दो-अवयव बूलियन बीजगणित: Difference between revisions

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{{short description|Boolean algebra}}
गणित और [[अमूर्त बीजगणित]] में, दो-तत्व बूलियन बीजगणित [[बूलियन बीजगणित (संरचना)]] है जिसका ''अंतर्निहित सेट'' (या यूनिवर्स (गणित) या ''वाहक'') ''बी'' [[बूलियन डोमेन]] है। परंपरा के अनुसार बूलियन डोमेन के तत्व 1 और 0 हैं, ताकि ''बी'' = {0, 1}। इस बीजगणित 2 के लिए [[पॉल हेल्मोस]] के नाम का साहित्य में कुछ अनुसरण किया जाता है, और इसे यहां नियोजित किया जाएगा।
[[गणित]]और[[अमूर्त बीजगणित]] में,'''द्वि-तत्वीय बूलियन बीजगणित''' वह [[बूलियन बीजगणित]] है जिसका''अंतर्निहित समुच्चय'' (या [[सर्वनिष्ट|यूनिवर्स]] या ''वाहक'')B [[बूलियन डोमेन]] है।बूलियन डोमेन के तत्व सामान्यतः अनुशासनुसार 1और 0 होते हैं,इसलिए B = {0, 1} होता है।[[पॉल हाल्मोस]] के इस बीजगणित को "'''2'''" के नाम से कुछ पुस्तकों में उपयोग होता है,और यहां इसे इस्तेमाल किया जाएगा।


==परिभाषा==
==परिभाषा==
B एक आंशिक क्रम है और B के अवयव भी इसके परिबद्ध समुच्चय हैं।
B एक आंशिकआदेशित समूह है,और B के तत्व भी इसके सीमा हैं।


एरिटी एन का एक [[ऑपरेशन (गणित)]] बी से एक नक्शा (गणित) है<sup>n</sup> से B. बूलियन बीजगणित में दो [[बाइनरी ऑपरेशन]] और [[यूनरी ऑपरेशन]] कॉम्प्लीमेंट (ऑर्डर सिद्धांत) शामिल हैं। बाइनरी ऑपरेशंस को विभिन्न तरीकों से नामित और नोट किया गया है। यहां उन्हें 'योग' और 'उत्पाद' कहा जाता है, और क्रमशः इनफ़िक्स '+' और '∙' द्वारा नोट किया जाता है। योग और उत्पाद [[क्रमपरिवर्तनशीलता]] और साहचर्यता, जैसा कि सामान्य [[प्रारंभिक बीजगणित]] में होता है। संचालन के क्रम के लिए, यदि मौजूद हो तो कोष्ठक निर्णायक होते हैं। अन्यथा '∙' '+' से पहले आता है। इस तरह {{math|''A'' ''B'' + ''C''}} के रूप में पार्स किया गया है {{math|(''A'' ''B'') + ''C''}} और इस तरह नहीं {{math|1=''A'' ∙ (''B'' + ''C)''}}. [[बूलियन बीजगणित (तर्क)]] को उसके तर्क पर एक ओवरबार लिखकर दर्शाया जाता है। के पूरक का संख्यात्मक एनालॉग {{mvar|X}} है {{math|1=1 &minus; ''X''}}. [[सार्वभौमिक बीजगणित]] की भाषा में, बूलियन बीजगणित एक है <math>\langle B,+,.,\overline{..},1,0\rangle</math> एरिटी की [[बीजगणितीय संरचना]] <math>\langle 2,2,1,0,0\rangle</math>.
''n'' की एक [[एरिटी]] [[ऑपरेशन|संक्रिया]] ''B''<sup>n</sup> से B तक की मैपिंग होती है।बूलियन बीजगणित में दो द्विआदिक आपरेशन और एक एकआदिक पूरक होता है। द्विआदिक आपरेशनों को विभिन्न तरीकों में नामकित और लिखित किया गया है।यहां उन्हें 'सम' और 'गुण' कहा जाता है,औरअनुक्रमिक रूप में '+' और '∙' द्वारा प्रतीत किया गया है।यदि सम और गुण की संयोजन और व्यवस्था की जाए, तो इसका मतलब होता है कि वे उचित तरीके से योग्यता देते हैं,जैसे वास्तविक संख्याओं के साधारित बीजगणित में होता है। ऑपरेशन की क्रम-व्यवस्था के बारे में, ब्रैकेट यदि मौजूद हैं तो वे निर्णायक होते हैं।अन्यथा '∙' '+' से पहले आता है।इसलिए A ∙ B + C को (A ∙ B) + C के रूप में और नहीं A ∙ (B + C) के रूप में पार्स किया जाता है।[[पूरण|पूरकता]] को उसके स्वतंत्र चर पर एक ओवरबार लिखकर दर्शाया जाता है।{{mvar|X}} के पूरक का संख्यात्मक तुल्यरूप {{math|1=1 &minus; ''X''}} है।[[व्यापक बीजगणित]] की भाषा में,एक बूलियन बीजी बीजगणित,<math>\langle 2,2,1,0,0\rangle</math>[[प्रकार]] की एक<math>\langle B,+,.,\overline{..},1,0\rangle</math>[[बीजी बीजगणित]] है।


