浅谈计算机科学中的逻辑应用研究

初的发展。 计算机语言系统是由符号组成的形式化语言体系，逻辑语
言系统也是一种符号化的形式化语言体系，所以它们有一定的 相似性。如形式系统中的命题演算和谓词演算就是两个很好的 说明。在计算机语言中，如科学计算用的语言，数据管理用的 语言，开发和设计系统和应用软件用的 C 语言，还有可视化编 程用的语言等都是一些符号的集合，它们能决定哪些符号序列 有意义，有自己的形成规则；有规定了语句间关系的自定义的 运算符；有自己的变形规则。
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浅谈计算机科学中的逻辑应用研究
作wk.baidu.com： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
黄振 434025,长江大学文理学院 湖北 荆州
科学导报 SCIENCE GUIDE 2015(11)
参考文献(2条) 1.胡思 面向计算机科学的数理逻辑系统建模与推理 2005 2.陆钟万 面向计算机科学的数理逻辑 2002
一、计算机电路设计中的逻辑应用 数理逻辑在计算机硬件设计中的应用很突出，数字逻辑是 计算机科学中的重要理论，它在很大程度上起源于数理逻辑的 命题与谓词演算。用命题中关联词的运算规律把高低电平表示 的信号之间的运算与二进制数之间的运算联系起来，使我们能 用数学的方法解决电路设计问题，这样也会让整个设计过程变 得更加直观，简洁和系统化。数字部件的设计主要应用的是数 字逻辑，数字逻辑以组合逻辑与时序逻辑为原理，以数理逻辑 中的命题演算为基础。在指令集的基础上设计诸如寄存器、加 法器、移位器和控制器等数字部件的逻辑功能。人们用组合逻 辑和时序逻辑完成数字逻辑部件的设计工作后，还需要通过控 制逻辑来设计数据通路，利用硬件描述语言实现指令系统的子 集和计算机功能部件的对应工作，这样才算完成了计算机硬件 功能性的核心部分，并且要保证能在其上面运行简单的汇编程 序。由此可见，这一切都得益于数理逻辑的命题演算的基础作用。 数字逻辑部件的设计是以命题演算的真值表为基础，将数字逻 辑部件的功能转化为逻辑范式，再进行逻辑演算，进而实现数 字逻辑部件功能的设计。 二、计算机语言中的逻辑应用 计算机必须是在硬件基础上，和为了让硬件运行编的程序 软件结合起来才能实现算法。所以计算机软件和逻辑之间也有 着直接或间接的关系。计算机是由逻辑电路组成的，而逻辑电 路是以布尔代数为基础的，命题逻辑系统又属于布尔代数的一 种，通过转换符号后，命题逻辑运算可以变成布尔代数的演算。 所以计算机硬件和逻辑的这种关联也直接导致了计算机软件和 逻辑之间密不可分的联系。编程最终形成算法，算法依赖于计 算机功能，现实的电脑操作是在基本的逻辑运算的基础上，生 成算法，并最终用最基本的运算元代替一般的计算。 为了达到让计算机程序更直观化的目的，就出现了与我们 日常表达方式相近的汇编程序和编译程序，它们把计算变成逻 辑演算。有人把逻辑演算变成形式系统的语法和语义，这样就 出现了许多不同的程序设计语言，随之而来的编程技术和方法 也越来越多，各种程序设计的技巧和方法也应运而生，各种复 杂的程序也就是这么形成的，也就形成了各种各样多功能的软 件。 这就是计算机硬件和软件逻辑相互联系在一起的起源和最
