วิธีแก้นิพจน์เชิงตรรกะมักจะเขียนอยู่ในรูปแบบ ตารางความจริง – ตารางที่การกระทำแสดงค่าที่นิพจน์เชิงตรรกะใช้สำหรับชุดตัวแปรที่เป็นไปได้ทั้งหมด
เมื่อสร้างตารางความจริงสำหรับนิพจน์เชิงตรรกะ จำเป็นต้องคำนึงถึงด้วย ลำดับการดำเนินการของการดำเนินการเชิงตรรกะ กล่าวคือ:
- การกระทำในวงเล็บ
- การผกผัน (ปฏิเสธ)
- & (คำสันธาน),
- วี(การแยกทาง)
- => (ความหมาย),
- <=> (ความเท่าเทียมกัน ).
อัลกอริทึมสำหรับการสร้างตารางความจริง :
1. ค้นหาจำนวนแถวในตาราง (คำนวณเป็น 2 n โดยที่ n – จำนวนตัวแปร + แถวของส่วนหัวคอลัมน์)
2. ค้นหาจำนวนคอลัมน์ (คำนวณเป็นจำนวนตัวแปร + จำนวนการดำเนินการเชิงตรรกะ)
3. สร้างลำดับของการดำเนินการเชิงตรรกะ
4. สร้างตารางโดยระบุชื่อของคอลัมน์และชุดค่าที่เป็นไปได้ของตัวแปรลอจิคัลดั้งเดิม
5. กรอกตารางความจริงทีละคอลัมน์
6. เขียนคำตอบ
ตัวอย่างที่ 6 มาสร้างตารางความจริงสำหรับนิพจน์กันF =(จาก B )&( ¬ ก โวลต์¬ บี) .1. จำนวนแถว=2 2 (2 ตัวแปร+แถวส่วนหัวคอลัมน์)=5 2. จำนวนคอลัมน์ = ตัวแปรเชิงตรรกะ 2 ตัว (A, B) + การดำเนินการเชิงตรรกะ 5 ตัว (โวลต์,&, ¬ , โวลต์, ¬ ) = 7. 3. มาจัดลำดับการดำเนินการกัน: 1 5 2 43 (ก โวลต์ข ) & ( ¬ ก โวลต์¬ ข) 4-5. มาสร้างตารางและเติมลงในคอลัมน์:
6. คำตอบ: F =0 โดยที่ A= B=0 และ ก= ข=1 ตัวอย่างที่ 7 มาสร้างตารางความจริงสำหรับนิพจน์เชิงตรรกะกัน ฟ=เอ็กซ์ โวลต์ใช่& ¬ ซี. 1. จำนวนแถว=2 3 +1=(3 ตัวแปร+แถวส่วนหัวของคอลัมน์)=9 2. จำนวนคอลัมน์ = 3 ตัวแปรเชิงตรรกะ + 3 การดำเนินการเชิงตรรกะ = 6 3. ให้เราระบุลำดับของการกระทำ: 3 2 1 เอ็กซ์ โวลต์ใช่& ¬ ซี 4-5.สร้างm ตารางแล้วกรอกลงในคอลัมน์:
6. คำตอบ: F =0, ณ X= Y= Z= 0; ที่ X= Y=0 และ ซี= 1. |
แบบฝึกหัดที่ 8
สร้างตารางความจริงสำหรับนิพจน์เชิงตรรกะต่อไปนี้
1. F =(จาก B )&( ¬ เอ& ¬ ข)
2. F = X& ¬ ย โวลต์ซี.
ทดสอบตัวเอง (คำตอบมาตรฐาน)
ใส่ใจ!
เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด ขอแนะนำให้แสดงรายการชุดตัวแปรอินพุตดังต่อไปนี้:
A) แบ่งคอลัมน์ของค่าของตัวแปรแรกออกเป็นครึ่งหนึ่งแล้วเติมส่วนบนของคอลัมน์ด้วยศูนย์และส่วนล่างด้วยค่า
B) แบ่งคอลัมน์ของค่าของตัวแปรที่สองออกเป็นสี่ส่วนและเติมแต่ละไตรมาสด้วยกลุ่มศูนย์และกลุ่มสลับกันโดยเริ่มจากกลุ่มศูนย์
C) แบ่งคอลัมน์ของค่าของตัวแปรที่ตามมาต่อไปด้วย 8, 16 เป็นต้น และเติมกลุ่มของศูนย์หรือกลุ่มจนกระทั่งกลุ่มของศูนย์และกลุ่มประกอบด้วยอักขระตัวเดียว
การพูดซ้ำซาก - สูตรจริงเหมือนกัน จริง " ("1
ความขัดแย้ง - สูตรเท็จเหมือนกัน หรือสูตรรับค่า " โกหก " ("0 ") สำหรับค่าใด ๆ ของตัวแปรที่รวมอยู่ในนั้น
สูตรที่เทียบเท่า - สองสูตร กและ ในเจ้าภาพ ค่าเดียวกันโดยมีชุดค่าที่เหมือนกันของตัวแปรรวมอยู่ในนั้นความเท่าเทียมกันของสูตรพีชคณิตเชิงตรรกะสองสูตรจะแสดงด้วยสัญลักษณ์
คำจำกัดความ 1
ฟังก์ชันลอจิก– ฟังก์ชันที่ตัวแปรรับค่าใดค่าหนึ่งจากสองค่า: $1$ หรือ $0$
สามารถระบุฟังก์ชันลอจิคัลใด ๆ ได้โดยใช้ตารางความจริง: ชุดของอาร์กิวเมนต์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดจะถูกเขียนที่ด้านซ้ายของตารางและค่าที่สอดคล้องกันของฟังก์ชันลอจิคัลจะถูกเขียนทางด้านขวา
คำจำกัดความ 2
ตารางความจริง– ตารางที่แสดงค่าที่นิพจน์ผสมจะใช้สำหรับชุดค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดของนิพจน์แบบง่ายที่รวมอยู่ในนั้น
คำจำกัดความ 3
เทียบเท่าเรียกว่านิพจน์เชิงตรรกะซึ่งมีคอลัมน์สุดท้ายของตารางความจริงตรงกัน ความเท่าเทียมกันจะแสดงโดยใช้เครื่องหมาย $«=»$
เมื่อรวบรวมตารางความจริง สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาลำดับการดำเนินการเชิงตรรกะดังต่อไปนี้:
รูปที่ 1.
วงเล็บมีความสำคัญเหนือกว่าในการดำเนินการตามลำดับการดำเนินการ
อัลกอริทึมสำหรับการสร้างตารางความจริงของฟังก์ชันลอจิคัล
กำหนดจำนวนบรรทัด: จำนวนบรรทัด= $2^n + 1$ (สำหรับบรรทัดชื่อเรื่อง), $n$ – จำนวนนิพจน์อย่างง่าย ตัวอย่างเช่น สำหรับฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว จะมีชุดค่าตัวแปร $2^2 = 4$ รวมกัน สำหรับฟังก์ชันของตัวแปรทั้งสามจะมี $2^3 = 8$ เป็นต้น
กำหนดจำนวนคอลัมน์: จำนวนคอลัมน์ = จำนวนตัวแปร + จำนวนการดำเนินการเชิงตรรกะเมื่อพิจารณาจำนวนการดำเนินการเชิงตรรกะ ลำดับของการดำเนินการจะถูกนำมาพิจารณาด้วย
เติมคอลัมน์ด้วยผลลัพธ์ของการดำเนินการเชิงตรรกะในลำดับที่แน่นอน โดยคำนึงถึงตารางความจริงของการดำเนินการเชิงตรรกะขั้นพื้นฐาน
รูปที่ 2.
ตัวอย่างที่ 1
สร้างตารางความจริงสำหรับนิพจน์เชิงตรรกะ $D=\bar(A) \vee (B \vee C)$
สารละลาย:
- ผกผัน ($\bar(A)$);
- การแยกทางเพราะว่า อยู่ในวงเล็บ ($B \vee C$);
disjunction ($\overline(A)\vee \left(B\vee C\right)$) คือนิพจน์เชิงตรรกะที่ต้องการ
จำนวนคอลัมน์ = $3 + 3=6$.
กำหนดจำนวนบรรทัด:
จำนวนบรรทัด = $2^3 + 1=9$
จำนวนตัวแปร – $3$
มากรอกตารางโดยคำนึงถึงตารางความจริงของการดำเนินการเชิงตรรกะ
รูปที่ 3.
ตัวอย่างที่ 2
ใช้นิพจน์เชิงตรรกะนี้สร้างตารางความจริง:
สารละลาย:
- การปฏิเสธ ($\bar(C)$);
- การแยกทางเพราะว่า มันอยู่ในวงเล็บ ($A \vee B$);
- ร่วม ($(A\vee B)\bigwedge \overline(C)$);
- การปฏิเสธ ซึ่งเราแสดงด้วย $F_1$ ($\overline((A\vee B)\bigwedge \overline(C))$);
- การแยกทาง ($A \vee C$);
- ร่วม ($(A\vee C)\bigwedge B$);
- การปฏิเสธ ซึ่งเราแสดงด้วย $F_2$ ($\overline((A\vee C)\bigwedge B)$);
การแยกออกจากกันเป็นฟังก์ชันลอจิคัลที่ต้องการ ($\overline((A\vee B)\bigwedge \overline(C))\vee \overline((A\vee C)\bigwedge B)$)
กำหนดจำนวนบรรทัด:
จำนวนนิพจน์อย่างง่ายคือ $n=3$ ซึ่งหมายถึง
จำนวนบรรทัด = $2^3 + 1=9$.
กำหนดจำนวนคอลัมน์:
จำนวนตัวแปร – $3$
จำนวนการดำเนินการเชิงตรรกะและลำดับ:
เราเรียนรู้ที่จะเขียนนิพจน์เชิงตรรกะจากข้อความ กำหนดแนวคิดของ "ตารางความจริง" ศึกษาลำดับการดำเนินการในการสร้างตารางความจริง เรียนรู้ที่จะค้นหาความหมายของนิพจน์เชิงตรรกะโดยการสร้างตารางความจริง
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
- ทางการศึกษา:
- เรียนรู้การสร้างนิพจน์เชิงตรรกะจากข้อความสั่ง
- แนะนำแนวคิด “ตารางความจริง”
- ศึกษาลำดับการดำเนินการเพื่อสร้างตารางความจริง
- เรียนรู้การค้นหาความหมายของสำนวนเชิงตรรกะโดยการสร้างตารางความจริง
- แนะนำแนวคิดเรื่องความเท่าเทียมกันของนิพจน์เชิงตรรกะ
- เรียนรู้การพิสูจน์ความเท่าเทียมกันของนิพจน์เชิงตรรกะโดยใช้ตารางความจริง
- เสริมสร้างทักษะในการค้นหาค่าของนิพจน์เชิงตรรกะโดยการสร้างตารางความจริง
- ทางการศึกษา:
- พัฒนาความคิดเชิงตรรกะ
- พัฒนาความสนใจ
- พัฒนาความจำ
- พัฒนาคำพูดของนักเรียน
- ทางการศึกษา:
- พัฒนาความสามารถในการฟังครูและเพื่อนร่วมชั้น
- ปลูกฝังความแม่นยำในการจดบันทึก
- ปลูกฝังวินัย
ความคืบหน้าของบทเรียน
ช่วงเวลาขององค์กร
สวัสดีทุกคน. เรายังคงศึกษาพื้นฐานของตรรกะต่อไป และหัวข้อของบทเรียนของเราในวันนี้คือ "การเขียนนิพจน์เชิงตรรกะ ตารางความจริง” มีการศึกษา หัวข้อนี้คุณจะได้เรียนรู้ว่ารูปแบบเชิงตรรกะถูกสร้างขึ้นจากข้อความอย่างไร และวิธีระบุความจริงโดยการสร้างตารางความจริง
ตรวจการบ้าน
เขียนวิธีแก้ไขปัญหาการบ้านไว้บนกระดาน
คนอื่นๆ เปิดสมุดบันทึกของคุณ ฉันจะเข้าไปดูว่าคุณทำการบ้านเป็นอย่างไรบ้าง
ลองทำการดำเนินการเชิงตรรกะอีกครั้ง
ในกรณีใดข้อความประสมจะเป็นจริงอันเป็นผลมาจากการดำเนินการคูณเชิงตรรกะ?
คำสั่งผสมที่เกิดขึ้นจากการดำเนินการคูณเชิงตรรกะจะเป็นจริงก็ต่อเมื่อข้อความธรรมดาทั้งหมดที่รวมอยู่ในนั้นเป็นจริง
ในกรณีใดคำสั่งผสมจะเป็นเท็จอันเป็นผลมาจากการดำเนินการบวกเชิงตรรกะ?
คำสั่งผสมที่เกิดขึ้นจากการดำเนินการของการบวกเชิงตรรกะจะเป็นเท็จ หากข้อความธรรมดาทั้งหมดที่รวมอยู่ในนั้นเป็นเท็จ
การผกผันส่งผลต่อคำสั่งอย่างไร?
การผกผันทำให้ข้อความจริงเป็นเท็จ และในทางกลับกัน ข้อความที่เป็นเท็จจะเป็นจริง
คุณจะพูดอะไรเกี่ยวกับความหมายโดยนัย?
ผลลัพธ์เชิงตรรกะ (นัย) เกิดขึ้นจากการรวมสองประโยคให้เป็นหนึ่งเดียวโดยใช้อุปมาอุปไมย "ถ้า..., แล้ว..."
กำหนด ก-> ใน
ข้อความประสมที่เกิดขึ้นโดยใช้การดำเนินการของผลลัพธ์เชิงตรรกะ (โดยนัย) จะเป็นเท็จ ถ้าหากข้อสรุปที่เป็นเท็จ (ข้อความที่สอง) ตามมาจากหลักฐานที่แท้จริง (ข้อความแรก)
คุณจะพูดอะไรเกี่ยวกับการดำเนินการสมมูลเชิงตรรกะได้บ้าง?
ความเสมอภาคเชิงตรรกะ (ความเท่าเทียมกัน) เกิดขึ้นจากการรวมสองประโยคให้เป็นหนึ่งเดียวโดยใช้อุปมาอุปไมย "... ถ้าและถ้าเท่านั้น...", "... ในนั้นและในกรณีนั้นเท่านั้น..."
ข้อความประสมที่เกิดจากการดำเนินการเชิงตรรกะของการเทียบเท่าจะเป็นจริงก็ต่อเมื่อข้อความทั้งสองเป็นเท็จหรือจริงพร้อมกัน
คำอธิบายของวัสดุใหม่
เอาล่ะ เราได้ตรวจสอบเนื้อหาที่ครอบคลุมแล้ว มาดูหัวข้อใหม่กันดีกว่า
ในบทที่แล้ว เราพบค่าของคำสั่งผสมโดยการแทนที่ค่าเดิมของตัวแปรลอจิคัลที่เข้ามา และวันนี้เราจะเรียนรู้ว่ามันเป็นไปได้ที่จะสร้างตารางความจริงที่กำหนดความจริงหรือความเท็จของการแสดงออกเชิงตรรกะสำหรับการรวมกันของค่าเริ่มต้นของคำสั่งง่ายๆ (ตัวแปรเชิงตรรกะ) ที่เป็นไปได้ทั้งหมดและเราสามารถกำหนดค่าได้ ของตัวแปรลอจิคัลดั้งเดิม โดยรู้ว่าเราต้องการผลลัพธ์อะไร
ลองดูตัวอย่างของเราจากบทเรียนที่แล้วอีกครั้ง
และสร้างตารางความจริงสำหรับข้อความประสมนี้
เมื่อสร้างตารางความจริง จะมีลำดับของการกระทำที่แน่นอน มาเขียนมันลงไปกันดีกว่า
- จำเป็นต้องกำหนดจำนวนแถวในตารางความจริง
- จำนวนบรรทัด = 2 n โดยที่ n คือจำนวนตัวแปรลอจิคัล
บันทึกแล้ว การสร้างตารางความจริง
เราจะทำอย่างไรก่อน?
กำหนดจำนวนคอลัมน์ในตาราง
เราจะทำเช่นนี้ได้อย่างไร?
เรานับจำนวนตัวแปร ในกรณีของเรา ฟังก์ชันลอจิคัล
ประกอบด้วย 2 ตัวแปร
ที่?
เอ และ บี
แล้วตารางจะมีกี่แถว?
จำนวนแถวในตารางความจริงต้องเป็น 4
เกิดอะไรขึ้นถ้ามี 3 ตัวแปร?
จำนวนบรรทัด = 2³ = 8
ขวา. เราจะทำอย่างไรต่อไป?
เรากำหนดจำนวนคอลัมน์ = จำนวนตัวแปรเชิงตรรกะบวกจำนวนการดำเนินการเชิงตรรกะ
ในกรณีเราจะได้เท่าไหร่?
ในกรณีของเรา จำนวนตัวแปรคือ 2 และจำนวนการดำเนินการเชิงตรรกะคือ 5 นั่นคือจำนวนคอลัมน์ในตารางความจริงคือ 7
ดี. ไกลออกไป?
เราสร้างตารางโดยมีจำนวนแถวและคอลัมน์ที่ระบุ กำหนดคอลัมน์และป้อนชุดค่าที่เป็นไปได้ของตัวแปรลอจิคัลดั้งเดิมลงในตาราง และกรอกตารางความจริงทีละคอลัมน์
เราจะดำเนินการใดก่อน? เพียงคำนึงถึงวงเล็บและลำดับความสำคัญ
คุณสามารถทำการปฏิเสธเชิงตรรกะก่อน หรือหาค่าในวงเล็บแรกก่อน จากนั้นจึงหาค่าผกผันและค่าในวงเล็บที่สอง จากนั้นจึงหาค่าระหว่างวงเล็บเหล่านั้น
┐Аv┐В |
(AvB)&(┐Av┐B) |
|||||
ตอนนี้เราสามารถกำหนดค่าของฟังก์ชันลอจิคัลสำหรับชุดของค่าตัวแปรลอจิคัลใดๆ ได้แล้ว
ตอนนี้เขียนรายการ "นิพจน์เชิงตรรกะที่เทียบเท่า"
นิพจน์เชิงตรรกะที่มีการเรียกคอลัมน์สุดท้ายของตารางความจริงตรงกัน เทียบเท่า.เพื่อแสดงถึงนิพจน์เชิงตรรกะที่เทียบเท่า ให้ใช้เครื่องหมาย "="
ให้เราพิสูจน์ว่านิพจน์เชิงตรรกะ ┐ A& ┐ B และ AvB เทียบเท่ากัน ขั้นแรกเรามาสร้างตารางความจริงสำหรับนิพจน์เชิงตรรกะกันก่อน
ตารางจะมีกี่คอลัมน์? 5
เราจะดำเนินการใดก่อน? การผกผัน A, การผกผัน B
┐เอ&┐บี |
||||
ตอนนี้เรามาสร้างตารางความจริงสำหรับนิพจน์เชิงตรรกะ AvB กันดีกว่า
ตารางจะมีกี่แถว? 4
ตารางจะมีกี่คอลัมน์? 4
เราทุกคนเข้าใจว่าถ้าเราจำเป็นต้องค้นหาการปฏิเสธสำหรับนิพจน์ทั้งหมด ในกรณีของเรา ลำดับความสำคัญจะเป็นของการแยกจากกัน ดังนั้นเราจึงดำเนินการแยกส่วนก่อนแล้วจึงกลับด้าน นอกจากนี้ เราสามารถเขียนนิพจน์บูลีน AvB ของเราใหม่ได้ เพราะ เราจำเป็นต้องค้นหาการปฏิเสธของนิพจน์ทั้งหมด ไม่ใช่ตัวแปรแต่ละตัว จากนั้นจึงสามารถนำการผกผันออกจากวงเล็บ ┐(AvB) ได้ และเรารู้ว่าก่อนอื่นเราจะหาค่าในวงเล็บ
┐(เอวีบี) |
|||
เราสร้างตาราง ทีนี้ลองเปรียบเทียบค่าในคอลัมน์สุดท้ายของตารางความจริงเพราะว่า มันคือคอลัมน์สุดท้ายที่เป็นผลลัพธ์ พวกมันตรงกัน ดังนั้น นิพจน์เชิงตรรกะจึงเทียบเท่ากัน และเราสามารถใส่เครื่องหมาย "=" ไว้ระหว่างพวกมันได้
การแก้ปัญหา
1.
สูตรนี้มีตัวแปรกี่ตัว? 3
ตารางจะมีกี่แถวและคอลัมน์? 8 และ 8
ลำดับการดำเนินการในตัวอย่างของเราจะเป็นเช่นไร? (การผกผัน การดำเนินการในวงเล็บ การดำเนินการนอกวงเล็บ)
บีวี┐บี (1) |
(1) =>┐ค |
Av(Bv┐B=>┐C) |
|||||
2. ใช้ตารางความจริงพิสูจน์ความเท่าเทียมกันของนิพจน์เชิงตรรกะต่อไปนี้:
(A → B) และ (Av┐B)
เราจะได้ข้อสรุปอะไร? นิพจน์เชิงตรรกะเหล่านี้ไม่เท่ากัน
การบ้าน
พิสูจน์โดยใช้ตารางความจริงที่เป็นนิพจน์เชิงตรรกะ
┐A v ┐B และ A&B เทียบเท่ากัน
คำอธิบายเนื้อหาใหม่ (ต่อ)
เราใช้แนวคิดเรื่อง "ตารางความจริง" มาหลายบทเรียนติดต่อกัน และ ตารางความจริงคืออะไร,คุณคิดอย่างไร?
ตารางความจริงคือตารางที่สร้างความสัมพันธ์ระหว่างชุดค่าที่เป็นไปได้ของตัวแปรลอจิคัลและค่าฟังก์ชัน
คุณทำการบ้านอย่างไร ข้อสรุปของคุณเป็นอย่างไร?
การแสดงออกจะเทียบเท่ากัน
โปรดจำไว้ว่า ในบทเรียนที่แล้ว เราได้สร้างสูตรจากคำสั่งผสม โดยแทนที่คำสั่งง่ายๆ 2*2=4 และ 2*2=5 ด้วยตัวแปร A และ B
ตอนนี้เรามาเรียนรู้วิธีสร้างนิพจน์เชิงตรรกะจากคำสั่งต่างๆ กัน
เขียนงาน
เขียนข้อความต่อไปนี้ในรูปแบบของสูตรตรรกะ:
1) ถ้า Ivanov แข็งแรงและร่ำรวยแสดงว่าเขาแข็งแรง
มาวิเคราะห์คำกล่าวกัน การระบุข้อความง่ายๆ
เอ – อีวานอฟมีสุขภาพดี
B – Ivanov รวย
โอเค แล้วสูตรจะออกมาเป็นอย่างไร? อย่าลืมใส่วงเล็บไว้ในสูตรเพื่อไม่ให้ความหมายของข้อความหายไป
2) จำนวนนับจะเป็นจำนวนเฉพาะหากหารด้วย 1 และตัวมันเองเท่านั้น
A - ตัวเลขหารด้วย 1 เท่านั้น
B - จำนวนที่หารด้วยตัวมันเองเท่านั้น
C - จำนวนเป็นจำนวนเฉพาะ
3) ถ้าตัวเลขหารด้วย 4 ลงตัว ก็จะหารด้วย 2 ลงตัว
เอ - หารด้วย 4 ลงตัว
B - หารด้วย 2 ลงตัว
4) จำนวนใดๆ จะหารด้วย 2 ลงตัวหรือหารด้วย 3 ลงตัวก็ได้
เอ - หารด้วย 2 ลงตัว
B - หารด้วย 3 ลงตัว
5) นักกีฬาจะถูกตัดสิทธิ์หากประพฤติตัวไม่ถูกต้องต่อคู่ต่อสู้หรือผู้ตัดสิน และหากเขาใช้ "สารต้องห้าม"
A - นักกีฬาอาจถูกตัดสิทธิ์
B - ประพฤติตนไม่ถูกต้องต่อคู่ต่อสู้
C - ประพฤติตนไม่ถูกต้องต่อผู้พิพากษา
D - ใช้ยาสลบ
การแก้ปัญหา
1. สร้างตารางความจริงสำหรับสูตร
((p&q)→ (p→ r)) v p
ลองอธิบายว่าจะมีกี่แถวและคอลัมน์ในตาราง? (8 และ 7) ลำดับการดำเนินการจะเป็นอย่างไร และเพราะเหตุใด?
(พี&คิว)→ (พี→ ร) |
((p&q)→ (p→ r)) v p |
|||||
เราดูที่คอลัมน์สุดท้ายและสรุปว่าสำหรับชุดพารามิเตอร์อินพุตใดๆ สูตรจะใช้ค่าที่แท้จริง มาเขียนคำจำกัดความ:
สูตรเรียกว่ากฎแห่งตรรกะหรือซ้ำซากหากใช้ค่า "จริง" ที่เหมือนกันสำหรับชุดค่าใด ๆ ของตัวแปรที่รวมอยู่ในสูตรนี้
และถ้าค่าทั้งหมดเป็นเท็จ คุณคิดว่าจะพูดอะไรเกี่ยวกับสูตรดังกล่าวได้?
เราบอกได้เลยว่าสูตรนี้เป็นไปไม่ได้
2. เขียนข้อความต่อไปนี้ในรูปของสูตรตรรกะ:
ฝ่ายบริหารท่าเรือออกคำสั่งดังต่อไปนี้:
- หากกัปตันเรือได้รับคำสั่งพิเศษ เขาจะต้องออกจากท่าเรือบนเรือของเขา
- หากนายเรือไม่ได้รับคำสั่งเป็นพิเศษ ห้ามมิให้ออกจากท่าเรือ มิฉะนั้น จะเสียสิทธิ์เข้าเมืองท่านั้นต่อไป
- กัปตันไม่สามารถเข้าถึงท่าเรือนี้ได้หรือไม่ได้รับคำแนะนำพิเศษ
เราระบุข้อความที่เรียบง่ายและสร้างสูตร
- เอ - กัปตันได้รับคำแนะนำพิเศษ
- B - ออกจากท่าเรือ
- C - กีดกันการเข้าถึงพอร์ต
- ┐A→(┐B กับ C)
- C v ┐A
3. เขียนประโยคประสม “(2*2=4 และ 3*3 = 9) หรือ (2*2≠4 และ 3*3≠9)” ในรูปแบบของนิพจน์เชิงตรรกะ สร้างตารางความจริง
ก=(2*2=4) ข=(3*3 = 9)
(เอแอนด์บี) กับ (┐A&┐B)
┐เอ&┐บี |
(เอแอนด์บี) กับ (┐A&┐B) |
|||||
การบ้าน
เลือกข้อความประสมที่มีตารางความจริงเหมือนกันกับไม่ใช่ (ไม่ใช่ A และไม่ใช่ (B และ C))
- เอแอนด์บี หรือ ซีแอนด์เอ;
- (A หรือ B) และ (A หรือ C);
- เอ และ (B หรือ C);
- A หรือ (ไม่ใช่ B หรือ C)
ฟังก์ชันลอจิกเป็นฟังก์ชันที่ตัวแปรรับค่าเพียงสองค่าเท่านั้น คือ ค่าตรรกะหนึ่งหรือค่าศูนย์เชิงตรรกะ ความจริงหรือเท็จของข้อเสนอที่ซับซ้อนเป็นหน้าที่ของความจริงหรือเท็จของข้อเสนอที่เรียบง่าย ฟังก์ชันนี้เรียกว่าฟังก์ชันการตัดสินแบบบูลีน f (a, b)
ฟังก์ชั่นลอจิคัลใด ๆ สามารถระบุได้โดยใช้ตารางความจริงทางด้านซ้ายซึ่งมีการเขียนชุดอาร์กิวเมนต์และทางด้านขวา - ค่าที่สอดคล้องกันของฟังก์ชันลอจิคัล
เมื่อสร้างตารางความจริง จำเป็นต้องคำนึงถึงลำดับการดำเนินการเชิงตรรกะด้วย การดำเนินการในนิพจน์เชิงตรรกะจะดำเนินการจากซ้ายไปขวาโดยคำนึงถึงวงเล็บตามลำดับต่อไปนี้:
- 1. การผกผัน;
- 2. ร่วม;
- 3. การแยกทาง;
- 4. นัยและความเท่าเทียมกัน
หากต้องการเปลี่ยนลำดับการดำเนินการทางลอจิคัลที่ระบุ ให้ใช้วงเล็บ
ขอเสนอดังนี้ อัลกอริธึมการสร้างตารางความจริง.
- 1. กำหนด จำนวนชุดตัวแปรอินพุต- การรวมค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดของตัวแปรที่รวมอยู่ในนิพจน์ตามสูตร: ถาม=2 nโดยที่ n คือจำนวนตัวแปรอินพุต เป็นตัวกำหนดจำนวนแถวในตาราง
- 2. ป้อนตัวแปรอินพุตทุกชุดลงในตาราง
- 3. กำหนดจำนวนการดำเนินการเชิงตรรกะและลำดับการดำเนินการ
- 4. กรอกคอลัมน์ด้วยผลลัพธ์ของการดำเนินการเชิงตรรกะตามลำดับที่ระบุ
เพื่อไม่ให้เกิดซ้ำหรือพลาดค่าผสมที่เป็นไปได้ของตัวแปรอินพุต คุณควรใช้วิธีใดวิธีหนึ่งที่แนะนำด้านล่างนี้ในการกรอกตาราง
วิธีที่ 1 แต่ละชุดของค่าของตัวแปรเดิมจะมีรหัสตัวเลขอยู่ ระบบไบนารี่สัญกรณ์และจำนวนหลักของตัวเลขจะเท่ากับจำนวนตัวแปรอินพุต ชุดแรกคือเลข 0 เมื่อบวก 1 เข้ากับตัวเลขปัจจุบันในแต่ละครั้ง เราก็จะได้ชุดถัดไป ชุดสุดท้าย - ค่าสูงสุด เลขฐานสองสำหรับความยาวโค้ดที่กำหนด
ตัวอย่างเช่น สำหรับฟังก์ชันของตัวแปร 3 ตัว ลำดับของเซตจะประกอบด้วยตัวเลข:
วิธีที่ 2 สำหรับฟังก์ชันที่มีตัวแปร 3 ตัว ลำดับข้อมูลสามารถรับได้ดังนี้
- ก) แบ่งคอลัมน์ของค่าของตัวแปรแรกออกเป็นครึ่งหนึ่งแล้วเติมครึ่งบนด้วยศูนย์ ครึ่งล่างด้วยค่า
- b) ในคอลัมน์ถัดไปสำหรับตัวแปรที่สอง ให้แบ่งครึ่งอีกครั้งแล้วเติมกลุ่มของศูนย์และกลุ่ม เติมอีกครึ่งหนึ่งด้วยวิธีเดียวกัน
- c) ทำสิ่งนี้จนกระทั่งกลุ่มของศูนย์และกลุ่มประกอบด้วยอักขระตัวเดียว
วิธีที่ 3 ใช้ตารางความจริงที่ทราบสำหรับข้อโต้แย้งทั้งสองข้อ เมื่อเพิ่มอาร์กิวเมนต์ที่สาม ขั้นแรกให้เขียน 4 แถวแรกของตาราง รวมกับค่าของอาร์กิวเมนต์ที่สามเท่ากับ 0 แล้วจึงเขียน 4 แถวเดียวกันอีกครั้ง แต่ตอนนี้มีค่าของอาร์กิวเมนต์ที่สามเท่ากับ 1 ดังนั้นตารางสำหรับอาร์กิวเมนต์สามรายการจะมี 8 บรรทัด:
ตัวอย่างเช่น เรามาสร้างตารางความจริงสำหรับฟังก์ชันลอจิคัลกันดีกว่า:
จำนวนตัวแปรอินพุตในนิพจน์ที่กำหนดคือสาม (ก,ข,ค)- ซึ่งหมายความว่าจำนวนชุดอินพุต ถาม=2 3 =8 .
คอลัมน์ของตารางความจริงสอดคล้องกับค่าของนิพจน์ดั้งเดิม เอ บี ซี, ผลลัพธ์ระดับกลาง และ ( บีวี ค) รวมถึงค่าสุดท้ายที่ต้องการของนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน:
- 0 0 0 1 0 0
- 0 0 1 1 1 1
- 0 1 0 1 1 1
- 0 1 1 1 1 1
- 1 0 0 0 0 0
- 1 0 1 0 1 0
- 1 1 0 0 1 0
- 1 1 1 0 1 0
- 7.4. ฟังก์ชันลอจิกและการแปลง กฎแห่งตรรกะ
สำหรับการดำเนินการร่วม การแตกแยก และการผกผัน กฎของพีชคณิตแบบบูลถูกกำหนดไว้ อนุญาต การแปลงนิพจน์เชิงตรรกะที่เหมือนกัน (เทียบเท่า).
กฎแห่งตรรกะ
- 1. ฌ.เอ
- 2. เอแอนด์บี
- 3.เอวีบี
- 4. เอแอนด์(บีแอนด์ซี)
- 5.AV(บีวีซี)
- 6. เอ&(บีวีซี)
- 7.AV(บีแอนด์ซี)
- 8. เอแอนด์เอ
- 9.เอวา
- 10. เอวาซ่า
- 11. เอ&เอ
- 12. เอแอนด์ไอ
- 13. เอวีไอ
- 14. เอแอนด์แอล
- 15. เอวีแอล
- 16.€(เอแอนด์บี)
- 17.€(เอวีบี)
- 18. ก => บี
ตามกฎหมาย เป็นไปได้ที่จะลดความซับซ้อนของนิพจน์เชิงตรรกะที่ซับซ้อน กระบวนการแทนที่ฟังก์ชันลอจิคัลที่ซับซ้อนด้วยฟังก์ชันที่ง่ายกว่าแต่เทียบเท่ากันนี้เรียกว่าฟังก์ชันย่อเล็กสุด
ตัวอย่างที่ 1 ลดความซับซ้อนของนิพจน์เพื่อให้สูตรผลลัพธ์ไม่มีการปฏิเสธของคำสั่งที่ซับซ้อน
สารละลาย
ตัวอย่างที่ 2 ลดขนาดฟังก์ชัน
เพื่อให้การแสดงออกง่ายขึ้น จึงใช้สูตรการดูดซับและการยึดเกาะ
ตัวอย่างที่ 3 ค้นหาคำปฏิเสธของข้อความต่อไปนี้: “ หากบทเรียนน่าสนใจ ไม่มีนักเรียนคนใด (Misha, Vika, Sveta) จะมองออกไปนอกหน้าต่าง”
สารละลาย
ให้เราแสดงข้อความ:
ย- “ บทเรียนนี้น่าสนใจ”;
ม- “ มิชามองออกไปนอกหน้าต่าง”;
บี- “ วิก้ามองออกไปนอกหน้าต่าง”;
ค- “Sveta มองออกไปนอกหน้าต่าง”
เมื่อทำให้นิพจน์ง่ายขึ้น จะใช้สูตรสำหรับการแทนที่การดำเนินการและกฎของ De Morgan
ตัวอย่างที่ 4 ระบุผู้มีส่วนร่วมในอาชญากรรมตามสถานที่สองแห่ง: โต๊ะคอมพิวเตอร์แบบลอจิคัล
- 1) “ หาก Ivanov ไม่ได้เข้าร่วมหรือ Petrov เข้าร่วม Sidorov ก็เข้าร่วม”;
- 2) “ ถ้า Ivanov ไม่เข้าร่วม Sidorov ก็ไม่เข้าร่วม”
สารละลาย
มาสร้างนิพจน์กันดีกว่า:
ฉัน- “ Ivanov มีส่วนร่วมในการก่ออาชญากรรม”;
ป- "เปตรอฟมีส่วนร่วมในการก่ออาชญากรรม";
ส- "Sidorov มีส่วนร่วมในการก่ออาชญากรรม"
มาเขียนสถานที่ในรูปแบบของสูตร:
ลองตรวจสอบผลลัพธ์โดยใช้ตารางความจริง:
คำตอบ: Ivanov มีส่วนร่วมในการก่ออาชญากรรม
การสร้างฟังก์ชันลอจิคัลจากตารางความจริง
เราเรียนรู้วิธีสร้างตารางความจริงสำหรับฟังก์ชันลอจิคัล ลองแก้ปัญหาผกผันกัน
พิจารณาแถวที่ค่าความจริงของฟังก์ชัน Z เป็นจริง (Z=1) ฟังก์ชันสำหรับตารางความจริงนี้สามารถเขียนได้ดังนี้: Z(X,Y) = (ฌ X& ฌY)V(X& ฌY)
แต่ละบรรทัดที่ฟังก์ชันเป็นจริง (เท่ากับ 1) สอดคล้องกับวงเล็บที่แสดงถึงการรวมอาร์กิวเมนต์ และหากค่าของอาร์กิวเมนต์เป็น O เราก็จะถือว่ามันเป็นการปฏิเสธ วงเล็บทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกันโดยการดำเนินการแยกส่วน สูตรผลลัพธ์สามารถทำให้ง่ายขึ้นโดยใช้กฎแห่งตรรกะ:
ซี(X,วาย)<=>(('X& 'Y) VX)&(('X&Y)V 'Y)<=>(XV(‚X& ¢Y)) &(‚YV(‚X&¢Y))<=>((XVฌX)&(XV ฌY))&((YฌV ฌX)&(ฌYV ฌY))<=>(1&(XV ฌY))&((ฌYV ฌX)& ฌY)<=>(XV ñY)&((‚YV ‚X)& ‚Y)
ตรวจสอบสูตรผลลัพธ์: สร้างตารางความจริงสำหรับฟังก์ชัน Z(X,Y)
เขียนกฎสำหรับการสร้างฟังก์ชันลอจิคัลโดยใช้ตารางความจริง:
- 1. เลือกแถวเหล่านั้นในตารางความจริงซึ่งค่าฟังก์ชันเท่ากับ 1
- 2. เขียนสูตรที่ต้องการในรูปแบบของการแยกองค์ประกอบทางตรรกะหลายอย่าง จำนวนองค์ประกอบเหล่านี้เท่ากับจำนวนบรรทัดที่เลือก
- 3. เขียนแต่ละองค์ประกอบเชิงตรรกะในการแยกส่วนนี้โดยการเชื่อมอาร์กิวเมนต์ของฟังก์ชัน
- 4. หากค่าของอาร์กิวเมนต์ฟังก์ชันใด ๆ ในแถวที่สอดคล้องกันของตารางคือ 0 เราจะถือว่าอาร์กิวเมนต์นี้มีการปฏิเสธ
การสร้างตารางความจริงสำหรับข้อความที่ซับซ้อน
ลำดับความสำคัญของการดำเนินการเชิงตรรกะ
1) การผกผัน 2) การรวม 3) การแตกแยก 4) ความหมายและความเท่าเทียมกัน
จะสร้างตารางความจริงได้อย่างไร?
ตามคำจำกัดความตารางความจริงของสูตรลอจิคัลเป็นการแสดงออกถึงความสอดคล้องระหว่างชุดค่าตัวแปรที่เป็นไปได้ทั้งหมดกับค่าของสูตร
สำหรับสูตรที่มีตัวแปรสองตัว จะมีชุดค่าตัวแปรดังกล่าวเพียงสี่ชุดเท่านั้น:
(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1).
หากสูตรมีตัวแปรสามตัว ก็จะมีชุดค่าตัวแปรที่เป็นไปได้แปดชุด (0, 0, 0), (0, 0, 1), (0, 1, 0), (0, 1, 1) (1, 0, 0 ), (1, 0, 1), (1, 1, 0), (1, 1, 1)
จำนวนชุดของสูตรที่มีตัวแปร 4 ตัวคือ 16 ชุด เป็นต้น
รูปแบบการบันทึกที่สะดวกในการค้นหาค่าของสูตรคือตารางที่นอกเหนือจากค่าของตัวแปรและค่าของสูตรแล้วยังรวมถึงค่าของสูตรระดับกลางด้วย
ตัวอย่าง.
1. มาสร้างตารางความจริงสำหรับสูตร 96%" style="width:96.0%"> กันดีกว่า
จากตารางก็ชัดเจนว่า สำหรับชุดค่าทั้งหมดของตัวแปร x และ y สูตรจะใช้ค่า 1นั่นคือคือ เหมือนกับความจริง.
2. ตารางความจริงสำหรับสูตร 96%" style="width:96.0%">
จากตารางก็ชัดเจนว่า สำหรับชุดค่าทั้งหมดของตัวแปร x และ y สูตร รับค่า 0นั่นคือคือ เท็จเหมือนกัน .
3. ตารางความจริงสำหรับสูตร 96%" style="width:96.0%">
จากตารางก็ชัดเจนว่า สูตร 0 " style="border-collapse:collapse;border:none">
สรุป: เรามีทั้งหมดอยู่ในคอลัมน์สุดท้าย ซึ่งหมายความว่าความหมายของประโยคที่ซับซ้อนนั้นเป็นจริงสำหรับความหมายใดๆ ของประโยคง่ายๆ K และ S ดังนั้น ครูจึงให้เหตุผลอย่างถูกต้องตามหลักตรรกะ