{0,1} और {सही, गलत} के बीच एक-से-एक पत्राचार समीकरणात्मक रूप में शास्त्रीय [[द्विसंयोजक तर्क]] उत्पन्न करता है, पूरकता को [[तार्किक नहीं]] के रूप में पढ़ा जाता है। यदि 1 को सत्य के रूप में पढ़ा जाता है, तो '+' को तार्किक OR के रूप में पढ़ा जाता है, और '∙' को तार्किक AND के रूप में पढ़ा जाता है, और इसके विपरीत यदि 1 को गलत के रूप में पढ़ा जाता है। ये दो ऑपरेशन एक क्रमविनिमेय [[मोटी हो जाओ]] को परिभाषित करते हैं, जिसे [[बूलियन सेमीरिंग]] के रूप में जाना जाता है।
{0,1} और {सही,गलत} के बीच [[एक-एक संबंध]] से साधारित [[गणितिक तर्क]] सर्वभौमिक समीकरण रूप में प्राप्त होता है,जिसमें पूरक [[NOT]] के रूप में पढ़ा जाता है।यदि 1 को सही के रूप में पठाया जाए, '+' को [[OR]] के रूप में पठाया जाए, और '∙' को [[AND]] के रूप में पठाया जाए,और इसके विपरीत क्रम से यदि 1 को गलत के रूप में पठाया जाए। ये दो आपरेशन एक संयुक्त [[सेमीरिंग]] को परिभाषित करते हैं, जिसे [[बूलियन सेमीरिंग]] के रूप में जाना जाता है।


==कुछ बुनियादी पहचान==
==कुछ मूलभूत सर्वसमिकाएँ==
2 को निम्नलिखित तुच्छ बूलियन अंकगणित के आधार पर देखा जा सकता है:
'''2''' को निम्नलिखित सरल "बूलियन" अंकगणित में मूलभूत रूप से स्थापित किया जा सकता है:


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ध्यान दें कि:
ध्यान दें कि:
* '+' और '∙' बिल्कुल संख्यात्मक अंकगणित की तरह काम करते हैं, सिवाय इसके कि 1+1=1। '+' और '∙' संख्यात्मक अंकगणित से सादृश्य द्वारा प्राप्त किए गए हैं; बस किसी भी अशून्य संख्या को 1 पर सेट करें।
* '+' और '∙' संख्यात्मक अंकगणित के तरीके से सटीक रूप से काम करते हैं,केवल इस बात का अंतर है कि 1+1=1 है। '+' और '∙' को संख्यात्मक अंकगणित के अनुकरण से प्राप्त किया जाता है;केवल किसी भी शून्येतर संख्या को 1 मानें।
* 0 और 1, और '+' और '∙' की अदला-बदली सत्य को सुरक्षित रखती है; यह सभी बूलियन बीजगणित में व्याप्त [[द्वैत (आदेश सिद्धांत)]] का सार है।
* 0 और 1, और '+' और '∙' को बदलकर सत्य को संरक्षित रखता है;यही बूलियन बीजी बहुपदों में परिपूर्ण [[द्वैधीता]] का मूल तत्व है।  
यह बूलियन अंकगणित प्रत्येक चर के लिए 0s और 1s के हर संभावित असाइनमेंट की जांच करके, सिद्धांतों सहित 2 के किसी भी समीकरण को सत्यापित करने के लिए पर्याप्त है ([[निर्णय प्रक्रिया]] देखें)।
यह बूलियन अंकगणित '''"2"''' सभी समीकरणों की पुष्टि करने के लिए पर्याप्त है,जिसमें अभिगृहीत किया जाता है कि हर संभावित समरूपण के लिए 0 और 1 को प्रत्येक चर को आवंटित किया जाता है ([[निर्णय प्रक्रिया]] देखें)।


निम्नलिखित समीकरण अब सत्यापित किए जा सकते हैं:
अब निम्न समीकरणों की पुष्टि की जा सकती है:


:<math>
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\end{align}
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'+' और '∙' में से प्रत्येक का दूसरे पर वितरण:
'+' और '∙' में प्रत्येक का [[वितरण]] होता है:
*<math>\ A \cdot (B+C) = A \cdot B + A \cdot C;</math>
*<math>\ A \cdot (B+C) = A \cdot B + A \cdot C;</math>
*<math>\ A+(B \cdot C) = (A+B) \cdot (A+C).</math>
*<math>\ A+(B \cdot C) = (A+B) \cdot (A+C).</math>
वह '∙' '+' पर वितरित होता है जो प्राथमिक बीजगणित से सहमत है, लेकिन '∙' पर '+' नहीं। इस और अन्य कारणों से, उत्पादों का योग ([[शेफ़र पंक्ति]] संश्लेषण के लिए अग्रणी) आमतौर पर योगों के उत्पाद (तार्किक एनओआर संश्लेषण के लिए अग्रणी) की तुलना में अधिक नियोजित होता है।
यह कि '∙' '+' पर वितरित होता है [[मूल बीजगणित]] के साथ सहमत है, लेकिन '+' '∙' पर वितरित नहीं होता है।इस और अन्य कारणों के लिए,उत्पादों का योग ([[NAND]] संश्लेषण के लिए) उत्पादों का गुण ([[NOR]] संश्लेषण के लिए) से अधिक उपयोग किया जाता है।


'+' और '∙' में से प्रत्येक को दूसरे और पूरकता के संदर्भ में परिभाषित किया जा सकता है:
'+' और '∙' को एक दूसरे और पूरक के संदर्भ में परिभाषित किया जा सकता है:
* <math>A \cdot B=\overline{\overline{A}+\overline{B}}</math>
* <math>A \cdot B=\overline{\overline{A}+\overline{B}}</math>
* <math>A+B=\overline{\overline{A} \cdot \overline{B}}.</math>
* <math>A+B=\overline{\overline{A} \cdot \overline{B}}.</math>
हमें केवल एक बाइनरी ऑपरेशन की आवश्यकता है, और इसे दर्शाने के लिए संयोजन पर्याप्त है। इसलिए संयोजन और ओवरबार 2 को नोट करने के लिए पर्याप्त हैं। यह नोटेशन [[विलार्ड वान ऑरमैन क्विन]] के [[बूलियन शब्द स्कीमाटा]] का भी है। (''X'') को ''X'' के पूरक को निरूपित करने और () को 0 या 1 को निरूपित करने से जी के प्राथमिक बीजगणित का वाक्य-विन्यास प्राप्त होता है। स्पेंसर-ब्राउन के ''फॉर्म के नियम''।
हमें केवल एक द्विआधारी परिचालन की आवश्यकता होती है,और उसे दर्शाने के लिए [[संयोजन]] पर्याप्त होता है।इसलिए,संयोजन और ओवरबार '''2''' को दर्शाने के लिए पर्याप्त होते हैं।यह नोटेशन भी [[क्वाइन]] के [[बूलियन टर्म स्कीमा]] का है।(X) को X का पूरक दर्शाने के लिए और "()" को 0 या 1 को दर्शाने के लिए इस्तेमाल करना,[[G.स्पेंसर-ब्राउन]] के "[[फॉर्म के नियम]]" की प्राथमिक बीजी बीजगणित की सिन्टैक्स देता है।


2 के लिए ''आधार'' समीकरणों का एक सेट है, जिसे [[स्वयंसिद्ध]] कहा जाता है, जिससे उपरोक्त सभी समीकरण (और अधिक) प्राप्त किए जा सकते हैं। सभी बूलियन बीजगणित के लिए और इसलिए 2 के लिए कई ज्ञात आधार हैं। केवल संयोजन और ओवरबार का उपयोग करके नोट किया गया एक सुंदर आधार है:
'''2''' के लिए एक''आधार'' सेट वह सेट एक समूह के समीकरणों का होता है,जिसे [[अभिगृहीत]] समीकरण कहा जाता है,जिनसे उपरोक्त सभी समीकरण (और अधिक) को प्राप्त किया जा सकता है।सभी बूलियन बीजी बहुपदों और इसलिए '''2''' के लिए कई ज्ञात आधार हैं।केवल संयोजन और ओवरबार का उपयोग करके नोटेशन किया जाने वाला एक सुंदर आधार है:
# <math>\ ABC = BCA</math> (संयोजन आवागमन, सहयोगी)
# <math>\ ABC = BCA</math>(संयोजन सम्मुख होता है, संयोजन संघटित होता है)
# <math>\overline{A}A = 1</math> (2 एक पूरक (आदेश सिद्धांत) जाली है, 1 के परिबद्ध सेट के साथ)
# <math>\overline{A}A = 1</math> ('''2''' एक [[पूरकीत]] जाल है, जिसमें 1 एक [[ऊपरी सीमा]] है)
#<math>\ A0 = A</math> (0 परिबद्ध समुच्चय है)
#<math>\ A0 = A</math> (0 [[निचली सीमा]] है)
# <math>A\overline{AB} = A\overline{B}</math> (2 एक [[वितरणात्मक जाली]] है)
# <math>A\overline{AB} = A\overline{B}</math> ('''2''' [[वितरणीय जाल]] है)


