Tabla de contenido
¿Qué es la lógica booleana?¿Cómo funciona la lógica booleana?Operaciones básicasOperaciones secundariasInvestigación académica sobre lógica booleana
¿Qué es la lógica booleana?
En conceptos matemáticos y lógica matemática, el término álgebra booleana se refiere a la rama del álgebra que se ocupa del valor real de las variables. Estos valores se basan en determinar si un número es verdadero o falso y generalmente se les asigna 1 y 0 respectivamente. En lugar del álgebra elemental, donde los valores son números variables y las operaciones principales son la multiplicación y la suma, las operaciones clave del álgebra booleana se basan en conjunciones y disyunciones denotadas por , y , respectivamente, y la negación no tiene denotación como . Por lo tanto, es una fórmula utilizada para describir relaciones lógicas de manera similar al álgebra elemental describe relaciones numéricas.
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¿Cómo funciona la lógica booleana?
La raíz del álgebra booleana se remonta a 1847 cuando George Boole presentó su primer libro The Mathematical Analysis of Logic (1847) y lo avanzó completamente en su An Investigation of the Laws of Thought (1854). Huntington presenta que el término “Álgebra booleana” fue propuesto por primera vez por Sheffer en 1913, aunque Charles Sanders Peirce introdujo el título “Álgebra booleana con una constante” en 1880 en el primer capítulo de su libro “Las matemáticas más simples”. El concepto de álgebra booleana ha ayudado considerablemente en el desarrollo de la electrónica digital al mejorar los lenguajes de programación de computadoras.
Además, también se aplica en estadísticas y teorías de conjuntos. Mientras que las expresiones algebraicas elementales se refieren principalmente a números, las expresiones algebraicas booleanas se refieren al valor de verdad falso y verdadero. Los números algebraicos booleanos se representan en dígitos binarios o bits que son 0 o 1. Estos números no tienen las características de los números enteros 0 y 1, por lo que 1+1 =2. Sin embargo, pueden identificarse con elementos del campo de dos elementos GF (2).
En otras palabras, la aritmética de enteros módulo 2 que establece que 1+1 = 0. La multiplicación y la suma juegan el papel booleano de XOR (exclusive=or) y AND (conjunción) respectivamente. Por otro lado, la disyunción xy (inclusivo-o) se describe como x + y – xy. Además, el álgebra booleana opera con funciones que tienen valores entre {0, 1}. La función utiliza una secuencia de bits para generar valores. Uno de los mejores ejemplos es un subconjunto del conjunto E: a un subconjunto F de E. Esto significa que el indicador de la función tomará el valor 1 de F y 0 fuera de F. Además, el ejemplo más general son los elementos algebraicos booleanos de los que todo lo anterior sigue siendo la instancia de los mismos. Como en el caso del álgebra elemental, la parte explícitamente ecuacional de la teoría se puede formar sin considerar los valores adjuntos a las variables
Operaciones básicas
La operación algebraica booleana se demuestra a continuación:
- AND (conjunción), designado xy (a veces x AND y o Kxy), contenido xy = 1 si x = y = 1 y xy = 0 en caso contrario.
- OR (disyunción), designado xy (a veces x OR y o Axy), contenido xy = 0 si x = y = 0 y xy = 1 en caso contrario.
- NOT (negación), designado x (a veces NOT x, Nx o !x), contenido x = 0 si x = 1 y x = 1 si x = 0.
operaciones secundarias
La operación anterior del álgebra booleana se considera una operación básica porque puede formar la base para otras operaciones booleanas. Estas operaciones se pueden construir componiendo las formas de combinar o combinar operaciones. La primera operación conocida como implicación material se presenta por, xy, o Cxy. En este caso, si la variable x es verdadera, entonces se considera que el valor de xy es el de y.
Por otro lado, si la variable x es falsa, el valor de y puede ignorarse; sin embargo, la operación debe revelar el valor de Boolean que tiene solo dos opciones disponibles. Por lo tanto, por definición, xy es verdadera cuando x es falsa. (La lógica de relevancia propuso la definición al considerar la implicación con una variable falsa como un concepto diferente al de verdadero o falso. La segunda operación conocida como exclusiva (XOR) se denota por, xy, o Jxy, es distinguirla de la disyunción inclusiva. Esta operación excluye la probabilidad tanto de x como de y. esta operación id definida en la aritmética como suma mod 2 que presenta que 1+1 =0
La tercera operación, se conoce como el complemento de exclusivo o, es la igualdad o equivalencia booleana: xy, o Exy, se considera verdadera solo cuando x e y tienen un valor similar. Por lo tanto, el complemento xy puede entenderse como xy, siendo cierto solo cuando xey son diferentes. La contraparte de Equivalencia en aritmética mod 2 es x + y + 1. Dados dos operandos, que tienen dos valores posibles, 22= 4 se generarán como posibles entradas de combinación ya que la salida de cada valor puede tener dos valores posibles la suma de 24 =16 posible operación booleana binaria. se considera verdadero solo cuando x e y tienen un valor similar. Por lo tanto, el complemento xy puede entenderse como xy, siendo cierto solo cuando xey son diferentes. La contraparte de Equivalencia en aritmética mod 2 es x + y + 1. Dados dos operandos, que tienen dos valores posibles, 22= 4 se generarán como posibles entradas de combinación ya que la salida de cada valor puede tener dos valores posibles la suma de 24 =16 posible operación booleana binaria. se considera verdadero solo cuando x e y tienen un valor similar. Por lo tanto, el complemento xy puede entenderse como xy, siendo cierto solo cuando xey son diferentes. La contraparte de Equivalencia en aritmética mod 2 es x + y + 1. Dados dos operandos, que tienen dos valores posibles, 22= 4 se generarán como posibles entradas de combinación ya que la salida de cada valor puede tener dos valores posibles la suma de 24 =16 posible operación booleana binaria.
