Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الجبر البولياني في المنطق الرقمي

الجبر البولياني في المنطق الرقمي

1854
  • George Boole
مكتب خشبي عليه دفتر حسابات وقلم ريشة وسبورة عليها بوابات منطقية في الجبر البولياني.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

تعتمد الإلكترونيات الرقمية على الجبر البولياني، وهو نظام منطقي رياضي وضعه جورج بول. يستخدم هذا النظام قيمتين، عادةً 0 و1 (أو خطأ وصواب)، وثلاث عمليات أساسية: "و" (الربط)، و"أو" (الفصل)، و"ليس" (النفي). تتوافق هذه العمليات مباشرةً مع البوابات المنطقية التي تُشكل اللبنات الأساسية لجميع الدوائر الرقمية.

يُوفّر الجبر البولياني الإطار الرسمي لتحليل وتصميم الدوائر الرقمية. في هذا النظام، لا يمكن للمتغيرات أن تأخذ إلا إحدى قيمتين، تُمثَّلان في الإلكترونيات بمستويات جهد مختلفة (مثلًا، 0 فولت للمنطق 0، و+5 فولت للمنطق 1). تكون عملية AND صحيحة فقط إذا كانت جميع مُدخلاتها صحيحة. وتكون عملية OR صحيحة إذا كان مُدخل واحد على الأقل صحيحًا. أما عملية NOT فتعكس قيمة المُدخل. يُمكن دمج هذه العمليات الأساسية لإنشاء دوال أكثر تعقيدًا مثل XOR (أو الحصرية)، وNAND (ليس AND)، وNOR (ليس OR).

كان كلود شانون أول من برهن في أطروحته للماجستير عام 1937 على إمكانية استخدام الجبر ثنائي القيمة لبول لوصف تشغيل دوائر التحويل مثل تلك التي تستخدم المرحلات الكهروميكانيكية. ربطت هذه البصيرة الرياضيات المجردة بالهندسة العملية، مما وضع الأساس لتصميم الدوائر الرقمية الحديثة. يمكن تبسيط أي تعبير منطقي باستخدام قوانين الجبر المنطقي (مثل قوانين الإبدال والجمع والتوزيع ونظريات دي مورغان)، مما يسمح للمهندسين بتقليل عدد البوابات المنطقية المطلوبة، وبالتالي تقليل تعقيد الدارة والتكلفة واستهلاك الطاقة وتأخير الانتشار.

UNESCO Nomenclature: 1202
- علوم الحاسب الآلي

يكتب

النظام التجريدي

الاضطراب

التأسيسية

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • المنطق الأرسطي
  • عمل غوتفريد فيلهلم لايبنتز على الأنظمة الثنائية
  • تطور المنطق الرمزي في القرن التاسع عشر

التطبيقات

  • تصميم الدوائر المنطقية الرقمية
  • معالجات الكمبيوتر (cpus)
  • وحدات الذاكرة
  • وحدات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (plcs)
  • منطق برمجة البرمجيات

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة ب: الجبر المنطقي، البوابات المنطقية، البوابات المنطقية، الدوائر الرقمية، جورج بول، كلود شانون، المنطق الثنائي، تصميم الدوائر، نظرية التحويل.

السياق التاريخي

الجبر البولياني في المنطق الرقمي

1829
1850
1854
1854
1895
1899
1900
1828
1848
1850
1854
1884
1896
1900
1903

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.