Տրամաբանական գործողություն: Հիմնական տրամաբանական գործողություններ

Ինֆորմատիկան, որպես գիտություն , տարբեր տվյալներ հավաքելու, կազմակերպելու եւ մշակելու մեթոդների մասին սկսում է զարգանալ քսաներորդ դարի կեսերին: Թեեւ որոշ պատմաբաններ հավատում են, որ ինֆորմատիկայի ձեւավորման սկիզբը դրվել է 17-րդ դարում, առաջին մեխանիկական հաշվիչի գյուտի հետ, այն շատ ավելի շոշափելիորեն դարձնում է ավելի առաջադեմ համակարգչային տեխնոլոգիայի դարաշրջան : 20-րդ դարի 40-ական թվականներին, առաջին համակարգիչների գալուստով, համակարգչային գիտությունը նոր իմպուլս ստացավ զարգացման գործում:

Համակարգչային գիտության թեման

Այն առաջին համակարգիչների գալուստն էր, որ անհրաժեշտ էր ստեղծել մեծ տվյալների հավաքման համակարգեր, հաշվարկներ եւ մշակման նոր մեթոդներ, ինչպես նաեւ նոր համակարգիչների լիարժեք օգտագործման համար օգտագործվող ալգորիթմների մշակման ժամանակ: Ինֆորմատիկան ստացել է անկախ գիտական կարգապահության կարգավիճակ եւ մաթեմատիկական հաշվարկների հարթությունից տեղափոխվել է ընդհանուր հաշվարկի ուսումնասիրություն:

Բոլոր ժամանակակից համակարգչային գիտությունը հիմնված է տրամաբանական գործողությունների վրա: Նրանք կարող են անվանել հիմնարար բաղադրիչ: Համակարգչային համակարգերի ծրագրավորման մեջ տրամաբանական գործողությունների հայեցակարգը գործողություն է, որի արդյունքում ստեղծվում է նոր հայեցակարգ կամ արժեք, որն արդեն ձեւավորված հասկացությունների հիման վրա է: Նմանատիպ գործողությունների շարք կարող է տարբեր լինել, կախված գործընթացի տարրից, որը պետք է կատարի հրամանները: Այնուամենայնիվ, կան որոշ գործողություններ, որոնք տարածված են գրեթե բոլոր առկա համակարգերի համար: Սրանք գործառնություններ են, որոնք աշխատում են արժեքների բովանդակության մեջ, օրինակ, ժխտման կամ այն գաղափարի քանակական բնութագրերը փոխելու, ավելացում, հանում, բազմապատկում, բաժանում:

Տրամաբանական գործողությունների օպերաների տեսակները

Քանի որ տրամաբանության հանրահաշիվը ենթադրում է վերացական հասկացությունների վրա, ապա որպես տրամաբանական գործողությունների գործառույթներ, գործածվում են ընդհանրացված տվյալների տեսակները: Դասական տարրերը, որոնց հետ առաջադրանքների հանրահաշիվը աշխատում են, դրանք կեղծ կամ ճշմարիտ են: Էլեկտրոնիկայի եւ ծրագրավորման մեջ այս տերմինները նկարագրելու համար օգտագործվում են Boolean փոփոխականները ճշմարիտ եւ կեղծ կամ integer արժեքները 1 (ճշմարիտ) եւ 0 (կեղծ): Այդ արժեքների համադրությամբ, սակայն, անհավատալի է, որ ամենալավ եւ լայնածավալ համակարգերի աշխատանքը կապված է: Համակարգչի կամ ցանկացած թվային սարքի վրա աշխատող բոլոր կոդերը դինամիկ կերպով թարգմանվում են մի շարք հաջորդականությունների եւ զրոյի `համընդհանուր կոդ, որը կարող է մշակվել ցանկացած պրոցեսորով:

Տրամաբանական գործողությունների տեսակները

Ինչպես նախկինում ասվել էր, դասական Boolean ալգորիայում կա երկու տեսակի գործառույթ: Երկուական տվյալների տիպերի հիմնական տրամաբանական գործողությունները այն գործողություններն են, որոնք ազդում են հայտարարության ինքնին (unary, կամ միասնական, գործողություն): Սա ներառում է գործողություններ, որոնք առաջացնում են նոր արժեքներ, որոնք հիմնված են առկա արժեքների վրա (երկուական գործառնություններ կամ երկուական): Տրամաբանական գործողությունների կարգը նույնն է, ինչ ցանկացած մաթեմատիկական հաշվարկների համար `ձախից աջ, բրա փակագծերում:

