Информатика

В компьютере можно выделить 3 основных процесса: ввод данных, обработка и изменение данных, вывод данных. И все эти процессы происходят по цепочке, с логической связью между причиной и следствием.

Одна из базовых вещей в программировании, в работе компьютера, это выбор между разными вариантами действий. Также это называется в алгоритмах ветвление, или оператор ЕСЛИ. Например: «ЕСЛИ свет на пешеходном светофоре зеленый И слева и справа остановились машины, ТО можно перейти дорогу». 

Работу компьютера отлично описывает алгебра логики. Ее основал Джордж Буль, поэтому ее также называет булевой алгеброй. 

В процессе обработки информации компьютер использует двоичный код, который можно интерпретировать следующим образом: 0 — ложь, 1 — истина. Любой конструктивный элемент компьютера является по факту сложной электрической схемой. Тогда 0 можно рассматривать как отсутствие электрического сигнала на элементе, а 1 — его наличие. Для простоты вы можете представлять это как загорающиеся лампочки: 1 — лампочка горит, 0 — лампочка не горит.

В программировании чаще всего используются три базовые логические операции:

- И — конъюнкция (&)

- ИЛИ — дизъюнкция (||)

- НЕ — отрицание (!) 

В устройстве компьютера они реализованы в виде логических элементов — электронных устройств, которые преобразуют проходящие через них двоичные электрические сигналы.

Таблицы истинности — это удобный инструмент для определения истинности сложного суждения в зависимости от значения истинности простых суждений в его составе.

Рассмотрим таблицы истинности для трех базовых логических операций.

Таблица конъюнкции (И, &)

 

Таблица дизъюнкции (ИЛИ, ||)

 

Также часто можно встретить операцию отрицания. Операция отрицания НЕ (!) меняет значение условия на противоположное. Обычно она используется в условиях так: «ЕСЛИ сумма покупки НЕ больше остатка по карте, ТО покупка успешна, ИНАЧЕ показать на терминале, что на карте недостаточно средств». 

В большинстве языков программирования есть логические операторы. С их помощью как раз прописываются условия и простейшие алгоритмы. Чаще всего они записываются как AND, OR, NOT или &&, ||, !=. Их конкретная запись зависит от языка программирования.

Кроме логических операторов распространены арифметические операторы(умножение, сложение, вычитание, деление и т.д.), операторы сравнения (меньше, больше, равно) и операторы присваивания (например, присваивание значения переменной с помощью знака =). 

В языках программирования часто встречается логический тип данных, который так и называется — булев или Boolean. Он принимает только два возможных значения: истину (true) и ложь (false).

 

Дополнительные материалы:

§1.3 Элементы алгебры логики (Информатика: учебник для 8 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013)

Глава 4. Элементы теории множеств и алгебры логики (Информатика. 10 класс. Базовый уровень / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017)