Logické hodnoty operace výrazu. Základy logiky. Otázky a úkoly

1. Logické veličiny, operace, výrazy. Logické výrazy jako podmínky ve větvících a cyklických algoritmech.

Abyste porozuměli práci větvících a cyklických algoritmů, zvažte koncept logického výrazu.

V některých případech by výběr akce v programu měl záviset na tom, jak spolu hodnoty některých proměnných souvisí.

Například výpočet kořenů kvadratické rovnice se provádí odlišně v závislosti na diskriminantu (přemýšlejte o matematice).

V důsledku porovnání hodnot dvou výrazů jsou možné dvě možné odpovědi: srovnání skutečný nebo Nepravdivé?

Například:

2+3 > 3+1 - ano (pravda)

0 < -5 - нет (ложно)

Výrazy tohoto typu budeme nazývat logické výrazy.

Logický výraz se stejně jako matematický výraz provede (vyhodnotí), ale výsledkem není číslo, ale logická hodnota: pravda nebo nepravda. Logická hodnota- to je vždy odpověď na otázku, zda je daný výrok pravdivý.

Známe šest srovnávacích operací:

Pomocí těchto operací budeme skládat logické výrazy. Navíc výrazy nemusí nutně obsahovat pouze konstanty, ale také proměnné.

Jak se provádějí relační operace pro číselné veličiny, je jasné z matematiky. Jak se porovnávají symbolické veličiny? Vztah "rovná se" platí pro dvě symbolické veličiny, pokud jsou jejich délky stejné a všechny odpovídající symboly jsou stejné. Vezměte prosím na vědomí, že mezera je také symbol.

Symbolické veličiny lze porovnávat i ve vztazích >,<, >=, <=. Здесь упорядоченность слов (последовательности символов) определяется по алфавитному принципу.

"kočka" = "kočka"

"kočka"< «лис»

"kočka" > "dům"

Výraz skládající se z jedné logické hodnoty nebo jednoho vztahu budeme nazývat jednoduchým logickým výrazem.

Často se vyskytují problémy, ve kterých se nepoužívají jednotlivé podmínky, ale soubor vzájemně propojených podmínek (relací). Například v obchodě si musíte vybrat boty, jejichž velikost je r = 45, barva barva = bílá, cena cena ne více než 400 rublů.

Jiný příklad: jeden školák zjistil, že si může koupit čokoládovou tyčinku, pokud stojí 3 rubly. nebo 3 rub. 50 kop.

V prvním příkladu máme co do činění se třemi vztahy spojenými spojkou „a“ a částicí „ne“ ve druhém příkladu se zabýváme dvěma vztahy spojenými spojkou „nebo“. Takové podmínky budeme nazývat kompozitní a pro jejich označení v algoritmu budeme souhlasit s použitím spojek " A", "nebo", "Ne“, což budeme považovat za znaky logických operací, které umožňují vytvářet složené z jednoduchých podmínek, stejně jako lze vytvářet algebraické výrazy z jednoduchých proměnných a konstant pomocí znamének +, - atd.

Takže podmínky našich příkladů v algoritmu mohou vypadat takto:

První:(r = 45) A(barva = bílá) A (Ne(cena >400))

druhý:(cena = 3) nebo(cena = 3,5)

Výraz obsahující logické operace budeme nazývat komplexní logický výraz.

Sloučení dvou (nebo více) příkazů do jednoho pomocí spojky „a“ ​​se nazývá operace logické násobení nebo spojení .

Výsledkem logického násobení (konjunkce) je pravda, pokud jsou pravdivé všechny logické výrazy.

Spojení dvou (nebo více) příkazů pomocí spojky „nebo“ se nazývá operace logické doplnění nebo disjunkce .

V důsledku logického sčítání (disjunkce) je pravda získána, pokud je pravdivý alespoň jeden logický výraz.

Připojení částice „ne“ k příkazu se nazývá operace logická negace nebo inverze .

Negace obrátí hodnotu logické hodnoty: Ne pravda = nepravda; Ne nepravda = pravda.