Բուլյան տրամաբանության ամենապարզն ու ամենահայտնի գործառույթներից մեկն է ժխտման գործառույթը: Այս պարզ տրամաբանական գործողությունը մուտքային operand- ի հակառակ արժեքն է: Էլեկտրոնիկայի այս գործողությունը երբեմն կոչվում է հակադարձություն: Օրինակ, եթե ճնշեք «ճշմարտությունը» առաջարկը, ապա արդյունքը «սուտ է»: Եվ հակառակը, «ստի» իմաստը մերժելը կհանգեցնի «ճշմարտության» արժեքին: Ծրագրավորման նման տրամաբանական գործողությունը շատ հաճախ օգտագործվում է ալգորիթմների մասնագիտացման եւ արդեն իսկ մատչելի արդյունքների կամ փոփոխված պայմանների վրա հիմնված հաջորդ հրահանգի «ընտրության» իրականացման համար:

Երկուական գործողություններ

Ծրագրավորման եւ համակարգչային գիտության մեջ օգտագործվում է երկուական (երկուական) գործողությունների սահմանափակ շարք: Նրանք իրենց անունը ստացել են լատիներեն բառից `« երկու », եւ նշանակում են մի գործառույթ, որն ընդունում է երկու փաստարկ, եւ արդյունքում վերադարձնում է մեկ նոր արժեք: Ճշմարտության աղյուսակները օգտագործվում են նկարագրելու Boolean ալգորիայի բոլոր գործառույթները:

Ինչ են նրանք:

Այս համակարգը կազմված է որոշակի թվով մուտքային գործառույթների համար եւ նկարագրում է բոլոր ստացված արժեքները, որոնք տվյալ տրամաբանական գործողությունը կարող է վերադառնալ մուտքի պարամետրերի սահմանված սահմանին:

Համակարգչային գիտության եւ համակարգչային գիտության ամենատարածված գործառույթներն են տրամաբանական հավելումն (անջատումը) եւ տրամաբանական բազմապատկումը (միացում):

Կոնվենցիա

«ԵՎ» տրամաբանական գործողությունը երկու կամ n մուտքային գործառույթների ամենափոքրը ընտրելու գործառույթ է: Ներածման ժամանակ այս գործառույթը կարող է ունենալ երկու (երկուական գործառույթ), երեք արժեք (տերեր) կամ անսահմանափակ թվով գործոններ (n-ary operation): Ֆունկցիայի արդյունքների հաշվարկման ժամանակ այն դառնում է տրամադրվող մուտքային արժեքների ամենափոքրը:

Անալոգային սովորական ալգորիան բազմապատկման գործառույթն է: Հետեւաբար, միացման գործողությունը հաճախ կոչվում է տրամաբանական բազմապատկում: Գործառույթը գրելիս նշանը կամ բազմապատկման նշան է (կետ) կամ ամպերսանդ: Եթե դուք ստեղծեք ճշմարտության սեղան այս գործառույթի համար, կտեսնեք, որ գործառույթը վերցնում է «ճշմարիտ» արժեքը, կամ 1-ը, միայն այն դեպքում, եթե բոլոր գործառույթները ճիշտ են: Եթե մուտքի պարամետրերից առնվազն մեկը զրո է կամ արժեքը «կեղծ է», գործառույթի արդյունքը նույնպես կեղծ է:

Սա արտացոլում է թվաբանական բազմապատկման հետ համադրությունը `ցանկացած համարի բազմապատկելով եւ 0-ով թվերի շարք է, որը մշտապես վերադարձնում է 0: Այս տրամաբանական գործողությունը կոմտիվ է. Այն կարգը, որով այն ստանում է մուտքային պարամետրերը, չի ազդում հաշվարկի վերջնական արդյունքի վրա:

