【摘要】命题逻辑是逻辑学的基础，要实现逻辑学的计算机处理首先需要实现命题逻辑的计算机处理。由于每个命题公式都与一个由小项下标组成的集合相对应，这样实现命题逻辑的计算机实现就可以通过集合这个工具，首先将命题逻辑转化成集合，然后在计算机上对集合进行表示和处理，最后再将由集合处理的结果还原成命题逻辑的形式输出。本设计主要是基于这一集合理论，在计算机上实现命题逻辑中的两个最基本的处理，命题公式的证明和命题公式的主析取范式求解。

　　【关键词】命题变元；命题公式；小项；主析取范式

　　1.离散数学基础

　　数理逻辑研究的中心问题是推导，而推理的前提和结论都是可以判断真假的陈述句，即命题。因此命题是逻辑推导的基本单位。在命题逻辑中，对命题的成分不再细分，因而命题也是命题逻辑中的最小的研究单位。根据命题的结构形式，可以把命题分为原子命题和复合命题。简单的说，原子命题是能够判断真假的陈述句，而复合命题是由原子命题组成的。

　　命题公式由以下四条约定进行递归定义：

　　（1）单个命题变元是命题公式。

　　（2）如果A是命题公式，那么﹁A也是命题公式。

　　（3）如果A，B是命题公式，那么（A∧B），（A∨B），（A→B）和（A←→B）都是命题公式。

　　（4）经过有限次的使用（1）、（2）、（3）所组成的有意义的符号串都是命题公式。

　　2.主要功能模块设计与实现

　　整个功能模块包括文本字符分析模块，字符的集合表示模块，集合运算模块以及显示模块，此处仅以文本字符分析模块为例进行详细说明。

　　本模块的主要功能是将欲处理的命题公式从对话框提取出来，然后放入相应的变量里面，为第一遍扫描和第二遍扫描做准备。

　　2.1第一遍扫描

　　（1）主要目的

　　统计出所输入的命题公式中命题变元的个数并将命题变元按顺序存入容器，为字符的集合表示模块做准备，同时将操作符统一变成一个，为建立语法树做准备。

　　（2）实现方法

　　从变量的第一个字符开始，依次遍历到字符串变量的最后一个字符。如过遇到的是字符则首先判断该字符是否在字符容器里面，若在字符容器里面，则仅将该字符放入字符队列里面，若不在字符容器里面则不仅将该字符放到字符队列里面还要将该字符放到字符容器里面。如遇到的是操作符，则首先判断是那种操作符，如果是否定词或析取词或合取词，则将其直接放入字符队列，如若是条件词或双条件词，首先去掉一个或两个字符然后再放入字符队列。在这里字符容器主要用于存放命题变元并且统计命题变元的个数，字符队列用来存放第一遍扫描的结果。因为在命题公式里面，有的操作符不只一个字符，如双条件命题连接词（<->）是有3个字符表示的，在这里将其后两个字符去掉，仅留第一个字符“<”放入字符队列。条件连接词（->）像双条件命题连接词一样，仅将“-”放入字符队列，为第二遍扫描建语法树提供方便。

　　2.2第二遍扫描

　　（1）主要目的

　　建立语法树，为集合运算作准备。

　　（2）实现方法

　　准备四个栈，分别是两操作数栈和两个运算符栈。两个操作数栈分别记为操作数SA栈和操作数SB栈，其中操作数SB栈为辅助栈，操作数SA栈用来存放第二遍扫描后语法树中的操作数。两个运算符栈分别记为运算符YA栈和运算符YB栈，其中运算符YB栈为辅助栈，运算符YA栈用来存放第二遍扫描后语法树中的运算符。

　　首先在运算符YA栈中放入字符串起始符号（如#），然后从字符队列里面依次取字符，判断是否为命题变元，若是则放入操作数SA栈，若不是字符而是运算符则首先取运算符YA栈的栈顶元素Top，令该运算符与刚取出的栈顶元素Top比较运算符的优先级，若其优先级大于栈顶运算符则将该运算符进运算符YA栈，若相等则运算符YA栈弹出一元素（括号匹配），若其优先级小于栈顶运算符则弹出运算符YA栈顶元素，让该元素进运算符YB栈。接着判断刚弹出的运算符是几目运算符，根据运算符的目数从操作数SA栈弹出相应个数的操作数进操作数SB栈，这样循环下去直到字符队列中的字符都被遍历一次。

　　在完成上述操作后，最后令操作数依次出操作数SB栈，进操作数SA栈；令运算符依次出运算符YB栈进运算符YA栈。

　　到此第二此扫描后建立的语法树就存于操作数SA栈和运算符SB栈中，集合运算模块将用到这两个栈里的数据。

　　3.重要算法

　　整个过程涉及到三个重要算法，字符到小项下标的编码，整型数到字符的转化，以及小项下标到主析取范式的译码。此处仅以字符到小项下标的编码为例进行详细说明。

　　对于给定的字符ch，首先遍历存放命题变元的数组ch_table[]，确定ch在数组ch_table[]中的下标ch_index（例如：ch_table[]中的命题变元为P，Q，R，T，则字符Q所对应的下标就是2）。建立自增量conbase=pow（2，variablenum-ch_index-1），用于下标基数base的增加。开始基变量设为base=0-conbase，其后每循环一次基变量自增2*conbase，在每次循环中紧接base后的conbase个整数都是该字符所对应的小项下标。

