Historičtí inženýři: George Boole, průkopník algebraické logiky
George Boole, matematik a zakladatel logické logiky, řídil existující algebraické myšlení při vývoji dlouhodobých aristotelovských metod. Zatímco Boole sám nebyl inženýr, jeho práce předefinovala matematiku devatenáctého století a přinesla revoluci v počítačovém programování o více než sto let později, úspěchy, které široce ovlivnily práci Spojených států.
Obrázek George Boole, s laskavým svolením Wikimedia Commons (public domain)
Booleova metodologie se vyvinula ve světě, kde dominovala popularita symbolické algebry. Jeho algoritmy odhalily obrovský matematický potenciál zahrnující jak diferenciální rovnice, tak jedinečné operátory. George Boole pomohl sjednotit rozdělenou akademickou krajinu během své rané kariéry.
Dnes je booleovská práce, zejména booleovská algebra, často považována za pilíř elektrotechniky.
Raný věk a vzdělání
Boole, který se narodil v dělnické rodině v Lincolnshire v Anglii, zdědil nadšení pro učení po svém otci, který se věnoval vědě a technologii. Boole se od raného věku učil matematické a jazykové práci na vysoké úrovni.
Booleovo rané vzdělávání a kariéra zahrnovala práci na soukromých školách, založení vlastní školy v Lincolnshire v Lincolnshire a přijetí profesorem na Queen’s University v irském Corku.
Přes své každodenní povinnosti se vždy pustil do hledání diferenciálních rovnic, výpočtů a proměnných odvozených z Laplaceovy a Lagrangeovy práce.
Boole také investoval do textů Isaaca Newtona a pravidelně četl vybrané příspěvky v Lincoln Mechanical Institute.
Počáteční akademické a profesní úspěchy
Jako začínající logista George Boole přispěl akademické komunitě mnoha dokumenty. Některé z jeho nejdůležitějších prací, napsaných v letech 1839 až 1847, jsou:
- Výzkum teorie analytických transformací (1839)
- Článek o manželství algebry a matematiky, jak je patrné z Filozofických transakcí Královské společnosti (1844)
- Brožura Matematická analýza logiky (1847)
Inženýři znají počítačové architektury se sekvencemi booleovských hodnot o hodnotě 32 nebo 64 („bitů“). Obrázek s laskavým svolením pmphoto
Královská společnost udělila Booleovi první zlatou medaili v matematice za práci na diferenciálních rovnicích „kombinujících exponenciální substituci a variaci parametrů se separací symbolů“ podle Stanfordské encyklopedie filozofie.
Toto propojení mezi disciplínami ospravedlňovalo jejich logické metody.
Boole zveřejnil důležité shrnutí svých myšlenek v roce 1854. Výzkum zákonů myšlení, na nichž jsou založeny matematické teorie logiky a pravděpodobností..
Krátce poté vypracoval své teorie o logické inference. Zákony myšlení. V tomto nastínil obecné metody pravděpodobnosti a to, jak jsou pravděpodobnosti logicky propojeny.
Po letech
V letech 1855 až 1864 Boole publikoval 17 článků a dvě knihy, všechny se zaměřením na matematiku. Jeho sláva ještě vzrostla, když v roce 1857 vstoupil do Královské společnosti Velké Británie.
Soumrak Booleovy kariéry byl neomylně šokující. On vlastní Vyšetřování diferenciálních rovnic V roce 1859 Studie výpočtu konečných rozdílů Ty tvořily základ toho, co se nyní nazývá „logická logika“.
Tyto studie představily a rozšířily pojmy, jako jsou symboly tříd, volitelné symboly, zákon indexu, kategorické výroky a srovnání. Booleova práce zahrnovala manipulace s aristotelskými argumenty a zahrnovala obecnou metodu.
Obecná metoda zahrnovala osm různých kroků zahrnujících algebraickou manipulaci. Zaměřují se na převod rovnic na propozice, podstatná jména do algebraických výrazů:
General Boolean Method, tabulka převodu názvů pro první krok. Obrázek s laskavým svolením Stanfordské encyklopedie filozofie
Trvalé dědictví a inženýrský vliv
Snad nejkomplexnějším výsledkem Booleova výzkumu je jeho „Pravidlo 0 a 1“. Tento přístup uvádí, že proměnným by měla být přiřazena hodnota 0 nebo 1 a všechny hodnoty jsou pravdivé nebo nepravdivé.
Tato binární logika je také založena na třech operátorech: A (spojení), NEBO (oddělení) a NE (odmítnutí).
Vennovy diagramy pro sjednocení, oddělení a dokončení. Obrázek s laskavým svolením Tilman Piesk (public domain)
Tato pravidla řídila vývoj počítačové logiky a digitální elektroniky. Všechny moderní programovací jazyky jsou založeny na logické logice. Jsou také důležitými součástmi teorie množin a statistiky.
Boole si nedokázal představit, jak důležitá byla pro naše moderní zařízení během jejich vývoje.
Závěrečné myšlenky
George Boole zemřel na zápal plic ve věku 49 let v roce 1864. Naštěstí Boole dal svou matematickou pochodeň rostoucímu počtu akademiků, kteří od té doby Booleova zjištění vylepšili.
Konkrétně, když Claude Shannon, „otec teorie informace“, aplikoval na spínací obvody booleovskou algebru, založil spínací algebru, algebraický nástroj pro analýzu a návrh obvodů z hlediska logických bran.
Booleův výzkum tak položil základ pro další matematiky a inženýry, aby inovovali moderní design obvodů.
Myslíte si, že booleovský výzkum je středem vašeho podnikání? Jakými způsoby?
Podívejte se na Boolean Basics
Booleovské základy
Boolean ID
Pracovní list booleovské algebry
Máte návrhy na historické techniky ovlivňující moderní design obvodů? Vaše návrhy nechte v komentářích níže.
