Разное

Xor это: Практика применения XOR в программировании / Хабр

XOR — это… Что такое XOR?

Сложе́ние по модулю 2 (исключа́ющее «ИЛИ», XOR, «сумма по модулю 2») — ло­ги­чес­кая опе­ра­ция, по сво­ему при­ме­не­нию мак­си­маль­но при­бли­жен­ная к грам­ма­ти­чес­кой кон­струк­ции «либо … либо …».

Это бинарная инфиксная опе­ра­ция, то есть она имеет два опе­ранда и ста­вит­ся между ними. Чаще всего встре­ча­ют­ся сле­ду­ю­щие ва­ри­анты за­пи­си:
^ .

Булева алгебра

В булевой алгебре сложение по модулю 2 — это функция двух переменных (они же — операнды операции). Переменные могут принимать значения из множества . Результат также принадлежит множеству . Вычисление результата производится по простому правилу, либо по таблице истинности. Вместо значений может использоваться любая другая пара подходящих символов, например или или «ложь», «истина».

Правило: результат равен , если оба операнда равны; во всех остальных случаях результат равен .

Таблица истинности:

Программирование

В языках C/C++ (а также Java, C#, Ruby, PHP, JavaScript и т. д.) эта операция обозначается символом «^», в языках Паскаль, Delphi, Ada — зарезервированным словом XOR, в языке ассемблера — одноименной логической командой. Сложение по модулю 2 выполняется для всех битов левого и правого операнда попарно. Например,

если
a =
b =
то
a ^ b =

Выполнение операции XOR для значений логического типа (true, false) производится в разных языках программирования по-разному. Например в Delphi используется встроенный оператор XOR (пример: condition1 xor condition2). В языке C, начиная со стандарта С++ оператор «^» для логического типа bool возвращает результат согласно описанным правилам, для остальных же типов проихводится его побитовое применение. Перегрузка для стандартных типов невозможна, но операцию XOR над ними можно реализовать, исходя из принципа «исключающего ИЛИ». Выглядит это так:

(condition1 || condition2) && (condition1 != condition2)

(при этом нет разницы, применяются ли побитовые операторы & и |, или же логические && и ||)

Связь с естественным языком

Часто указывают на сходство между сложением по модулю 2 и конструкцией «либо … либо …» в естественном языке. Составное утверждение «либо A, либо B» считается истинным, когда истинно либо A, либо B, но не оба сразу; в противном случае составное утверждение ложно. Это в точности соответствует определению операции в булевой алгебре, если «истину» обозначать как 1, а «ложь» как 0.

Эту операцию нередко сравнивают с дизъюнкцией потому, что они очень похожи по свойствам, и обе имеют сходство с союзом «или» в повседневной речи. Сравните правила для этих операций:

  1. истинно, если истинно или , или оба сразу.
  2. истинно, если истинно или , но не оба сразу.

Операция исключает последний вариант («оба сразу») и по этой причине называется исключающим «ИЛИ». Операция включает последний вариант («оба сразу») и по этой причине иногда называется включающим «ИЛИ». Неоднозначность естественного языка заключается в том, что союз «или» может применяться в обоих случаях.

См. также

Wikimedia Foundation.
2010.

Xor — это… Что такое Xor?

Сложе́ние по модулю 2 (исключа́ющее «ИЛИ», XOR, «сумма по модулю 2») — ло­ги­чес­кая опе­ра­ция, по сво­ему при­ме­не­нию мак­си­маль­но при­бли­жен­ная к грам­ма­ти­чес­кой кон­струк­ции «либо … либо …».

Это бинарная инфиксная опе­ра­ция, то есть она имеет два опе­ранда и ста­вит­ся между ними. Чаще всего встре­ча­ют­ся сле­ду­ю­щие ва­ри­анты за­пи­си:
^ .