　　4.总结

　　由于每个命题公式都有与其等价的主析取范式，主析取范式中每一个小项下标都转化成十进制数，并将这些十进制数放入一个集合中，这个集合就与主析取范式形成了一一对应的关系，进而可以推出每一个命题公式都可以用一个集合来表示，一组等价的命题公式与唯一一个集合形成一一对应的关系。

　　参考文献

　　[1]徐凤生，郭长友，刘建军，等.离散数学及其应用[M].北京：机械工业出版社，2006.

　　[2]蒋立源，康慕宁，冯博琴.编译原理（第三版）[M].西安：西北工业大学出版社，2006.

　　[3]H.M.Deitel，P.J.Deitel著.施平安，译.C++程序设计教程（第四版）[M].北京：清华大学出版社，2004.

　　[4]耿素云，屈婉玲，张立昂.离散数学[M].北京：清华大学出版社，2006.

　　[5]陈意云.编译原理与技术（第2版）[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2004.

　　[6]齐治昌，谭庆平，宁洪.软件工程[M].北京：高等教育出版社，2004.

　　[7]MichaelJPont.SoftwareEngineeringwithC++andCASETools.AddisonWesley，2006.

　　[8]张宏林.VisualC++6.0程序设计[M].北京：人民邮电出版社，2008.

　　作者简介：【摘要】当前，人们的生活水平逐渐提升，人们对于煤炭能源的需求也在逐渐增大，继而关于煤矿的开采规模、深度以及范围等都将进一步拓展。本文笔者结合自己的工作实践以及相关资料查阅，首先简单叙述了当前我国煤矿自动化发展之中存在的问题，然后并且提出了具体的对策分析，希望能够提升我国煤矿自动化发展的进程。

　　【关键词】煤矿；自动化发展；问题；对策分析

　　现阶段，我国的科学技术高速发展，关于我国煤矿自动化发展也在日渐提升。关于煤矿工业的采煤、运输以及供水、供电等方面，都逐渐开始实现自动化。尽管如此，在我国煤矿自动化的发展过程之中，却存在一些问题影响了煤矿自动化的发展。

　　一、煤矿自动化发展中存在的问题

　　首先，关于我国煤矿的监控网络系统之中，应用比较常见的是冗余以太网，具有良好的开放性，但是Controlnet网则是因为具有较差的开放性，已经被慢慢的淘汰。另外，在监控网络系统之中被应用的还有GEPON网以及MCTP系统。然后，我国的煤矿自动化生产没有完全被应用在煤矿行业之中，只是实现了局部环节的自动化。仔细分析当前我国煤矿供电系统的监控系统可以发现，它的主要结构包含有监控系统以及微机保护系统，然而，它只能够满足地面供电系统的监控以及保护，对于井下的应用依旧存在问题[1]。究其原因，井下的供电网络结构比较复杂，它关系到采煤、掘进以及运输等一系列的生产过程之中的供电服务，受到负荷种类繁多以及分布区域十分广泛、各种地质条件较为复杂等因素的印象，容易发生事故，且故障原因不容易排查，导致停送电的周期延长[2]。

　　另外，在煤矿自动化的实现过程之中，关于矿区沉陷监测技术往往会因为传感器以及技术自身、灾害自身等因素的干扰，而出现一些问题。例如，在矿区测量的过程之中，存在相位的失相关问题，造成差分干涉测量的精度存在误差。还有，关于关于煤矿区开采的时候，如果遇见突然塌陷的情况，或者是塌陷坑存在大面积的积水，容易导致这些塌陷地域的雷达信号没有回波现象。

　　二、关于煤矿自动化发展过程之中存在问题的具体对策分析

　　近年来，随着我国工业自动化水平的不断提升，煤矿自动化系统的发展也非常迅速，出现了采煤机自动运行控制系统、在线监控系统、传输以及显示系统，还有综采工作面装备远程监控系统以及专家诊断系统等[3]。其中，关于采煤机的远程监控系统以及综采装备液压支架均可以利用自动化系统进行操作实践，在实际的操作之中，采煤机能够依照煤层的变化以及软硬自动调节采煤速度，同时不断的自动检验和完善各个采煤受力点的状态，利用综采液压系统实现煤层压力的动态监测[4]。另外，利用自动化技术能够提升煤矿项目调研以及选型等工作效率以及技术精度。