जहां संयोजन = OR, 1 = सत्य, और 0 = असत्य, या संयोजन = और, 1 = असत्य, और 0 = सत्य। (ओवरबार दोनों ही मामलों में निषेध है।)
जहां संयोजन = OR,1 = सत्य,और 0 = असत्य,या संयोजन=AND,1 = असत्य,और 0 = सत्य।(दोनों मामलों में ओवरबार नकारात्मक है।)


यदि 0=1, (1)-(3) [[एबेलियन समूह]] के लिए अभिगृहीत हैं।
यदि 0=1,(1)-(3) [[एबेलियन समूह]] के लिए अधिकृत नियमहैं।


(1) केवल यह साबित करने का काम करता है कि संयोजन आवागमन और सहयोगी है। पहले मान लें कि (1) बाएँ या दाएँ से संबद्ध है, फिर क्रमविनिमेयता सिद्ध करें। फिर दूसरी दिशा से संगति सिद्ध करें। साहचर्यता केवल बाएँ और दाएँ संयुक्त रूप से जुड़ाव है।
(1) केवल साबित करता है कि संयोजन सम्मुख होता है और संयोजन संघटित होता है।पहले यह मानें कि (1) बाएं या दाएं से संघटित होता है, फिर सम्मुखता साबित करें।फिर दूसरे दिशा से सम्मुखता साबित करें। सम्मुखता सामरिकता केवल बाएं और दाएं से संघटित होने का संयोजन है।


यह आधार प्रमाण के लिए एक आसान तरीका बनाता है, जिसे ''फॉर्म के नियम'' में गणना कहा जाता है, जो कि अभिगृहीतों (2)-(4) और प्रारंभिक पहचानों का आह्वान करके अभिव्यक्तियों को 0 या 1 तक सरल बनाकर आगे बढ़ता है। <math>AA=A, \overline{\overline{A}}=A, 1+A = 1</math>, और वितरणात्मक कानून।
यह आधार आसान प्रमाण के लिए एक सरल दृष्टिकोण प्रदान करता है,जिसे "गणना" कहा जाता है फॉर्म के नियम में,जो अभिप्रेत समीकरणों को 0 या 1 में सरलीकृत करके प्रगट करता है,(2)-(4) को उपयोग करके,और प्राथमिकताआईडेंटिटी<math>AA=A, \overline{\overline{A}}=A, 1+A = 1</math>,और वितरण का कानून प्रायोगिक करके।


==मेटाथ्योरी==
==अधिसिद्धांत==
डी मॉर्गन के प्रमेय में कहा गया है कि यदि कोई किसी [[बूलियन फ़ंक्शन]] के लिए दिए गए क्रम में निम्नलिखित कार्य करता है:
[[डी मॉर्गन का सिद्धांत]] कहता है कि यदि किसी [[बूलियन फ़ंक्शन]] पर निम्नलिखित क्रम में निम्न चरणों को अपनाया जाए:
* प्रत्येक चर को पूरक करें;
* प्रत्येक चर का पूरक लें;
* '+' और '∙' ऑपरेटरों को स्वैप करें (यह सुनिश्चित करने के लिए कोष्ठक जोड़ने का ध्यान रखें कि संचालन का क्रम समान रहे);
* '+' और '∙' आपरेशन को बदलें (संचालन के क्रम को सुनिश्चित करने के लिए ब्रैकेट जोड़ें);
*परिणाम को पूरक करें,
*परिणाम का पूरक लें,
परिणाम यह है कि आपने जो शुरू किया था उसके साथ [[तार्किक तुल्यता]] है। किसी फ़ंक्शन के कुछ हिस्सों में डी मॉर्गन के प्रमेय को बार-बार लागू करने का उपयोग सभी पूरकों को अलग-अलग चर तक ले जाने के लिए किया जा सकता है।
परिणाम [[तार्किक रूप से]] उससे जो आपने शुरू किया था से [[समान]] है।एक फ़ंक्शन के भागों पर डी मॉर्गन के सिद्धांत का बार-बार लागू करके,सभी पूरकों को व्यक्तिगत चरों तक ले जाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।


एक शक्तिशाली और गैर-तुच्छ [[रूपक सिद्धांत]] बताता है कि 2 की कोई भी पहचान सभी बूलियन बीजगणित के लिए मान्य है।<ref>{{Cite book |doi = 10.1007/978-0-387-68436-9|title = बूलियन बीजगणित का परिचय|series = Undergraduate Texts in Mathematics|year = 2009|last1 = Halmos|first1 = Paul|last2 = Givant|first2 = Steven|isbn = 978-0-387-40293-2}}</ref> इसके विपरीत, एक पहचान जो एक मनमाना गैर-तुच्छ बूलियन बीजगणित के लिए होती है, वह 2 में भी होती है। इसलिए बूलियन बीजगणित की सभी पहचान 2 द्वारा पकड़ी जाती हैं। यह प्रमेय उपयोगी है क्योंकि 2 में किसी भी समीकरण को निर्णय प्रक्रिया द्वारा सत्यापित किया जा सकता है। तर्कशास्त्री इस तथ्य को 2 निर्णायकता (तर्क) कहते हैं। सभी ज्ञात निर्णय प्रक्रियाओं के लिए कई चरणों की आवश्यकता होती है जो सत्यापित किए जाने वाले समीकरण में दिखाई देने वाले चर ''एन'' की संख्या का एक घातीय कार्य है। क्या कोई निर्णय प्रक्रिया मौजूद है जिसके चरण ''एन'' का बहुपद फलन हैं, पी = एनपी अनुमान के अंतर्गत आता है।
एक शक्तिशाली और गैर-सामान्य [[मेटाथियोरेम]] कहता है कि '''2''' का कोई भी पहचान सभी बूलियन बीजी बहुपदों के लिए सत्य होती है।<ref>{{Cite book |doi = 10.1007/978-0-387-68436-9|title = बूलियन बीजगणित का परिचय|series = Undergraduate Texts in Mathematics|year = 2009|last1 = Halmos|first1 = Paul|last2 = Givant|first2 = Steven|isbn = 978-0-387-40293-2}}</ref>उल्टे,किसी भी आपरिवर्तन रहित गैर-सामान्य बूलियन बीजी बहुपद के लिए सत्य होने वाली एक पहचान भी '''2''' में सत्य होती है।इसलिए, बूलियन बीजी बहुपदों की सभी पहचानें '''2''' द्वारा संवर्धित की जाती हैं।यह उपन्यास उपयोगी है क्योंकि '''2''' में कोई भी समीकरण एक [[निर्णय प्रक्रिया]] द्वारा सत्यापित की जा सकती है।तार्किकज्ञ इस तथ्य को "'''2'''  निर्णेय है" के रूप में [[संदर्भित]] करते हैं। सभी ज्ञात [[निर्णय प्रक्रियाएँ]] सत्यापित करने के लिए एक संख्या के चर N की एक गणितीय संख्या की संख्या चर में एक [[लघुपारीणामिक फ़ंक्शन]] होती है।क्या ऐसी एक निर्णय प्रक्रिया मौजूद है,जिसके स्टेप्स N की एक [[पोलिनोमियल फ़ंक्शन]] होती है,यह [[P=NP]] कल्पना के अन्तर्गत आता है।