Булева алгебра

В булевой алгебре сложение по модулю 2 — это функция двух переменных (они же — операнды операции). Переменные могут принимать значения из множества . Результат также принадлежит множеству . Вычисление результата производится по простому правилу, либо по таблице истинности. Вместо значений может использоваться любая другая пара подходящих символов, например или или «ложь», «истина».

Правило: результат равен , если оба операнда равны; во всех остальных случаях результат равен .

Таблица истинности:

Программирование

В языках C/C++ (а также Java, C#, Ruby, PHP, JavaScript и т. д.) эта операция обозначается символом «^», в языках Паскаль, Delphi, Ada — зарезервированным словом XOR, в языке ассемблера — одноименной логической командой. Сложение по модулю 2 выполняется для всех битов левого и правого операнда попарно. Например,

если
a =
b =
то
a ^ b =

Выполнение операции XOR для значений логического типа (true, false) производится в разных языках программирования по-разному. Например в Delphi используется встроенный оператор XOR (пример: condition1 xor condition2). В языке C, начиная со стандарта С++ оператор «^» для логического типа bool возвращает результат согласно описанным правилам, для остальных же типов проихводится его побитовое применение. Перегрузка для стандартных типов невозможна, но операцию XOR над ними можно реализовать, исходя из принципа «исключающего ИЛИ». Выглядит это так:

(condition1 || condition2) && (condition1 != condition2)

(при этом нет разницы, применяются ли побитовые операторы & и |, или же логические && и ||)

Связь с естественным языком

Часто указывают на сходство между сложением по модулю 2 и конструкцией «либо … либо …» в естественном языке. Составное утверждение «либо A, либо B» считается истинным, когда истинно либо A, либо B, но не оба сразу; в противном случае составное утверждение ложно. Это в точности соответствует определению операции в булевой алгебре, если «истину» обозначать как 1, а «ложь» как 0.

Эту операцию нередко сравнивают с дизъюнкцией потому, что они очень похожи по свойствам, и обе имеют сходство с союзом «или» в повседневной речи. Сравните правила для этих операций:

  1. истинно, если истинно или , или оба сразу.
  2. истинно, если истинно или , но не оба сразу.

Операция исключает последний вариант («оба сразу») и по этой причине называется исключающим «ИЛИ». Операция включает последний вариант («оба сразу») и по этой причине иногда называется включающим «ИЛИ». Неоднозначность естественного языка заключается в том, что союз «или» может применяться в обоих случаях.

См. также

Wikimedia Foundation.
2010.

xor Википедия

График побитового исключающего «или»

Исключа́ющее «или» (сложе́ние по мо́дулю 2, XOR, строгая дизъюнкция, поразрядное дополнение, инвертирование по маске, жегалкинское сложение, логическое вычитание, логи́ческая неравнозна́чность) — булева функция, а также логическая и битовая операция, в случае двух переменных результат выполнения операции истинен тогда и только тогда, когда один из аргументов истинен, а другой — ложен. Для функции трёх (тернарное сложение по модулю 2) и более переменных — результат выполнения операции будет истинным только тогда, когда количество аргументов, равных 1, составляющих текущий набор, — нечётное. Такая операция естественным образом возникает в кольце вычетов по модулю 2, откуда и происходит название операции.

Сложение по модулю 2 называется «исключающим „или“» и «строгой дизъюнкцией» для отличения от «обычного» (неисключающего) логического «или» — нестрогой логической дизъюнкции. В теории множеств сложению по модулю 2 соответствует операция симметрической разности двух множеств.

Обозначения

Запись может быть префиксной («польская запись») — знак операции ставится перед операндами, инфиксной — знак операции ставится между операндами и постфиксной — знак операции ставится после операндов. При числе операндов более 2 префиксная и постфиксная записи экономичнее инфиксной записи. Чаще всего встречаются следующие варианты записи:
⊕2(a,b), a{\displaystyle \oplus _{2}(a,b),~a} ^ b, a⊕b,a⊕2b,a+2b,{\displaystyle b,~a\oplus b,a\oplus _{2}b,a+_{2}b,} a ≠ b, a≠b,(a,b)⊕2,a XOR b{\displaystyle a\neq b,(a,b)\oplus _{2},a~XOR~b}

В Юникоде есть символы для сложения по модулю 2: U+22BB ⊻ xor, U+2295 ⊕ circled plus и U+2A27 ⨧ plus sign with subscript two, U+2A52 ⩒ logical or with dot above, а также символ для суммы по модулю 2: U+2A0A ⨊ modulo two sum.