　　（一）煤矿自动化发展过程之中遇见问题的具体对策分析

　　第一，应用计算机技术。煤炭行业在我国所有行业之中，属于我国能源工业的支柱产业，当前，我国的计算机技术已经被广泛应用于各行各业，而煤炭行业的转型也需要借助于新的科学技术以及网络通信技术，这样能够有效的提升其生产效率以及经济利益。其中，关于计算技术之中被应用于改造传统煤矿业的可编程防爆式控制装置以及自动化控制作业装置等，都需要进行研究，提升未来煤矿业的经济效益。

　　第二，传感器以及传感器技术的更新。关于煤矿自动化发展的实现，同传感器以及传感器技术的更新具有十分重要的联系，所以，关于提升传感器的稳定性以及使用年限就显得尤为重要。另外，在进行传感器技术的研发时，需要进行红外技术、超声波技术以及光纤技术等的技术方面的创新以及补充。并且要不断研发智能仪表，增强煤矿作业现场的信息检测能力。

　　第三，低成本的自动化。在关于煤矿自动化发展方案的制定过程之中，一定要兼顾投入产出回报，并且要做好技术水平同质量效益之间的优化配置。首先就必须要清晰项目所应用的技术以及自动化水平之间的关系，切忌出现单方面考虑自动化程度的提升，最终造成实际成本的忽略，出现错误的决策。然后要结合计算机集成化生产以及制造的方式，来促进低成本自动化的实现，进而提升经济效益[5]。当前，我国的计算机发展十分迅速，并且可编程控制装置以及单片机等都属于成本降低的自动化工具，设计者可以利用它们把计算机作为中心，然后建立集合分散系统，继而实现低成本自动化。

　　第四，高度集成的现场信息控制。分析传统的煤矿自动化控制系统可以发现，其虽然能够有效的实现自动化控制功能，但是却具有较低的可视化效果，无法输出现场信息并且实现远程监控。但是，经过改造之后，当前的煤矿自动化控制系统之中，主要应用的是高度集成的现场信息控制，包含有智能化的信息技术以及以太网等技术，能够对煤矿的作业过程实现远程监测，并且其能够结合现场、远程以及移动等实现全方位的网络控制。其中，在网络控制系统之中，主要利用传感器实现现场各种信息的收集，并且利用主控制器的指令要求进行现场设备控制，继而结合网络传输系统把所有的现场控制系统相连，最终汇总所有的现场设备信息，并在监控中心的计算机以及监控软件的帮助下，把这些信息进行分析，实现煤矿自动化生产的集中控制管理。

　　第五，建立煤矿自动化集中控制中心。为了实现煤矿一体化的管理与控制，关于未来煤矿自动化的发展主要围绕企业级自动化集控来进行，需要对原有的煤矿作业模式进行更新，并且要建立统一的数据库，继而进行数据的整理、编码，帮助企业管理层进行决策，完善企业基础设备层、安全生产以及作业层还有另外的管理层等之间的集成控制，逐渐向未来煤矿业的决策中心发展。

　　（二）矿区检测过程之中遇见的问题的具体对策分析

　　随着电子信息技术的发展，永久散射体技术被合理的应用于矿区检测过程之中，其能够避免时间上失相关因素带来的一些影响，补充了以往煤矿检查过程之中应用的合成孔径雷达差分干涉测量技术，其能够选取那些雷达反射强度以及相位信号稳定的点作为永久散射点，为检测者提供具有良好相干性的点，继而帮助提升地表形变信息的精确性[6]。另一方面，近年来，我国逐渐发展起来的GPS定位技术能够实现高精度的定位以及变形监测，同时缩短了采样周期，排除了一些干扰因素，且还可以帮助推算出流层延迟以及电离层延迟，排除因为大气条件产生的相位失相关问题，继而提升矿山监测的精准度。

　　三、小结

　　综上所述，关于我国煤矿自动化的发展关系着煤矿的开采、运输、供电以及供水等各个方面，而煤矿自动化的发展能够帮助提升我国煤矿作业技术以及安全技术。另外，煤矿自动化主要依靠的是我国当前的电子技术以及自动化技术，其能够帮助实现我国矿井生产过程的全面控制，是煤矿发展的重要技术保障，值得研究者继续深入研究。

　　参考文献

　　[1]仪阜煤，尤道济.煤矿机电技术创新与自动化发展研究[J].世界华商经济年鉴·城乡建设，2012（07）：69-71.

　　[2]宗立军.探析煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势[J].城市建设，2012（26）：51-52.

　　[3]李福勤，李硕，何绪文，张春辉.煤矿矿井水处理工程存在的问题及对策[J].中国给水排水，2012（02）：31-32.

　　[4]魏立飞.试论煤矿机电安装中存在的问题和对策[J].城市建设理论研究（电子版），2013（08）：12-14.

　　[5]林栋.浅论煤矿机电设备维修与管理存在的问题及对策[J].中国化工贸易，2012（12）：41-42.

　　[6]王超，张红，刘智.星载合成孔径雷达干涉测量[M].北京：科学出版社，2002.，大学本科，现就读于德州学院信息管理学院2012级计算机科学与技术（软件外包）专业。

 

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