Pokud je ve složitém logickém výrazu více logických operací, pak vyvstává otázka, v jakém pořadí je počítač provede. V sestupném pořadí priority jsou logické operace uspořádány v následujícím pořadí:

    negace ( Ne);

    spojení ( A);

    disjunkce ( nebo).

V booleovských výrazech můžete použít závorky. Stejně jako v matematických vzorcích ovlivňují závorky posloupnost operací. Pokud nejsou žádné závorky, operace se provádějí v pořadí priority.

Příklad. Nechť a, b, c jsou logické hodnoty, které mají následující význam: a = pravda, b = nepravda, c = pravda. Je nutné určit výsledky výpočtu následujících logických výrazů:

    A A b

    A nebo b

    Ne A nebo b

    A A b nebo C

    A nebo b A C

    Ne A nebo b A C

    (A nebo b) A(S nebo b)

    Ne(A nebo b) A(S nebo b)

    Ne(A A b A C)

V důsledku toho dostaneme:

Příklad. Vytvořte algoritmus pro výpočet:

Algoritmus Vypočítejte x

Start
vstup(a,c)
jestliže (4*a – c >=0) a (a<>0) pak
Start
x:= kořen(4*a – c)/(2*a)
výstup (x)
konec
v opačném případě
závěr („žádné řešení“)
konec

Počítač nejprve zkontroluje stav (4*a - c >=0) a (a<>0) a pokud se ukáže, že je to pravda, vypočítejte x, jinak se zobrazí zpráva „žádné řešení“.

Příklad. Vytvořte algoritmus pro výpočet součtu všech čísel od 1 do n.

Algoritmus Výpočet součtu čísel
proměnné a, c, x - reálné
Start
vstup(n)
x:= 1
ahoj x Start
s:= s + x
x:= x +1
konec
výstup(y)
konec

Pokud podmínka x

Sestavil: Antonova E.P. 2008

Snímek 2

Logické hodnoty

Logické veličiny: pojmy vyjádřené slovy: PRAVDA, NEPRAVDA (pravda, nepravda). V důsledku toho je pravdivost tvrzení vyjádřena logickými veličinami. Logická konstanta: TRUE nebo FALSE Logická proměnná: symbolicky určená logická hodnota. Pokud jsou A, B, X, Y atd. proměnné logické hodnoty, znamená to, že mohou mít pouze hodnoty TRUE nebo FALSE. Logický výraz je jednoduchý nebo složitý výrok. Složitý příkaz je konstruován z jednoduchých pomocí logických operací (spojení).

Snímek 3

Logické operace. Spojení

Konjunkce (logické násobení). V ruštině se vyjadřuje spojkou I. V matematické logice se používají znaménka & nebo /\. Konjunkce je dvoumístná operace; zapsaný ve tvaru: A /\ B. Hodnota takového výrazu bude FALSE, pokud je alespoň hodnota jednoho z operandů nepravdivá.

Snímek 4

Logické operace. Disjunkce

Disjunkce (logické sčítání). V ruštině tomuto spojovacímu výrazu odpovídá spojka OR. V matematické logice se označuje znakem v. Disjunkce je dvoumístná operace; psáno ve tvaru: A vB. Hodnota takového výrazu bude TRUE, pokud je hodnota alespoň jednoho z operandů pravdivá.

Snímek 5

Logické operace. Negace

Negace. V ruštině tomuto spojovacímu výrazu odpovídá částice NOT (v některých tvrzeních se používá fráze „není pravda, že...“). Negace je unární (jednomístná) operace; psáno ve tvaru: ¬A

Snímek 7

Příklad

Zvažte komplexní tvrzení: „Číslo 6 je dělitelné 2 a číslo 6 je dělitelné 3. Předložte toto tvrzení ve formě logického vzorce. Označme A jednoduché tvrzení „číslo 6 je dělitelné 2“ a B jednoduché tvrzení „číslo 6 je dělitelné 3“. Pak odpovídající logický vzorec je: A & B. Jeho hodnota je samozřejmě PRAVDA.