Свойства

Булева алгебра

В булевой алгебре сложение по модулю 2 — это функция двух, трёх и более переменных (они же — операнды операции, они же — аргументы функции). Переменные могут принимать значения из множества {0,1}{\displaystyle \{0,1\}}. Результат также принадлежит множеству {0,1}{\displaystyle \{0,1\}}. Вычисление результата производится по простому правилу, либо по таблице истинности. Вместо значений 0,1{\displaystyle 0,1} может использоваться любая другая пара подходящих символов, например false,true{\displaystyle false,true} или F,T{\displaystyle F,T} или «ложь», «истина», но при этом необходимо доопределять старшинство, например, true>false{\displaystyle true>false}.

Таблицы истинности:

a{\displaystyle a} b{\displaystyle b} a⊕b{\displaystyle a\oplus b}
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

Правило: результат равен 0{\displaystyle 0}, если оба операнда равны; во всех остальных случаях результат равен 1{\displaystyle 1}.

a{\displaystyle a} b{\displaystyle b} c{\displaystyle c} a⊕b⊕c{\displaystyle a\oplus b\oplus c}
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1

Правило: результат равен 0{\displaystyle 0}, если нет операндов, равных 1{\displaystyle 1}, либо их чётное количество.

Программирование

В языках C/C++, Java, C#, Ruby, PHP, JavaScript, Python и т. д. битовая операция поразрядного дополнения обозначается символом «^», в языках Паскаль, Delphi, Ada, Visual Basic — зарезервированным словом xor, в языке ассемблера — одноимённой логической командой. При этом сложение по модулю 2 выполняется для всех битов левого и правого операнда попарно. Например,

если

a=011001012{\displaystyle a=01100101_{2}}

b=001010012{\displaystyle b=00101001_{2}}

то

a ^b=010011002{\displaystyle a{\hat {\ }}b=01001100_{2}}

Выполнение операции исключающее «или» для значений логического типа (true, false) производится в разных языках программирования по-разному. Например, в Delphi используется встроенный оператор XOR (пример: условие1 xor условие2). В языке C, начиная со стандарта C99, оператор «^» над операндами логического типа возвращает результат применения логической операции XOR. В С++ оператор «^» для логического типа bool возвращает результат согласно описанным правилам, для остальных же типов производится его побитовое применение.

Использование побитового исключающего «или» позволяет поменять местами значения целых переменных без использования дополнительной памяти.

Связь с естественным языком

В естественном языке операция «сложение по модулю» эквивалентна двум выражениям:

  1. «результат истинен (равен 1), если A не равно B (A≠B)»;
  2. «если A не равно B (A≠B), то истина (1)».

Часто указывают на сходство между сложением по модулю 2 и конструкцией «либо … либо …» в естественном языке. Составное утверждение «либо A, либо B» считается истинным, когда истинно либо A, либо B, но не оба сразу; в противном случае составное утверждение ложно. Это в точности соответствует определению операции в булевой алгебре, если «истину» обозначать как 1{\displaystyle 1}, а «ложь» как 0{\displaystyle 0}.

Эту операцию нередко сравнивают с дизъюнкцией потому, что они очень похожи по свойствам, и обе имеют сходство с союзом «или» в повседневной речи. Сравните правила для этих операций:

  1. A∨B{\displaystyle A\lor B} истинно, если истинно A{\displaystyle A} или B{\displaystyle B}, или оба сразу («хотя бы один из двух»).
  2. A⊕B{\displaystyle A\oplus B} истинно, если истинно A{\displaystyle A} или B{\displaystyle B}, но не оба сразу («только один из двух»).

