Operasi logik. Operasi logik asas

sains komputer sebagai sains pengumpulan teknik, menyusun dan memproses pelbagai data mula berkembang pada pertengahan abad kedua puluh. Walaupun sesetengah ahli sejarah percaya bahawa permulaan pembentukan sains komputer telah dibentangkan di dalam abad ke-17, dengan ciptaan kalkulator mekanikal yang pertama, majoriti mengaitkannya dengan usia yang lebih maju teknologi komputer. Dalam 40-an abad ke-20, dengan munculnya komputer pertama, sains komputer telah menerima nafas baru kepada pembangunan.

Subjek kajian Informatics

Ia adalah dengan kemunculan komputer pertama telah menjadi perlu untuk membangunkan kaedah baru sistematisasi, pengiraan dan pemprosesan set data yang besar, serta dalam pembangunan algoritma yang akan membolehkan potensi penuh komputer baru. Informatics menerima status disiplin saintifik bebas, dan berpindah keluar dari satah pengiraan matematik untuk mengkaji pengiraan secara umum.

Semua sains komputer moden adalah berdasarkan kepada operasi logik. Mereka boleh dipanggil komponen asas. Dalam pengaturcaraan, sistem komputer konsep operasi logik - ia adalah satu tindakan, yang dihasilkan selepas melakukan konsep baru atau nilai dibentuk berdasarkan konsep yang sedia ada. A set tindakan itu boleh berbeza-beza bergantung pada unsur pemproses untuk melaksanakan arahan. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa operasi yang biasa kepada hampir semua sistem yang sedia ada. operasi ini, yang bekerja dengan kandungan nilai-nilai diri mereka sendiri, seperti penafian, atau orang-orang yang mengubah konsep pencirian kuantitatif - tambah, tolak, darab, bahagi.

Operan operasi logik

Kerana logik algebra yang bermakna kerja pada tanggapan abstrak, maka sebagai operan semua operasi logik adalah jenis data umum. unsur-unsur klasik, kerja-kerja dengan penyata algebra adalah kenyataan, palsu atau benar. Elektronik dan pengaturcaraan untuk penerangan istilah ini digunakan pembolehubah Boolean nilai benar dan palsu atau integer 1 (benar) dan 0 (palsu). Kepada gabungan nilai-nilai ini, sebagai luar biasa kerana ia mungkin berbunyi, kerja terikat sistem yang paling kompleks dan besar-besaran. Semua kod program yang dilaksanakan pada komputer atau peranti digital dinamik diterjemahkan ke dalam urutan satu dan sifar - kod universal yang boleh diproses oleh mana-mana pemprosesan.

Jenis operasi logik

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, pada klasik algebra Boolean , terdapat 2 jenis fungsi. Operasi logik utama pada jenis data binari - adalah tindakan yang melibatkan kenyataan itu sendiri (unari, atau tunggal, operasi). Ini juga merupakan operasi yang menjana pernyataan yang baru berdasarkan nilai-nilai yang sedia ada (operasi binari, atau berkembar). Perintah operasi logik adalah sama seperti apabila melakukan sebarang pengiraan matematik dari kiri ke kanan, memandangkan kurungan.

Yang paling mudah dan salah satu fungsi yang paling terkenal fungsi logik Boolean adalah penafian. Ini operasi logik yang mudah adalah satu nilai yang bertentangan dengan operan input. Dalam elektronik, tindakan ini kadang-kadang dipanggil penyongsangan yang. Sebagai contoh, jika anda terbalikkan dalil "kebenaran", hasilnya adalah "palsu". Dan sebaliknya - penafian nilai "false" akan menyebabkan nilai "benar". pengaturcaraan operasi logik ini sering digunakan untuk cawangan algoritma dan pelaksanaan "pilihan" satu set berikutnya arahan berdasarkan keputusan yang sedia ada atau keadaan berubah.

operasi binari

Dalam pengaturcaraan komputer dan menggunakan satu set terhad binari (binary) operasi. Mereka mendapat nama mereka dari bi perkataan Latin, yang bermaksud "dua", dan adalah jenis fungsi yang mengambil dua hujah input dan mengembalikan hasil dalam satu nilai baru. Untuk perihal semua fungsi algebra Boolean menggunakan jadual kebenaran.

Apa yang mereka perlukan

Sistem ini dibuat untuk jumlah tertentu operan input dan menerangkan semua nilai yang terhasil, yang boleh mengembalikan operasi logik yang telah ditetapkan di berkata menetapkan parameter input.

