
Лабораторная работа Основы математической логики
Цели:
В результате прохождения занятия студент должен:
-
знать:
-
определения основных понятий (простое и сложное высказывания, логические операции, логические выражения, логическая функция);
-
порядок выполнения логических операций;
-
алгоритм построения таблиц истинности;
-
правила построения логической функции по таблице истинности;
-
законы логики и правила преобразования логических выражений;
уметь:
-
применять определения для решения задач логики;
-
применять загоны логики для упрощения логических выражений;
-
строить таблицы истинности и логические функции;
Рекомендации:
-
разобрать примеры;
-
выполнить задания по данной теме
-
выполнить индивидуальное задание
Примеры:
1. Примеры высказываний:
-
Москва – столица России.
-
Число 27 является простым.
-
Волга впадает в Каспийское море.
Высказывания 1 и 3 являются истинными. Высказывание 2 – ложным , потому что число 27 составное 27=3*3*3.
Следующие предложения высказываниями не являются:
-
Давай пойдем гулять.
-
2*x>8.
-
a*x2+b*x+c=0.
-
Который час?
Итак, отличительным признаком высказывания является свойство быть истинным или ложным, последние четыре предложения этим свойством не обладают.
Примеры записи сложных высказываний с помощью обозначения логических связок:
-
"Быть иль не быть - вот в чем вопрос." (В. Шекспир) А V ¬ A <=> В
-
"Если хочешь быть красивым, поступи в гусары." (К. Прутков) А => В
2. Построение логической функции по ее таблице истинности:
Попробуем решить обратную задачу. Пусть дана таблица истинности для некоторой логической функции Z(X,Y):
X |
Y |
Z |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Составить логическую функцию для заданной таблицы истинности.
3. Упрощение формул.
Законы логики и правила преобразования логических выражений
-
Закон двойного отрицания (двойное отрицание исключает отрицание):
А
=
.
-
Переместительный (коммутативный) закон:
-
для логического сложения: А B = B A;
-
для логического умножения: A & B = B & A.
-
Результат операции над высказываниями не зависит от того, в каком порядке берутся эти высказывания.
-
Сочетательный (ассоциативный) закон:
-
для логического сложения: (А B) C = A (B C);
-
для логического умножения: (A & B) & C = A & (B & C).
-
При одинаковых знаках скобки можно ставить произвольно или вообще опускать.
-
Распределительный (дистрибутивный) закон:
-
для логического сложения: (А B) & C = (A & C) (B & C);
-
для логического умножения: (A & B) C = (A C) & (B C).
-
Закон определяет правило выноса общего высказывания за скобку.
-
Закон общей инверсии (законы де Моргана):
-
для логического сложения:
=
&
;
-
для логического умножения:
=
-
-
Закон идемпотентности (от латинских слов idem — тот же самый и potens — сильный; дословно — равносильный):
-
для логического сложения: А A = A;
-
для логического умножения: A & A = A .
-
Закон означает отсутствие показателей степени.
-
Законы исключения констант:
-
для логического сложения: А 1 = 1, А 0 = A;
-
для логического умножения: A & 1 = A, A & 0 = 0.
-
-
Закон противоречия:
-
A &
= 0.
-
Невозможно, чтобы противоречащие высказывания были одновременно истинными.
-
Закон исключения третьего:
-
A
= 1.
-
Из двух противоречащих высказываний об одном и том же предмете одно всегда истинно, а второе — ложно, третьего не дано.