Курс лекций схемотенхника. Курс лекций схемотехника. Курс лекций по дисциплине Цифровая схемотехника для специальности
Скачать 0.83 Mb.
|
Тема 1.5 Законы алгебры логики Законы алгебры логики Как в любой математической дисциплине, в математической логике вводится начальная система аксиом, которой подчиняются все вводимые в ней операции. Такие системы аксиом могут быть различны. Одной из самых простых и естественных систем аксиом в математической логике может быть принята система аксиом, определенная действиями основных логических операций. Все преобразования логических функций производятся формально но правилам вывода: правилу подстановки и правилу заключения. Правило подстановки: Пусть F - истинная формула (тавтология), содержащая переменную А. Тогда, заменив всюду в формуле F букву А другой формулой Ф, получим новую, также истинную, формулу. Из этого правила следует, что если в истинной формуле F можно выделить какую-либо подформулу, которая может быть заменена другим тождественным выражением, то, сделав такую замену, получим новую истинную формулу. Правило заключения: Если F и F Ф истинные формулы, то и Ф - истинная формула. Для того чтобы две логические формулы F1и F2были эквивалентными необходимо и достаточно, чтобы их эквиваленция F1 F2была истинной. Это как раз следует из правила заключения, если вспомнить, что эквиваленция есть двойная импликация, то есть F1 F2 =(F1 F2 )( F2 F1) Из таблицы истинности. Ранее рассмотренного примера следует, что формулы эквивалентны. Тогда их эквиваленция очевидно тождественно-истинна.
. Смысл этой эквиваленции состоит в том что, доказав утверждение: «Из А следуем В» можно доказать утверждение: «Из отрицания В следует отрицание А». Приведенная эквивалентность, как и в классической логике называется законом контрапозиции. Импликация является контрапозицией импликации . Эти две формулы в рассуждениях заменяют друг друга. На использовании этой эквивалентности основывается математический метод доказательства от противного. Из совпадения таблиц истинности формул , следует, что эквиваленция есть тавтология.
Таким образом, сказать "Из А следует В" - все равно, что сказать "Не А или В". Эквивалентность называется законом инфолюции для импликации. Очевидно, множество равносильных формул бесконечно. Приведем наиболее важные равносильные формулы, которые используются при преобразованиях формул и которые отражают основные закономерности классической логики. Они называются основными законами алгебры логики.Эти законы, как увидим, аналогичны законам, характеризующим операции над множествами. (Здесь символ = используется для обозначения равносильных формул, то есть формул, которые при одинаковых логических значениях, входящих в них логических переменных, принимают одинаковые логические значения). Если взять любую из этих формул, то эквиваленция левой и правой частей формулы будет тавтологией. Так как возможно представление этих законов через различные базисы, то в дальнейшем будем представлять логические формулы через операции дизъюнкции, конъюнкции и отрицания, то есть систему логических операции{ } Наиболее важными и специфическими из логических законов являются законы идемпотентности,которые исключают все коэффициенты и показатели степеней в логических формулах, содержащих одинаковые выражения. |