用人話說(shuō)布爾運(yùn)算--《數(shù)學(xué)之美》筆記

布爾運(yùn)算是打破邏輯和數(shù)學(xué)分界線的學(xué)科

開(kāi)關(guān)即布爾運(yùn)算
小學(xué)運(yùn)算的基本構(gòu)成
  1. 我們平時(shí)里的加減乘除運(yùn)算的構(gòu)成是怎樣的呢?
  • 參與運(yùn)算的元素:無(wú)窮多個(gè)數(shù)字比如1梯醒,8腌紧,99......
  1. 運(yùn)算規(guī)則有幾條呢?
  • 加,減,乘,除四條逮光。

那么布爾運(yùn)算呢墩划?

  • 參與元素: 0,1. 就兩個(gè)
  • 運(yùn)算規(guī)則呢:and杜漠,or察净,not。 三條
    接下來(lái)锈至,我們就像背乘法口訣表一樣背誦一下布爾運(yùn)算口訣表:
  1. 1 and 0=0 (and是運(yùn)算符號(hào)译秦,而非英文哦)
  2. 1 or 0 = 1
  3. not 1 = 0

可以說(shuō)是數(shù)學(xué)里最簡(jiǎn)單卻意義非凡的法則。

舉例說(shuō)明

更仔細(xì)描述的布爾運(yùn)算的話们拙,1也可被稱作(True阁吝,真),0被稱作(False装盯,假)与境。 And(與),Or(或)挥转,Not(非)。

假如有兩個(gè)基本判斷: 1.“太陽(yáng)從西邊出來(lái)”党窜,此肯定為假(0)借宵。 2.“水可以流動(dòng)”,此肯定為真(1)豁护。
那么請(qǐng)問(wèn): “太陽(yáng)從西邊出來(lái)”并且“水可以流動(dòng)”欲间,是真還是假呢? *(我們的直覺(jué)判斷都能得出結(jié)論) *

當(dāng)然為假班缎,這就是0 and 1 =0的一次運(yùn)算她渴。 and運(yùn)算中只要有0,結(jié)果必為0.

那么換一個(gè)說(shuō)法:“太陽(yáng)從西邊出來(lái)”或者“水可以流動(dòng)”沉唠,這是真還是假呢对粪? 這就為真了装蓬。
這是0 or 1 =1 的運(yùn)算。 or運(yùn)算中儡遮,只要有1,結(jié)果必為1.

再換一個(gè)說(shuō)法:“太陽(yáng)不是從西邊出來(lái)”鄙币,這是真還是假呢十嘿? 真!
這是一個(gè) not 0 =1的運(yùn)算绩衷。


有什么用?

也許你一定會(huì)問(wèn)勿决,這么簡(jiǎn)單的法則有什么用招盲?

  • 布爾運(yùn)算,使用的是二進(jìn)制計(jì)數(shù)方法咆繁。系統(tǒng)的應(yīng)用是公元前5世紀(jì),印度學(xué)者完成的么介。
  • 17世紀(jì)德國(guó)那個(gè)偉大的數(shù)學(xué)家萊布尼茨蜕衡,進(jìn)一步完善慨仿,并確定下來(lái)用0和1來(lái)計(jì)數(shù)和代表“非”,“是”帘撰。
  • 是非問(wèn)題在19世紀(jì)前万皿,一直歸在邏輯學(xué),屬于哲學(xué)范疇蹬耘。人們普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)和邏輯是兩門不同學(xué)科减余。 直到1854年,喬治.布爾如筛,寫了一本書《思維規(guī)律》,首次向人們展示了如何使用數(shù)學(xué)方法解決邏輯問(wèn)題杨刨。然后讓布爾代數(shù)成為解決邏輯問(wèn)題的系統(tǒng)學(xué)科妖胀。
  • 1938年,香農(nóng)做粤,信息論的創(chuàng)始人,在他碩士論文中指出:可用布爾代數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電路開(kāi)關(guān)妇垢,至此以后布爾代數(shù),成為數(shù)字電路的基礎(chǔ)闯估。 而且所有的數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算涨薪,都可以轉(zhuǎn)換成二值的布爾運(yùn)算炫乓,無(wú)論是加減乘除,以及乘方末捣,開(kāi)方等箩做。
  • 科學(xué)家,就依靠布爾代數(shù)的指導(dǎo)安吁,用一個(gè)個(gè)開(kāi)關(guān)電路“搭出”了電子計(jì)算機(jī)燃辖。