Snímek 8

Pravidla pro provádění logických operací

  • Snímek 9

    Problém 1

    Formulujte příkazy v běžném jazyce pro následující logické výrazy: 1) (X = 12) a (Y = 12) a (Z = 12); 2) (X°) nebo (Y°); 3) (X x Y°); 4) (X x Y x Z 0).

    Snímek 10

    Problém 2

    Určete hodnotu logického výrazu: ne (X > Z) a ne (X = Y), jestliže: 1) X = 3, Y = 5, Z = 2; 2) X = 0, Y = 1, Z = 19; 3) X = 5, Y = 0, Z = -8; 4) X = 9, Y = -9, Z = 9.

    Snímek 11

    Problém 3

    Určete hodnoty logických proměnných a, b c, d, pokud: 1) a a (Mars je planeta) je pravdivé tvrzení; 2) b a (Mars je planeta) - nepravdivé tvrzení; 3) s nebo (Slunce je satelit Země) - pravdivé tvrzení; 4) d nebo (Slunce je satelit Země) je nepravdivé tvrzení.

    Popis prezentace po jednotlivých snímcích:

    1 snímek

    Popis snímku:

    Logické hodnoty, operace, výrazy. (10. ročník) Vyplnil: učitel informatiky MBOU Salganskaya střední škola-Glukhova T.I.

    2 snímek

    Popis snímku:

    Mezi základní pojmy logiky patří: Příkaz Logická hodnota Logické operace Logické výrazy Vzorce

    3 snímek

    Popis snímku:

    Výrok (rozsudek) je deklarativní věta, ve které se něco potvrzuje nebo popírá. Každé tvrzení lze označit za pravdivé nebo nepravdivé. Například: „Venku prší“ bude pravdivé nebo nepravdivé v závislosti na aktuálních povětrnostních podmínkách. Pravdivost výroku „Hodnota je větší než “, zapsaného ve formě nerovnosti: >, bude záviset na hodnotách proměnných a.

    4 snímek

    Popis snímku:

    Které z vět jsou výroky? Určete jejich pravdu. Jak dlouhá je tato páska? Poslechněte si zprávu. Udělejte si ranní cvičení! Pojmenujte zařízení pro vkládání informací. kdo chybí? Paříž je hlavním městem Anglie. Číslo 11 je prvočíslo. 4 + 5 = 10. Bez problémů nevytáhnete ani rybu z jezírka. Sečtěte čísla 2 a 5. Někteří medvědi žijí na severu. Všichni medvědi jsou hnědí. Jaká je vzdálenost z Moskvy do Leningradu?

    5 snímek

    Popis snímku:

    Logické veličiny jsou pojmy vyjádřené slovy: TRUE, FALSE (pravda, nepravda). V důsledku toho je pravdivost výroku vyjádřena logickými veličinami. Booleovská proměnná: Symbolicky určená logická hodnota. Například: pokud je známo, že A, B, X, Y atd. jsou proměnné logické hodnoty, pak to znamená, že mohou mít pouze hodnotu TRUE nebo FALSE. Logický výraz je jednoduchý nebo složitý výrok. Složitý příkaz je postaven na jednoduchých pomocí logických operací (spojení)

    6 snímek

    Popis snímku:

    Logické operace Konjunkce (logické násobení) Binární operace zapsaná jako A & B. Hodnota takového výrazu bude FALSE, pokud je hodnota alespoň jednoho operandu nepravdivá. Disjunkce (logické sčítání) Binární operace, zapsaná ve tvaru A V B. Hodnota takového výrazu bude TRUE, pokud je pravdivá hodnota alespoň jednoho operandu. Negace je unární (jednomístná) operace. Píše se jako ¬ A nebo À.

