Одним из основных понятий в математической логике является понятие высказывания. Под высказыванием понимается всякое предложение, относительно которого имеет смысл утверждать о его истинности или ложности. Например, 8 - четное число, 2 больше 10, сегодня воскресенье, и т.д.
Из простейших высказываний путем соединения их с помощью логических связок можно составлять новые, более сложные высказывания. Истинность или ложность новых высказываний определяется истинностью или ложностью составляющих высказываний и тем, какими логическими связками они соединены.
Абстрагируясь от конкретного содержания высказывания можно рассматривать его как некоторую величину, которая может иметь какое-либо одно значение из двух возможных значений: истина или ложь. При этом сложное высказывание, составленное из простых высказываний, в математической логике рассматривается как некоторая функция от высказываний-аргументов. Множество значений, которые может принимать функция, тоже состоит из двух элементов: истина и ложь.
В дальнейшем высказывания будем обозначать прописными буквами латинского алфавита. Значение истинности обозначают через 1, а значение лжи через 0.
Логика, которая оперирует лишь с объектами (высказывания, функции), принимающими одно из двух возможных значений, называется двузначной или булевой. Простые высказывания называются логическими или булевыми переменными, а их функции - логическими или булевыми функциями, либо функциями алгебры логики (ФАЛ).
Булева функция, зависящая от n аргументов, называется n -местной и является полностью заданной, если указаны ее значения для всех наборов значений аргументов. Так как число возможных значений каждого аргумента равно 2, то при числе аргументов n количество различных наборов значений аргументов равно 2n. Каждому набору может соответствовать одно из двух возможных значений функций. Следовательно, количество различных булевых функций от n переменных равно
Функции одной и двух логических переменных называются элементарными.
Логические функции одной переменной. Для одной переменной число функций равно 4. Все эти функции F1, F2, F3, F4 представлены в таблице 1, которая называется таблицей истинности логических функций. Значение функций F1 и F2 не
зависят от значения аргумента X. Это константы F1=1 и F2=0. Значение функции F3 повторяют значения аргумента X, F3 = X. Нако-нец, значения функции F4 противоположны значениям аргумента.
Функции F1, F2, F3 являются тривиальными и практического интереса не представляют. Функция F4 называется отрицанием или инверсией и обозначается
.
Таблица 2.
| X | Название функции | Обозначение | «Замечательные» свойства | ||||||||
| Y | |||||||||||
| Константа | Х | Х | Х | ||||||||
| Стрелка Пирса | X¯Y | ||||||||||
| Запрет по Y | XDY | X | |||||||||
| Инверсия Y |
| X | X | ||||||||
| Запрет по Х | YDX | X | |||||||||
| Инверсия Х |
| Х | Х | ||||||||
| Сумма по модулю 2 | ХÅY | X | X | ||||||||
| Штрих Шеффера | X/Y | ||||||||||
| Конъюнкция, умножение | X×Y, XÙY X&Y | X | X | X | |||||||
| Эквивалентность | X~Y | X | |||||||||
| Переменная Х | Х | Х | Х | Х | Х | Х | |||||
| Импликация от Y к Х | Y®X | X | |||||||||
| Переменная Y | Y | X | X | X | X | X | |||||
| Импликация от Х к Y | X®Y | X | |||||||||
| Дизъюнкция, сложение | X+Y, XÚY | X | X | X | |||||||
| Константа 1 | Х | Х | Х |
Логические функции двух переменных. Для двух переменных число всех возможных функций равно 24 = 16. Полный набор функций двух переменных, их обозначения и названия приведены в табл.2. Из таблицы видно, что восемь функций могут быть получены из других восьми путем применения операции отрицания.
Некоторые логические функции обладают определенными свойствами, получившими название “замечательные” свойства. Всего различают пять “ замечательных” свойств. В табл.2 эти свойства отмечены номерами: 1- свойство сохранять нуль, 2- свойство сохранять единицу, 3- самодвойственность, 4-монотонность, 5-линейность. Более подробно об этих свойствах сказано дальше.