~
請(qǐng)問(wèn),您覺(jué)得布爾運(yùn)算有沒(méi)有用呢薪韩?


我們百度時(shí)捌锭,布爾運(yùn)算怎么幫我們的?

你知道嗎观谦?當(dāng)我們百度搜索時(shí)桨菜,背后最基本的技術(shù)就是布爾運(yùn)算的應(yīng)用捉偏。

比如你想要搜索關(guān)于“原子能的應(yīng)用”的網(wǎng)頁(yè)泻红。 百度會(huì)馬上給你一系列相關(guān)結(jié)果谊路,它怎么做到的呢?

百度結(jié)果
  1. 先把“原子能的應(yīng)用”缠劝,拆分為三個(gè)關(guān)鍵字“原子能”,“的”秉馏,“應(yīng)用”脱羡。
    2.為了方便理解,我們假設(shè)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)一共只有100個(gè)網(wǎng)頁(yè)糊肤。 然后電腦分別去找馆揉,含有“原子能”的網(wǎng)頁(yè)是哪些抖拦,如果A網(wǎng)頁(yè)含有“原子能”,就標(biāo)記為1态罪,B網(wǎng)頁(yè)不含复颈,則標(biāo)記為0. 那么遍覽這100個(gè)網(wǎng)頁(yè)會(huì)后會(huì)生成100011010......的一串二進(jìn)制數(shù)字;同理凿菩,另外兩個(gè)關(guān)鍵詞帜讲,也會(huì)對(duì)應(yīng)生成類似于0101110001.....的兩串二進(jìn)制數(shù)字
  2. 將這三串二進(jìn)制數(shù)字,進(jìn)行and運(yùn)算获黔。于是只會(huì)剩下很少的1,那么對(duì)應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)堵未,就是含有這3個(gè)關(guān)鍵詞的網(wǎng)頁(yè)盏触,然后百度把這些網(wǎng)頁(yè)排在靠前的位置給到你。

如果這個(gè)有點(diǎn)不好理解拙徽,再給你舉個(gè)好理解的例子吧---選女朋友的故事

可選擇的女朋友

有一天膘怕,月老實(shí)在看不下去岛心,單身汪狗蛋的生活了篮灼,于是決定給狗蛋安排一個(gè)女朋友。
月老來(lái)到狗蛋面前髓堪,兩手一揮娘荡,變出6個(gè)美女站成一排,問(wèn)狗蛋争群,喜歡什么樣女孩大年。
狗蛋說(shuō),長(zhǎng)頭發(fā)的轻要,皮膚白的遏餐。

月老看了一眼失都,這六個(gè)女孩,先按照順序把皮膚白的標(biāo)記為1咳焚,不白的標(biāo)記為0庞溜,得出結(jié)果100110.
再把頭發(fā)長(zhǎng)的標(biāo)記出來(lái)流码,結(jié)果為100001. 然后又官,計(jì)算了一下100110 and 100001 =100000. 也就是說(shuō)只有站在第一位的女孩滿足要求六敬。 然后月老說(shuō)驾荣,你看吧第一個(gè)女孩兒就是你想要的播掷,去吧。

然后垒酬,狗蛋開(kāi)心地奔向那女孩兒勘究,果然是她想要的, 此時(shí)那個(gè)女孩兒開(kāi)口說(shuō)道妻率,“對(duì)不起乱顾,狗蛋,我深深仰慕著一個(gè)人宫静,他叫bobo”.......

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