論理演算。基本的な論理操作

情報収集の方法に関する科学としての情報学、さまざまなデータの順序付けと処理は、20世紀半ばに始まります。ある歴史家は、第1の機械計算機の発明によって、情報科学の形成の始まりが17世紀に取り戻されたと信じているが、そのほとんどは高度なコンピュータ技術の時代と関連している。 20世紀の40年代に、最初のコンピュータの出現とともに、コンピュータサイエンスは開発の新たなインパルスを受けました。

コンピュータサイエンス

それは最初のコンピュータの出現であった大規模なデータセットの体系化、計算と処理、新しいコンピュータの可能性を生かしたアルゴリズムの開発の新しい方法を開発する必要がありました。情報学は、独立した科学分野の地位を受け、数学的計算の平面から一般的な計算の研究に移行した。

すべての最新のコンピュータサイエンスは、論理演算。それらは基本的なコンポーネントと呼ばれることができます。コンピューティングシステムのプログラミングでは、論理演算の概念はアクションであり、その後、既に存在する概念に基づいて形成された新しい概念または意味が生成される。一連の同様のアクションは、コマンドを実行するプロセッサエレメントによって異なる場合があります。しかし、事実上すべての既存のシステムに共通の操作がいくつかあります。これらは、値そのものの内容、たとえば否定、または概念の定量的特性（加算、減算、乗算、除算など）を変更する操作の操作です。

論理演算のオペランドの型

論理の代数は一般化されたデータ型は、すべての論理演算のオペランドとして機能します。命題の代数が働く古典的な要素は、偽または真であるステートメントです。エレクトロニクスとプログラミングでは、ブール変数trueとfalse、または1（真）と0（偽）の整数値を使用してこれらの用語を記述します。これらの値を組み合わせると、信じられないほどの音が出るかもしれませんが、最も複雑で大規模なシステムの作業は結びついています。コンピュータまたは任意のデジタルデバイス上で実行されるすべてのコードは、任意のプロセッサで処理できるユニバーサルコードの1と0のシーケンスに動的に変換されます。

論理演算のタイプ

これまでに言われたように、古典的なブール代数には2種類の関数があります。バイナリ・データ型の基本的な論理演算は、文自体に影響を与えるアクション（単項演算、または単一演算）です。これには、既存の値（バイナリ操作またはバイナリ）に基づいて新しいステートメントを生成する操作が含まれます。論理演算の順序は、左から右へ、角括弧を念頭に置きながら、任意の数学的計算の場合と同じです。

最も単純で最も有名なものの1つブール論理の関数は否定の関数です。この最も単純な論理演算は、入力オペランドの反対の値です。エレクトロニクスでは、この動作は反転と呼ばれることがあります。たとえば、命題 "真理"を逆転すると、結果は "嘘"になります。逆に、「うそ」の意味を否定すると、「真実」の価値が生じます。プログラミングにおけるこの論理演算は、アルゴリズムを分岐させ、すでに利用可能な結果または変更された条件に基づいて後続の命令セットの「選択」を実装するために、しばしば使用される。

バイナリ演算

プログラミングやコンピュータサイエンスで使用されるバイナリ（二値）操作の限られたセット。彼らは「2」を意味、ラテン語の二から自分の名前を得て、2つの入力引数を取り、1つの、新しい値で結果を返す関数の一種です。ブール代数のすべての機能の説明については真理値表を使用しています。

彼らは何のためですか？

このシステムは、入力オペランドの数を示し、与えられた論理演算が指定された入力パラメータのセットで返すことができるすべての結果の値を記述する。

コンピュータサイエンスとコンピュータ工学で最も頻繁に使用される機能は、論理的な加算（論理和）と論理的な乗算（論理積）の操作です。

コンジャンクション

論理演算 "AND"は選択の関数ですまたはn個の入力オペランドの短いです。この機能に入ると、2つ（バイナリ関数）を有する三つの値（三元）、またはオペランドの無制限の数（n進演算）することができます。関数の結果を計算するときには、供給された入力値の最小となります。

通常の代数のアナログは関数です乗算。したがって、論理積の演算は、しばしば論理積と呼ばれます。関数を書くとき、符号は乗算記号（ドット）かアンパサンドのどちらかです。私たちは、この機能のための真理値表を作成する場合は、機能のみすべての入力オペランドの真実を、「真」または1に設定されていることが分かります。入力パラメータの少なくとも1つがゼロである、又は値「false」の場合、関数の結果は、「偽」であろう。

これは、算術乗算の類推を反映しています。結果は常に0を返すように乗算と0の数字の組の任意の数のこの論理演算は、可換である：それは、入力パラメータを受信する順序は、計算の最終結果に影響を及ぼさないであろう。

この関数のもう1つの特性は次のとおりです。連合性、または組み合わせ。このプロパティを使用すると、一連のバイナリ演算を計算するときに計算順序を無視できます。したがって、3回以上の論理積演算のために、かっこを考慮する必要はありません。プログラミングでは、特定の条件のセットが満たされた場合にのみ特定のコマンドが実行されるようにするために、この関数をよく使用します。

分離

論理演算「OR」はブール関数の形式であり、これは代数的加算の類推である。この関数の他の名前は、論理的な加算、論理和です。論理積演算と同じ方法で、論理和は2進（2つの引数に基づいて値を計算）、3進またはn進であり得る。

この論理演算の真理値表接続の代替品の一種です。論理演算 "OR"は、与えられた引数間の最大結果を計算します。論理和は、すべての入力パラメータに値0（ "false"）が指定されている場合にのみ、値 "false"または0をとります。それ以外の場合、出力は「真」または「1」という値を生成する。この関数を記録するには、加算（「プラス」）または2つの垂直バンドの数学的符号が最もよく使用される。 2番目のオプションは、ほとんどのプログラミング言語で一般的です。これは、論理演算と算術演算を明確に分離できるため、望ましい方法です。

論理演算の共通プロパティ

基本的な論理演算は、単項式であれ、バイナリ、3進またはその他の関数は、その振る舞いを記述する特定の規則およびプロパティの影響を受けます。上記の論理的機能が有するそのような基本的特性の1つは、コミュティティ（commutativity）である。

このプロパティは、置換オペランドの場所では、関数の値は変更されません。すべての操作がこのプロパティを持つわけではありません。可換性の要求を満たす組み合わせと論理和とは異なり、行列乗算の機能がなく、この操作における因子の転位は、変化の結果、ならびに累乗を伴います。

追加の側面

エレクトロニクスと回路でよく使用されるもう1つの重要な特性は、Morganの法則に対する論理演算のペアの従属です。

これらの法則は、一対の論理演算を論理否定の機能を使用して、つまり、ある論理演算を別の論理演算の助けで表現することができます。例えば、結合詞を否定する機能は、個々のオペランドの否定を分離することによって表すことができる。これらの法律の助けを借りて、論理演算 "AND"、 "OR"を最小限のハードウェアコストで相互に表現して実装することができます。この特性は、回路に非常に有用である。なぜなら、微細回路を計算して形成する際にリソースを節約するからである。