2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 06:26 


04/07/19
16
Господа математики и все небезразличные люди, объясните пожалуйста гуманитарию в чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ? Я читаю эту тему и силюсь понять их применение для чего они в математической логике нужны, какие прикладные задачи помогают решить. Гуманитариям тяжело воспринимаются вещи, висящие в воздухе и не связанные с другими вещами.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 07:56 


04/07/19
16
И если сам вопрос дурацкий и не имеет смысла, то также интересно узнать почему он дурацкий.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 08:05 
Заслуженный участник


16/02/13
4112
Владивосток
Подозреваю, ситуация как с детьми, которые любят лепить куличики из песка. Повзрослев и тщательно изучив психологию (и, наверное, этологию с антропологией и теорией эволюции, а может, и ещё много чего разного), можно найти вполне реальные глубокие смыслы этого действа; однако, дети, не вникая в перечисленные науки, просто лепят куличики, потому что им это нравится.
Математики вообще любят, имхо, очертить себе песочницу и покопаться в ней. Иногда задним числом можно даже найти в этом действе глубокий смысл и практическую пользу. Но занимаются они этим исключительно из интереса и для собственного удовольствия.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 08:22 


04/07/19
16
iifat, вы считаете, что вычисление ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ не имеет никакого применения ни в самой логике, ни за ее пределами?
Тогда для чего изучение этой темы включено в курс логики, если она не имеет связей с другими темами дисциплины?

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 09:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/09/14
4277
ariel777, ну вот Вам вполне "практический смысл": изучение соответствующих понятий позволяет решать задачу минимизации булевых функций (то есть, представления булевых функций логическими выражениями с минимальным числом литер), что соответствует проектированию логических схем с минимальным количеством логических элементов.
С помощью указанных форм решают и ряд задач оптимизации на графах (что такое граф в математике, знаете?), практическую пользу от решения которых трудновато описать одной простой фразой, но она существует, поверьте.
Кроме того (возможно, в ещё более значимой степени), указанные формы обслуживают внутренние потребности самой матлогики.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 09:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


26/01/14
4642
Я не знаю применений нормальных форм - хотя может быть, что они есть.

Можно сформулировать так: любой раздел математики занимается постановкой естественных и интересных вопросов и поиском ответов на эти вопросы.
Какие вопросы естественные и интересные, а какие нет - в этом состоит математическая культура, сложившаяся за века.

Когда математики ставят такой вопрос, они чаще всего не задумываются о его возможных применениях. Просто - если мы в какой-то момент ввели операции конъюнкции и дизъюнкции, а затем с их помощью научились строить произвольные булевы формулы, то невозможно не задать себе вопрос: а может быть, любые такие формулы можно упростить, привести к какому-то простому виду? И как он может выглядеть?

Уже потом зачастую оказывается, что ответы на естественные и интересные вопросы где-то нужны. Может быть, в других математических дисциплинах, может в приложениях к реальному миру. Сотни лет назад математики пытались вывести формулу корней кубического уравнения в первую очередь не потому, что это было где-то позарез нужно, а из интереса - вот есть формула для линейных уравнений, есть для квадратных, а какая будет для кубических? В этот момент они не думали, что эти размышления приведут к появлению идеи комплексных чисел, а от них (через кватернионы) - и к идее векторов; без обеих этих идей немыслима вся современная физика. Когда математики развивали теорию чисел, они не думали, что она пригодится в криптографии. Таких примеров множество.

Теперь - почему изучение этой темы включено в учебный курс.
1) Курс составлялся носителем этой самой математической культуры. Поэтому, с его точки зрения, без данной темы курс выглядел бы как-то убого и незавершённо;
2) Одна из целей этого курса и любых других математических курсов - привить учащимся (может быть, не всем) эту самую математическую культуру. Показать, какие вопросы естественные и интересные, чтобы новое поколение учёных тоже в будущем ставило такие вопросы и искало на них ответы, не обязательно задумываясь о практической пользе.
3) Для разной аудитории, однако, требуются разные учебные курсы. Не уверен, что условных "гуманитариев" (равно как и "технарей", во всяком случае большинство из них) педагогически оправдано заставлять учить эти формы. А если человеку самому интересна мат.логика, то наверное он и не будет задавать такой вопрос.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 11:30 


