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Álgebra de Boole en lógica digital

1854
  • George Boole
Escritorio de madera con libro mayor, pluma y pizarra que muestra puertas lógicas de álgebra booleana.

(generate image for illustration only)

La electrónica digital se basa en el álgebra de Boole, un sistema matemático de lógica introducido por George Boole. Utiliza dos valores, normalmente 0 y 1 (o falso y verdadero), y tres operaciones básicas: AND (conjunción), OR (disyunción) y NOT (negación). Estas operaciones corresponden directamente a las puertas lógicas que forman los bloques de construcción de todos los circuitos digitales.

Boolean algebra provides the formal framework for analyzing and designing digital circuits. In this system, variables can only take one of two values, which in electronics are represented by different voltage levels (e.g., 0V for logic ‘0’ and +5V for logic ‘1’). The AND operation is true only if all its inputs are true. The OR operation is true if at least one input is true. The NOT operation inverts the input value. These fundamental operations can be combined to create more complex functions like XOR (exclusive OR), NAND (NOT AND), and NOR (NOT OR).

Claude Shannon was the first to demonstrate in his 1937 master’s thesis that Boole’s two-valued algebra could be used to describe the operation of switching circuits, such as those using electromechanical relays. This insight connected abstract mathematics to practical engineering, laying the groundwork for modern digital circuit design. Any logical expression can be simplified using Boolean algebraic laws (e.g., commutative, associative, distributive laws, and De Morgan’s theorems), which allows engineers to reduce the number of required logic gates, thereby minimizing circuit complexity, cost, power consumption, and propagation delay.

UNESCO Nomenclature: 1202
- Informática

Tipo

Sistema abstracto

Disrupción

Fundacional

Utilización

Uso generalizado

Precursores

  • lógica aristotélica
  • Gottfried Wilhelm Leibniz’s work on binary systems
  • Symbolic logic development in the 19th century

Aplicaciones

  • design of digital logic circuits
  • computer processors (cpus)
  • memory units
  • programmable logic controllers (plcs)
  • software programming logic

Patentes:

NA

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