यदि हम केवल परमाणु सकारात्मक समानताओं के बजाय अधिक सामान्य [[प्रथम-क्रम तर्क]] सूत्रों की वैधता पर विचार करते हैं तो उपरोक्त मेटाथ्योरम मान्य नहीं है। उदाहरण के तौर पर सूत्र पर विचार करें {{math|1=(''x'' = 0) ∨ (''x'' = 1)}}. यह सूत्र दो-तत्व बूलियन बीजगणित में हमेशा सत्य होता है। चार-तत्व वाले बूलियन बीजगणित में जिसका डोमेन पावरसेट है {{tmath|\{0,1\} }}, यह सूत्र कथन से मेल खाता है {{math|1=(''x'' = ∅) ∨ (''x'' = {{mset|0,1}})}} और x होने पर असत्य है {{tmath|\{1\} }}. [[बूलियन बीजगणित]] के कई वर्गों के [[प्रथम-क्रम सिद्धांत]] के लिए निर्णायकता को अभी भी क्वांटिफायर उन्मूलन या छोटे मॉडल संपत्ति (डोमेन आकार को सूत्र के एक फ़ंक्शन के रूप में गणना की जाती है और आम तौर पर 2 से बड़ा) का उपयोग करके दिखाया जा सकता है।
उपरोक्त मेटाथियोरेम उस स्थिति में सही नहीं है,जब हम केवल परमाणुक धनात्मक समानताओं के स्वीकृति की अलावाऔरअधिक सामान्य [[प्रथम-क्रम तर्क]] सूत्रों की मान्यता को विचार करते हैं।एक उदाहरण के रूप में मान लें सूत्र{{math|1=(''x'' = 0) ∨ (''x'' = 1)}}।सूत्र का द्वी-तत्वीय बूलियन बीजी बहुपद में हमेशा सत्य होता है।जबकि 4-तत्वीय बूलियन बीजी बहुपद में, जिसका डोमेन {{tmath|\{0,1\} }} की पावरसेट है,यह सूत्र{{math|1=(''x'' = ∅) ∨ (''x'' = {{mset|0,1}})}} को प्रतिष्ठित करता है और x के लिए{{tmath|\{1\} }}पर गलत होता है।[[बूलियन बीजी बहुपदों]] की कई कक्षाओं के [[प्रथम-क्रम सिद्धांत]] के लिए निर्णययोग्यता दिखाई जा सकती है,[[प्रमाण-छंटन]] या छोटे मॉडल के गुण(जिनका डोमेन आमतौर पर सूत्र के आधार पर गणित और आमतौर पर 2 से अधिक होता है) का उपयोग करके।
<!--==Minterms and minimum two level forms==
<!--==Minterms and minimum two level forms==
Any Boolean expression can be written as a series of [[minterm]]s added together-->
Any Boolean expression can be written as a series of [[minterm]]s added together-->
==यह भी देखें==
==यह भी देखें==
*[[बूलियन बीजगणित]]
*[[बूलियन बीजगणित]]
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* [[Stanford Encyclopedia of Philosophy]]: "[http://plato.stanford.edu/entries/boolalg-math/ The Mathematics of Boolean Algebra]," by J. Donald Monk.
* [[Stanford Encyclopedia of Philosophy]]: "[http://plato.stanford.edu/entries/boolalg-math/ The Mathematics of Boolean Algebra]," by J. Donald Monk.
* Burris, Stanley N., and H.P. Sankappanavar, H. P., 1981. ''[http://www.thoralf.uwaterloo.ca/htdocs/ualg.html A Course in Universal Algebra.]''  Springer-Verlag. {{isbn|3-540-90578-2}}.
* Burris, Stanley N., and H.P. Sankappanavar, H. P., 1981. ''[http://www.thoralf.uwaterloo.ca/htdocs/ualg.html A Course in Universal Algebra.]''  Springer-Verlag. {{isbn|3-540-90578-2}}.
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[[Category:बूलियन बीजगणित]]

Latest revision as of 10:53, 13 July 2023

गणितऔरअमूर्त बीजगणित में,द्वि-तत्वीय बूलियन बीजगणित वह बूलियन बीजगणित है जिसकाअंतर्निहित समुच्चय (या यूनिवर्स या वाहक)B बूलियन डोमेन है।बूलियन डोमेन के तत्व सामान्यतः अनुशासनुसार 1और 0 होते हैं,इसलिए B = {0, 1} होता है।पॉल हाल्मोस के इस बीजगणित को "2" के नाम से कुछ पुस्तकों में उपयोग होता है,और यहां इसे इस्तेमाल किया जाएगा।

परिभाषा

B एक आंशिकआदेशित समूह है,और B के तत्व भी इसके सीमा हैं।

n की एक एरिटी संक्रिया Bn से B तक की मैपिंग होती है।बूलियन बीजगणित में दो द्विआदिक आपरेशन और एक एकआदिक पूरक होता है। द्विआदिक आपरेशनों को विभिन्न तरीकों में नामकित और लिखित किया गया है।यहां उन्हें 'सम' और 'गुण' कहा जाता है,औरअनुक्रमिक रूप में '+' और '∙' द्वारा प्रतीत किया गया है।यदि सम और गुण की संयोजन और व्यवस्था की जाए, तो इसका मतलब होता है कि वे उचित तरीके से योग्यता देते हैं,जैसे वास्तविक संख्याओं के साधारित बीजगणित में होता है। ऑपरेशन की क्रम-व्यवस्था के बारे में, ब्रैकेट यदि मौजूद हैं तो वे निर्णायक होते हैं।अन्यथा '∙' '+' से पहले आता है।इसलिए A ∙ B + C को (A ∙ B) + C के रूप में और नहीं A ∙ (B + C) के रूप में पार्स किया जाता है।पूरकता को उसके स्वतंत्र चर पर एक ओवरबार लिखकर दर्शाया जाता है।X के पूरक का संख्यात्मक तुल्यरूप 1 − X है।व्यापक बीजगणित की भाषा में,एक बूलियन बीजी बीजगणित,प्रकार की एकबीजी बीजगणित है।

{0,1} और {सही,गलत} के बीच एक-एक संबंध से साधारित गणितिक तर्क सर्वभौमिक समीकरण रूप में प्राप्त होता है,जिसमें पूरक NOT के रूप में पढ़ा जाता है।यदि 1 को सही के रूप में पठाया जाए, '+' को OR के रूप में पठाया जाए, और '∙' को AND के रूप में पठाया जाए,और इसके विपरीत क्रम से यदि 1 को गलत के रूप में पठाया जाए। ये दो आपरेशन एक संयुक्त सेमीरिंग को परिभाषित करते हैं, जिसे बूलियन सेमीरिंग के रूप में जाना जाता है।

कुछ मूलभूत सर्वसमिकाएँ

2 को निम्नलिखित सरल "बूलियन" अंकगणित में मूलभूत रूप से स्थापित किया जा सकता है:

ध्यान दें कि:

  • '+' और '∙' संख्यात्मक अंकगणित के तरीके से सटीक रूप से काम करते हैं,केवल इस बात का अंतर है कि 1+1=1 है। '+' और '∙' को संख्यात्मक अंकगणित के अनुकरण से प्राप्त किया जाता है;केवल किसी भी शून्येतर संख्या को 1 मानें।
  • 0 और 1, और '+' और '∙' को बदलकर सत्य को संरक्षित रखता है;यही बूलियन बीजी बहुपदों में परिपूर्ण द्वैधीता का मूल तत्व है।

यह बूलियन अंकगणित "2" सभी समीकरणों की पुष्टि करने के लिए पर्याप्त है,जिसमें अभिगृहीत किया जाता है कि हर संभावित समरूपण के लिए 0 और 1 को प्रत्येक चर को आवंटित किया जाता है (निर्णय प्रक्रिया देखें)।

अब निम्न समीकरणों की पुष्टि की जा सकती है:

'+' और '∙' में प्रत्येक का वितरण होता है:

यह कि '∙' '+' पर वितरित होता है मूल बीजगणित के साथ सहमत है, लेकिन '+' '∙' पर वितरित नहीं होता है।इस और अन्य कारणों के लिए,उत्पादों का योग (NAND संश्लेषण के लिए) उत्पादों का गुण (NOR संश्लेषण के लिए) से अधिक उपयोग किया जाता है।

'+' और '∙' को एक दूसरे और पूरक के संदर्भ में परिभाषित किया जा सकता है:

हमें केवल एक द्विआधारी परिचालन की आवश्यकता होती है,और उसे दर्शाने के लिए संयोजन पर्याप्त होता है।इसलिए,संयोजन और ओवरबार 2 को दर्शाने के लिए पर्याप्त होते हैं।यह नोटेशन भी क्वाइन के बूलियन टर्म स्कीमा का है।(X) को X का पूरक दर्शाने के लिए और "()" को 0 या 1 को दर्शाने के लिए इस्तेमाल करना,G.स्पेंसर-ब्राउन के "फॉर्म के नियम" की प्राथमिक बीजी बीजगणित की सिन्टैक्स देता है।

2 के लिए एकआधार सेट वह सेट एक समूह के समीकरणों का होता है,जिसे अभिगृहीत समीकरण कहा जाता है,जिनसे उपरोक्त सभी समीकरण (और अधिक) को प्राप्त किया जा सकता है।सभी बूलियन बीजी बहुपदों और इसलिए 2 के लिए कई ज्ञात आधार हैं।केवल संयोजन और ओवरबार का उपयोग करके नोटेशन किया जाने वाला एक सुंदर आधार है:

  1. (संयोजन सम्मुख होता है, संयोजन संघटित होता है)
  2. (2 एक पूरकीत जाल है, जिसमें 1 एक ऊपरी सीमा है)
  3. (0 निचली सीमा है)
  4. (2 वितरणीय जाल है)

जहां संयोजन = OR,1 = सत्य,और 0 = असत्य,या संयोजन=AND,1 = असत्य,और 0 = सत्य।(दोनों मामलों में ओवरबार नकारात्मक है।)

