Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Basis boolesche Algebra


von Simon K. (momchilo)


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Hallo,
ich habe folgende Frage:
Bilden ein XOR-Operator und ein AND-Operator eine Basis der booleschen 
Algebra? Ja/nein - warum?
Wie kann ich sowas überprüfen oder ist das hier sehr offensichtlich?
Weil z.B. der NAND-Operator bildet alleine schon eine Basis, aber auf 
den ersten Blick ist das ja überhaupt nicht zu sehen.
Freue mich über jede Hilfe.
Viele Grüße
Momchilo

von Basement (Gast)


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Wenn du aus XOR und AND ein NAND (bzw. jede andere Basis) bilden kannst, 
dann hast du eine Basis.

von Karl H. (kbuchegg)


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Wenn du mit "Basis" meinst, dass damit alle boolschen Funktionen 
darstellbar sind, dann gilt doch
* es entweder ein AND oder ein OR geben
* es muss eine Negierung geben.

Denn ohne Negierung kann man aus einem AND kein OR bauen. Und auch 
umgekehrt. Eine Negierung muss also auf jeden Fall sein.

Ein NAND erfüllt das logischerweise. Denn damit kann ich leicht eine 
Negierung machen und wenn ich die habe, kann ich damit auch ein OR 
zusammenstoppeln. (Das folgt trivialerweise aus De'Morgan)

Ein AND hast du im Vorrat.
Wie aber könnte man eine Negierung erreichen? Kann man ein XOR zur 
Negation missbrauchen?
Du bist wieder drann.

: Bearbeitet durch User
von Possetitjel (Gast)


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Nicht öffentlich schrieb:

> Bilden ein XOR-Operator und ein AND-Operator eine Basis
> der booleschen Algebra? Ja/nein - warum?
> Wie kann ich sowas überprüfen oder ist das hier sehr
> offensichtlich? Weil z.B. der NAND-Operator bildet alleine
> schon eine Basis, aber auf den ersten Blick ist das ja
> überhaupt nicht zu sehen.

Nun ja, ich würde das Brett an der dünnsten Stelle bohren
und versuchen, es konstruktiv zu zeigen: Wenn Du benutzen
darfst, dass NAND eine vollständige Basis ist, und
irgendwie zeigen kannst, dass man NAND mit XOR und AND
darstellen kann, dann muss XOR/AND natürlich auch eine
vollständige Basis sein.

von GeraldB (Gast)


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Es gibt nur drei Basisoperatoren bei der booleschen Algebra.
Das sind: AND, OR und NOT !!!

von asdfasd (Gast)


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Nun, aus einem XOR kannst du ein NOT machen (ein Eingang auf true), 
zusammen mit dem AND ergibt das ein NAND - QED.

Keine Ahnung wie man das Mathematisch herleitet.  Meine 
Herangehensweise: erst der Quickcheck: ist ein NOT möglich, wenn nein, 
reicht es nicht.  Ansonsten: ist ein NOR oder NAND erstellbar, dann 
reicht es.

von GeraldB (Gast)


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Nochmal für alle!!!!!

Es gibt nur drei Basisoperatoren bei der booleschen Algebra.
Das sind: AND, OR und NOT !!!!!!!!!!!!!

http://de.wikipedia.org/wiki/Boolesche_Algebra

von Simon K. (momchilo)


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Hallo kbuchegg,
vielen Dank für deine hilfreiche Antwort. Genau das ist mit einer Basis 
gemeint.
Ich denke ich habe es.
(a XOR 1) AND (b XOR 1)=1, wenn a und b Null sind.
Und auch nur dann ist es Eins, sonst immer Null. Das entspricht einer 
Negation.
Also kann ich aus zwei XORs und zwei ANDs (jeweils 2 Eingänge) ein NAND 
bauen und somit bilden der XOR-Operator und der AND-Operator eine Basis.
Dankeschön :)

Ohh, mittlerweile sind es echt viele Antworten, vielen Dank an euch 
alle!