14/01/11
2918
Не математик, но сочувствующий. :-) Попробую поделиться своим представлением. Прежде всего стоит отметить, что ДНФ и КНФ можно понимать как своего рода "зеркальные отражения" друг друга: КНФ булевой функции имеет структуру, аналогичную ДНФ двойственной ей(полученной из исходной инверсией всех аргументов и самой функции), так что какую из них рассматривать - вопрос вкуса.
Что касается СДНФ и СКНФ, то это частные случаи ДНФ и КНФ соответственно(не забываем, что одна и та же булева функция, как правило, имеет множество возможных представлений как в виде ДНФ, так и в виде КНФ), обладающие некоторыми полезными свойствами. Во-первых, представление в виде СДНФ (СКНФ) для данной булевой функции единственно, что позволяет его использовать в качестве канонического представления, если угодно, "паспорта" этой функции, по которому её можно однозначно идентифицировать. Во-вторых, одного взгляда на СДНФ (СКНФ) достаточно, чтобы определить множество значений переменных, где она принимает истинные(ложные) значения, т.е. они наиболее наглядно отражают, если можно выразиться, саму суть булевой функции, фактически их можно рассматривать как запись таблицы истинности булевой функции. Но, поскольку СДНФ и СКНФ, как правило, очень громоздки, на практике этими удобствами жертвуют в пользу компактности представления в виде несовершенных форм. Собственно, булевы функции, применяемые на практике в народном хозяйстве, чаще всего записываются и хранятся именно в виде ДНФ и КНФ. КНФ удобна для процедур автоматизированного логического вывода в том смысле, что если удаётся получить дизъюнкцию, являющуюся следствием данной КНФ, её можно без лишних усилий присоединить к этой КНФ, получив новую КНФ, являющуюся логическим следствием исходной. Поэтому КНФ используется в т.н. решателях - программах, определяющих, принимает ли данная булева функция истинное значение хоть на каком-то наборе переменных(ДНФ тоже используется схожим образом, но реже), проще говоря, умеющих делать логические выводы. Это может применяться в таких сферах, как автоматизированное планирование, проектирование, системы искусственного интеллекта.
Но я не нахожу разумного объяснения, зачем это может понадобиться гуманитариям. :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 12:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/09/14
4277
Sender в сообщении #1490631 писал(а):
Но я не нахожу разумного объяснения, зачем это может понадобиться гуманитариям.

В действительности тот же самый вопрос можно поставить о любой области математики. В том числе и школьной, "элементарной".
Меня как-то спрашивала одна коллега (дама "старой закалки", старше меня): для чего нужны логарифмы? Мне, мол, они никогда в жизни не понадобились, для чего я их учила? Помню ещё вопрос студентки, озлобившейся на математику: зачем мне нужна теорема Пифагора? Что она вообще даёт в жизни? Вопрос был поставлен именно так. Наверно, с подобными вопросами встречались все, кто когда-либо преподавал математику.
Думаю, эти вопросы не бессмысленны. Действительно ли нужно учить математике всех? Или не нужно?
По сути, трудный вопрос. Дать на него исчерпывающий ответ вряд ли возможно.
Иногда я рассказываю в ответ притчу о Евклиде и ленивом юноше, что пришёл учиться математике у мудреца. Иногда вспоминаю афоризмы вроде "Математика - гимнастика ума" или "Математику затем учить надо, что она ум в порядок приводит". Но сам-то я при этом ни в чём не уверен. Потому как прекрасно помню: когда-то и меня - студента - заставляли учить историю КПСС, политэкономию и т.п. "хотя бы для того, чтобы вы были грамотными" - так нам говорили. Подобную формулу я всегда считал издательством над здравым смыслом. Уверен: если бы я никогда не учил историю КПСС, то отрицательных эмоций в моей жизни было бы поменьше :-) А грамотности, уверен и в этом, не поубавилось бы. Вот я и думаю: возможно, у кого-то математика вызывает те же самые эмоции, что у меня когда-то - марксистская шелуха. Поэтому какой-либо категоричной позиции я здесь не занимаю.

