lunes, 29 de noviembre de 2010

Tablas de Verdad

Tabla de verdad para ~p.

p ~p
V F
F V
Esta tabla nos hace recordar la definición que vimos anteriormente de la negación, que dice: si el valor de verdad de p es verdadero, entonces el valor de verdad de ~p es falso. Si el valor de verdad de p es falso, entonces el valor de verdad de ~p es verdadero.

Tabla de verdad para p v q.

p q p v q
V V V
V F V
F V V
F F F



En esta tabla se observa: Si p es verdadero o q es verdadero o si ambos p y q son verdaderos, entonces p v q es verdadero; en otro caso p v q es falso. Es decir, la disyunción de dos proposiciones es falsa solamente si cada proposición componente es falsa.





Tabla de verdad para p ^ q.

p q p ^ q
V V V
V F F
F V F
F F F



Esta tabla nos hace ver la definición de la conjunción:
Si p es verdadero y q es verdadero, entonces p ^ q es verdadero; en otro caso p ^ q es falso. Es decir, la conjunción de dos proposiciones es verdadera solamente si cada componente es verdadero.





Tabla de verdad para p --> q.

p q p --> q
V V V
V F F
F V V
F F V



De la tabla anterior se abserva que el condicional p --> q es verdadero a menos que p sea verdadero y q falso. Es decir una proposición verdadera no puede implicar una falsa.





Tabla de verdad para p <--> q.

p q p <--> q
V V V
V F F
F V F
F F V



De la anterior tabla se puede observar que:
Si p y q tienen el mismo valor de verdad, entonces p <--> q es verdadero; si p y q tienen valores de verdad opuestos, entonces p <--> q es falso.




Las tablas de verdad anteriores son las que se necesitan para deducir el valor de verdad de cualquier proposición por complicada que sea. A las tablas de verdad deducidas a partir de ellas se les llama tablas de verdad deducidas
Ilustremos esto con el siguiente ejemplo:
Calculemos la tabla de verdad de la proposición ~p v q. Como se indica en la tabla que veremos a continuación, para construir dicha tabla, debemos empezar con todas las posibles combinaciones de valores de verdad de p que se deducen de la primera columna, podemos escribir la columna dos en la cuarta columna, finalmente aplicamos la definición de la disyunción para ~p v q. Esto lo verificamos con la siguiente tabla:

Tabla de verdad para ~p v q.

p q ~p q ~p v q
V V F V V
V F F F F
F V V V V
F F V F V




Nota:
De la tabla anterior podemos observar lo siguiente:Si comparamos las columnas primera y segunda con los de la cuarta columna, es decir los valores de verdad de p y q con los valores de verdad de ~p v q, observamos que ~p v q es falsa solamente cuando p es verdadera y q es falsa. Esto nos hace recordar los valores de la proposición condicional p <--> q, veremos mas tarde la relación que existe entre éstas dos proposiciones.




Antes de continuar construyendo tablas de verdad mas complejas, es necesario dar una regla para la construcción de dichas tablas:
Regla: Si tenemos dos proposiciones, como en todos los casos anteriores que hemos visto, necesitaremos cuatro filas. De estas cuatro filas la primera columna tendrá los valores de verdad: V,V, y F,F, y la segunda columna V,F,V y F. Las siguientes columnas tendrán los valores de verdad según la proposición dada.
Si se tienen tres proposiciones, necesitaremos ocho filas, de las cuales la primera columna se acomodarán los valores de verdad de la siguiente manera: V,V,V,V y F,F,F,F. Para la segunda columna se reparten los valores: V,V, F,F, V,V, F,F. Y para la tercera columna seran: V,F,V,F,V,F,V,F.
Para cuatro proposiciones, se necesitan 16 filas de las cuales en la primera columna se reparten los valores de verdad: 8 V y 8 F. La segunda columna empezará con cuatro V, despues cuatro F, y así sucesivamente hasta ocupar los 16 lugares, es decir, V,V,V,V F,F,F,F V,V,V,V y F,F,F,F. Para la tercera columna: V,V, F,F...hasta la fila número 16.
En general:
Analizando que para dos proposiciones se necesitan cuatro filas..o visto de otra manera: se necesitan 22 = 4 filas. Para tres proposiciones se necesitan ocho filas, o, 23 = 8. Para cuatro proposiciones necesitaremos 24 = 16 filas...en general para n proposiciones necesitaremos 2n filas.