: Bearbeitet durch User
von Possetitjel (Gast)


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GeraldB schrieb:

> Nochmal für alle!!!!!

Nochmal für Dich, junger Mann: Das Sandmännchen ist schon
vorbei; Du gehörst stracks ins Bett.

> Es gibt nur drei Basisoperatoren bei der booleschen Algebra.
> Das sind: AND, OR und NOT !!!!!!!!!!!!!

Bereits zu Zeiten des UseNet wurde die klinische Beobachtung
gemacht, dass Leute, die fünf (oder mehr) Ausrufezeichen
verwenden, auch die Unterhose auf dem Kopf tragen.

Kein gutes Zeichen.

> http://de.wikipedia.org/wiki/Boolesche_Algebra

Wenn Du Deinem eigenen Link gefolgt wärst und den Artikel
gelesen und verstanden hättest, dann wüsstest Du, dass
AND/OR/NOT einen booleschen Verband und AND/XOR einen
booleschen Ring bilden.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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GeraldB schrieb:
> Es gibt nur drei Basisoperatoren bei der booleschen Algebra.
> Das sind: AND, OR und NOT !!!

GeraldB schrieb:
> Nochmal für alle!!!!!
>
> Es gibt nur drei Basisoperatoren bei der booleschen Algebra.
> Das sind: AND, OR und NOT !!!!!!!!!!!!!
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Boolesche_Algebra

Das stimmt zwar nicht ganz, ist aber auch nicht das Thema. In diesem
Thread geht es nicht um Basisoperatoren, sondern um eine
(Verknüpfungs-)Basis.

Ach ja, was ich unbedingt noch erwähnen sollte:

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!111111111elf

;-)

von GeraldB (Gast)


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Es gibt nur drei Basisoperatoren bei der booleschen Algebra.
Das sind: AND, OR und NOT !

Alles andere wir daraus abgeleitet!

NAND = AND + NOT
NOR = OR + NOT
a XOR b = (a AND NOT b) OR (NOT a AND b)
AND und OR kann man mit den De Morgansche Gesetzen ineinander umwandeln.

@Yalu: Der TO fragte nach der Basis der booleschen Algebra. Er meinte 
aber wohl eher Basis-Gatter.

von Possetitjel (Gast)


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GeraldB schrieb:

> Es gibt nur drei Basisoperatoren bei der booleschen Algebra.

Das ist falsch.

> Das sind: AND, OR und NOT !
>
> Alles andere wir daraus abgeleitet!

Nicht, dass ich bei Dir an irgend einen Lernerfolg glaube, aber
ich wiederhole es gern noch ein paar Mal: Es gibt nicht DIE
boolesche Algebra.
Es gibt einen booleschen Verband, der mit AND/OR/NOT operiert.
Es gibt einen booleschen Ring, der mit AND/XOR operiert.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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GeraldB schrieb:
> @Yalu: Der TO fragte nach der Basis der booleschen Algebra. Er meinte
> aber wohl eher Basis-Gatter.

Das oder – wie ich oben schon schrieb – eine Verknüpfungsbasis, was
letztendlich auf dasselbe hinausläuft. Siehe auch hier:

  http://de.wikipedia.org/wiki/Verkn%C3%BCpfungsbasis#Algebraische_Darstellbarkeit

Auf jeden Fall hat der TO den Bergiff "Basisoperatoren" nirgends
verwendet. Den hast erst du ins Spiel gebracht.

Possetitjel schrieb:
> Es gibt nicht DIE boolesche Algebra.
> Es gibt einen booleschen Verband, der mit AND/OR/NOT operiert.
> Es gibt einen booleschen Ring, der mit AND/XOR operiert.

Nicht nur das. So ist bspw. auch die Mengenalgebra eine Boolesche
Algebra. Dort heißen die Operationen nicht AND, OR und NOT, sondern
Schnitt, Vereinigung und Komplement.

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