Fungsi yang paling kerap digunakan dalam teknologi komputer dan komputer adalah tambahan logik (Pemisahan) dan pendaraban logik (konjungsi).

bersempena

Operasi logik "DAN" - adalah fungsi pilihan yang kurang daripada dua atau n input operan. Ketika memasuki fungsi ini boleh mempunyai dua (fungsi binari), ketiga-tiga nilai (pertigaan), atau nombor yang tidak terhad operan (operasi n-ary). Apabila mengira hasil daripada majlis itu ia akan menjadi yang paling kecil daripada nilai input yang dibekalkan.

Analog dalam algebra biasa adalah fungsi pendaraban. Oleh itu, operasi bersama yang sering dirujuk sebagai pendaraban logik. Apabila tanda perbuatan rakaman fungsi atau tanda darab (titik) atau ampersand yang. Jika kita membuat jadual kebenaran untuk fungsi ini, ia akan dilihat bahawa fungsi ditetapkan kepada "benar" atau 1, hanya dengan kebenaran semua operan input. Jika sekurang-kurangnya salah satu parameter input adalah sifar, atau nilai "palsu", hasil daripada fungsi ini juga akan "palsu".

Ini menggambarkan analogi dengan aritmetik pendaraban: perkalian, dan apa-apa bilangan set nombor kepada 0 hasilnya sentiasa kembali 0. Ini operasi logik adalah kalis tukar tertib: perintah itu di mana ia menerima parameter input tidak akan menjejaskan keputusan akhir pengiraan.

Satu lagi ciri fungsi ini adalah Kesekutuan, atau Kesekutuan. Hartanah ini membenarkan pengiraan urutan binari operasi tidak mengambil kira perintah penilaian. Oleh itu, untuk 3 atau lebih operasi pendaraban logik berturut-turut tidak perlu untuk mengambil kira kurungan. Dalam pengaturcaraan, fungsi ini sering digunakan untuk memastikan bahawa arahan tertentu dilaksanakan hanya jika agregat syarat-syarat tertentu.

Pemisahan

Operasi logik "ATAU" - bentuk fungsi Boolean, yang adalah sama dengan penambahan algebra. Nama lain untuk fungsi ini - tambahan logik, Pemisahan itu. Begitu juga, sebagai operasi pendaraban logik, Pemisahan mungkin binari (untuk mengira nilai berdasarkan kepada dua hujah), pertigaan atau n-ary.

Jadual kebenaran untuk operasi logik ini adalah sejenis alternatif kepada penggabungan. Operasi logik "ATAU" mengira hasil yang terbaik di kalangan hujah-hujah yang dibekalkan. Pemisahan menerima nilai pengeluaran "palsu", atau 0 hanya apabila semua parameter input yang diterima dengan nilai-nilai 0 ( "false"). Dalam apa-apa hal lain output yang diperoleh dengan nilai "benar", atau 1. Untuk merakam fungsi ini adalah yang paling sering digunakan tanda matematik tambahan ( "plus") atau dua jalur menegak. Varian kedua adalah meluas dalam kebanyakan bahasa pengaturcaraan dan digemari kerana ia membolehkan anda untuk dengan jelas memisahkan operasi logik aritmetik.

Sifat-sifat umum operasi logik

operasi logik asas, sama ada ia adalah unari, perduaan, pertigaan atau fungsi lain, adalah tertakluk kepada peraturan tertentu dan sifat-sifat yang menerangkan tingkah laku mereka. Satu sifat asas seperti dirasuk fungsi logik atas diterangkan adalah kalis tukar tertib.

Ciri ini memastikan bahawa fungsi atur yang meletakkan nilai operan tidak berubah. Tidak semua pengendali mempunyai hartanah ini. Tidak seperti konjungsi dan Pemisahan yang memuaskan kehendak commutativity, fungsi matriks pendaraban tidak, dan penyusunan semula satu faktor dalam operasi ini akan melibatkan hasil daripada perubahan itu, serta pengeksponenan.

Satu aspek lagi

Satu lagi ciri penting, yang sering digunakan dalam elektronik dan litar, adalah penaklukan pasang operasi logik undang-undang De Morgan.

Undang-undang ini mengikat pasangan operasi logik menggunakan fungsi penafian logik, yang digunakan untuk menyatakan operasi logik menggunakan lain. Sebagai contoh, fungsi sempena penafian boleh dinyatakan oleh negations Pemisahan operan berasingan. Undang-undang ini operasi logik "AND", "OR" dan vzaimovyrazheny boleh dilaksanakan dengan kos perkakasan yang minimum. Ciri ini amat berguna dalam reka bentuk litar, kerana ia membolehkan anda untuk menjimatkan sumber dalam pengiraan dan pembentukan cip.