La informática como ciencia de las técnicas de recolección,El ordenamiento y procesamiento de diversos datos comienza su desarrollo a mediados del siglo XX. Aunque algunos historiadores creen que el inicio de la formación de la informática se remonta al siglo XVII, con la invención de la primera calculadora mecánica, la mayoría la asocia con la era de la tecnología informática más avanzada. En los años 40 del siglo XX, con la llegada de las primeras computadoras, la informática recibió un nuevo impulso en su desarrollo.
Materia de estudio de informática
Fue con la llegada de las primeras computadoras.se hizo necesario desarrollar nuevos métodos de sistematización, cálculo y procesamiento de grandes conjuntos de datos, así como desarrollar algoritmos que permitieran aprovechar todo el potencial de las nuevas computadoras. La informática recibió el estatus de disciplina científica independiente y pasó del plano de los cálculos matemáticos al estudio de la computación en general.
Toda la informática moderna se basa enoperaciones lógicas. Se les puede llamar un componente fundamental. En la programación de sistemas informáticos, el concepto de operación lógica es un tipo de acción, tras la ejecución de la cual se genera un nuevo concepto o significado, que se forma a partir de conceptos ya existentes. El conjunto de tales acciones puede variar según el elemento del procesador que debe ejecutar los comandos. Sin embargo, hay algunas operaciones que son comunes a casi todos los sistemas existentes. Son operaciones que trabajan con el contenido de los valores mismos, por ejemplo, la negación, o las que cambian las características cuantitativas de un concepto: suma, resta, multiplicación, división.
Tipos de operandos booleanos
Dado que el álgebra de la lógica implica trabajar enconceptos abstractos, luego los tipos de datos generalizados actúan como operandos de todas las operaciones lógicas. Los elementos clásicos con los que trabaja el álgebra proposicional son las proposiciones, falsas o verdaderas. En electrónica y programación, las variables booleanas verdadero y falso, o los valores enteros 1 (verdadero) y 0 (falso), se utilizan para describir estos términos. La combinación de estos valores, por increíble que parezca, está ligada al trabajo de los sistemas más complejos y de gran escala. Todo el código de programa que se ejecuta en una computadora o cualquier dispositivo digital se traduce dinámicamente en una secuencia de unos y ceros, un código universal que puede ser procesado por cualquier procesador.
Tipos de operaciones lógicas
Como se mencionó anteriormente, en el clásicoÁlgebra de Boole, hay 2 tipos de funciones. Las operaciones lógicas básicas sobre tipos de datos binarios son acciones que afectan al enunciado en sí mismo (operación unaria o unaria). Esto también incluye operaciones que generan nuevas declaraciones basadas en valores existentes (operaciones binarias o de dos lugares). El orden de las operaciones lógicas es el mismo que cuando se realizan cálculos matemáticos: de izquierda a derecha, incluidos los paréntesis.
El más sencillo y uno de los más famosos.La función lógica booleana es la función de negación. Esta operación lógica más simple es lo opuesto al operando de entrada. En electrónica, esta acción a veces también se llama inversión. Por ejemplo, si invierte el juicio "verdadero", el resultado es "falso". Por el contrario, negar el valor "falso" dará como resultado el valor "verdadero". Esta operación lógica en programación se usa muy a menudo para ramificar algoritmos e implementar una "selección" de un conjunto posterior de instrucciones en base a resultados ya disponibles o condiciones cambiadas.
Operaciones binarias
En programación e informática, se utilizaconjunto limitado de operaciones binarias (binarias). Obtienen su nombre de la palabra latina bi, que significa "dos", y son un tipo de función que toma dos argumentos como entrada y devuelve un nuevo valor como resultado. Las tablas de verdad se utilizan para describir todas las funciones del álgebra de Boole.
Para que se necesitan
Este sistema está compilado para unel número de operandos de entrada y describe todos los valores resultantes que una operación lógica dada puede devolver para un conjunto dado de parámetros de entrada.
Las funciones más comúnmente utilizadas en informática y computación son operaciones de suma lógica (disyunción) y multiplicación lógica (conjunción).
Conjunción
La operación lógica AND es una función de elecciónel más pequeño de dos o n operandos de entrada. En la entrada, esta función puede tener dos (función binaria), tres valores (ternario) o un número ilimitado de operandos (operación n-aria). Al evaluar el resultado de la función, será el más pequeño de los valores de entrada proporcionados.
Un análogo en álgebra ordinaria es la funciónmultiplicación. Por lo tanto, la operación de conjunción a menudo se llama multiplicación lógica. Al escribir una función, el signo es el signo de multiplicación (punto) o el ampersant. Si compila una tabla de verdad para esta función, verá que la función toma el valor "verdadero", o 1, solo si todos los operandos de entrada son verdaderos. Si al menos uno de los parámetros de entrada es igual a cero, o el valor es "falso", entonces el resultado de la función también será "falso".
Esto refleja la analogía con la multiplicación aritmética:multiplicar cualquier número y conjunto de números por 0 siempre devolverá 0. Esta operación lógica es conmutativa: el orden en el que recibe los parámetros de entrada no afectará el resultado final del cálculo de ninguna manera.
Otra propiedad de esta función esasociatividad o combinación. Esta propiedad permite ignorar el orden de cálculo al calcular una secuencia de operaciones binarias. Por lo tanto, para 3 o más operaciones de multiplicación lógica secuencial, no es necesario tener en cuenta los paréntesis. En programación, esta función se usa a menudo para asegurarse de que los comandos específicos se ejecuten solo cuando se cumplen un conjunto de condiciones específicas.
Disyunción
Operación lógica "OR": una especie de función booleana,que es análogo a la suma algebraica. Otros nombres para esta función son adición lógica, disyunción. Al igual que una operación de multiplicación lógica, una disyunción puede ser binaria (calcular un valor basándose en dos argumentos), ternaria o n-aria.
Tabla de verdad para una operación lógica dadaes una especie de alternativa a la conjunción. La operación lógica OR calcula el resultado máximo entre los argumentos proporcionados. La disyunción toma el valor "falso" en la salida, o 0, solo si todos los parámetros de entrada vienen con valores de 0 ("falso"). En cualquier otro caso, la salida será "verdadera", o 1. Para escribir esta función, el signo matemático de la suma ("más") o dos franjas verticales se usa con mayor frecuencia. La segunda opción es común en la mayoría de los lenguajes de programación y es preferible porque le permite separar claramente una operación lógica de una aritmética.
Propiedades generales de las operaciones lógicas
Operaciones lógicas básicas, ya sean unarias,Las funciones binarias, ternarias u otras están sujetas a ciertas reglas y propiedades que describen su comportamiento. Una de las propiedades fundamentales que tienen las funciones lógicas descritas anteriormente es la conmutatividad.
Esta propiedad asegura que la permutaciónlugares de operandos, el valor de la función no cambiará. No todas las operaciones tienen esta propiedad. A diferencia de la conjunción y la disyunción, que satisfacen los requisitos de conmutatividad, la función de multiplicación de matrices no es tal, y la permutación de factores en esta operación dará como resultado un cambio en el resultado, así como una exponenciación.
Aspecto adicional
Otra propiedad importante que se utiliza a menudo en la electrónica y los circuitos es la subordinación de pares de operaciones lógicas a las leyes de De Morgan.
Estas leyes conectan pares de operaciones lógicas conusando la función de negación lógica, es decir, te permiten expresar una operación lógica usando otra. Por ejemplo, la función de negación de una conjunción se puede expresar usando la disyunción de negaciones de operandos individuales. Con la ayuda de estas leyes, las operaciones lógicas "Y", "O" se pueden expresar e implementar mutuamente con costos mínimos de hardware. Esta propiedad es extremadamente útil en circuitos, ya que ahorra recursos al calcular y formar microcircuitos.