यदि 0=1,(1)-(3) एबेलियन समूह के लिए अधिकृत नियमहैं।

(1) केवल साबित करता है कि संयोजन सम्मुख होता है और संयोजन संघटित होता है।पहले यह मानें कि (1) बाएं या दाएं से संघटित होता है, फिर सम्मुखता साबित करें।फिर दूसरे दिशा से सम्मुखता साबित करें। सम्मुखता सामरिकता केवल बाएं और दाएं से संघटित होने का संयोजन है।

यह आधार आसान प्रमाण के लिए एक सरल दृष्टिकोण प्रदान करता है,जिसे "गणना" कहा जाता है फॉर्म के नियम में,जो अभिप्रेत समीकरणों को 0 या 1 में सरलीकृत करके प्रगट करता है,(2)-(4) को उपयोग करके,और प्राथमिकताआईडेंटिटी,और वितरण का कानून प्रायोगिक करके।

अधिसिद्धांत

डी मॉर्गन का सिद्धांत कहता है कि यदि किसी बूलियन फ़ंक्शन पर निम्नलिखित क्रम में निम्न चरणों को अपनाया जाए:

  • प्रत्येक चर का पूरक लें;
  • '+' और '∙' आपरेशन को बदलें (संचालन के क्रम को सुनिश्चित करने के लिए ब्रैकेट जोड़ें);
  • परिणाम का पूरक लें,

परिणाम तार्किक रूप से उससे जो आपने शुरू किया था से समान है।एक फ़ंक्शन के भागों पर डी मॉर्गन के सिद्धांत का बार-बार लागू करके,सभी पूरकों को व्यक्तिगत चरों तक ले जाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

एक शक्तिशाली और गैर-सामान्य मेटाथियोरेम कहता है कि 2 का कोई भी पहचान सभी बूलियन बीजी बहुपदों के लिए सत्य होती है।[1]उल्टे,किसी भी आपरिवर्तन रहित गैर-सामान्य बूलियन बीजी बहुपद के लिए सत्य होने वाली एक पहचान भी 2 में सत्य होती है।इसलिए, बूलियन बीजी बहुपदों की सभी पहचानें 2 द्वारा संवर्धित की जाती हैं।यह उपन्यास उपयोगी है क्योंकि 2 में कोई भी समीकरण एक निर्णय प्रक्रिया द्वारा सत्यापित की जा सकती है।तार्किकज्ञ इस तथ्य को "2 निर्णेय है" के रूप में संदर्भित करते हैं। सभी ज्ञात निर्णय प्रक्रियाएँ सत्यापित करने के लिए एक संख्या के चर N की एक गणितीय संख्या की संख्या चर में एक लघुपारीणामिक फ़ंक्शन होती है।क्या ऐसी एक निर्णय प्रक्रिया मौजूद है,जिसके स्टेप्स N की एक पोलिनोमियल फ़ंक्शन होती है,यह P=NP कल्पना के अन्तर्गत आता है।

उपरोक्त मेटाथियोरेम उस स्थिति में सही नहीं है,जब हम केवल परमाणुक धनात्मक समानताओं के स्वीकृति की अलावाऔरअधिक सामान्य प्रथम-क्रम तर्क सूत्रों की मान्यता को विचार करते हैं।एक उदाहरण के रूप में मान लें सूत्र(x = 0) ∨ (x = 1)।सूत्र का द्वी-तत्वीय बूलियन बीजी बहुपद में हमेशा सत्य होता है।जबकि 4-तत्वीय बूलियन बीजी बहुपद में, जिसका डोमेन की पावरसेट है,यह सूत्र(x = ∅) ∨ (x = {0,1}) को प्रतिष्ठित करता है और x के लिएपर गलत होता है।बूलियन बीजी बहुपदों की कई कक्षाओं के प्रथम-क्रम सिद्धांत के लिए निर्णययोग्यता दिखाई जा सकती है,प्रमाण-छंटन या छोटे मॉडल के गुण(जिनका डोमेन आमतौर पर सूत्र के आधार पर गणित और आमतौर पर 2 से अधिक होता है) का उपयोग करके।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Halmos, Paul; Givant, Steven (2009). बूलियन बीजगणित का परिचय. Undergraduate Texts in Mathematics. doi:10.1007/978-0-387-68436-9. ISBN 978-0-387-40293-2.


अग्रिम पठन

Many elementary texts on Boolean algebra were published in the early years of the computer era. Perhaps the best of the lot, and one still in print, is:

  • Mendelson, Elliot, 1970. Schaum's Outline of Boolean Algebra. McGraw–Hill.

The following items reveal how the two-element Boolean algebra is mathematically nontrivial.