三、计算机程序中的逻辑应用 随着各种不同计算机语言的出现，各种各样的程序也应运 而生，于是也就出现了各种各样的软件，从而实现让计算机为 我们服务的目的。计算机软件是由计算机语言和程序组成的， 计算机程序可以说是计算机的灵魂。在使用计算机时，必须先 进行程序设计，将推理和计算的过程全部写入程序，输入计算机， 然后机器运行。因此如何编写出正确的程序，较快地减少和纠 正程序中的错误就非常重要，而这些内容，从本质上来说就是 逻辑学问题。因此，研究和探讨逻辑学在计算机程序中的应用 有重要的意义。 程序逻辑是 CPU 设计的前期工作，CPU 设计只是编制程序 逻辑后的设计工作。在田志忠的“未来中国真正的电脑是啥样？” 一文中这样写过：“编写中文数字式发散系统闭环程序逻辑代码。 因为，拥有了这个代码，才会有中国的操作系统，也才有真正 的中国心，CPU，没有自己程序逻辑的 CPU，功能扩展必定缓慢， 因为，CPU 的设计与制造，就是一个程序逻辑的编写与印刷问 题。”。 第二，发散式系统闭环程序逻辑编写成功后，计算机 就会永远告别病毒，因为，这个程序逻辑与现在世界上存在的 程序逻辑完全不同，其程序运行的过程，同时也是一个自我验证、 自我纠错的过程。第三，现在的操作系统，其程序虽然能够做 到同步互动，但是，一般而言却缺少程序逻辑的反向运行能力， 而中国将来的程序逻辑代码，一定是即能同步互动，又能同步 异动，同时，在同步互动或同步异动过程中，其程序逻辑具有 反向运行的能力。这种程序逻辑，我们称为混沌式发散系统闭 环程序逻辑。 四、结语 计算机科学中逻辑应用问题的研究有很重要的现实意义和 战略意义。 第一，未来计算机的智能化革命中，硬件和软件都 需要更新，硬件和软件的革新都需要逻辑学做基础，如 DNA 生 物计算机的逻辑门。第二，未来计算机智能化革命中有很多的 瓶颈问题，都有赖于逻辑学研究的突破来解决。如人类右脑形 象思维的模拟等。第三，同样，计算机科学的发展也促进了逻 辑学的发展，它们是相辅相成的。很多逻辑学的分支都是应计 算机科学的需要而产生的，可以说计算机科学间接也直接促进 了逻辑学的发展。所以研究逻辑学在计算机科学中的应用问题 有重要的现实意义和战略意义，有宝贵的应用价值和广阔的应 用前景。 参考文献： [1] 胡思 . 面向计算机科学的数理逻辑系统建模与推理 . 北京 : 机 械工业出版社，2005. [2] 陆钟万 . 面向计算机科学的数理逻辑 . 北京 : 科学出版社， 2002.
信息技术
浅谈计算机科学中的逻辑应用研究
黄 振
（434025 长江大学文理学院 湖北 荆州）
摘 要：目前计算机科学的发展日新月异。在成就的背后， 逻辑学是推动计算机科学前进的主要动力。我们总结了计算机 智能化革命中存在的逻辑问题，对计算机未来的发展做了一个 展望。计算机科学是以逻辑学为根基的，所以计算机的发展和 智能化革命中瓶颈问题的突破有赖于逻辑学的发展和突破，所 以研究逻辑学在计算机科学中的应用有重要的意义，应该引起 重视。
引用本文格式：黄振 浅谈计算机科学中的逻辑应用研究[期刊论文]-科学导报 2015(11)
关键词：计算机科学；逻辑应用研究
前言：回顾计算机科学的发展史，我们可以清晰地发现逻 辑学一直是其理论基础和发展动力。自 20 世纪 30 年代起，逻 辑学开始全面发展。随着复杂系统的出现和发展以及自动化推 理的需要，目前人们已经探索出了各种适用于复杂系统的逻辑 推理。尤其是在计算机科学中有很广泛的应用。现在逻辑的很 多研究方向都是为了应对计算机领域中需要解决的问题而设定 的，所以逻辑学的拓展和创新大部分来自于计算机科学发展的 需要，可以说计算机科学带动了逻辑学的发展。