Այս ֆունկցիայի մեկ այլ հատկություն է ասոցիացիան կամ համադրությունը: Այս հատկությունը թույլ է տալիս անտեսել հաշվարկման կարգը, երբ երկուական գործողությունների հաջորդականությունը հաշվարկվում է: Հետեւաբար, տրամաբանական բազմապատկման 3 կամ ավելի հաջորդական գործողությունների համար պետք է հաշվի առնել պարամետրերը: Ծրագրավորման ժամանակ այս գործառույթը հաճախ օգտագործվում է համոզվելու համար, որ կոնկրետ հրամաններն իրականացվում են միայն այն ժամանակ, երբ որոշակի պայմանների շարք է կատարվում:

Անջատումը

«OR» տրամաբանական գործողությունը Boolean ֆունկցիայի ձեւն է, որը անալոգային ալեհավաք է: Այս ֆունկցիայի այլ անուններ տրամաբանական են, անջատում: Նույն կերպ, ինչպես տրամաբանական բազմապատկման գործողությունը, disjunction կարող է լինել երկուական (հաշվարկել արժեքը հիմնված երկու փաստարկների), երրորդ կամ n-ary:

Ճշմարտության աղյուսակը տվյալ տրամաբանական գործողության համար մի տեսակ այլընտրանք է: «OR» տրամաբանական գործողությունը հաշվարկում է տվյալ փաստարկների առավելագույն արդյունքը: Անջատումը վերցնում է «կեղծ» արժեքը, կամ 0-ը, միայն այն դեպքում, երբ բոլոր մուտքի պարամետրերը գալիս են 0 ("կեղծ") արժեքներով: Այլ դեպքերում, արտադրանքը թողնում է «ճշմարիտ» արժեքը, կամ 1. Այս ֆունկցիան գրանցելու համար առավել հաճախ օգտագործվում է հավելվածի մաթեմատիկական նշանը («գումարածը») կամ երկու ուղղահայաց խմբեր: Երկրորդ տարբերակը տարածված է շատ ծրագրավորման լեզուներով եւ նախընտրելի է, քանի որ դա թույլ է տալիս հստակորեն առանձնացնել տրամաբանական գործողությունը թվաբանությունից:

Տրամաբանական գործողությունների ընդհանուր հատկություններ

Հիմնական տրամաբանական գործողությունները, լինեն միասնական, երկուական, եռամսյակային կամ այլ գործառույթներ, ենթակա են որոշակի կանոնների եւ հատկությունների, որոնք նկարագրում են իրենց վարքագիծը: Նման հիմնարար հատկություններից մեկը, որը վերը նշված տրամաբանական գործառույթներն ունի, կոմուտացիան է:

Այս հատկությունը ապահովում է, որ գործառույթի արժեքը չի փոխվի օպերատորի տեղադրման տեղադրությունից: Ոչ բոլոր գործողությունները այս գույքը չունեն: Ի տարբերություն միաձուլման եւ անջատման, որոնք բավարարում են commutativity պահանջները, matrix բազմապատկման գործառույթը նման չէ, եւ գործողության գործոնների տեղադրումը հանգեցնում է արդյունքի փոփոխության, ինչպես նաեւ հերոսացման:

Լրացուցիչ առումով

Մեկ այլ կարեւոր հատկություն, որը հաճախ օգտագործվում է էլեկտրոնիկայի եւ սխեմաների մեջ, Մորգանի օրենքներին զուգահեռ տրամաբանական գործողությունների զուգորդումն է:

Այս օրենքները կապում են տրամաբանական գործողությունների զույգերը, օգտագործելով տրամաբանական չկատարման գործառույթը, այսինքն, թույլ են տալիս մեկ տրամաբանական գործողություն արտահայտել մյուսի օգնությամբ: Օրինակ, կոնֆլիկտը չկիրառելու գործառույթը կարելի է արտահայտել անհատական օպերաների անհամաձայնությունը անջատելու միջոցով: Այս օրենքների օգնությամբ «AND», «OR» տրամաբանական գործողությունները կարող են փոխադարձաբար արտահայտվել եւ իրականացվել նվազագույն սարքավորումների ծախսերով: Այս հատկությունը շատ օգտակար է սխեմաների վրա, քանի որ այն ռեսուրսները փրկում է միկրոսխեմաների հաշվարկի եւ ձեւավորման մեջ: