ARITHMETISCHE DARSTELLUNG DER FORMALEN LOGIK A2 Restklassenarithmetik Modulo 2 Tabellenanhang Es gelte für alle a, b, c : Peter Jaenecke A1 Anwendungsbereiche der Logik Objektmenge: Textur: Wertebereich: materiell elektrische Schalter Schaltbild {an, aus} ideell Aussagen Satz {wahr, falsch, unbestimmt} Tabelle 1: Gegenüberstellung von materiellen und ideellen Anwendungsbereichen der Logik. Der Wertebereich gibt an, welche Zustände die Objekte aus Objektmenge einnehmen können, die Textur ist ein geeignetes zeichensprachliches Gebilde zur Beschreibung der Objekte. Ringaxiome: R1 a + b = b + a (kommutatives Gesetz der Addition) R2 (a + b) + c = a + (b + c) (assoziatives Gesetz der Addition) R3 Es gibt ein x mit a + x = b (Umkehrbarkeit der Addition) R4 a ∙ b = b ∙ a (kommutatives Gesetz der Multiplikation) R5 (a ∙ b) ∙ c = a ∙ (b ∙ c) (assoziatives Gesetz der Multiplikation) R6 a ∙ (b + c) = a ∙ b + a ∙ c (distributives Gesetz) Spezielle Axiome der Restklassenarithmetik Modulo 2: R = {0, 1} R+ a + a = 0 R• a∙a = a (Festlegung des Wertebereiches) (Nullelement) (Idempotenz) Tabelle 2: Axiome der Restklassenarithmetik Modulo 2. Peter Jaenecke Arithmetische Darstellung der formalen Logik: Tabellenanhang Es gelte für alle a, b, c die Sätze: RS1 RS2 RS3 RS4 RS5 RS6 RS7 RS8 Bezeichnung logische Einsfunktion Alternative, Disjunktion (Oder) Gegenimplikation, Replikation Transferfunktion p Implikation (wenn-dann) Transferfunktion q Äquivalenz Konjunktion (und) SHEFFER Strich Exklusives Oder, Autfunktion1 Negation q Rehibition (q, aber nicht p) Negation p Inhibition (p, aber nicht q) a+0=a wenn x + a = b, dann x = a + b und umgekehrt a∙0=0 a∙(a + 1) = 0 a∙1=a a∙(b +a∙c) = a∙(b + c) wenn a∙b = 1, dann a = b = 1 wenn a + b + a∙b = 0, dann a = b = 0 Tabelle 3: Charakteristische Sätze der Restklassenarithmetik Modulo 2. A3 Wahrheitswertetafeln für die ein- und zweistelligen Junktoren p w f Verneinen (Negation) p f w p+1 Unverändertlassen (Identität) p w f p Wahrmachen (Tautologie) p w w 1 NICOD Funktion (weder-noch) Nullfunktion OR XNOR AND NAND XOR |, Y NOR p q w w w w w w w w w w f f f f f f w f w w w w f f f f w w w w f f f w w w f f w w f f w w f f w w f f w f w f w f w f w f w f w f Arithmetische Operation 1 p+q+pq q+pq+1 p p+pq+1 q p+q+1 pq pq+1 p+q q+1 p+pq p+1 q+pq f f f f f f w f p+q+pq+1 0 Tabelle 5: Wahrheitswertetafeln der zweistellige Junktoren und ihr arithmetisches Gegenstück. Falschmachen (Kontradiktion) #p f f 0 Tabelle 4: Wahrheitswertetafeln der einstellige Junktoren und ihr arithmetisches Gegenstück. 1 2 Symbol technische Auch: Antivalenz. Peter Jaenecke A4 Gesetze p = p|p pp pYw Arithmetische Darstellung der formalen Logik: Tabellenanhang pYq= (p q) (q p) (p | q) (p q) Tabelle 9: Gesetze über das exklusive Oder. pq= p q p | (p q) (p q) p f (p q) Tabelle 6: Gesetze über die Verneinung. [( p p ) q ] [( p p ) q ] Tabelle 10: Gesetze über die Implikation. pq= (p q) p q (p p) (q q) (p | q) | (p | q) Tabelle 7: Gesetze über die Konjunktion. pq= (p q) pq= (p q) (q p) (p q) (q p) [(p q) (q p)] Tabelle 11: Gesetze über die Äquivalenz. pq= p q (p q) q (p q) (p q) (p q) zwar p, aber nicht q p q (p | p) | (q | q) Tabelle 8: Gesetze über die Alternative. nicht p sondern q p q Not Koimplikation 3 Peter Jaenecke Arithmetische Darstellung der formalen Logik: Tabellenanhang Literatur IEEE Standard Logic 1164 U X 0 1 Z W L H Siehe Literaturgesamtverzeichnis. - Y Y Y Y Y Y Y Y Y U X 0 1 Z W L H - p p U U U U U U 0 U U U 1 U U U U U U U 0 U U U 1 U U U U U U U X X X 0 X X X 1 X X X X X X X 0 X X X 1 X X X X 0 U U 0 U 1 X X 0 0 U X 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 X 1 X X 0 X X 0 0 X X 1 X 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 X 1 X X X U U U X X X 0 X X X 1 X X X X X X X 0 X X X 1 X X X X U U U X X X 0 X X X 1 X X X X X X X 0 X X X 1 X X X X 0 U U 0 U 1 X X 0 0 U X 1 1 0 1 0 0 1 1 0 X X 0 1 1 1 0 X 1 X X 0 0 X X 1 X 0 1 0 0 1 1 0 X X 1 1 1 0 X 1 X U U U X X X 0 X X X 1 X X X X X X X 0 X X X 1 X X X X U U X X 0 1 1 0 Z X W X L 1 H 0 X Tabelle 12: Wahrheitswertetabellen der neunwertigen Logik definiert als IEEE Standard Logic 1164. Deutsche Bezeichnung logische Null (starker Treiber) logische Eins (starker Treiber) undefiniert unbekannt (starker Treiber) hochohmig (hohe Impedanz) unbekannt (schwacher Treiber) logische Null (schwacher Treiber) logische Eins (schwacher Treiber) unwichtig Bezeichnung von IEEE Logic 0 (driven) Logic 1 (driven) Uninitialized Unknown High impedance Weak 1 Logic 0 (read) Logic 1 (read) Don't-care Symbol 0 1 U X Z W L H - Tabelle 13: IEEE Bezeichnung der Wahrheitswerte und ihre deutsche Entsprechung. 4 http://www.peterjaenecke.de/logik.html 11.02.14