- •Для выполнения практических работ по дисциплине «Элементы математической логики» для специальности 09.02.02 Компьютерные сети
- •Пояснительная записка
- •Cодержание
- •Практическое занятие № 1 Круги Эйлера решение задач.
- •Теоретические основы
- •Пример 1
- •Практические задания
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Контрольные вопросы.
- •Список литературы
- •Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 3 Кортежи и декартово произведение множеств
- •Теоретические основы
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •1.Понятие кортежа.
- •2.Понятие множества.
- •3.Понятие декартова произведения. Список литературы
- •Практическое занятие № 4 Решение задач с использованием аппарата теории множеств.
- •Теоретические основы
- •2. Отношения между множествами
- •3. Операции над множествами
- •4. Решение задач
- •Практические задания Вариант 1
- •Вариант 2
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 5 Составление отношений и построение графиков
- •Теоретические основы
- •Образцы решения заданий
- •Практические задания
- •Индивидуальное задание
- •Образцы решения заданий
- •Упражнения ( для всех вариантов)
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 6 Составление отношений. Проверка выполнимости свойств на множествах.
- •Теоретические основы
- •Практические задания Вариант 1
- •Вариант 2
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 7 Составление простых и составных высказываний.
- •Теоретические основы
- •Примеры высказываний:
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 8 Формализация высказываний.
- •Теоретические основы
- •Решение задач исчисления высказываний
- •Реализация логических операций
- •Реализация таблиц истинности
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 9 Определение значения истинности высказываний. Построение составных высказываний.
- •Теоретические основы
- •Логические операции над высказываниями
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практические занятия № 10-11
- •Выявление эквивалентных логических выражений и формул.
- •Теоретические основы
- •Логические операции и таблицы истинности
- •1) Логическое умножение или конъюнкция:
- •2) Логическое сложение или дизъюнкция:
- •3) Логическое отрицание или инверсия:
- •4) Логическое следование или импликация:
- •5) Логическая равнозначность или эквивалентность:
- •Порядок выполнения логических операций в сложном логическом выражении
- •Практические задания к работе № 10
- •Практические задания к работе № 11
- •Пример 3. Постройте таблицу истинности для логического выражения
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 12 Составление таблиц истинности для формул.
- •1) Обобщить теоретические знания по теме: «Составление таблиц истинности для формул».
- •Теоретические основы
- •Практическое задание
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 13 Решение логических задач
- •Решение заданий егэ по логике
- •1 Вариант
- •2 Вариант
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 14 Упрощение формул.
- •Теоретические основы
- •Инверсия (отрицание)
- •Основные законы логики
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •1.Основные законы логики
- •2.Порядок выполнения логических операций Список литературы
- •Практическое занятие № 15 Приведение формул к совершенным нормальным формам
- •Теоретические основы
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 16 Упрощение формул логики до минимальной днф.
- •Теоретические основы
- •Порядок работы с картой Карно
- •Принципы склейки
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •1.Карты Карно.
- •2.Минимальная днф.
- •3.Минимальная кнф. Список литературы
- •Практическое занятие № 17 Решение задач при помощи электронных таблиц
- •2) Рассмотреть алгоритмы решений заданий теме «Использование электронных таблиц для решения логических задач».
- •Теоретические основы
- •Практическое задание
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 18 Проверка полноты множества функций.
- •1) Обобщить теоретические знания по теме: «Проверка полноты множества функций»
- •Теоретические основы
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 19 Проверка полноты множества функций.
- •Теоретические основы
- •3. Составим критериальную таблицу для другой полной системы функций из р2: из р2: {0, 1, x1x2, x1Åx2}.
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие №20 Выявление связи теоретико-множественных операций с логическими.
- •Теоретические основы
- •Запись математических предложений в виде формул логики предикатов.
- •Построение противоположных утверждений.
- •3. Прямая, обратная и противоположная теоремы.
- •4. Необходимые и достаточные условия.
- •5. Доказательство методом от противного.
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 21 Кванторные операции
- •Теоретические основы
- •Кванторные операции.
- •2. Формулы логики предикатов.
- •Значение формулы логики предикатов.
- •4. Равносильные формулы логики предикатов.
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 22 Составление алгоритмов. Различные подходы к формализации понятия алгоритма.
- •Теоретические основы
- •Этапы решения задачи на эвм
- •Задача о перестановке букв. Программирование цикла на Паскале
- •Что такое отладка и тестирование программы
- •Практические задания
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 23 Массовая и индивидуальная задача
- •Теоретические основы
- •Алгоритмы
- •Практическое задание
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Практическое занятие № 24 Конструирование машин Тьюринга. Вычислимые по Тьюрингу функции.
- •Теоретические основы
- •П рактические задания
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
Практические задания к работе № 10
№
1.
Преобразуйте логическое выражение
.
№2. Укажите, какое логическое выражение равносильно выражению
A \/ ¬( ¬B \/ ¬C):
1) ¬A \/ B \/ ¬C
2) A \/ (B /\ C)
3 ) A \/ B \/ C
4 ) A \/ ¬B \/ ¬C
Практические задания к работе № 11
1 . Для формулы A/\ (B \/ ¬B /\¬C) постройте таблицу истинности.
2. Определите истинность логического выражения F(А, В) = (А\/ В)/\(¬А\/¬В) .
Пример 3. Постройте таблицу истинности для логического выражения
F = (A\/ B) /\ ¬С
3. Определите истинность формулы: F = ((С \/В) => В) /\ (А /\ В) => В.
4.Дан фрагмент таблицы истинности выражения F:
-
X
Y
Z
F
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
Какое выражение соответствует F?
1) ¬X/\¬Y/\Z 2) ¬X\/¬Y\/Z 3) X\/Y\/¬Z 4) X\/Y\/Z
Контрольные вопросы
1.Законы логики.
2.Понятие логического выражения.
3.Сложные логические выражения.
Список литературы
1.Аляев Ю.А. Тюрин С.Ф. Дискретная математика и математическая логика. — М.: Финансы и статистика, 2006. — 368 с. |
2.Варпаховский Ф.Л. Элементы теории алгоритмов. - М., Просвещение, 1970. - 25 с. (МГЗПИ) |
3.Гуц А.К. Математическая лоrика и теория алrоритмов. - Омск: Издательство Наследие. Диалог-Сибирь, 2003. - 108 с. |
4.Босс В. Лекции по математике. Т. 6: От Диофанта до Тьюринга. - М.: КомКнига, 2006. - 208 с. |
5.Босс В. Лекции по математике. Т. 10: Перебор и эффективные алгоритмы: Учебное пособие. — М.: Издательство ЛКИ, 2008. - 216 с. |
Практическое занятие № 12 Составление таблиц истинности для формул.
Тема программы: Формулы алгебры высказываний.
Цели урока:
1) Обобщить теоретические знания по теме: «Составление таблиц истинности для формул».
2) Рассмотреть алгоритмы решений заданий теме «Составление таблиц истинности для формул», решить задачи.
3) Формировать умение прогнозировать собственную деятельность, умение организовать свою деятельность и анализировать ее.
Время выполнения: 2 часа.
Теоретические основы
С помощью логических переменных и символов логических операций любое высказывание можно формализовать, то есть заменить логической формулой (логическим выражением).
Логическая формула - это символическая запись высказывания, состоящая из логических величин (констант или переменных), объединенных логическими операциями (связками).
Логическая функция - это функция логических переменных, которая может принимать только два значения: 0 или 1. В свою очередь, сама логическая переменная (аргумент логической функции) тоже может принимать только два значения: 0 или 1.
Пример.
–
логическая функция двух переменных A и
B.
Значения логической функции для разных сочетаний значений входных переменных – или, как это иначе называют, наборов входных переменных – обычно задаются специальной таблицей. Такая таблица называется таблицей истинности.
Приведем таблицу истинности основных логических операций (табл. 2)
Таблица 2
A |
B |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Опираясь на данные таблицы истинности основных логических операций можно составлять таблицы истинности для более сложных формул.
Алгоритм построения таблиц истинности для сложных выражений:
1. Определить количество строк:
количество строк = 2n + строка для заголовка,
n - количество простых высказываний.
2. Определить количество столбцов:
количество столбцов = количество переменных + количество логических операций;
определить количество переменных (простых выражений);
определить количество логических операций и последовательность их выполнения.
Пример
1. Составить
таблицу истинности для формулы И–НЕ,
которую можно записать так:
.
1. Определить количество строк:
На входе два простых высказывания: А и В, поэтому n=2 и количество строк =22+1=5.
2. Определить количество столбцов:
Выражение состоит из двух простых выражений (A и B) и двух логических операций (1 инверсия, 1 конъюнкция), т.е. количество столбцов таблицы истинности = 4.
3. Заполнить столбцы с учетом таблиц истинности логических операций (табл. 3).
Таблица 3. Таблица истинности для логической операции
A |
B |
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Подобным образом можно составить таблицу истинности для формулы ИЛИ–НЕ, которую можно записать так:
.
Таблица 4. Таблица истинности для логической операции
A |
B |
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Примечание: И–НЕ называют также «штрих Шеффера» (обозначают | ) или «антиконъюнкция»; ИЛИ–НЕ называют также «стрелка Пирса» (обозначают ↓) или «антидизъюнкция».
Пример
2. Составить
таблицу истинности логического
выражения
.
Решение:
1. Определить количество строк:
На входе два простых высказывания: А и В, поэтому n=2 и количество строк=22+1= 5.
2. Определить количество столбцов:
Выражение состоит из двух простых выражений (A и B) и пяти логических операций (2 инверсии, 2 конъюнкции, 1 дизъюнкция), т.е. количество столбцов таблицы истинности = 7.
Сначала выполняются операции инверсии, затем конъюнкции, в последнюю очередь операция дизъюнкции.
3. Заполнить столбцы с учетом таблиц истинности логических операций (табл. 5).
Таблица 5. Таблица истинности для логической операции
A |
B |
|
|
|
|
C |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
