คณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์

ตรรกศาสตร์ (Logics)

ตัวอย่าง พีชคณิตเชิงเส้น

จากสมการเชิงเส้น

2X+3Y=8
X-2Y=-3

จงหาค่าตัวแปร X, และ Y

จงหาค่าตัวแปร X, และ Y

X = 1
Y = -2

พีชคณิตบูลีน

เครื่องคอมพิวเตอร์ = ระบบดิจิทอล

A สวิตซ์ L ไฟ
0 0
1 1

ไฟดับ

ไฟติด

ตัวอย่าง วงจรหน่วยความจำ (D Flip-Flop)

วงจรไฟฟ้า (ดิจิทอล) อย่างง่ายที่เป็นต้นแบบของอุปกรณ์หน่วยความจำ (RAM) ในเครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถจำตำแหน่งสถานะของข้อมูลได้

โลจิกพื้นฐาน (Gate - เกต)

  • AND (และ)

  • OR (หรือ)

  • NOT (นิเสธ)

  • NAND / NOR

  • XOR / XNOR

พีชคณิตบูลีน

  • กฎ - ทฤษฎี

  • การลดรูปวงจรอย่างง่าย

AND (และ) Gate

A B Q
(A . B)
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

สัญญลักษณ์ที่ใช้

& หรือ . หรือ 

\wedge

OR (หรือ) Gate

A B Q
(A + B)
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

สัญญลักษณ์ที่ใช้

+ หรือ 

\vee

NOT (นิเสธ) Gate

A
0 1
1 0

สัญญลักษณ์ที่ใช้

~ หรือ 

\overline{A}

_

NAND Gate

หรือ

A B
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
\overline{A.B}

NOR Gate

หรือ

A B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
\overline{A+B}

XOR Gate

สัญญลักษณ์ที่ใช้ 

\oplus
A B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
\left( A.\overline{B} \right) +\left( \overline{A} .B\right)

XNOR Gate

A B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1
\overline{\left( A.\overline{B} \right) +\left( \overline{A} .B\right)}

Truth Tables (ตารางความจริง)

2 ตัวแปร

3 ตัวแปร

ตัวอย่าง

กำหนดให้

f_{1}\left( x{}_{1},x_{2}\right) =\left( \overline{x_{1}+x_{2}} \right)
f_{2}\left( x{}_{1},x_{2}\right) =\left( \overline{x_{1}} .\overline{x_{2}} \right)

และ

จงพิสูจน์ว่า

f_{1}\left( x{}_{1},x_{2}\right) =f_{2}\left( x{}_{1} ,x_{2}\right)

สรุป Gate

คำอธิบาย # 1 # 2 # 3
AND (และ)
OR (หรือ)
NOT (นิเสธ)
NAND
NOR
XOR
XNOR
.
+
-
\overline{a+b}
\overline{a.b}
\left( a.\overline{b} \right) +\left( \overline{a} .b\right)
\overline{\left( a.\overline{b} \right) +\left( \overline{a} .b\right)}
\bigwedge
\bigvee
\prime
\text{} a\oplus b
\overline{\text{} a\oplus b}

ตัวอย่าง

จงเขียนสวิตชิ่งฟังก์ชั่นของวงจรโลจิกต่อไปนี้

ตัวอย่าง

จงเขียนวงจรลอจิกของสมการ

f\left( a,b,c\right) =\left( \left( a.b\right) +\left( a.c\right) \right) +\overline{c}

กฎพื้นฐานของพีชคณิตบูลีน

กำหนดให้ w, x, y, และ z เป็นตัวแปรเดี่ยว

x.0=0
x.1=x
x.x=x
x.\overline{x} =0
x+0=x
x+1=1
x+x=x
x+\overline{x} =1
x+y=y+x
x.y=y.x

กฎพื้นฐานของพีชคณิตบูลีน

กำหนดให้ w, x, y, และ z เป็นตัวแปรเดี่ยว

x+\left( y+z\right) =\left( x+y\right) +z=x+y+z
x\left( yz\right) =\left( xy\right) z=xyz
x(y+z)=xy+xz
\left( w+x\right) (y+z)=wy+xy+wz+xz

กฎพื้นฐานของพีชคณิตบูลีน

กำหนดให้ w, x, y, และ z เป็นตัวแปรเดี่ยว

x+\overline{x} y=x+y
x+yx=x

จงพิสูจน์ ทฤษฎี ด้านบน

ตัวอย่าง

ถ้า p เป็นเท็จ q เป็นจริง r เป็นเท็จ และ s เป็นจริง จงหาค่าความจริงของประพจน์

\left( p.q\right) +\left( r.\overline{s} \right)

สัจนิรันด์ (Tautology)

สันจนิรันด์หมายถึง ประพจน์ที่มีค่าความจริงเป็นจริงทุกกรณี ตัวอย่าง

\overline{p\oplus \overline{\overline{p} } }
\overline{\left( p.q\right) } \oplus \left[ \overline{p} +\overline{q} \right]

ตัวอย่าง

จงตรวจสอบว่าประพจน์แต่ละคู่ต่อไปนี้สมมูล*กันหรือไม่

\left[ p+\left( q.r\right) \right] \text{กับ} \left( p+q\right) .\left( p+r\right)

* สมมูล หมายถึง มีผลลัพธ์เหมือนกันทุกประการ

กฎ ทฤษฎี เดอร์มอร์แกน (De Morgan's Law)

\left( \overline{x+y} \right) =\overline{x} .\overline{y}
\left( \overline{x.y} \right) =\overline{x} +\overline{y}

ตัวอย่าง

Y=\left( \overline{A\overline{B} +C} \right)

จงลดรูปสมการต่อไปนี้

ตัวอย่าง

AB+ABC=AB

จงพิสูจนสมการบูลิน เป็นจริง

ตัวอย่าง

(A+B)(A+C)+BC=A+BC

จงพิสูจน์ว่า

ตัวอย่าง

B+A\bar{B}=A+B

จงพิสูจน์ว่า

ตัวอย่าง

(A+B)(A+\bar{B} )(\bar{A} +C)=AC

จงพิสูจน์ว่า

ตัวอย่าง

Y=\overline{(A+B+C)D}

จงจัดสมการให้อยู่ในรูปอย่างง่าย

Aj. Krit Th.

https://www.kritth.com

20240917 Math Com Logic

By Krit Th.

20240917 Math Com Logic

  • 78