science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Voordelen en nadelen van Boolean Logic

Eerst ontwikkeld in het midden van de negentiende eeuw door wiskundige George Boole, is Booleaanse logica een formele, wiskundige benadering van besluitvorming. In plaats van de bekende algebra van symbolen en cijfers, zette Boole een algebra van beslissingsstaten neer, zoals ja en nee, één en nul. Het Booleaanse systeem bleef in de academische wereld tot het begin van de 20e eeuw, toen elektrotechnici hun nut opmerkten voor het schakelen van circuits, leidend tot telefoonnetwerken en digitale computers.

Booleaanse algebra

Booleaanse algebra is een systeem voor het combineren van twee-waardige beslissingsstaten en komen tot een resultaat met twee waarden. In plaats van standaardnummers, zoals 15,2, gebruikt Booleaanse algebra binaire variabelen die twee waarden kunnen hebben, nul en één, die respectievelijk voor "false" en "true" staan. In plaats van rekenkunde heeft het bewerkingen die binaire variabelen combineren om een ​​binair resultaat te verkrijgen. De bewerking "AND" geeft bijvoorbeeld alleen een waar resultaat als beide argumenten of ingangen ook waar zijn. "1 AND 1 = 1," maar "1 AND 0 = 0" in Booleaanse algebra. De OR-bewerking geeft een echt resultaat als een van beide argumenten waar is. "1 OR 0 = 1," en "0 OR 0 = 0" illustreren beide de OK-bewerking.

Digitale circuits

Booleaanse algebra was ten goede gekomen aan elektrotechnische ontwerpers in de jaren 1930 die aan telefoonschakelcircuits werkten . Met behulp van Booleaanse algebra zetten ze een gesloten schakelaar gelijk aan één, of "waar", en een open schakelaar op nul, of "false". Hetzelfde voordeel geldt voor de digitale circuits die computers bevatten. Hier is een hoogspanningsstatus gelijk aan een "echte" en een laagspanningsstatus is gelijk aan een "false". Met behulp van hoge en lage spanningsstatussen en Booleaanse logica ontwikkelden ingenieurs digitale elektronische schakelingen die eenvoudige ja-nee besluitvormingsproblemen konden oplossen.

Ja-Geen resultaten

Op zichzelf levert Booleaanse logica alleen duidelijke, zwart-witte resultaten op. Het produceert nooit een 'misschien'. Dit nadeel beperkt de Booleaanse algebra tot situaties waarin u alle variabelen kunt vermelden in termen van expliciete echte of valse waarden en waar deze waarden het enige resultaat zijn.

Zoeken op het web

Webzoekopdrachten gebruiken Booleaanse logica voor het filteren van resultaten. Als u een zoekopdracht uitvoert op 'autodealers', heeft een zoekmachine bijvoorbeeld honderden miljoenen webpagina's die overeenkomen. Als u het woord 'Chicago' toevoegt, neemt het aantal aanzienlijk af. De zoekmachine gebruikt Booleaanse algebra, waarbij pagina's worden opgehaald die overeenkomen met "auto" EN "dealer" EN "Chicago;" met andere woorden, de webpagina moet alle voorwaarden hebben om in aanmerking te komen. U kunt ook een "OF" -voorwaarde opgeven, zoals "auto" en "dealer" AND ("Chicago" OF "Milwaukee"), die u pagina's voor autohandelaren in Chicago of Milwaukee geeft. Het voordeel van Booleaanse logica, het verfijnen van de resultaten van zoekopdrachten, komt ten goede aan miljoenen die elke dag op het web surfen.

Moeilijkheid

De taal van de Booleaanse logica is complex, onbekend en vergt enige kennis. De "AND" -bewerking, bijvoorbeeld, verwart beginners gewend aan de betekenis ervan in het dagelijks Engels. Ze verwachten dat een zoekopdracht naar 'auto' EN 'dealer' meer resultaten oplevert dan alleen 'auto', omdat de AND impliceert dat resultaten worden toegevoegd. Booleaanse logica vereist ook het gebruik van haakjes om de exacte betekenis van een instructie te ordenen: "auto OF boot EN dealer" geeft u een lijst van alles wat te maken heeft met auto's die zijn toegevoegd aan een lijst met bootdealers, terwijl "(auto OF boot) EN dealer" geeft een lijst met autodealers en bootdealers. Het nadeel van de moeilijkheid van de Booleaanse logica beperkt de gebruikers tot degenen die er de tijd aan besteden om het te leren.