ОСНОВЫ ЛОГИКИ(Алгебра логики или алгебра высказываний презентация

Содержание

ЛОГИКА НАУКА О ФОРМАХ И СПОСОБАХ МЫШЛЕНИЯ Угринович 10-11 Стр.123

Слайд 1ОСНОВЫ ЛОГИКИ (Алгебра логики или алгебра высказываний
Угринович 10-11 Стр.123
Практические задания Семакин 7-9

стр.45

Слайд 2ЛОГИКА
НАУКА О ФОРМАХ И СПОСОБАХ МЫШЛЕНИЯ

Угринович 10-11 Стр.123


Слайд 42 этап – математическая логика
Немецкий ученый и

философ Лейбниц(1642 -1716), предпринял попытку логических вычислений.

Слайд 5Джордж Буль – создатель алгебры логики
Джордж Буль – английский математик-самоучка
(1815-1864г)
Джордж

Буль по праву считается отцом математической логики. Его именем назван раздел математической логики – булева алгебра.


Слайд 6Джордж Буль – создатель алгебры логики
Буль изобрел своеобразную алгебру - систему

обозначений и правил, применимую ко всевозможным объектам, от чисел до предложений.
Пользуясь этой системой, он мог закодировать высказывания (утверждения, истинность или ложность которых требовалось доказать) с помощью символов своего языка, а затем манипулировать ими, подобно тому как в математике манипулируют числами. Основными операциями булевой алгебры являются конъюнкция (И), дизъюнкция (ИЛИ), отрицание (НЕ).

Слайд 7Применение алгебры логики для разработки ЭВМ
Через некоторое время стало понятно, что

система Буля хорошо подходит для описания электрических переключателей схем. Ток в цепи может либо протекать, либо отсутствовать, подобно тому как утверждение может быть либо истинным, либо ложным.
А еще несколько десятилетий спустя, уже в ХХ столетии, ученые объединили созданный Джорджем Булем математический аппарат с двоичной системой счисления, заложив тем самым основы для разработки цифрового электронного компьютера.



Слайд 8Клод Шеннон связал алгебру логики с работой компьютера
Клод Шеннон
(1916-2001г) –
американский

математик
В 1936 году выпускник Мичиганского университета Клод Шеннон, которому был тогда 21 год, сумел ликвидировать разрыв между алгебраической теорией логики и ее практическим приложением

Слайд 9Клод Шеннон связал алгебру логики с работой компьютера
Шеннон, имея два диплома

бакалавра - по электротехнике и по математике, выполнял обязанности оператора на неуклюжем механическом вычислительном устройстве под названием "дифференциальный анализатор"
Постепенно у Шеннона стали вырисовываться контуры устройства компьютера. Если построить электрические цепи в соответствии с принципами булевой алгебры, то они могли бы выражать логические отношения, определять истинность утверждений, а также выполнять сложные вычисления.

Слайд 10Клод Шеннон связал алгебру логики с работой компьютера
Электрические схемы, очевидно, были

бы гораздо удобнее шестеренок и валиков, щедро смазанных машинным маслом у "дифференциального анализатора".
Свои идеи относительно связи между двоичным исчислением, булевой алгеброй и электрическими схемами Шеннон развил в докторской диссертации, опубликованной в 1938 году.

Слайд 11Джон фон Нейман – создатель первой ЭВМ
Джон фон Нейман – американский

математик
1903-1957

Слайд 12Удивительные способности Неймана
Джон фон Нейман родился в 1903 году в семье

будапештского банкира и уже в восьмилетнем возрасте владел не только несколькими иностранными языками, но также знал основы высшей математики.
Он обладал феноменальной памятью и помнил все, что когда-либо слышал, видел или читал, мог дословно цитировать по памяти большие фрагменты книг, которые читал несколько лет назад.

Слайд 13Появление первых ЭВМ
В 1944 году фон Нейман был направлен в качестве

консультанта по математическим вопросам в группу разработчиков первой ЭВМ ENIAC.
После окончания строительства ENIAC фон Нейман опубликовал отчет "Предварительное обсуждение логической конструкции электронной вычислительной машины". Этот отчет стал исходным пунктом в конструировании новых машин.
Сам Нейман занялся разработкой собственной версии вычислительной машины, которую назвал машиной с памятью с прямой адресацией - IAS (Immediate Address Storage).