    7 snímek

    8 snímek

    Popis snímku:

    Logický vzorec je vzorec obsahující pouze logické veličiny a znaky logických operací. Výsledek výpočtu logického vzorce je PRAVDA nebo NEPRAVDA. Posloupnost operací v logických vzorcích je určena prioritou operací. V sestupném pořadí priority jsou logické operace uspořádány takto: negace, konjunkce, disjunkce. Pořadí operací je navíc ovlivněno závorkami, které lze použít v booleovských vzorcích. Například: (A&B)v(Ā&B)v(Ā&B)

    Snímek 9

    Popis snímku:

    Příklad 1: Výpočet hodnoty logického vzorce ¬ X & Y v X & Z Pokud mají logické proměnné následující hodnoty: X=FALSE,Y=TRUE, Z=TRUE. Řešení: Označme čísly nad pořadím operací ve vzorci: Pomocí pravdivostní tabulky vypočítáme vzorec krok za krokem: ¬ NEPRAVDA = TRUE; PRAVDA & PRAVDA = PRAVDA; NEPRAVDA & PRAVDA = NEPRAVDA; TRUE v FALSE = TRUE. ¬ X & Y v X & Z 1 2 3 4

    10 snímek

    Popis snímku:

    Příklad 2 Určete hodnotu logického výrazu: ne (X > Z) a ne (X = Y), jestliže: 1) X = 3, Y = 5, Z = 2; 2) X = 0, Y = 1, Z = 19; 3) X = 5, Y = 0, Z = -8; 4) X = 9, Y = -9, Z = 9.

    11 snímek

    Popis snímku:

    Logické funkce v oboru číselných hodnot Algebra čísel se protíná s algebrou logiky v případech, kdy je potřeba ověřit, zda hodnoty algebraických výrazů patří do určité množiny. Například příslušnost hodnoty číselné proměnné X k množině kladných čísel je vyjádřena výrokem: „X je větší než nula“. Symbolicky se to zapisuje takto: X > 0. V algebře se takový výraz nazývá nerovnost a v logice relace. Vztah X>0 může být pravdivý nebo nepravdivý. Je-li X kladné, pak je pravdivé, je-li X záporné, pak je nepravdivé. Obecně má vztah následující strukturu:<выражение 1> <знак отношения> <выражение2>Vztahové znaky: = ;<>; >; <; >= ; <=.

    12 snímek

    Popis snímku:

    Vztah je jednoduchý výrok, a tedy logická hodnota. Může být buď konstantní: 5>0 – vždy PRAVDA, 3≠6:2 – vždy NEPRAVDA; a proměnná:a 0) nebo P(x,y)=(x

    Snímek 13

    Popis snímku:

    Příklad: Napište predikát (logickou funkci) ze dvou reálných argumentů X a Y, který bude mít hodnotu TRUE, pokud bod na souřadnicové rovině se souřadnicemi X a Y leží uvnitř jednotkové kružnice se středem v počátku. Řešení: Z geometrických úvah je zřejmé, že pro všechny body ležící uvnitř jednotkové kružnice bude platit hodnota následující logické funkce: F(X,Y)=(X2 +Y2<1) Для значений координат точек, лежащих на окружности и вне её, значение функции Y будет ложным. 1 1 -1 0 Y X

    Snímek 14

    Popis snímku:

    Logické výrazy v Pascalu Logické konstanty: true (true), false (false). Booleovské proměnné: jsou deklarovány s typem Boolean. Relační operátory: porovnejte dva operandy a určete, zda je odpovídající vztah mezi nimi pravdivý nebo nepravdivý. Znaky relačních operací Logické operace: ne – negace; a – logické násobení (konjunkce); nebo –logické sčítání (disjunkce); xor – OR výjimka. Pravdivostní tabulka pro tyto operace (T-pravda, F-nepravda) = ;<>; >; <; >= ; <=. A B not A A and B A or B AxorB T T F T T F T F F F T T F T T F T T F F T F F F

    Výrok (rozsudek) je deklarativní věta, ve které se něco potvrzuje nebo popírá. Každé tvrzení lze označit za pravdivé nebo nepravdivé.

    Logické veličiny: pojmy vyjádřené slovy: PRAVDA (pravda), NEPRAVDA (nepravda).

    Logická konstanta: TRUE (true), FALSE (false).

    Booleovská proměnná: Symbolicky určená logická hodnota. Pokud je tedy známo, že A, B, X, Y atd. jsou logické hodnoty, znamená to, že mohou mít pouze hodnoty TRUE nebo FALSE.

    Logický výraz: jednoduchý nebo složitý výrok. Složité příkazy jsou konstruovány z jednoduchých pomocí logických operací (spojení).

    Logické operace

    Konjunkce (logické násobení). V ruštině se vyjadřuje spojkou I.

    V matematické logice se používají znaménka & Konjunkce je dvoumístná operace, zapsaná ve tvaru A^B (A, B jsou operandy). Hodnota takového výrazu bude FALSE, pokud je alespoň jeden z operandů nepravdivý.

    Disjunkce (logické sčítání). V ruštině se vyjadřuje svazkem OR.

    V matematické logice se používají znaménka Disjunkce je dvoumístná operace, zapsaná ve tvaru AB. Hodnota takového výrazu bude TRUE, pokud je alespoň jeden z operandů pravdivý.

    Negace. V ruštině se vyjadřuje spojkou NE (v některých výrokech se používá obrat - není pravda, že...).

    V matematické logice se používají znaménka Negace je jednomístná (unární) operace, zapsaná ve tvaru A popř.

    Logický vzorec (logický výraz) je vzorec obsahující pouze logické veličiny a znaky logických operací. Výsledek vyhodnocení booleovského vzorce je TRUE nebo FALSE. V logických vzorcích je TRUE často reprezentováno jako 1, FALSE jako 0.

    Pravidla pro provádění logických operací se promítají do pravdivostní tabulky.

    Tabulka pravdy

    Posloupnost logických operací v logických vzorcích je určena prioritou operací. Nejstarší operací je negace (provádí se jako první), následovaná konjunkcí (a) a poté disjunkcí (nebo).

    Logika

    Pohodlným způsobem reprezentace logických výrazů je použití logických diagramů. Takto jsou v těchto diagramech znázorněny tři základní logické operace.

    Tato tabulka používá následující zápis:

    1 je pravda, 0 je nepravda a nebo nelogické operace.

    Příklad1: Nakreslete diagram pro logický výraz 1 nebo 0 a 1. Poté vypočítejte hodnotu logického výrazu.

    Řešení: Obvod - Výpočet:

    Příklad2: Je dán logický obvod. Sestavte logický výraz. Poté vyhodnoťte hodnotu booleovského výrazu.

    Řešení: Dáme schéma -

    Udělejme vzorec - (1 nebo 0) a 1. Vypočítejme hodnotu podle schématu 1 nebo 0 = 1,

    pak 1 a 1 = 1. Tedy (1 nebo 0) a 1 = 1.

    Logické informace a základní logika

    Plán výuky na téma: „Logické veličiny, operace, výrazy“ 10. ročník

    Účel lekce: utvářet u žáků pojmy: logické výroky, logické veličiny, logické operace.

    úkoly:

    Vzdělávací: tvarové pojmy: logický výrok, logické veličiny, logické operace.

    Vývojový: vytvářet podmínky pro rozvoj kognitivního zájmu žáků, podporovat rozvoj paměti, pozornosti a logického myšlení;

    Vzdělávací: podporovat schopnost naslouchat názorům druhých a pracovat v týmu.

    Typ lekce:

    Lekce studia a primární upevňování nových znalostí

    Plán lekce.

    II. Aktualizace - 3 min.

    IV. Upevňování získaných znalostí - 17 min.

    V. Shrnutí lekce - 2 min.

    Během vyučování

    I. Organizační moment - 1 min.

    II. Aktualizace - 3 min.

    Logika(z řeckého „logos“, což znamená „slovo“ a „význam“) - věda o zákonech, formách a operacích správného myšlení.

    Jeho hlavním úkolem je najít a systematizovat správné způsoby uvažování.

    Nyní potřebujeme nějaké definice.

