Būlio algebra

Matematikoje bei informatikoje Būlio algebra (arba Logikos algebra) – sritis, tirianti loginius kintamuosius bei funkcijas. Loginės algebros svarbiausias taikymas – elektroninėse schemose.

Istorija

Būlio algebra pavadinta anglų matematiko Džordžo Būlio (1815-1864 m.) vardu, nes jis pirmasis ją apibrėžė kaip loginės sistemos dalį, bandant panaudoti algebrines technikas loginiams skaičiavimams.

Būlio algebra matematikoje

Matematikoje Būlio algebra apibrėžiama kaip algebra (B, *, +, ¬, 0, 1), kurią sudaro aibė B, turinti mažiausiai 2 elementus (0, 1), kurioje apibrėžtos tokios 3 operacijos: IR operacija (konjunkcija, loginė daugyba), ARBA operacija (disjunkcija, loginė sudėtis), NE operacija (inversija, neigimas).

Šiandien Būlio algebra turi daugybę pritaikymų elektroninėse schemose. Pirmą kartą Klodas Šenonas ją pritaikė XX amžiuje komutatoriuose.

Loginiai kintamieji

Loginiai kintamieji (dar vadinami binariniais) gali turėti tik dvi reikšmes – 1 (taip) ir 0 (ne). Su jais galima atlikti logines operacijas.[1]Elementarios loginės operacijos su vienu, dviem loginiais kintamaisiais yra vadinamos unarinėmis (vieno kintamojo) ar binarinėmis (dviejų kintamųjų) loginėmis operacijomis.Loginė operacija paprastai užrašoma formule arba jai sudaroma funkcijos būvio (teisingumo) lentelė.

Loginės (Būlio) funkcijos

Logine (Būlio) funkcija vadinama funkcija, kurios argumentai yra Būlio kintamieji ir kuri gali įgyti tik dvi reikšmes – 0 ir 1.

0 1 2 3
00011
10101

Funkcijos 0 ir 3 vadinamos išsigimusiomis, nes nepriklauso nuo kintamojo reikšmės

Loginės operacijos

Pagrindinės operacijos yra:[1]

Visos kitos operacijos gali būti išreikštos šiomis pagrindinėmis operacijomis. Visoms operacijoms išreikšti pakanka ir dviejų pagrindinių veiksmų (būtina operacija NE, viena iš likusių dviejų operacijų (IR arba ARBA) yra perteklinė. Tačiau tuomet formulės tampa sudėtingesnės.

Galimų dviejų kintamųjų Būlio operacijų rezultatų lentelė:

Nr.reikšmės:x10011Aprašymas
x20101
 Rezultatas
000000Konstanta 0
1IR0001Konjunkcija, loginė daugyba (IR). Žymima &,
2x1∆x20010Draudimas
3x10011Kintamasis x1
4x2∆x10100Draudimas
5x20101Kintamasis x2
6¬(x1≡x2)0110Neekvivalentiškumas, x1x2. Dažnai žymima XOR (pagal angl. exclusive or).
7ARBA0111disjunkcija, loginė sudėtis (ARBA). Žymima
8¬(x1∨x2)1000disjunkcijos neigimas, Pirso rodyklė. Žymima
9x1≡x21001Ekvivalentiškumas, x1=x2. Žymima
10¬x21010x2 neigimas, inversija.
11x2→x11011Implikacija
12¬x11100x1 neigimas, inversija.
13x1→x21101Implikacija
14¬(x1∧x2)1110Konjunkcijos neigimas, Šeferio brūkšnelis. Žymima |
1511111Konstanta 1

Šaltiniai