Investigación académica sobre lógica booleana
Un nuevo formalismo que combina las ventajas de los árboles de fallas y los modelos de Markov: procesos de Markov impulsados por la lógica booleana , Bouissou, M. y Bon, JL (2003). Ingeniería de confiabilidad y seguridad del sistema , 82 (2), 149-163. Este artículo discute el formulismo de modelado que ayuda al analista de operaciones a unir los conceptos heredados del modelo de Markov y el árbol de fallas de una manera diferente. Según el autor, este formalismo se denomina Procesos de Markov impulsados por lógica booleana (BDMP). El autor presenta que este formalismo tiene dos ventajas sobre los modelos convencionales aplicados en la evaluación de la confiabilidad. Primero, ayuda en la definición de modelos dinámicos complejos y sigue siendo legible. En segundo lugar, ofrece propiedades interesantes de conceptos matemáticos que ayudan en una procesión eficiente de BDMP.
Propagación de errores en el modelado cartográfico utilizando lógica booleana y clasificación continua, Heuvelink, GB y Burrough, PA (1993). Revista Internacional de Sistemas de Información Geográfica , 7 (3), 231-246.Este documento proporciona un análisis en profundidad de cómo se pueden distribuir los errores en el valor a través de modelos continuos y booleanos que involucran la intersección de varios mapas. El análisis del error se realizó utilizando métodos de Monte Carlo sobre los datos interpolados. El proceso involucró kriging de bloques a una cuadrícula normal que proporciona predicciones precisas, desviación estándar y error de predicción de los valores atribuidos. Los resultados del estudio sugirieron que el método booleano de mapeo de tamiz es más vulnerable a errores que el modelo de equivalente continuo robusto.
Un diseño de sumador de selección de acarreo de área eficiente al compartir el término lógico booleano común, Wey, IC, Ho, CC, Lin, YS y Peng, CC (marzo de 2012). Actas de la Multiconferencia Internacional de Ingeniería e Informática, IMECS . Este documento explora la compartición de sumadores a través de términos lógicos booleanos comunes. Según el autor, el proceso requiere compartir y simplificar un circuito parcial que solo necesita XOR y una sola puerta inversora.
Aprendizaje para la satisfacibilidad de la lógica booleana cuantificada , Giunchiglia, E., Narizzano, M. y Tacchella, A. (2002, julio). En AAAI/IAAI (págs. 649-654). Comprender la capacidad de explotar y registrar algunos datos que no están disponibles durante la búsqueda se considera una técnica de IA eficaz para resolver problemas. Este artículo explora los modelos que se utilizan para registrar y explotar datos durante la investigación. Según el autor, el aprendizaje de la técnica de propósito general ayuda a mejorar el rendimiento de los procedimientos de decisión para las fórmulas booleanas cuantificadas (QBF).
Conmutador de espín no volátil para lógica booleana y no booleana , Datta, S., Salahuddin, S. y Behin-Aein, B. (2012). Applied Physics Letters , 101 (25), 252411. Este documento presenta que la física establecida de las válvulas giratorias y el efecto spin-Hall que se descubrió recientemente se pueden usar para desarrollar unidades de construcción de lectura y escritura. El autor establece que estas unidades se pueden integrar en un giro que tiene ganancia y fam-out, aislamiento de entrada-salida que se puede usar para escribir un programa. Además, presenta que los interruptores de espín se pueden interconectar sin amplificación externa para realizar operaciones lógicas.
Una arquitectura SQRT eficiente para llevar un diseño de sumador seleccionado mediante lógica booleana común , Manju, S. y Sornagopal, V. (2013, enero). En Emerging Trends in VLSI, Embedded System, Nano Electronics and Telecommunication System (ICEVENT), Conferencia internacional de 2013 sobre (págs. 1-5). IEEE. Este documento sugiere un método eficiente que se puede usar en lugar de BEC usando la lógica booleana común. Según el autor, Carry Select Adder (CSLA), que es conocido por ser el sumador más rápido existente en las estructuras de sumadores convencionales. Este estudio se basó en el uso del sumador de selección de acarreo eficiente compartiendo el término de lógica booleana común (CLB). El autor presenta además que el proceso solo necesita una sola puerta OR y una puerta inversora para llevar a cabo el proceso. El resultado del estudio reveló que la arquitectura en prosa tiene varias ventajas en términos de retardo, área y potencia.
Desarrollos en recuperación automática de texto, Salton, G. (1991). Desarrollos en recuperación automática de texto. ciencia , 253 (5023), 974-980. Este documento describe el desarrollo reciente que se ha logrado en el almacenamiento, manipulación y recuperación de archivos de texto de gran tamaño. El documento examina además los enfoques modernos que conducen a la documentación y recuperación de los elementos de texto en relación con la solicitud de búsqueda.- Retroceso para la satisfacibilidad de la lógica booleana
cuantificada , Giunchiglia, E., Narizzano, M. y Tacchella, A. (2003). Inteligencia Artificial , 145 (1-2), 99-120. La aplicación de herramientas cognitivas efectivas para determinar la satisfacibilidad de las fórmulas booleanas cuantificadas (QBF) es un tema profundo de investigación en inteligencia artificial. Este artículo discute varios procedimientos que han sido propuestos para la satisfacibilidad proporcional. El autor muestra la posibilidad de extender el esquema de salto hacia atrás dirigido por conflictos para el SAT a la satisfacibilidad de los QBF. Según el autor, cuando, Cuando se utiliza el salto hacia atrás dirigido por conflictos, permite que el motor de búsqueda ignore los literales cuantificados existencialmente mientras retrocede.