Хочу ещё отметить: встречаются два чётко различных уровня подобных вопросов. Первый - уровень простой риторики, когда задающий вопрос уже для себя решил, что математика ему не нужна. А сам вопрос "зачем мне это?" - лишь форма протеста. В этом случае я стараюсь не спорить. Второй уровень - уровень пытливого ученика. Когда человек не прочь потрудиться, но хочет заранее хотя бы приблизительно знать - а что на выходе? Что он будет делать конкретно вот с этим знанием? Такая постановка вопроса, по-моему, заслуживает уважения. И на такие вопросы я стараюсь отвечать серьёзно. Если могу хоть что-то сказать.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 13:06 


04/07/19
16
Самоценность сабжа под сомнение не ставится. Философия, например, совсем не имеет никакого "практического" (непосредственного) применения в реальной жизни. То есть совсем никакого. При этом я не настолько глуп, чтобы ставить под сомнение ее "нужность" и самоценность для изучающего. В то же время, в философии есть перекличка идей, и похожую перекличку я пытаюсь найти между сабжем, всей дисциплиной логики и другими областями знаний.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 13:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


21/12/05
5907
Новосибирск
Sender в сообщении #1490631 писал(а):
Но я не нахожу разумного объяснения, зачем это может понадобиться гуманитариям.

А кто знат? Вообще, вопрос из программы без предъявления её содержания нахожу слабо осмысленным.
Впрочем, уверен, что программа по логике для гуманитариев носит чисто ознакомительный характер и уж точно не идёт дальше этих нормальных форм. Оказывается, даже такие сверх-поверхностные сведения, кого-то напрягают.
Если же в курс включить мотивацию, да с приложениями, то придётся добавлять часы и ...
напряжённых станет больше.

-- Ср ноя 04, 2020 16:16:48 --

ariel777 в сообщении #1490642 писал(а):
Философия, например, совсем не имеет никакого "практического" (непосредственного) применения в реальной жизни.

Вот, очень кстати пришлось. Поинтересуйтесь у первокуров мехматян. Большинство из них уверены, что философия (да ещё в таком объёме) им вообще не нужна. Да даже не только первокуры в этом уверены.

-- Ср ноя 04, 2020 16:22:04 --

ariel777 в сообщении #1490642 писал(а):
похожую перекличку я пытаюсь найти между сабжем, всей дисциплиной логики и другими областями знаний.

Ну, для этого нужно знать много больше, чем начальные сведения о логике, а также разбираться в тех областях знания, которые будут перекликаться с логикой.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 13:24 


04/07/19
16
bot в сообщении #1490643 писал(а):
Вот, очень кстати пришлось. Поинтересуйтесь у первокуров мехматян. Большинство из них уверены, что философия (да ещё в таком объёме) им вообще не нужна. Да даже не только первокуры в этом уверены.

bot в сообщении #1490643 писал(а):
Оказывается, даже такие сверх-поверхностные сведения, кого-то напрягают.

Это специфика российских образовательных программ.
Вот видите, и на мехмате люди ищут ту самую "нужность" и перекличку идей, без которых мгновенно теряют интерес к предмету.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 13:36 


14/01/11
2918
Грубо говоря, все эти нормальные формы представляют собой достаточно удобный универсальный язык для записи логических соотношений и манипуляций с ними.

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение04.11.2020, 16:09 
Заслуженный участник


31/12/15
922
Ну, например, полнота. У нас есть два способа определять, какие формулы истинны: проверить на таблице истинности (общезначимость) или попытаться доказать из аксиом с помощью modus ponens. Легко проверить, что все формулы, которые можно доказать, общезначимы (проверяем, что все аксиомы общезначимы и modus ponens из общезначимых посылок выдаёт опять общезначимую формулу). А вот как проверить наоборот, что любую общезначимую формулу можно доказать из аксиом? Содержательно, не упустили ли мы каких-то важных аксиом? Вот тут можно использовать нормальные формы (для общезначимой нормальной формы сравнительно легко понять, как её доказывать).

 Профиль  
                  
 
 Re: В чем назначение ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ: зачем и почему?
Сообщение09.11.2020, 17:11 


10/11/15
142
Используя СДНФ и СКНФ, можно найти все посылки и следствия некоторой пропозициональной формулы, зависящие от известного количества переменных. Най мой взгляд, это главное назначение совершенных нормальных форм.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group