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LCSD Lesson 1

Notes about machine learning

Chapter I 数字系统与信息#

十进制及其特点#

  • 0 - 9 十个符号
  • Base: 10
  • Power: 10^i

二进制及其特点#

  • 0 - 1 两个符号
  • Base: 2
  • Power: 2^i

十进制和二进制转换#

二进制转十进制:直接乘 Power

十进制转二进制:整数部分整除 2,小数部分连乘 2

其它转换#

十六进制、八进制转十进制:直接乘 Power

十六进制、十进制、八进制和二进制互转:直接按 2 的次数为数字分组即可,转换的时候统一先转换到二进制。

Chapter II 逻辑代数#

逻辑代数的基本概念#

一个由逻辑变量集 K 、常量 0 和 1 以及 或与非 三种基本运算组成的一个封闭系统

L={K,+,,,0,1}L = \{K, +, \cdot, -, 0, 1\}

常量:0 和 1 表示的假和真

变量:变化的逻辑量

逻辑门介绍#

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相关公理#

Axiom 1 交换律

对于任意逻辑变量 A、B,有

A+B=B+AAB=BAA + B = B + A \\ A \cdot B = B \cdot A

Axiom 2 结合率

对于任意的逻辑变量 A、B、C,有

(A+B)+C=A+(B+C)(AB)C=A(BC)(A + B) + C = A + (B + C) \\ (A \cdot B) \cdot C = A \cdot (B \cdot C)

Axiom 3 分配率

对于任意的逻辑变量 A、B、C,有

A(B+C)=AB+ACA+(BC)=(A+B)(A+C)A \cdot (B + C) = A \cdot B + A \cdot C \\ A + (B \cdot C) = (A + B) \cdot (A + C)

Axiom 4 0-1 律

对于任意的逻辑变量 A,有

A+0=A, A1=AA+1=1, A0=0A + 0 = A,\ A \cdot 1 = A \\ A + 1 = 1,\ A \cdot 0 = 0

这条公理可以用来化简电路

Axiom 5 互补律

对于任意逻辑变量 A,存在唯一的 Aˉ\bar{A} ,使得

Aˉ+A=1AˉA=0\bar{A} + A = 1 \\ \bar{A} \cdot A = 0

逻辑运算#

或运算:逻辑加

与运算:逻辑乘

非运算:取反

与非运算:通用逻辑门

F=ABCF=AB1=AB=ABF=A1B1=AˉBˉ=A+BF=A1=AˉF = \overline{A \cdot B \cdot C \cdots} \\ F = \overline{\overline{A \cdot B} \cdot 1} = \overline{\overline{A \cdot B}} = A \cdot B \\ F = \overline{\overline{A \cdot 1} \cdot \overline{B \cdot 1}} = \overline{\bar{A} \cdot \bar{B}} = A + B \\ F = \overline{A \cdot 1} = \bar{A}

或非运算:通用逻辑门

复合运算:

  • 异或运算
F=AB=AˉB+ABˉF = A \oplus B = \bar{A}B + A\bar{B}

​ 异或运算是两变量运算,若需多变量进行异或运算可以如下进行:

F=ABCD=(AB)(CD)or F=[(AB)C]DF = A \oplus B \oplus C \oplus D = (A \oplus B) \oplus (C \oplus D) \\ \mathrm{or}\ F = [(A \oplus B) \oplus C] \oplus D

​ 两者不同则为 1,相同则为零

  • 同或运算
F=AB=AˉBˉF = A\odot B = \bar{A} \cdot \bar{B}

​ 两者相同则为 1,不同则为零

基本定理和规则#

Theorem 1

0+0=0 1+0=1    00=0 10=00+1=1 1+1=1    01=0 11=10+0=0\ 1+0=1\ \ \ \ 0·0=0\ 1·0=0 \\ 0+1=1\ 1+1=1\ \ \ \ 0·1=0\ 1·1=1

Theorem 2 幂等律

A+A=A; AA=AA + A = A;\ A \cdot A = A

Theorem 3 吸收律

A+AB=A; A(A+B)=AA + A \cdot B = A;\ A \cdot (A + B) = A