Операция ⊕{\displaystyle \oplus } исключает последний вариант («оба сразу») и по этой причине называется исключающим «ИЛИ».
Операция ∨{\displaystyle \lor } включает последний вариант («оба сразу») и по этой причине иногда называется включающим «ИЛИ».
Неоднозначность естественного языка заключается в том, что союз «или» может применяться в обоих случаях.

Квантовые вычисления

В квантовых компьютерах аналог операции сложения по модулю 2 — вентиль CNOT.

Ссылки

Команда XOR





Что такое JavaScript

Если вы интересуетесь программированием вообще, и сайтостроением в частности, то вы наверняка слышали слово JavaScript. И, если вы до сих пор не узнали толком, что же это такое, то пришло время сделать это.
Подробнее…




Команда XOR в Ассемблере выполняет операцию исключающего ИЛИ между всеми битами двух операндов. Результат операции XOR записывается в первый операнд. Синтаксис:


XOR ПРИЁМНИК, ИСТОЧНИК


Инструкция XOR всегда сбрасывает флаги CF и OF, а также (в зависимости от результата) изменяет флаги SF, ZF и PF. Значение флага AF может быть любым — оно не зависит от результата операции.


ПРИЁМНИК может быть одним из следующих:

  • Область памяти (MEM)
  • Регистр общего назначения (REG)


ИСТОЧНИК может быть одним из следующих:

  • Область памяти (MEM)
  • Регистр общего назначения (REG)
  • Непосредственное значение — константа (IMM)


С учётом ограничений, которые были описаны выше, комбинации ПРИЁМНИК-ИСТОЧНИК могут быть следующими:


REG,		MEM
MEM,		REG
REG,		REG
MEM,		IMM
REG,		IMM


Операция исключающего ИЛИ


При выполнении операции исключающего ИЛИ значение результата будет равно 1, если сравниваемые биты отличаются (не равны). Если же сравниваемые биты имеют одинаковое значение, то результат будет равен 0.


Потому эта операция и называется исключающей. Она исключает из сравнения одинаковые
биты, а с неодинаковыми выполняет операцию логического ИЛИ.


Но, так как любая пара неодинаковых битов это 0 и 1, то операция логического ИЛИ в результате даст 1.


Таблица истинности исключающего ИЛИ


Таблица истинности XOR приведена ниже:


0     XOR     0     =     0
0     XOR     1     =     1
1     XOR     0     =     1
1     XOR     1     =     0


Особенности операции XOR


Операция XOR обладает свойством реверсивности. Если её выполнить дважды с одним и
тем же операндом, то значение результата инвертируется. То есть если два раза
выполнить эту операцию между битами X и Y, то в
конечном результате мы получим исходное значение бита Х.


0     XOR     0     =     0     XOR     0     =     0
0     XOR     1     =     1     XOR     1     =     0
1     XOR     0     =     1     XOR     0     =     1
1     XOR     1     =     0     XOR     1     =     1


Это свойство можно использовать, например, для простейшего шифрования данных (об этом как-нибудь в другой раз).


Проверка флага чётности после операции XOR


Команда XOR работает с 8-, 16- и 32-разрядными операциями.


Иногда есть необходимость после выполнения операции проверить флаг чётности PF,
для того, чтобы узнать, какое количество единичных битов (чётное или нечётное)
содержится в младшем байте результата (это бывает необходимо не только в случае
выполнения операции XOR, но и при выполнении других арифметических и логических
операций).


Если флаг чётности установлен, то в результате получилось чётное количество единичных битов. Иначе флаг будет сброшен.


Можно также просто проверить на чётность любое число, не меняя значения результата. Для этого надо выполнить команду XOR с нулевым значением. То есть в ПРИЁМНИКЕ должно быть проверяемое число, а в ИСТОЧНИКЕ должен быть ноль. А затем надо проверить флаг чётности. Пример:


MOV  AL,  10110101b             ;Поместить в AL число с нечётным
                                ;количеством единичных битов (5)
XOR  AL,  0                     ;При этом флаг чётности PF не
                                ;устанавливается (PO)
MOV  AL,  10110111b             ;Поместить в AL число с чётным
                                ;количеством единичных битов (6)
XOR  AL,  0                     ;При этом флаг чётности PF 
                                ;будет установлен (PE)


В отладчиках обычно для обозначения чётного количества единиц в полученном результате используется сокращение PE (Parity Even), а для нечётного — PO (Parity Odd).


Чётность в 16-разрядных словах


Как уже было сказано, флаг чётности устанавливается в зависимости от количества единиц, содержащихся в младшем байте результата. Чтобы проверить чётность 16-разрядного операнда, надо выполнить команду XOR между старшим и младшим байтом этого числа:


MOV  AX,  64C1h         ;0110 0100 1100 0001 - 6 единичных битов 
XOR  AH,  AL            ;Флаг чётности будет установлен


Таким нехитрым способом 16-разрядный операнд разбивается на два байта (2 группы по 8 битов), и при выполнении команды XOR единичные биты, находящиеся в соответствующих разрядах двух 8-разрядных операндов, не будут учитываться. Потому что соответствующий бит результата равен нулю.


Команда XOR удаляет из результата любые пересекающиеся единичные биты двух 8-разрядных операндов и добавляет в результат непересекающиеся единичные биты. То есть чётность полученного нами 8-разрядного числа будет такой же, как и чётность исходного 16-разрядного числа.


0110 0100 1100 0001 - исходное 16-разрядное число

0     XOR     1     =     1
1     XOR     1     =     0
1     XOR     0     =     1
0     XOR     0     =     0
0     XOR     0     =     0
1     XOR     0     =     1
0     XOR     0     =     0
0     XOR     1     =     1


В результате 4 единицы, то есть флаг PF будет установлен


Чётность в 32-разрядных двойных словах


Ну а если надо определить чётность в 32-разрядном числе?


Тогда число разбивается на четыре байта, и поочерёдно с этими байтами выполняется операция исключающего ИЛИ.


Например, мы разбили 32-разрядное число B на четыре байта
B0, B1, B2, B3,
где В0 — это младший байт.


Тогда для определения чётности числа В нам надо будет использовать следующую формулу:


B0 XOR B1 XOR B2 XOR B3


Но в ассемблере такая запись недопустима. Поэтому придётся немного подумать.


Ну и напоследок о происхождении мнемоники XOR. В английском языке
есть слово eXception — исключение. Сокращением от этого слова
является буква Х (так повелось). Вы наверняка встречали такое в
рекламе или в названии продуктов, производители которых претендуют (ну или думают,
что претендуют) на исключительность. Например, Лада XRAY, Sony XPeria и т.п.
Так что XOR — это аббревиатура, собранная из двух слов — eXception OR — исключающее ИЛИ.





Первые шаги в программирование

Главный вопрос начинающего программиста – с чего начать? Вроде бы есть желание, но иногда «не знаешь, как начать думать, чтобы до такого додуматься».
У человека, который никогда не имел дело с информационными технологиями, даже простые вопросы могут вызвать большие трудности и отнять много времени на решение.
Подробнее…


Проект «логика для чайников». Параграф 26.

Простейшие логические операции

Простейшие логические операции относятся к двузначной логике. Их 4 штуки: “НЕ”, “И”, “ИЛИ”, “XOR”. Также для обозначения этих операций используют разные значки (“~”, “&” и т.п.).

При записи логических формул вместо слов “истина” и “ложь” обычно используют стандартные международные обозначения:
Вместо “истина” пишут: true, T, t, 1.
Вместо “ложь” пишут: false, F, f, 0.

“НЕ”

Операция “НЕ” преобразует истину в ложь, а ложь в истину:

НЕ true = false
НЕ false = true

У этой операции бывают разные другие названия: “логическое НЕ”, “отрицание”, “логическое отрицание”, “инверсия”, “логическая инверсия”. Для международных обозначений вместо “НЕ” пишут “NOT”.

