miércoles, 14 de enero de 2015

¿Quien fue boole?

¿Quien fue boole?

George Boole Como inventor del álgebra de Boole, que marca los fundamentos de la aritmética computacional moderna, Boole es considerado como uno de los fundadores del campo de las Ciencias de la Computación. En 1854 publicó An Investigation of the Laws of Thought on Which are Founded the Mathematical Theories of Logic and Probabilities, donde desarrolló un sistema de reglas que le permitían expresar, manipular y simplificar problemas lógicos y filosóficos cuyos argumentos admiten dos estados (verdadero o falso) por procedimientos matemáticos. Se podría decir que es el padre de las operaciones lógicas y gracias a su álgebra hoy en día es posible manipular operaciones lógicas.

George Boole.jpg

¿Para que sirve el algebra de boole?

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Álgebra de Boole (también llamada álgebra booleana) en informática y matemática, es una estructura algebraica que esquematiza las operaciones lógicas Y, O, NO y SI (AND, OR, NOT, IF), así como el conjunto de operaciones unión, intersección y complemento.
Se denomina así en honor a George Boole (2 de noviembre de 1815 a 8 de diciembre de 1864), matemático inglés autodidacta, que fue el primero en definirla como parte de un sistema lógico, inicialmente en un pequeño folleto: The Mathematical Analysis of Logic, publicado en 1847, en respuesta a una controversia en curso entre Augustus De Morgan y sir William Rowan Hamilton. El álgebra de Boole fue un intento de utilizar las técnicas algebraicas para tratar expresiones de la lógica proposicional. Más tarde fue extendido como un libro más importante: An Investigation of the Laws of Thought on Which are Founded the Mathematical Theories of Logic and Probabilities (también conocido como An Investigation of the Laws of Thought o simplemente The Laws of Thought ), publicado en 1854.
En la actualidad, el álgebra de Boole se aplica de forma generalizada en el ámbito del diseño electrónico. Claude Shannon fue el primero en aplicarla en el diseño de circuitos de conmutación eléctrica biestables, en 1948. Esta lógica se puede aplicar a dos campos:

  • Al análisis, porque es una forma concreta de describir como funcionan los circuitos.
  • Al diseño, ya que teniendo una función aplicamos dicha álgebra, para poder desarrollar una implementación de la función.
Dado un conjunto:  \mathfrak{B} formado cuando menos por los elementos:  \varnothing, \; U en el que se ha definido:
  • Una operación unaria interna, que llamaremos complemento:

   \begin{array}{rrcl}
      \sim : & \mathfrak{B} & \to & \mathfrak{B} \\
             &    a         & \to & b = \sim a
   \end{array}
En esta operación definimos una aplicación que, a cada elemento a de B, le asigna un b de B.

   \forall a \in \mathfrak{B}
   \, : \quad
   \exists !  b \in \mathfrak{B}
   \; / \quad
   b = \sim a
Para todo elemento a en B, se cumple que existe un único b en B, tal que b es el complemento de a.
  • La operación binaria interna, que llamaremos suma:

   \begin{array}{rrcl}
      \oplus : & \mathfrak{B} \times \mathfrak{B} & \to & \mathfrak{B} \\
              & (a,b)                            & \to & c = a \oplus b
   \end{array}
por la que definimos una aplicación que, a cada par ordenado (a, b) de B por B, le asigna un c de B.

   \forall (a,b) \in \mathfrak{B} \times \mathfrak{B}
   \, : \quad
   \exists !  c \in \mathfrak{B}
   \; / \quad
   c = a \oplus b
Para todo par ordenado (a, b) en B por B, se cumple que existe un único c en B, tal que c es el resultado de sumar a con b.
  • La operación binaria interna, que llamaremos producto:

   \begin{array}{rrcl}
      \odot : & \mathfrak{B} \times \mathfrak{B} & \to & \mathfrak{B} \\
             & (a,b)                            & \to & c = a \odot b
   \end{array}
Con lo que definimos una aplicación que, a cada par ordenado (a, b) de B por B, le asigna un c de B.

   \forall (a,b) \in \mathfrak{B} \times \mathfrak{B}
   \, : \quad
   \exists !  c \in \mathfrak{B}
   \; / \quad
   c = a \odot b
Para todo par ordenado (a, b) en B por B, se cumple que existe un único c en B, tal que c es el resultado del producto a y b.
Dada la definición del álgebra de Boole como una estructura algebraica genérica, según el caso concreto de que se trate, la simbología y los nombres de las operaciones pueden variar.

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