    ALGEBRA LOGIKY – obor matematické logiky, který studuje struktura složitých logických tvrzení a metody pro stanovení jejich pravdivosti pomocí algebraických metod.

    PŘEDMĚTY studovat logiku algebry: PROHLÁŠENÍ

    Logický výrok je deklarativní věta, ve které se něco buď potvrzuje, nebo popírá ao níž lze jednoznačně říci, zda je to pravda nebo ne.

    Ne každý výrok může být výrokem. Například následující prohlášení: „Malachit je nejkrásnější kámen ze všech známých drahokamů“ nemůže být prohlášení, protože je to věc vkusu.

    III. Učení nové látky - 17 min.

    Cvičení 1.

    Které z vět jsou výroky? Určete jejich pravdu?

    1. Paříž je hlavním městem Anglie. (LHÁT)

    2. Poslechněte si zprávu.

    3. Kdo chybí?

    4. Číslo 11 je prvočíslo. (SKUTEČNÝ)

    5. Pojmenujte zařízení pro vstup informací.

    6,4 + 5=10. (LHÁT)

    7. Bez potíží nevytáhneš ani rybu z jezírka.

    8. Někteří medvědi žijí na severu. (SKUTEČNÝ)

    9. Sečtěte čísla 2 a 5.

    Výpisy

    Jsou běžné

    Soukromé

    Singl

    Začínají slovy: všichni, každý, každý, žádný, žádný... Všechny ryby umí plavat

    Začíná slovy: někteří, většina, mnoho... Někteří medvědi jsou hnědí

    Všechny ostatní případy Písmeno A je samohláska

    Existují tvrzení pravdivá nebo nepravdivá, která nelze ověřit. Například: „Na planetě Zemi je v současnosti jediný strom, který má přesně 10 000 listů.“ Teoreticky to lze ověřit, ale pouze teoreticky, protože k takovému ověření by bylo nutné použít příliš mnoho inspektorů, výrazně více, než je počet lidí žijících na planetě.

    Matematická logika tedy studuje pouze tvrzení a pouze to, jak určit jejich pravdivost či nepravdivost.

    Matematická logika nezkoumá význam výroků, z čehož vyplývá, že formulace výroku nehraje roli a stačí zavést jednoduchý zápis výroku.

    Booleovská proměnná- Toto je jednoduché prohlášení obsahující pouze jednu myšlenku. Její symbolické označení - latinské písmeno.

    Hodnotou logické proměnné mohou být pouze konstanty TRUE a FALSE (1 a 0).

    Složité výroky. Logické operace

    Dříve jsme mluvili pouze o jednoduchých výrokech, ale výroky mohou být i složité, skládající se z několika jednoduchých. spojené logickým spojovacím výrazem AND, OR, NOT

    Například komplexní příkaz:

    "Číslo 6 je dělitelné 2 a číslo 6 je dělitelné 3."

    „V létě pojedu do vesnice nebo na turistický výlet“

    "Číslo 4 není dělitelné 3"

    (vložte A a B nad první větu)

    (vložte A nebo B nad druhou větu)

    (nenalepte A nad třetí větu)

    V prvním příkladu je složitý příkaz zkonstruován ze dvou jednoduchých pomocí logické operace - spojení A^B,

    ve druhém – disjunkce AVB

    ve třetím - popření

    Konjunkce (logické násobení).

    Vyjádřeno spojkou I.

    Označeno znaménkem (^ nebo &).

    Píše se A ^B

    Hodnota takového výrazu bude FALSE, pokud je alespoň jeden z operandů nepravdivý.

    Disjunkce (logický doplněk).

    Vyjádřeno spojkou NEBO.

    Označeno (V).

    Píše se A V B

    Hodnota takového výrazu bude TRUE, pokud je alespoň jeden z operandů pravdivý.

    Inverze (negace)

    Vyjádřeno částicí NOT.

    Označeno znaménkem (-).

    Píše -A

    Hodnota takového výrazu bude FALSE, pokud hodnota operandu A byla pravdivá a naopak.



  • 
    Horní