Слайд 14Открытие фон Неймана
Уже во время работ над ENIAC фон Нейман понял,

что создание компьютеров с большим количеством переключателей и проводов, которые реализуют тот или иной алгоритм, очень долго и утомительно.
И он понял: в памяти машины должны быть не только данные, которые обрабатываются в ходе работы, но также и сама программа.
Таким образом, его фундаментальным открытием в области вычислительной техники стала мысль, которая сегодня кажется нам такой естественной: в ходе работы компьютера и программа и обрабатываемые ею данные должны находиться в одном пространстве оперативной памяти.

Слайд 15Применение принципов алгебры логики для создания новой ЭВМ
В ходе строительства ENIAC

Нейман пришел к выводу, что десятичная арифметика, реализуемая в ENIAC, очень неэффективна.
Для каждого десятичного разряда были отведены 10 ламп, и в любой момент времени горела только одна (скажем, если горит седьмая лампа, то в разряде стоит 7, если девятая - 9 и т. д.). В своей машине десятичную арифметику Нейман заменил двоичной.

Слайд 16«Фон-неймановская» машина
Все современные компьютеры в главных чертах повторяют архитектуру IAS (вычислительной

машины, сконструированной фон Нейманом), которая в специальной литературе сегодня так и именуется - "архитектура фон Неймана", или "фон-неймановская машина".
Машина фон Неймана состояла из пяти основных узлов: памяти, арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления и устройств ввода-вывода (в современных микропроцессорах АЛУ и устройство управления объединены в одном корпусе).

Слайд 17ВЫСКАЗЫВАНИЕ (суждение, утверждение)
повествовательное предложение, о котором можно однозначно сказать, что оно

истинно или ложно
(Пример: Париж – столица Франции)


Угринович 10-11 Стр.123


Слайд 18АЛГЕБРА ЛОГИКИ (высказываний)
наука об операциях над высказываниями


Слайд 20Понятия алгебры логики:
Логическая переменная – это простое высказывание, содержащее только одну

мысль
Обозначение: латинская буква (А, В, Х …)
Значение: ИСТИНА (1) или ЛОЖЬ (0)
Логическая функция (или формула или логическое выражение)– это составное высказывание, которое содержит несколько простых высказываний, соединенных между собой с помощью логических операций
Обозначение: F
Логические операции – логическое действие (логическое умножение – коньюнкция, логическое сложение – дизъюнкция, отрицание – инверсия, следование – импликация, равенство – эквивалентность)

Угринович 10-11 Стр.125


Слайд 21
Объясните, почему следующие предложения не являются высказываниями:
а) Уходя гасите свет.
б) Какого цвета этот

дом?
в) Посмотрите в окно.
2. Придумай 2 высказывания
3. Придумай сложное высказывание с союзом И

Слайд 22Базовые логические операции
Угринович 10-11 Стр.126-129


Слайд 23Таблица истинности
таблица определяющая значение сложного высказывания при всех возможных значениях простых

высказываний



Слайд 24Таблица истинности для конъюнкции (умножение)
Вывод:
Результат будет истинным тогда и только

тогда, когда

оба исходных высказывания истинны


Слайд 25Таблица истинности для дизъюнкции (сложение)
Вывод:
Результат будет ложным тогда и только

тогда,

когда оба исходных высказывания ложны, и истинным

во всех остальных случаях


Слайд 26Таблица истинности для инверсии (отрицание)
Вывод:
Результат будет ложным, если
исходное высказывание истинно,

и наоборот.


Слайд 27Таблица истинности для импликации (следование)
Вывод:
Результат будет ложным тогда и только

тогда,

когда из истинного основания (А) следует ложное следствие (В)


Слайд 28Таблица истинности для эквивалентности (равенство)
Вывод:
Результат будет истинным тогда и только

тогда,

когда оба высказывания одновременно либо ложны, либо истинны


Слайд 29Если составное высказывание (логическую функцию) выразить в виде формулы, в которую

войдут логические переменные и знаки логических операций, то получится
ЛОГИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ

истина ложь




Слайд 30Порядок выполнения логических операций:
Действия в скобках
Инверсия (отрицание ¬)
Конъюнкция (умножение И ∧)
Дизъюнкция

(сложение ИЛИ ∨)
Импликация (следование →)
Эквивалентность (равенство ≡)

Слайд 31Решение задач Семакин ч.2,стр. 47
8 Мая
Повторяем


Слайд 32Таблица истинности для конъюнкции (умножение)
Вывод:
Результат будет истинным тогда и только

тогда, когда

оба исходных высказывания истинны


Слайд 33Таблица истинности для дизъюнкции (сложение)
Вывод:
Результат будет ложным тогда и только

тогда,

когда оба исходных высказывания ложны, и истинным

во всех остальных случаях


Слайд 34Таблица истинности для инверсии (отрицание)
Вывод:
Результат будет ложным, если
исходное высказывание истинно,

и наоборот.