В естественном языке этой операции соответствует добавление слов “неправда, что…” в начале высказывания. Например:

“Сурков должен мне денег”. (1)

Применение операции “НЕ” к высказыванию (1):

“Неправда, что Сурков должен мне денег”. (2)

Если высказывание (1) ложно, то высказывание (2) истинно. Если высказывание (2) ложно, то высказывание (1) истинно.

Нетрудно понять, что двойное применение “НЕ” возвращает нас к прежней истинности.

“Неправда, что неправда, что Сурков должен мне денег”. (3)

Истинность высказывания (3) всегда совпадает с истинностью высказывания (1).

“И”

Операция “И” применяется к двум высказываниям. Ее результат “истина”, только если оба высказывания истинны (а иначе “ложь”):

false И false = false
false И true = false
true И false = false
true И true = true

У этой операции бывают разные другие названия: “логическое И”, “конъюнкция”, “логическое умножение”. Для международных обозначений вместо “И” пишут “AND”.

В естественном языке этой операции соответствует вставка союза “и” между высказываниями. Например:

“Сурков должен мне денег”. (1)
“Петров должен мне денег”. (2)

Применение операции “И” к высказываниям (1) и (2):

“Сурков должен мне денег, и Петров должен мне денег”. (3)

Эту фразу можно сократить, сохранив прежний смысл:

“Сурков и Петров должны мне денег”. (3)

Высказывание (3) истинно только тогда, когда истинны оба высказывания: (1) и (2). Если хотя бы одно из них ложно, то результат тоже ложен. Если оба ложны – тоже.

То есть, если Петров мне денег не задолжал, а задолжал только Сурков, тогда высказывание (3) не будет “полуправдой” или “полуложью”, а будет просто ложью.

“ИЛИ”

Операция “ИЛИ” применяется к двум высказываниям. Ее результат “истина”, если хотя бы одно высказывание истинно (а иначе “ложь”):

false ИЛИ false = false
false ИЛИ true = true
true ИЛИ false = true
true ИЛИ true = true

У этой операции бывают разные другие названия: “логическое ИЛИ”, “включающее ИЛИ”, “дизъюнкция”, “логическое сложение”. Для международных обозначений вместо “ИЛИ” пишут “OR”.
В естественном языке этой операции соответствует вставка союза “или” между высказываниями, но… не всегда (см. ниже об операции “XOR”). Например:

“Я хочу попить”. (1)
“Я хочу поесть”. (2)

Применение операции “ИЛИ” к высказываниям (1) и (2):

“Я хочу попить, или я хочу поесть”. (3)

По-русски звучит правильно, но коряво, и эту фразу можно сократить, сохранив прежний смысл:

“Я хочу попить или поесть ”. (3)

Высказывание (3) истинно тогда, когда истинно хотя бы одно из высказываний (1) и (2), а можно оба. Если оба высказывания ложны, то результат тоже ложен.

То есть, если я хочу есть, но не пить, тогда высказывание (3) истинно. Если я не прочь и поесть, и попить, выказывание (3) тоже истинно. Ложно оно тогда, когдя я не хочу ни того, ни другого.

“XOR”

Операция “XOR” применяется к двум высказываниям. Ее результат “истина”, если ровно одно из высказываний истинно (а иначе “ложь”):

false XOR false = false
false XOR true = true
true XOR false = true
true XOR true = false

У этой операции бывают разные другие названия: “исключающее ИЛИ”, “сложение по модулю 2”, “логическое сложение по модулю 2”. “XOR” – это международное обозначение, общепринятого “русского” аналога нет.