Ilustremos todo esto con un ejemplo, construyamos la tabla de verdad para la proposición compuesta: [(p v q) ^ r ] --> ~q ^ p.
Este el caso para tres proposiciones:p, q y r, en donde según vimos anteriormente necesitamos ocho filas. En la primera columna irán repartidos los valores: V,V,V,V y F,F,F,F, para la segunda columna: V,V, F,F, V,V, F,F, y para la tercera columna: V,F,V,F,V,F,V,F.
Se observa que la proposición compuesta [(p v q) ^ r] --> ~q ^ p a fín de cuentas es una condicional p --> q, donde digamoslo así p = [(p v q ^ r)] y q = ~q ^ p. Por tanto lo que nos interesa al final son los valores de verdad de la condicional -->.
Debemos encontrar los valores para la proposición [(pvq) ^ r ], donde observamos que esta proposición es una conjunción p ^ q, donde p = p v q y q = r, (conste que hago estas igualdades para que se te haga mas claro). Para esto encontraremos el valor de verdad de la disyunción p v q ,donde los valores de ésta se deducen de las columnas primera y segunda, los valores de esta disyunción las colocaremos en la cuarta columna. Ahora encontraremos los valores de verdad de la conjunción [(p v q) ^ r] de la cual los valores los podemos deducir de las columnas tercera y cuarta, dichos valores los colocamos en la quinta columna.
Ahora nos hace falta encontrar los valores de verdad de la proposición ~q ^ p, la cual evidentemente se trata de una conjunción, para esto se necesita encontrar los valores de ~q los cuales se deducen de la columna dos aplicando la ley de la negación: si q es V entonces ~q es F, si q es F entonces ~q es V..etc., a estos valores los colocamos en la columna número seis, y ahora hayamos los valores de la conjunción ~q ^ p, estos se deducen de las columnas primera y sexta, valores que colocamos en la séptima columna. Finalmente encontramos los valores de la implicación [(p v q) ^ r] --> ~q ^ p de donde ahora se pueden deducir con claridad de las columnas quinta y séptima, a estos valores los colocamos en la octava y última columna.
La tabla de dicha proposición es la siguiente:





Tabla de verdad para [(p v q) ^ r] --> ~q ^ p.

p q r p v q p v q ^ r ~q ~q ^ p [(p v q ^ r] --> ~q ^ r
V V V V V F F F
V V F V F F F V
V F V V V V V V
V F F V F V V V
F V V V V F F F
F V F v F F F V
F F V F F V F V
F F F F F V F V

Sistemas de Numeración

Sistema de numeración decimal.

El sistema de numeración que utiliza­mos habitualmente es el decimal, que se compone de diez símbolos o dígi­tos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9)

Sistema de numeración binario.

El sistema de numeración binario utiliza sólo dos dígitos, el cero (0) y el uno (1).
En una cifra binaria, cada dígito tiene distinto valor dependiendo de la posición que ocupe. El valor de cada posición es el de una potencia de base 2, elevada a un exponente igual a la posición del dígito menos uno. Se puede observar que, tal y como ocurría con el sistema decimal, la base de la potencia coincide con la cantidad de dígitos utilizados (2) para representar los números.
De acuerdo con estas reglas, el número binario 1011 tiene un valor que se calcula así:

1*23 + 0*22 + 1*21 + 1*20 , es decir:

8 + 0 + 2 + 1 = 11

y para expresar que ambas cifras describen la misma cantidad lo escribimos así:

10112 = 1110

Conversión entre números decimales y binarios

Convertir un número decimal al sistema binario es muy sencillo: basta con realizar divisiones sucesivas por 2 y escribir los restos obtenidos en cada división en orden inverso al que han sido obtenidos.
Por ejemplo, para convertir al sistema binario el número 7710 haremos una serie de divisiones que arrojarán los restos siguientes:
77 : 2 = 38 Resto: 1
38 : 2 = 19 Resto: 0
19 : 2 = 9 Resto: 1
9 : 2 = 4 Resto: 1
4 : 2 = 2 Resto: 0
2 : 2 = 1 Resto: 0
1 : 2 = 0 Resto: 1
y, tomando los restos en orden inverso obtenemos la cifra binaria:

7710 = 10011012

Conversión de binario a decimal

El proceso para convertir un número del sistema binario al decimal es aún más sencillo; basta con desarrollar el número, teniendo en cuenta el valor de cada dígito en su posición, que es el de una potencia de 2, cuyo exponente es 0 en el bit situado más a la derecha, y se incrementa en una unidad según vamos avanzando posiciones hacia la izquierda.
Por ejemplo, para convertir el número binario 10100112 a decimal, lo desarrollamos teniendo en cuenta el valor de cada bit:

1*26 + 0*25 + 1*24 + 0*23 + 0*22 + 1*21 + 1*20 = 83

10100112 = 8310

Sistema de numeración octal

El inconveniente de la codificación binaria es que la representación de algunos números resulta muy larga. Por este motivo se utilizan otros sistemas de numeración que resulten más cómodos de escribir: el sistema octal y el sistema hexadecimal. Afortunadamente, resulta muy fácil convertir un número binario a octal o a hexadecimal.
En el sistema de numeración octal, los números se representan mediante ocho dígitos diferentes: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. Cada dígito tiene, naturalmente, un valor distinto dependiendo del lu­gar que ocupen. El valor de cada una de las posiciones viene determinado por las potencias de base 8.
Por ejemplo, el número octal 2738 tiene un valor que se calcula así:

2*83 + 7*82 + 3*81 = 2*512 + 7*64 + 3*8 = 149610

2738 = 149610

Conversión de un número decimal a octal

La conversión de un número decimal a octal se hace con la misma técnica que ya hemos utilizado en la conversión a binario, mediante divisiones sucesivas por 8 y colocando los restos obtenidos en orden inverso. Por ejemplo, para escribir en octal el número decimal 12210 tendremos que hacer las siguientes divisiones:

122 : 8 = 15     Resto: 2
15 : 8 = 1           Resto: 7
1 : 8 = 0               Resto: 1
Tomando los restos obtenidos en orden inverso tendremos la cifra octal:

12210 = 1728

Conversión octal a decimal

La conversión de un número octal a decimal es igualmente sencilla, conociendo el peso de cada posición en una cifra octal. Por ejemplo, para convertir el número 2378 a decimal basta con desarrollar el valor de cada dígito:

2*82 + 3*81 + 7*80 = 128 + 24 + 7 = 15910

2378 = 15910

Sistema de numeración hexadecimal

En el sistema hexadecimal los números se representan con dieciséis símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F. Se utilizan los caracteres A, B, C, D, E y F representando las cantidades decima­les 10, 11, 12, 13, 14 y 15 respectivamente, porque no hay dígitos mayores que 9 en el sistema decimal. El valor de cada uno de estos símbolos depende, como es lógico, de su posición, que se calcula mediante potencias de base 16.
Calculemos, a modo de ejemplo, el valor del número hexadecimal 1A3F16:

1A3F16 = 1*163 + A*162 + 3*161 + F*160
 
1*4096 + 10*256 + 3*16 + 15*1 = 6719

1A3F16 = 671910

Conversión de números binarios a octales y viceversa

Cada dígito de un número octal se representa con tres dígitos en el sistema binario. Por tanto, el modo de conver­tir un número entre estos sistemas de numeración equivale a "expandir" cada dígito octal a tres dígitos bi­narios, o en "contraer" grupos de tres caracteres binarios a su correspondiente dígito octal.


Por ejemplo, para convertir el número binario 1010010112 a octal tomaremos grupos de tres bits y los sustituiremos por su equivalente octal:

1012 = 58
0012 = 18
0112 = 38
y, de ese modo: 1010010112 = 5138

 Conversión de números binarios a hexadecimales y viceversa

Del mismo modo que hallamos la correspondencia entre números octales y binarios, podemos establecer una equivalencia directa entre cada dígito hexadecimal y cuatro dígitos binarios, como se ve en la siguiente tabla:


DECIMAL

BINARIO

HEXADECIMAL
0
0000
0
1
0001
1
2
0010
2
3
0011
3
4
0100
4
5
0101
5
6
0110
6
7
0111
7
8
1000
8
9
1001
9
10
1010
A
11
1011
B
12
1100
C
13
1101
D
14
1110
E
15
1111
F


La conversión entre números hexadecimales y binarios se realiza "expandiendo" o "con­trayendo" cada dígito hexadecimal a cuatro dígitos binarios. Por ejemplo, para expresar en hexadecimal el número binario 1010011100112 bastará con tomar grupos de cuatro bits, empezando por la derecha, y reemplazarlos por su equivalente hexadecimal: 

10102 = A16
01112 = 716
00112 = 316
y, por tanto: 1010011100112 = A7316

En caso de que los dígitos binarios no formen grupos completos de cuatro dígitos, se deben añadir ceros a la izquierda hasta completar el último grupo. Por ejemplo:
1011102 = 001011102 = 2E16