عملیات منطقی عملیات منطقی پایه

انفورماتیک به عنوان یک علم در مورد روش های جمع آوری، سازماندهی و پردازش اطلاعات مختلف شروع به توسعه خود را در اواسط قرن بیستم. اگر چه برخی از مورخان بر این باورند که آغاز شکل گیری رایانه ها در قرن هفدهم با اختراع ماشین حساب ماشین حساب مکانیکی اولین بار در ارتباط با دوران پیشرفته ترین فن آوری کامپیوتر بود. در قرن بیست و یکم، با ظهور رایانه های اول، علم کامپیوتر، یک پیشرفت جدید را به وجود آورد.

موضوع علوم کامپیوتر

این با ظهور رایانه های اول بود که لازم بود برای توسعه روش های جدید برای ساماندهی، محاسبه و پردازش مجموعه داده های بزرگ و همچنین در توسعه الگوریتمی هایی که از پتانسیل کامل رایانه های جدید استفاده می کردند. انفورماتیک وضعیت یک رشته علمی مستقل دریافت کرد و از محاسبات ریاضی به مطالعه محاسبات به طور کلی نقل مکان کرد.

تمام علوم رایانه مدرن براساس عملیات منطقی است. آنها می توانند جزء اساسی باشند. در برنامه نویسی سیستم های محاسباتی، مفهوم عملیات منطقی یک عمل است، پس از آن یک مفهوم یا ارزش جدید ایجاد می شود، که براساس مفاهیم موجود موجود است. مجموعه ای از اقدامات مشابه می تواند بسته به عنصر پردازنده ای که دستورات را اجرا می کند، متفاوت باشد. با این حال، برخی از عملیات که تقریبا در تمام سیستم های موجود مشترک هستند وجود دارد. این ها عملیاتی هستند که با محتویات ارزش ها خود، به عنوان مثال، نفی، یا آنهایی که ویژگی های کمی مفهوم را اضافه می کنند، تفریق، ضرب، تقسیم، کار می کنند.

انواع عملیات عملیات منطقی

از آنجا که جبر منطق به کار بر روی مفاهیم انتزاعی است، سپس به عنوان عملگرهای تمام عملیات منطقی، انواع داده های عمومی عمل می کنند. عناصر کلاسیک که با آن جبر گزاره کار می کنند، عبارت هایی هستند که غلط یا درست هستند. در الکترونیک و برنامه نویسی، متغیرهای بولی برای توصیف این اصطلاحات، درست و غلط یا مقادیر عدد صحیح از 1 (درست) و 0 (نادرست) استفاده می شود. با ترکیبی از این مقادیر، هرچند باور نکردنی آن ممکن است صدق کند، کار پیچیده ترین و مقیاس بزرگترین سیستم ها وابسته است. تمام کد هایی که روی رایانه یا هر دستگاه دیجیتالی اجرا می شود، به صورت پویا به یک دنباله از آنها و صفرها تبدیل می شود - یک کد جهانی است که می تواند توسط هر پردازنده پردازش شود.

انواع عملیات منطقی

همانطور که قبلا گفته شد، در جبر بولی کلاسیک 2 نوع توابع وجود دارد. عملیات منطقی اساسی در نوع داده های باینری، اقداماتی هستند که بر روی بیانیه خود تاثیر می گذارند (عملیات غیر عادی و یا تک تک). این شامل عملیاتی است که اظهارات جدید بر اساس مقادیر موجود (عملیات باینری یا باینری) تولید می کند. منظور از عملیات منطقی همانند هر محاسبات ریاضی است: از چپ به راست، با براکت در ذهن.

ساده ترین و یکی از معروف ترین توابع منطق بول، تابع نفی است. این ساده ترین عملیات منطقی، مقدار متضاد عملگر ورودی است. در الکترونیک، این عمل گاهی اوقات inversion نامیده می شود. به عنوان مثال، اگر شما گزاره "حقیقت" را معکوس کنید، پس نتیجه "دروغ" است. و بالعکس - نفی معنای "دروغ" ارزش "حقیقت" را به همراه خواهد داشت. چنین عمل منطقی در برنامه نویسی اغلب برای الگوریتم های شاخه ای استفاده می شود و اجرای «انتخاب» مجموعه دستورالعمل بعدی بر مبنای نتایج در حال حاضر موجود یا شرایط تغییر می کند.

عملیات دودویی

در برنامه نویسی و علوم رایانه، یک مجموعه محدود از عملیات باینری (باینری) استفاده می شود. آنها نام خود را از کلمه لات لات بی بدست آورده اند، به معنی "دو"، و نوعی از تابع هستند که دو ورودی را می گیرد و یک مقدار جدید را به عنوان یک نتیجه به ارمغان می آورد. جداول حقیقی برای توصیف تمام توابع جبر بولی استفاده می شود.

آنها برای چه هستند؟

این سیستم برای شمار مشخصی از اپراتورهای ورودی کامپایل شده و تمامی مقادیر حاصل را که عملیات منطقی داده شده را می توان با مجموعه ای مشخص از پارامترهای ورودی بازگرداند، توصیف می کند.

توابع اغلب مورد استفاده در علوم رایانه و علوم کامپیوتری عبارتند از عملیات افزودن منطقی (disjunction) و ضرب منطقی (conjunction).

پیوند

عملیات منطقی "AND" تابع انتخاب کوچکترین از operand های ورودی دو یا n است. در ورودی، این تابع می تواند دو (تابع باینری)، سه مقدار (سه گانه) و یا تعداد نامحدود operands (عملیات n-ary) داشته باشد. هنگام محاسبه نتیجه یک تابع، آن کوچکترین مقدار ورودی ارائه می شود.

آنالوگ در جبر معمولی، تابع ضرب است. بنابراین، عمل پیوند اغلب به معنای ضرب منطقی است. هنگام نوشتن یک تابع، علامت یا نماد ضرب (نقطه) یا یک علامت است. اگر یک جدول حقیقی برای این تابع ایجاد کنید، خواهید دید که تابع مقدار "true" یا 1 را می گیرد، تنها اگر تمام operands ورودی درست باشد. اگر حداقل یکی از پارامترهای ورودی صفر باشد یا مقدار "false" باشد، نتیجه عملکرد نیز "نادرست" خواهد بود.

این نشان دهنده مشابهی با ضرب حساب است: ضرب هر عدد و مجموعه ای از اعداد توسط 0 همیشه به عنوان یک نتیجه 0 بازگشت. این عملیات منطقی متناوب است: ترتیبی که در آن پارامترهای ورودی دریافت می شود، نتیجه نهایی محاسبات را به هیچ وجه تحت تاثیر قرار نمی دهد.

یکی دیگر از ویژگی های این تابع، وابستگی یا ترکیبی است. این ویژگی به شما اجازه می دهد هنگام محاسبه یک توالی از عملیات باینری دستورالعمل محاسبه را نادیده بگیرید. بنابراین، برای 3 یا بیشتر عملیات متوالی از ضرب منطقی، نیازی به وارد کردن پرانتز نیست. در برنامه نویسی، این تابع اغلب مورد استفاده قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که دستورات خاص تنها زمانی اجرا می شوند که مجموعه ای از شرایط خاصی برآورده شود.

اختلال

عملیات منطقی "OR" شکل یک تابع بولی است که یک آنالوگ از جبری است. نامهای دیگر این تابع علاوه بر منطق، disjunction هستند. به همان شیوه عمل ضرب منطقی، disjunction می تواند باینری باشد (محاسبه ارزش بر اساس دو استدلال)، سه جانبه یا n-ary.

جدول حقیقی برای یک عمل منطقی داده شده نوعی جایگزینی برای یک پیوند است. عملیات منطقی "OR" حداکثر نتیجه را در میان استدلال های داده شده محاسبه می کند. اختلاف مقدار "false" یا 0 را می گیرد، تنها اگر تمام پارامترهای ورودی با مقادیر 0 ("false") می آیند. در هر مورد دیگر، خروجی یک مقدار "درست" یا 1. برای ضبط این تابع، علامت ریاضی اضافه ("plus") یا دو باند عمودی بیشتر استفاده می شود. گزینه دوم در اکثر زبان های برنامه نویسی رایج است و ترجیح داده می شود، زیرا به شما اجازه می دهد تا عملیات منطقی را از حساب واقعی جدا کنید.

خواص مشترک عملیات منطقی

عملیات منطقی پایه، بجای آن یکنواخت، دوتایی، سه زبانه یا سایر توابع، به قوانین و خصوصیات خاصی که رفتار آنها را توصیف می کند، تحت پوشش قرار می گیرند. یکی از خواص بنیادین که توابع منطقی فوق به آن تعلق دارند، تعویض است.

این ویژگی تضمین می کند که مقدار تابع از تغییر مکان مکان ها تغییر نمی کند. تمام عملیات این ویژگی را ندارند. بر خلاف اتصال و disunction، که نیازهای تعاملی را برآورده می کند، تابع ضرب ماتریس چنین نیست، و جایگزینی عوامل در این عملیات باعث تغییر در نتیجه و همچنین exponentiation خواهد شد.

یک جنبه اضافی

یکی دیگر از ویژگی های مهم، که اغلب در الکترونیک و مدار، مورد استفاده قرار می گیرد، وابستگی جفت عملیات منطقی به قوانین مورگان است.

این قوانین جفت عملیات منطقی را با استفاده از تابع نفی منطقی متصل می کنند، یعنی آنها اجازه می دهند که یک عملیات منطقی با کمک دیگری بیان شود. به عنوان مثال، عملکرد لغو یک پیوستگی را می توان با اختلال در نفی اعداد فرد بیان کرد. با کمک این قوانین، عملیات منطقی "AND"، "OR" می تواند به دو صورت بیان شده و با حداقل هزینه های سخت افزاری اجرا شود. این ویژگی در مدار بسیار مفید است، زیرا صرفه جویی در منابع در محاسبه و تشکیل میکرو مدار.