В естественном языке этой операции соответствует вставка союза “или” между высказываниями – так же, как в случае с операцией “ИЛИ”. Например:

“Я собираюсь просить прибавки к зарплате”. (1)
“Я попытаюсь сэкономить ”. (2)

Применение операции “XOR” к высказываниям (1) и (2):

“Я собираюсь просить прибавки к зарплате или я попытаюсь сэкономить”. (3)

Сокращенно:

“Я собираюсь просить прибавки к зарплате или попытаюсь сэкономить”. (3)

Высказывание (3) истинно тогда, когда истинно ровно одно из высказываний (1) и (2). Если я не собираюсь ни просить прибавки, ни экономить, тогда фраза ложна. Также, я имел в виду, что не собираюсь делать и то, и другое одновременно.

Обратите внимание на разницу между операциями “ИЛИ” и “XOR”. Она заключается только в последнем правиле:

true ИЛИ true = true
true XOR true = false

В естественном языке обе операции изображаются одним и тем же союзом “или”. Это – пример неоднозначности естественного языка. Если помните, омонимы и многозначные слова могут иметь больше одного значения. Союз “или” именно такой: он имеет два возможных значения. Первое выражается логической операцией “ИЛИ”, второе – логической операцией “XOR”.

В английском языке существуют те же проблемы: союз “or” имеет те же два значения. А вот древним римлянам было проще, так как в латыни есть два разных слова: “vel” (операция “ИЛИ”) и “aut” (операция “XOR”).

Поскольку разница между операциями “ИЛИ” и “XOR” невелика (всего одно последнее правило), то иногда эта разница не имеет значения. Иногда о том, что имеется в виду, можно догадаться по интонации, или по контексту. Иногда определить точный смысл так и не удается.

Пример решения задачи XOR — исключающего ИЛИ

Часто, для того чтобы продемонстрировать ограниченные возможности однослойных персептронов при решении задач прибегают к рассмотрению так называемой проблемы XOR – исключающего ИЛИ.

Суть задачи заключаются в следующем. Дана логическая функция XOR – исключающее ИЛИ. Это функция от двух аргументов, каждый из которых может быть нулем или единицей. Она принимает значение , когда один из аргументов равен единице, но не оба, иначе . Проблему можно проиллюстрировать с помощью однослойной однонейронной системы с двумя входами, показанной на рисунке ниже.

Обозначим один вход через , а другой через , тогда все их возможные комбинации будут состоять из четырех точек на плоскости. Таблица ниже показывает требуемую связь между входами и выходом, где входные комбинации, которые должны давать нулевой выход, помечены и , единичный выход – и .

Один нейрон с двумя входами может сформировать решающую поверхность в виде произвольной прямой. Для того, чтобы сеть реализовала функцию XOR, заданную таблицей выше, нужно расположить прямую так, чтобы точки были с одной стороны прямой, а точки – с другой. Попытавшись нарисовать такую прямую на рисунке ниже, убеждаемся, что это невозможно. Это означает, что какие бы значения ни приписывались весам и порогу, однослойная нейронная сеть неспособна воспроизвести соотношение между входом и выходом, требуемое для представления функции XOR.

Однако функция XOR легко формируется уже двухслойной сетью, причем многими способами. Рассмотрим один из таких способов. Модернизуем сеть на рисунке, добавив еще один скрытый слой нейронов:

Отметим, что данная сеть дана как есть, т.е. можно считать, что она уже обучена. Цифры над стрелками показывают значения синаптических весов. В качестве функции активации применим функцию единичного скачка с порогом , имеющую следующий график:

Тогда результат работы такой нейронной сети можно представить в виде следующей таблицы:

Каждый из двух нейрон первого слоя формирует решающую поверхность в виде произвольной прямой (делит плоскость на две полуплоскости), а нейрон выходного слоя объединяет эти два решения, образуя решающую поверхность в виде полосы, образованной параллельными прямыми нейронов первого слоя :

Нейронная сеть, используемая в этой статье для решения задачи XOR, примитивна и не использует всех возможностей многослойных сетей. Очевидно, что многослойные нейронные сети обладают большей представляющей мощностью, чем однослойные, только в случае присутствия нелинейности. А в данной сети применена пороговая линейная функция активации. Такую сеть нельзя будет обучить, например, применив алгоритм обратного распространения ошибки.