Слайд 35Таблица истинности для импликации (следование)
Вывод:
Результат будет ложным тогда и только

тогда,

когда из истинного основания (А) следует ложное следствие (В)


Слайд 36Таблица истинности для эквивалентности (равенство)
Вывод:
Результат будет истинным тогда и только

тогда,

когда оба высказывания одновременно либо ложны, либо истинны


Слайд 37Импликация (Следование)
когда из истины следует ложь
Вывод:
Результат будет ложным тогда и

только тогда,

Пример


Слайд 38Логическая операция ИМЛИКАЦИЯ
4. Операция, выражаемая связками “ЕСЛИ ..., ТО”, “ИЗ ...

СЛЕДУЕТ”, “... ВЛЕЧЕТ ...”, называется импликацией (лат. implico — тесно связаны) и обозначается знаком ®. Высказывание А ® В ложно тогда и только тогда, когда А истинно, а В — ложно. Каким же образом импликация связывает два элементарных высказывания?
Покажем это на примере высказываний: “данный четырёхугольник — квадрат” (А) и “около данного четырёхугольника можно описать окружность” (В). Рассмотрим составное высказывание А ® В, понимаемое как “если данный четырёхугольник квадрат, то около него можно описать окружность”. Есть три варианта, когда высказывание А ®В истинно:
А истинно и В истинно, то есть
данный четырёхугольник квадрат, и около него можно описать окружность;
А ложно и В истинно, то есть
данный четырёхугольник не является квадратом, но около него можно описать окружность (разумеется, это справедливо не для всякого четырёхугольника);
A ложно и B ложно, то есть
данный четырёхугольник не является квадратом, и около него нельзя описать окружность.
Ложен только один вариант: А истинно и В ложно, то есть
данный четырёхугольник является квадратом, но около него нельзя описать окружность.


Слайд 39Вопрос 1
1)Операция, соответствующая связке “ИЛИ” называется…………..
2)Обозначается……
3)Истинна тогда……


Слайд 40Вопрос 2
1)Операция, соответствующая союзу “И” называется…………..
2)Обозначается……
3)Истинна тогда……


Слайд 41Вопрос 3
1)Операция, соответствующая связкам “ЕСЛИ ..., ТО”, “ИЗ ... СЛЕДУЕТ”, “...

ВЛЕЧЕТ ...”, называется…………..
2)Обозначается……
3)Ложь тогда……

Слайд 42Вопрос 4
1)Операция, соответствующая связкам “тогда и только тогда”, "необходимо и достаточно”,

“... равносильно ...”, называется…………..
2)Обозначается……
3)Истинна тогда……

Слайд 43№6_1 Обозначьте простые высказывания логическими переменными А и В и запишите

логическую операцию

Марина старше Светы. И Оля старше Светы

А= “Марина старше Светы; В= Оля старше Светы”
А И В А^B – это конъюнкция


Слайд 442. Половина класса изучает английский язык или немецкий

А= “Одна половина класса

изучает английский язык”
В= “Вторая половина – немецкий”
А ИЛИ В А+B – это дизъюнкция

№6_2 Обозначьте простые высказывания логическими переменными А и В и запишите логическую операцию


Слайд 45№6_3 Обозначьте простые высказывания логическими переменными А и В и запишите

логическую операцию

3. В кабинете есть учебники. В кабинете есть справочники.

А= “В кабинете есть учебники”
В= “В кабинете есть справочники”
А И В А*B – это конъюнкция


Слайд 46№6_4 Обозначьте простые высказывания логическими переменными А и В и запишите

логическую операцию

4. Слова в этом предложении начинаются на букву Ч. Слова в этом предложении начинаются на букву А.

