Os computadores e dispositivos eletrônicos em geral, fazem parte da vida de qualquer ser humano e auxiliam na realização das mais diferentes tarefas no dia a dia, sendo indispensáveis no mundo atual.
Para realizar as suas tarefas, computadores usam da matemática, baseado em um sistema numérico binário, que tem dois valores, 0 e 1. Isto é bem diferente de nós, seres humanos, que usamos um sistema decimal, com dez dígitos, de 0 a 9.
Mas porque, os dispositivos eletrônicos usam um sistema binário? Para responder a essa pergunta precisamos entender a origem da lógica booleana e o funcionamento dos processadores de dispositivos eletrônicos.
1 – George Boole, o pai da lógica boolena
George Boole, nasceu em 2 de novembro de 1815, na cidade de Lincoln, na Inglaterra. De origem humilde, Boole, não teve condições de fazer faculdade e optou por tornar-se padre, em busca da oportunidade de poder estudar. Boole não chegou a se formar como padre, entretanto, ao longo de sua vida, desenvolveu vários trabalhos sobre lógica e matemática. Um dos mais importantes, foi publicado em 1847, com o título de “The Mathematical Analysis of Logic”. Neste trabalho, Boole, apresenta os conceitos da lógica simbólica e demonstra que a lógica pode ser representada através de equações algébricas.
Entretanto, apesar da notável genialidade de Boole, foram necessários que quase 100 anos passassem para que seu trabalho pudesse ser aplicado de forma prática. Foi em 1937 que Claude Shannon, conhecido como pai da teoria da informação, publicou um documento intitulada de “A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits”. Esse trabalho é a base de como os conceitos da lógica booleana poderiam ser aplicados aos circuitos eletrônicos. Em seu trabalho, Shannon, demonstra que problemas de álgebra linear poderiam ser resolvidos através do arranjo de relés. Esse pode ser considerado um dos trabalhos mais importantes para a computação moderna, pois, nos anos seguintes surgiram os primeiros computadores e daí em diante a tecnologia evoluiu até o ponto atual e continua a evoluir diariamente.
2 – Processadores
Para entender com mais clareza a importância da lógica booleana, devemos nos lembrar que processadores são formados por um conjunto de transistores conectados de forma sequencial. Esses transistores são como interruptores, que podem assumir dois estados: ligado e desligado. E é justamente nesse ponto que a lógica booleana entra em cena. Como os componentes que formam um processador só podem realizar o seu trabalho através de dois valores, ligado e desligado, a lógica booleana se encaixa perfeitamente para explicar o funcionamento desses componentes e servir de base para o desenvolvimento de tecnologias baseadas em componentes eletrônicos.
3 – A lógica booleana
George Boole, considera um sistema binário, com valores de 0 e 1, onde 0 representa falso e 1 representa verdadeiro. Ou ainda, 0 representa desligado e 1 representa verdadeiro. Cada valor binário é chamado de bit e eles podem ser manipulados através de portas lógicas. As portas lógicas recebem valores, processam eles e devolvem um novo valor como resultado. George Boole considera três portas lógicas para manipular os valores binários: AND, OR e NOT.
AND (E): essa porta lógica recebe dois bits de entrada e retorna um bit. Será retornado 1 (verdadeiro) se todos os valores de entrada forem 1, ou será retornado 0 (falso) se pelo menos um valor for 0. Portanto, essa porta retorna verdadeiro, somente se todos os valores de entrada forem verdadeiros, conforme pode ser visto no teste de mesa abaixo:
| ENTRADA A | ENTRADA B | SAÍDA |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
A porta lógica AND é representada pelo símbolo:
OR (OU): essa porta lógica recebe dois bits de entrada e retorna um bit. Será retornado 0 (falso) se todos os valores de entrada forem 0, ou será retornado 1 (verdadeiro) se pelo menos um valor for 1. Portanto, essa porta retorna falso, somente se todos os valores de entrada forem falsos, conforme pode ser visto no teste de mesa abaixo:
| ENTRADA A | ENTRADA B | SAÍDA |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
A porta lógica OR é representada pelo símbolo:
NOT (NÃO): essa porta lógica serve como um inversor de valor. Portanto, se entrar um bit com valor 0, será retornado um bit com valor 1 e vice-versa, conforme pode ser visto no teste de mesa abaixo:
| ENTRADA | SAÍDA |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
A porta lógica NOT é representada pelo símbolo:
Todo o processamento lógico das informações que entram em um computador é feito pelas operações lógicas AND, OR e NOT. Além delas, existem operações lógicas mais específicas como NAND, NOR, XOR e XNOR, as quais serão abordadas em um artigo futuro sobre o assunto.
4 – Conclusão
A lógica booleana é um dos pilares fundamentais da computação moderna. Softwares e hardwares são construídos sob essa lógica há décadas, mostrando sua importância para o mundo da tecnologia.
Espero que o conteúdo aqui apresentado seja útil de alguma forma para você. Em caso de dúvidas, sugestões ou reclamações fique à vontade para entrar em contato.
Referências usadas na construção deste artigo:
https://brasilescola.uol.com.br/biografia/george-boole.htm
https://pt.linkedin.com/pulse/l%C3%B3gica-booleana-o-que-%C3%A9-pra-serve-milton-jacomini-neto
https://pt.wikipedia.org/wiki/Claude_Shannon
https://pt.wikipedia.org/wiki/George_Boole
https://www.tecmundo.com.br/programacao/1527-logica-booleana-saiba-um-pouco-mais-sobre-esta-logica-e-como-ela-funciona.htm
Fontes consultadas entre os dias 26/11/2023 e 27/11/2023.