Команды AND, OR, XOR, NOT

Команды AND, OR, XOR, NOT — это набор команд для выполнения побитовых логических операций над числами. Команда AND (логическое «И», логическое умножение или конъюнкция) выполняется следующим образом: если бит первого числа установлен в 1 и бит второго числа установлен в 1, то и бит результата тоже будет установлен в 1, иначе бит результата будет сброшен в 0.

Команда OR (логическое «ИЛИ», логическое сложение или дизъюнкция) устанавливает бит результата в 1, если бит первого или второго числа установлен в 1.

Команда XOR (исключающее «ИЛИ», строгая дизъюнкция) работает как и команда OR, но если биты обоих чисел установлены в 1, то в результате будет бит сброшенный в 0.

Команда NOT (инверсия) просто устанавливает биты результата на на противоположные от битов числа, то есть если в числе был бит установленный в 1, то в результате будет сброшенный в 0 и наоборот.

 

Команда AND










Синтаксис: AND op1,op2
Операнды: op1 — r/m8, r/m16, r/m32
op2 — r/m8, r/m16, r/m32, i8, i16, i32
Назначение: Логическое «И»
Процессор: 8086+
Флаги: Флаги OF и CF очищаются.

Флаги PF, SF и ZF устанавливаются в соответствии с результатом.
Комментарий:
Ограничения: Не допускается использовать ячейки памяти в качестве обоих операндов одновременно.
Примеры:


mov	ax,0001h
and	ax,1000h	;AX=0000h

Команда OR










Синтаксис: OR op1,op2
Операнды: op1 — r/m8, r/m16, r/m32
op2 — r/m8, r/m16, r/m32, i8, i16, i32
Назначение: Логическое «ИЛИ»
Процессор: 8086+
Флаги: Флаги OF и CF очищаются.

Флаги PF, SF и ZF устанавливаются в соответствии с результатом.

Флаг AF не определен.
Комментарий:
Ограничения: Не допускается использовать ячейки памяти в качестве обоих операндов одновременно.
Примеры:


mov	ax,0001h
or	ax,1000h	;AX=1001h

Команда XOR










Синтаксис: XOR op1,op2
Операнды: op1 — r/m8, r/m16, r/m32
op2 — r/m8, r/m16, r/m32, i8, i16, i32
Назначение: Логическое исключающее «ИЛИ»
Процессор: 8086+
Флаги: Флаги OF и CF очищаются.

Флаги PF, SF и ZF устанавливаются в соответствии с результатом. Флаг AF не определен.
Комментарий:
Ограничения: Не допускается использовать ячейки памяти в качестве обоих операндов одновременно.
Примеры:


mov	ax,0001h
xor	ax,1000h	;AX=1001h
xor	ax,1000h	;AX=0001h

Команда NOT










Синтаксис: NOT op1
Операнды: op1 — r/m8, r/m16, r/m32
Назначение: Инверсия
Процессор: 8086+
Флаги: Не изменяются
Комментарий:
Ограничения: Нет
Примеры:


mov	al,00010110b
not	al		;AL=11101001b

(XOR) оператор делать?

Переполнение стека

  1. Около
  2. Продукты

  3. Для команд
  1. Переполнение стека
    Общественные вопросы и ответы

  2. Переполнение стека для команд
    Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами

  3. Вакансии
    Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста

  4. Талант
    Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя

  5. Реклама
    Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира

  6. О компании

.

math — Что означает поразрядное ИЛИ (исключающее ИЛИ)?

Переполнение стека

  1. Около
  2. Продукты

  3. Для команд
  1. Переполнение стека
    Общественные вопросы и ответы

  2. Переполнение стека для команд
    Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами

  3. Вакансии
    Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста

  4. Талант
    Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя

  5. Реклама
    Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира

  6. О компании

Загрузка…

  1. Авторизоваться
    зарегистрироваться

  2. текущее сообщество

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.