Все учебники / Информатика — 9 класс. Учебник / § 10. Работа с логическими операциями (продолжение)

§ 10. Работа с логическими операциями (продолжение)

Логические операции

Кроме уже известных операций НЕ, И, ИЛИ существуют и другие логические функции. Например, с двумя переменными можно придумать 16 функций, некоторые из которых имеют свои собственные названия: импликация, эквивалентность и исключающее или.

Как работает операция импликации?

Операция импликации обозначается стрелкой вправо (→). Эта операция возвращает ложь (0) только тогда, когда первое утверждение истинно (1), а второе ложно (0).

Импликация существует в реальном мире. Ниже ее пример (А – первое утверждение, В – второе):
A – правда, В – правда: На улице дождь, я беру зонт. Это правда.
A – правда, В – ложь: На улице дождь, я не беру зонт. Это ложь, так как зонт нужен.
A – ложь, В – правда: На улице нет дождя, я беру зонт. Это правда, так как при ложном первом утверждении ничего нельзя сказать об итоге.
A – ложь, В – ложь: На улице нет дождя, я не беру зонт. Это правда, так как при ложном первом утверждении ничего нельзя сказать об итоге.

Вывод через базис логических операций: (НЕ А) ИЛИ В.

Таблица истинности:

Таблица истинности с операцией импликации

Как работает операция эквивалентности?

Операция эквивалентности обозначается стрелкой в обе стороны (↔). Эта операция возвращает правду (1) только тогда, когда первое утверждение по истинности такое же как и второе.

Эквивалентность существует в реальном мире. Ниже ее пример (А – первое утверждение, В – второе):
A – правда, В – правда: Стакан полон, в стакане 200 мл жидкости. Это правда.
A – правда, В – ложь: Стакан полон, в стакане 0 мл жидкости. Это ложь, так как высказывания разные.
A – ложь, В – правда: Стакан пуст, в стакане 200 мл жидкости. Это ложь, так как высказывания разные.
A – ложь, В – ложь: Стакан пуст, в стакане 0 мл жидкости. Эта правда, так как оба утверждения одинаково ложные.

Вывод через базис логических операций: ( (НЕ А) И (НЕ В) ) ИЛИ (А И В).

Таблица истинности:

Таблица истинности с операцией эквивалентности

Как работает операция исключающее или?

Операция исключающее или (XOR) – это логическая операция, которая выдает истину (1), если число истинных (1) входных значений нечетно, и ложь (0) в противном случае.

Таким образом выходной сигнал операции XOR равен 1 только в том случае, если число входных сигналов равных 1 нечетно. В противном случае выходной сигнал равен 0.

Пример:
1. Если на входе сигналы равны 1 и 1, то на выходе сигнал равен 0.
2. Если на входе сигналы равны 1 и 0, то на выходе сигнал равен 1.
3. Если на входе сигналы равны 0, 1 и 1, то на выходе сигнал равен 0.
4. Если на входе сигналы равны 0, 0 и 0, то на выходе сигнал равен 0.
5. Если на входе сигналы равны 1, 1, и 1, то на выходе сигнал равен 1.

Вывод через базис логических операций: (A И (НЕ B)) ИЛИ ((НЕ A) И B).

Таблица истинности:

Таблица истинности с операцией исключающее или

Какие свойства есть у операции XOR?

Для того, чтобы зашифровать какую-то битовую последовательность длины N необходимо придумать битовый ключ также длины N. Затем применяется операция побитового XOR и получившееся значение – результат шифрования.

Для того, чтобы расшифровать какую-то битовую последовательность длины N необходимо взять битовый ключ, которым эта последовательность была зашифрована. Затем применяется операция побитового XOR и получившееся значение – исходная битовая последовательность.

Пример шифрования:

Пусть исходная битовая последовательность: 10110010. Ключ: 10101010. Тогда результат шифрования равен: 00011000.

1 XOR 1 = 0
0 XOR 0 = 0
1 XOR 1 = 0
1 XOR 0 = 1
0 XOR 1 = 1
0 XOR 0 = 0
1 XOR 1 = 0
0 XOR 0 = 0

Пример расшифровки:

Пусть есть зашифрованная битовая последовательность 00011000 и ключ которым ее зашифровали: 10101010. Тогда результат расшифровки равен 10110010 – исходному значению.

0 XOR 1 = 1
0 XOR 0 = 0
0 XOR 1 = 1
1 XOR 0 = 1
1 XOR 1 = 0
0 XOR 0 = 0
0 XOR 1 = 1
0 XOR 0 = 0

Заключение

В логике импликация (A → B) – это утверждение, которое истинно во всех случаях, кроме когда A истинно, а B ложно; эквиваленция (A ↔ B) – это утверждение, истинное только при одинаковых значениях A и B; исключающее ИЛИ (XOR) – это утверждение, истинное только при нечетном количестве истинных входных переменных. Исключающее ИЛИ обладает интересным свойством, которое пригодно для простого шифрования.

Остались вопросы?
Расскажите нам, что вызвало трудности, и мы ответим на ваш вопрос по элеткронной почте
book letter
Оставляя заявку, вы автоматически соглашаетесь на обработку ваших персональных данных в соответствии с Условиями и Договором оферты
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.
Перейти к верхней панели