Wszyscy wiemy, co to jest komputer, ale muszę przypomnieć, co to jest cep. Cep to dwa kije połączone sznurkiem. To najstarsze narzędzie do oddzielania ziaren z kłosa (młócenie), używany jeszcze w XX wieku.
Komputer jest technologicznie zaawansowanym narzędziem, ale pod względem zasady działania jest skrajnie prosty. Działa w oparciu o zasady algebry Boole’a, która jest de facto logiką formalną, jaką opisał dokładnie Arystoteles, prawie 2400 lat temu. W wieku XX. technologia elektroniczna dopiero pozwoliła stworzyć „maszyny liczące” a tak naprawdę, jak się za chwile przekonamy, „maszyny wnioskujące”. Wiele zastosowań komputerów nazywane jest „inteligentnymi”, ale jest to mocna przesada, są to proste rozwiązania automatyki (cepologii ?).
Najpierw Logika Arystotelesa.
Ten geniusz stworzył prosty system operatorów (logicznych), którymi da się opisać każdy logiczny proces myślowy i na 100% poznać prawdziwe, poprawne wnioski takiego procesu. Operatorów jest aż 3, a tym jednym to zaprzeczenie, czyli polskie NIE. Dwa pozostałe to LUB i ORAZ (potoczne polskie „i”). To prawie wszystko, bo potrzebujemy jeszcze istoty wnioskowania: pojęć PRAWDY i FAŁSZU. Mamy komplet. Algebra Boole’a, prawdę zapisuje jako „1” a FAŁSZ jako „0”. To stąd symbolika Matrixu.
Zapinamy pasy, startujmy:
FAŁSZ LUB FAŁSZ = FAŁSZ
FAŁSZ LUB PRAWDA = PRAWDA
FAŁSZ ORAZ FAŁSZ = FAŁSZ
FAŁSZ ORAZ PRAWDA = FAŁSZ
PRAWDA ORAZ PRAWDA = PRAWDA
NIE FAŁSZ = PRAWDA
NIE PRAWDA = FAŁSZ
Sprawdzamy: Robimy sobie założenie pierwsze:
„Jeśli będzie ciepło ORAZ (i) będę miał wolne w czwartek jadę na ryby.”
Muszą być spełnione oba warunki (abym pojechał) na 4 możliwe kombinacje. Pojadę na ryby tylko w jednej: wolne i ciepło
Zmieniamy założenie:
„Jeśli będzie ciepło LUB będę miał wolne w czwartek jadę na ryby.”
Tu na 4 możliwe kombinację pojadę aż w 3 sytuacjach a nie pojadę tylko w jednej: gdy jest zimno i nie mam wolnego.
Dodając operator NIE w dowolnych miejscach tworzę najdziwniejsze kombinacje znanych z życia, ale nie o tym teraz.
Warunki napisane w zdaniach to są programy komputerowe. Ale gdzie tu jest komputer? Komputer to na samym dnie elektroniczna maszynka, która wstawia warunki (program) i wykonuje automatycznie czynności zależnie od aktualnych okoliczności (przesłanek do podjęcia decyzji). Elektronika posługuje się „tabelami prawdy”, aby w łatwy sposób pokazać studentom, o co chodzi a komputerowy mikroprocesor to mnóstwo bramek logicznych, jak na obrazku. Bramki to struktury logiczne fizycznie połączonych ze sobą tranzystorów, tranzystory te zmieniają napięcia, małe lub duże to właśnie zera i jedynki. Wszytko da się opisać dwoma zdaniami:
BRAMKA ORAZ (i)> każde zero (fałsz) na wejściu daje zero (fałsz) na wyjściu.
BRAMKA LUB (i)> każde jeden (prawda ) na wejściu daje jeden (prawda) na wyjściu.
Bramki mogą mieć dowolna liczbę wejść, ale zasady zostają jak wyżej, to są wtedy „wiązki cepów”, ale młócimy tak samo.
Bramka NIE ma jedno wejście i jedno wyjście zero daje jeden a jeden daje zero .
Mamy już komputer. Budujmy inteligentny dom, zakładamy czujniki temperatury, oświetlenia i wiele innych. Piszemy nasz pierwszy program:
„Jak będzie jasno LUB będzie ponad 20 st. C otwórz okno.”
Mamy podłączone czujniki, dom myśli. Czujnik A wyśle PRAWDĘ (1), gdy jest ponad 20 st. C. Czujnik B wyśle PRAWDĘ (1), gdy jest jasno. Mamy 23. stopnie w nocy latem, czyli 1 LUB 0 = PRAWDA. Okno otwarte, w nocy to owady przy lampie, ale nasz „inteligentny dom” o owadach nic nie wie i to człowiek musi poprawić program. Obecny program otwiera okno każdego dnia po świcie zimą i latem. Poprawiamy program: „Jak będzie jasno ORAZ będzie ponad 20 st. C otwórz okno.” Okno będzie otwierane tylko w ciepłe dni. O to nam chodziło. Elektronika to standard, w którym FAŁSZ to brak napięcia elektrycznego na wejściu/wyjściu a PRAWDA, to ustalone napięcie np. 5 V.
Dzięki takiemu podejściu obliczenia matematyczne (inne niż logiczne) wykonuje się na liczbach zapisanych w systemie dwójkowym tylko przy użyciu zer i jedynek, ale to już zupełnie inna opowieść. Takie obliczenia są bardzo karkołomne i niedokładne, prawdę mówiąc, komputery do obliczeń są bardzo mało przydatne, ale nic innego na rynku obecnie nie ma.
Słowniczek logika formalnego : LUB to alternatywa, ORAZ to koniunkcja, NIE to negacja.
Paweł Klimczewski
Jeśli uważasz moje analizy i publikacje za pożyteczne możesz mnie wesprzeć dowolną kwotą na konto:
mBank : 87 1140 2017 0000 4002 1094 2334
Paweł Klimczewski, tytułem: wpłata
Dziękuję ze wsparcie niezależności mediów w Polsce.