Логічні основи ЕОМ

Споконвіку було Слово, і з Богом було Слово, і Слово було - Бог.

Євангеліє від Івана

Те що ми знаємо – обмежене, а те чого не знаємо нескінченне.

Лаплас Пьєр Сімон

Світ можливий, якщо він не суперечить законам логіки.

Готфрід Вільгельм Лейбніц

 

«Людина, поза сумнівом, створена для того, щоб думати: у цьому і головна її перевага, і головна справа життя... І почати їй слід з роздумів про себе самого й про свого Творця... Велич людини – в її здатності мислити. Людина – всього лише очерет, найслабше серед творінь природи, але вона – очерет мислячий. Вся наша гідність – в здатності мислити. Лише думка підносить нас, а не простір і час, в яких ми – ніщо. Постараємося ж мислити гідно: у цьому – основа моральності…»

Блез Паскаль "Думки"

З історії алгебри логіки

      Логіка - наука, що вивчає закони і форми мислення.

      Логіка - давня наука. Перші вчення про форми і способи міркувань виникли в країнах Древнього Сходу (Китай, Індія).

   Термін логіка походить від старогрецького logos, що означає "слово, думку, поняття, міркування, закон".

Результат пошуку зображень за запитом "democritus"

     Уперше термін "логіка" ввів у науку давньогрецький філософ Демокріт (бл. 460- 370 pp. до н. е.), назвавши свою працю "Про логічне, або про правила". Хоча до нас дійшли лише незначні уривки цієї праці, вона, звичайно, мала вплив на подальший розвиток логічної науки. Є підстави припустити, що деякі логічні ідеї Демокріта були запозичені Арістотелем. Принаймні він був обізнаний з творчістю Демокріта, оскільки зазначав, що той першим став оперувати логічними поняттями і визначеннями.

Результат пошуку зображень за запитом "аристотель"

     Основоположником логіки вважають ученого і філософа Арістотеля, що жив в 384-322 рр. до н. э. Він намагався знайти відповідь на питання: "Як ми міркуємо"? У своїх книгах ("Категорії", "Перша аналітика", "Друга аналітика" та ін.).

    Арістотель піддав аналізу людське мислення і його форми: поняття, судження, висновок. Арістотель уперше дав систематичний виклад логіки. У його визначенні логіка є наукою про виведення одних висновків з інших, виходячи з їх логічної форми. Тому логіку Арістотеля називають формальною.

Результат пошуку зображень за запитом "декарт"

      Уперше ідеї про "математизацію" логіки з'явилися в XVII ст. Так французький філософ і математик Рене Декарт (1596-1650) вважав, що людський розум може осягнути істину, якщо зводитиме складні ідеї до простих, переходити від відомого і доведеного до невідомого, уникаючи яких-небудь пропусках в логічних висновках. Таким чином, він рекомендував в логіці використати загальноприйняті математичні методи.

Результат пошуку зображень за запитом "лейбніц"

  Німецький філософ і математик Готфрід Вільгельм Лейбніц (1646-1716) запропонував використати в логіці математичну символіку і уперше висловив думку про можливість застосування в ній двійкової системи числення. Так зароджувалася математична, або символічна логіка. Вільгельм Лейбніц сформулював поняття «математична логіка», завдання якої були доступні для розуміння тільки вузькому колу науковців. Особливого інтересу цей напрямок не викликало, і до середини XIX століття про математичній логіці мало хто знав.

 

   Результат пошуку зображень за запитом "буль"

     Батьком математичної логіки по праву вважається англійський математик XIX століття Джордж Буль (1815-1864). У його знаменитих працях по началах математичної логіки ("Математичний аналіз логіки", "Числення логіки" і "Дослідження законів думки"), що з'явилися у кінці 40-х - початку 50-х рр., логіка набула свого алфавіту, своєї орфографії і граматики.

      Сама особистість автора заслуговує на окрему увагу. Навіть з огляду на те, що в минулому люди дорослішали раніше нас, все одно не можна не відзначити, що в 16 років Дж. Буль викладав у сільській школі, а до 20 років відкрив власну школу в Лінкольні. Математик відмінно володів п`ятьма іноземними мовами, а у вільний час зачитувався роботами Ньютона і Лагранжа. І все це - про сина простого робітника!

  У 1839 році Буль вперше послав свої наукові роботи в Кембриджський математичний журнал. Вченому виповнилося 24 роки. Роботи Буля настільки зацікавили членів Королівського наукового товариства, що в 1844 році він отримав медаль за внесок у розвиток математичного аналізу. Ще кілька опублікованих робіт, в яких були описані елементи математичної логіки, дозволили молодому математику зайняти пост професора в коледжі графства Корк. Нагадаємо, що у самого Буля освіти не було.

   Ім'ям Дж. Буля названий розділ математичної логіки - булева алгебра (чи алгеброю логіки).

    Великий вклад в становлення і розвиток математичної логіки також внесли:

  • Август де Морган (1806-1871)
  • Уільям Стенлі Джевонс (1835-1882)
  • Павло Хрущов (1849 1909) та Олександр Щукарьов (1864 — 1936)
  • Чарльз Сандерс Пірс (1839-1914)
  • Іммануїл Кант (1724-1804)
  • Моріс Карно (1924р.)
  • Клод Шеннон ( 1916 —  2001) і багато інших учених.

  Алгебра логіки - це розділ математики, що знайшов велике практичне застосування в технічній галузі знань. Вона використовується для вирішення складних математичних завдань, розробці комп'ютерів, електронних пристроїв, автоматичних систем, в робототехніці і так далі.

      У ЕОМ інформація піддається не лише арифметичній, але і логічній обробці. Основу роботи логічних схем і облаштувань ЕОМ складає математичний апарат - алгебра логіки. Знання алгебри логіки також потрібне при розробці алгоритмів і програм, оскільки у більшості мов програмування є логічні операції.

  В принципі, булева алгебра дуже проста. Існують висловлювання (логічні вирази), які, з точки зору математики, можна визначити тільки двома словами: «істина» або «хибне». Наприклад, навесні дерева розквітають - істина, влітку йде сніг - хибне твердження. Вся принадність цієї математики полягає в тому, що немає суворої необхідності використовувати тільки числа. Для алгебри суджень цілком підходять будь-які висловлювання з однозначним змістом.

  Таким чином, алгебра логіки може бути використана буквально всюди: в складанні розкладів і написанні інструкцій, аналізі суперечливої інформації про події і визначенні послідовності дій.

     Найголовніше - зрозуміти, що зовсім неважливо, як ми визначили істинність або хибність висловлювання. Від цих «як» і «чому» потрібно абстрагуватися. Значення має лише констатація факту: істина-хибне.

    


Завдання

ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ-ДОСЛІДЖЕННЯ,

З ТЕМИ

"Булева алгебра або алгебра логіки"

  1. Арістотель – основоположник науки про мислення. Логічне вчення Арістотеля
  2. Досягнення і біографія Демокріта. Демокріт і "логіка".
  3. Август де Морган британський математик та логік. Закони Августа де Моргана та інші досягнення вченого.
  4. Вільгельм Лейбніц. Біографія і досягнення вченого.  Логіка Вільгельма Лейбніца.
  5. Хто такий Джордж Буль і чим він прославився. Булева алгебра або алгебра логіки – основне досягнення Джорджа Буля.
  6. Уільям Стенлі Джевонс (1835-1882) – британський економіст і логік. Біографія. Логічне піаніно Джевонса і його практичне застосування.
  7. Чарльз Сандерс Пірс (1839-1914) Стрілка Пірса.
  8.  Моріс Карно (1924р.). Таблиці Карно і їх практичне застосування.
  9. Павло Хрущов і логічна машина Джевонса.
  10. Щукарьов Олександр Миколайович. Забута «Машина логічного мислення» (Розумова машина) професора Щукарьова.
  11. Платон Сергійович Порецький (1846-1907) – українсько-російський математик-логік. Фізики і лірики: Платон Порецький і Льюїс Керрол і їхні досягнення в математичній логіці.
  12.  Генрі Шеффер – американський логік. Штрих Шеффера. Десять питань про християнство, які задають інтелектуали та інші твори вченого.  
  13. Клод Шеннон і теорія зв’язку в секретних системах. Практичне застосування алгебри логіки.
  14. Готліб Фреге -основоположник сучасної математичної логіки, німецький логік та математик. Теорія змісту Готліба Фреге.
  15. Джон фон Нейман. Його винаходи та теорії.
  16. Ендрю Дзурак і  квантові кубіти. Квантові комп'ютери.
  17. Едвард Форест Мур і його цифровий автомат.
  18. Абстрактний цифровий автомат американського вченого Джорджа Мілі (1927–2010).
  19. Біокомп'ютер Леонарда Адлемана.
  20. Кінцевий біоавтомат Ехуда Шапіро ізраїльського вченого. ДНК-ком'ютер.
  21. КМОН (англ. CMOS, Complementary-symmetry/metal-oxide semiconductor) — технологія побудови логічних електронних схем.
  22. Нанопровідникові електронні пристрої.

 

   Зауваження щодо виконання завдання:

  • Індивідуальне завдання-дослідження може бути виконане в текстовому редакторі Word пакету Microsoft Office, в текстовому редакторі Writer пакету OpenOffice або LibreOffice;
  • дослідження повинне містити тему завдання, ім'я та прізвище авторів, остання сторінка - посилання на використані джерела;
  • має складатися з 10 до 15 сторінок друкованого тексту;
  • повідомлення повинне бути роздруковане, а електронний варіант доповіді надісланий на електронну скриньку викладача  lesyatarnopil@gmail.com до 18.11.2016 року.

    Дослідження буде оцінюватися за трьома позиціями:

  • наповнення;
  • оформлення;
  • захист роботи.

За невчасне подання індивідуального завдання доповіді

знімається 1 бал!!!

 

 

Download
Зразок оформлення титульної сторінки повідомлення.
zrazok oformlennja.pdf
Adobe Acrobat Document 80.2 KB

Перевірка отриманих знань

Тест 4. "Булева алгебра" 

Якщо Ви отримали добрий результат у тестуванні  - Ви впевнено можете рухатися далі.