А= “Слова в этом предложении начинаются на букву Ч”
В= “Слова в этом предложении начинаются на букву А”
А ИЛИ В А+B – это дизъюнкция


Слайд 47№6_5 Обозначьте простые высказывания логическими переменными А и В и запишите

логическую операцию

3. Часть туристов любит чай. Остальные туристы любят молоко

А= “Часть туристов любит чай”
В= “Остальные туристы любят молоко”
А И В А*B – это конъюнкция


Слайд 48№6_6 Обозначьте простые высказывания логическими переменными А и В и запишите

логическую операцию

3. Синий кубик меньше красного. Синий кубик меньше зеленого

А= “Синий кубик меньше красного”
В= “Синий кубик меньше зеленого”
А И В А*B – это конъюнкция


Слайд 49№6_7 Обозначьте простые высказывания логическими переменными А и В и запишите

логическую операцию

3. Х=3, Х>2

А= “Х=3”.
В= “Х>2”
А И В А*B – это конъюнкция


Слайд 50Построение таблиц истинности
Для решения логического выражения необходимо построить таблицу истинности. Это

таблица, в которой по действиям показано, какие значения принимает логическое выражение при всех возможных наборах значений логических переменных.

Слайд 51Порядок выполнения логических операций:
Действия в скобках
Инверсия (отрицание ¬)
Конъюнкция (умножение И ∧)
Дизъюнкция

(сложение ИЛИ ∨)
Импликация (следование →)
Эквивалентность (равенство ≡)

Слайд 52Правила построения таблиц истинности
Установить последовательность выполнения логических операций
Найти количество строк в

таблице (по формуле 2^n, где n – количество переменных
Найти количество столбцов = кол-во переменных + количество операций (действий)
Построить таблицу, указывая названия столбцов и возможные наборы значений исходных логических переменных
Заполнить таблицу по столбцам

Слайд 54Доказать истинность высказывания


Слайд 55Построение таблицы истинности с помощью логических функций в Excel
Используются логические функции

И ИЛИ НЕ и ЕСЛИ

ЗАДАНИЕ
1. Постройте таблицы истинности для дизъюнкции, отрицания.
2. Постройте таблицу истинности для функции


Слайд 56Решение задач Задача №1
Это составное высказывание состоит из простых высказываний:
А =

«Петя поедет в деревню»
В = «Будет хорошая погода»
С = «Он пойдет на рыбалку»
Записываем высказывание в виде логического выражения, учитывая порядок действий
F = A ^ (B → C)

Записать в виде логического выражения следующее высказывание: «Летом Петя поедет в деревню и, если будет хорошая погода, то он пойдет на рыбалку»


Слайд 57Задача №2
Записать логическое выражение, которое принимает значение true при выполнении указанных

условий и значение false — в противном случае:
каждое из чисел А и В больше 500;

хотя бы одно из трех целых чисел делится на 5;

каждое из трех заданных целых чисел делится на 3 и оканчивается нулем.

A>500 и B>500

АvBvC

A&B&C


Слайд 58Задача №3
Записать логическое выражение для фразы:
Если для солнечной погоды необходимо

отсутствие дождя, то для того, чтобы пошел дождь, достаточно, чтобы погода была пасмурной и безветренной.

(С→¬Д) →(П&¬В→Д)


Слайд 59Задача №4
Вычислить значения логического выражения, если х и у —натуральные числа:


(1/х>х) and not(1+x2>0) or (132<13.2 *10) or ((х2 -2 * х + 1) < 0)


Ложь


Слайд 60Задача №5
Доказать истинность высказывания
Высказывание истинно, так как истинно исходное выражения

при любых значениях логических переменных X и Y

Слайд 61Задача №6
Докажите равносильность логических выражений
(Отрицание дизъюнкции = конъюнкции отрицаний – правило

Моргана)

Логические выражения равносильны, так как в таблице истинности значения в последних столбцах совпадают


Слайд 62Задания из ЕГЭ
Ответы A9 ->2; A10->1; A11->4


Слайд 63Задания из ЕГЭ
Ответы 2)
Для какого слова истинно высказывание ¬ (Первая буква слова

согласная –> (Вторая буква слова гласная \/ Последняя буква слова гласная))
   1) ГОРЕ   2) ПРИВЕТ   3) КРЕСЛО   4) ЗАКОН


Слайд 64Задания из ЕГЭ
Ответы 3)
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

Слайд 65Задания из ЕГЭ
Ответы Решение: Используя правило де Моргана единственный ответ 4).
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



Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика