты белгісі 10-41 суретте келтірілген. Кірмелерінде сигнал жоқ кезде транзистор жабық болатындықтан оның шықпасындағы кернеу шамамен керек көзінің кернеуіне жуық болады, яғни А0 және В0 болса ғана С1. Егер кірменің біреуіне немесе екеуіне де кернеу берілсе, онда трназистор ашылады да, шықпасында кернеу шамамен нөлге тең болады, яғни С0, егер А1, В1 немесе А0, В0 немесе А0, В-0 немесе А0 В1 болса. Тапсырмалар: Логикалық операциялардың принципиальдық схемаларын көрсетіңіздер: Теріске шығару Конъюнкция Екі айтылымның дизъюнкциясы Тең мәнділік (тепе-теңділік). Тепе-теңдікті терістеу: Екі айтылымның импликациясы Екі айтылымның үйлесімсіздігі Тапсырманың бағалануы:Осы лабораториялық жұмысты толық және қатесіз орындпғандар жалпы – 5 балмен бағаланады. Пайдалынған әдебиеттер: Н.В.Макарова, Е.Л.Рамин и др. Основы схемотехники: Сборник задач. Под. ред. Н.В.Макаровой.- М.: Финансы и статистика, 1997. Информатика и программирование на ЭВМ. Алматы: КазГАСА, 1996 С.Мюллер. Ремонт и модерниаци ПК. Москва Санкт-Петербург. Киев 2004г. В.С.Янпольский. Основы автоматики и вычислительной техники. Москва. «Просвещение» 1991 г. Гришкун В.В. Организация компьютеризированного обучения на базе иерархических структур данных. – Алматы, 1996. Акимов О.Е. Дискретная математика. – Комосмольск-на-Амуре, 1996. № 4- 7 лабораториялық жұмыс. Сабақ тақырыбы: Мәндес формулалар Сабақ мақсаты: Логикалық өрнекті түрлендіріп нормальді форма деп аталатын түрлердің біріне келтіргенде оның құрылымы көрнекі, айқын болады. Логикалық өрнектердің екі түрлі нормальді формасы бар. Кезкелген өрнектерді конъюктивтік нормальді формаға (КНФ) одан дизъюнктивтік нормальді формаға (ДНФ) немесе керісінше түрлендіру. Жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау: Логика алгебрасының мәндес формулалары Логика алгебрасының негізгі заңдарын өрнектейтін мәндес формулалар: 1. 4. 18. ; 19. ; 20. 21. 22. 23. Орындалу реті: Бұл байланыстардың дұрыстығын олардың мүмкін мәндерінің кестесін құрып тексеруге болады. 20-шы теңдікті қарастырайық
1-24 формулалардан кез келген логикалық байланыстарды негізгі үш байланыс арқылы (терістер, дизъюнкция, конъюкция) өрнектеуге болатынын байқаймыз. Ал ол үш байланыс шеффер байланыс арқылы өрнектеледі. Мәндес формулалар Нормальді формалар Логикалық өрнекті түрлендіріп нормальді форма деп аталатын түрлердің біріне келтіргенде оның құрылымы көрнекі, айқын болады. Логикалық өрнектердің екі түрлі нормальді формасы бар. Оның біріншісі - конъюктивтік нормальді форма (КНФ) дизъюнкциялардың конъюкциясы болып табылады және де оның әрбір дизъюнкциясының жеке мүшелері негізгі айтылымдар немесе олардың терістері болады. Екіншісі – дизъюнктивтік нормальді форма (ДНФ) – конъюкциялардың дизъюнкциясынан құрылатын және әрбір конъюкциясының жеке мүшелері негізгі айтылым немесе олардың терістері болатын өрнек. Логикалық өрнектерді нормальді формаға түрлендіру үшін қолданылатын нұсқаулар: а) және таңбаларын алгебрада *, + амалдарын пайдаланғанға сәйкес қолдану керек (ауыстырымдылық, үлестірімділік, т.б.). ( 2, 7, 8, 13, 16, 17 формулалар). б) Екі еселі (жұп еселі) терістеу орнына негізгі өрнекті қалдыруға болады. в) Екі айтылымның конъюкциясының терістерін олардың терістеулерінің дизъюнкциясымен, ал екі айтылымның дизъюнкциясының терістеуін олардың терістеулерінің конъюкциясынан ауыстыруға болады (14, 15 формулалар). г) АВ, АВ, АВ, АВ өрнектерін 20- 23 формулаларын пайдаланып түрлендіреміз. Бұл ережелерді пайдалану реті: 1) ережесін қолданып тең мәнділік импликация және үйлесімсіздік (шефер операциясы) байланыстарын жоямыз. 2) ережесін қолданып терістеу операциясы бар жақшаларды түрлендіріп, жеке айтылымдардың терістеуі болатындай етіп жазамыз. 3) Соңында а) және б) ережелерінің көмегімен өрнектер ажыратылып, екі еселі терістеу операциялары алынып тасталады. Күрделі айтылымдардың ақиқаттық мәндерінің тұрақты ақиқат немесе тұрақты жалған болуы мынадай үш ерженің көмегімен анықталады: 1) АА әркез ақиқат. 2) Егер А ақиқат болса, ал В кез келген айтылым болса, онда АВ ақиқат. 3) Егер А және В ақиқат болса, онда АВ ақиқат болады. Бірнеше айтылымнан құрылған логикалық өрнектердің тепе-теңдігін дәлелдеу 20-шы формулны дәлелдеген жолмен анықталады. Мысал: (А → С) ( С → ) логикалық өрнегін ДНФ және КНФ формаларына түрлендіру керек. Алынған формуланы ақиқаттық кестесі арқылы тексеруге болады. Шығарылуы жоғарыдағы формулалар мен ережелерді аайдаланып: (А →С) (С→ ) ( С) ( ) [( C) ( )][( C) ( )]=[( С) ( )][( )( )]=[( С) (CB)] [(A )( )]=( С)CB) (A )=[ C (1B)] [ (AB) ]=( С)1) ( 1 )=( С) ( )=( C) ( ) КНФ алдық. Енді КНФ-тен ДНФ-ке түрлендірейік. ( C) ( )=( )( )( )(C )= ДНФ формуладағы жақшаны алып тастауға болады. Енді теңдікті тексереміз: (AC)(CB)=( C) ( )=( )( )( C) 1 кесте: (А → С) (C )
2 кесте: (AC) ( )
3 кесте: ( )( )( C)
1, 2 және 3 кестедегі соңғы бағандарының мәндері бірдей болғандықтан теңдіктердің тепетеңдіктері дәлелденді. Тапсырмалар: Берілген логикалық өрнектерді конъюкция және дизъюнкция нормальді формулаларға түрлендіру керек.
Тапсырманың бағалануы:Осы лабораториялық жұмысты толық және қатесіз орындпғандар жалпы – 5 балмен бағаланады. Пайдалынған әдебиеттер: Н.В.Макарова, Е.Л.Рамин и др. Основы схемотехники: Сборник задач. Под. ред. Н.В.Макаровой.- М.: Финансы и статистика, 1997. Информатика и программирование на ЭВМ. Алматы: КазГАСА, 1996 С.Мюллер. Ремонт и модерниаци ПК. Москва Санкт-Петербург. Киев 2004г. В.С.Янпольский. Основы автоматики и вычислительной техники. Москва. «Просвещение» 1991 г. Гришкун В.В. Организация компьютеризированного обучения на базе иерархических структур данных. – Алматы, 1996. Акимов О.Е. Дискретная математика. – Комосмольск-на-Амуре, 1996. № 8- 11 лабораториялық жұмыс. |