- •Алгебра логіки
- •2.1. Алгебра Буля і алгебра логіки
- •2.2. Логічні функції однієї і двох змінних
- •2.3. Властивості елементарних логічних функцій
- •2.4. Формули в алгебрі логіки
- •2.5. Диз’юнктивні й кон’юктивні нормальні форми алгебри Буля
- •2.6. Двоїсті функції
- •2.7. Досконалі диз’юнктивні й кон’юнктивні нормальні форми
- •Питання для самоконтролю
- •3.1. Поняття алгебри Жегалкіна
- •3.2. Властивості операцій алгебри Жегалкіна
- •3.3. Многочлени Жегалкіна
- •Питання для самоконтролю
- •4.1. Поняття повної системи функцій
- •4.2. Замикання множини логічних функцій
- •4.3. Основні замкнуті класи логічних функцій
- •4.4. Критерій Поста повноти системи функцій
- •Питання для самоконтролю
- •5.1. Поняття мінімізації
- •5.2. Побудова скорочених днф
- •5. 3. Побудова тупикових днф. Метод імплікантних таблиць Квайна. Метод Петрика
- •5.4. Мінімізація на основі карт Карно
- •Питання для самоконтролю
2.2. Логічні функції однієї і двох змінних
Розглянемо
логічні функції однієї змінної.
Таких функцій є
.
Подамо таблично їхні значення:
Табл. 1. Значення логічних функцій однієї змінної
Серед
вказаних функцій є дві функції-константи,
для яких змінна х
— фіктивна і які по суті є нульарними
функціями.
Це
— константа “нуль”,
— константа “одиниця”. Для інших двох
функцій
і
,
які відповідно називають повторенням
аргументу і запереченням аргументу,
змінна х
— істотна.
Розглянемо
логічні функції двох змінних
,
яких є
.
Подамо таблично їхні значення:
Табл. 2. Значення логічних функцій двох змінних
Ці функції мають такі позначення й назви:
Функція |
Позначення |
Назва |
|
0 |
константа нуль |
|
|
кон’юнкція |
|
|
заперечення імплікації |
|
|
повтор 1-го аргументу |
|
|
заперечення оберненої імплікації |
|
|
повтор 2-го аргументу |
|
|
сума за модулем два (антиеквівалентність) |
|
|
диз’юнкція |
|
|
стрілка Пірса (заперечення диз’юнкції) |
|
|
еквівалентність |
|
|
заперечення 2-го аргументу |
|
|
обернена імплікація (конверсія) |
|
|
заперечення 1-го аргументу |
|
|
імплікація |
|
|
штрих Шеффера (заперечення кон’юнкції) |
|
1 |
константа одиниця |
Табл. 3. Позначення й назви функцій двох змінних
Серед
наведених у таблиці функцій двох змінних
є функції-константи
і
,
які зовсім не залежать від змінних, а
також є функції
,
,
,
,
які залежать
тільки від однієї змінної. Решта функцій
істотно залежать від двох змінних.
Логічні функції однієї і двох змінних називають елементарними логічними функціями.
2.3. Властивості елементарних логічних функцій
Властивості булевих функцій аналогічні тотожностям алгебри висловлювань, а також, певною мірою, і властивостям скінченних множин.
Нехай
.
Тоді для функцій алгебри логіки
справедливі такі властивості.
1. Кон’юнкція, диз’юнкція, сума за модулем два, штрих Шеффера, стрілка Пірса — комутативні.
2. Кон’юнкція, диз’юнкція, сума за модулем два — асоціативні.
3. Кон’юнкція і диз’юнкція дистрибутивні одна відносно одної; кон’юнкція дистрибутивна відносно операції додавання за модулем два.
4. Виконуються закони де Моргана:
,
.
5. Виконується закон подвійного заперечення:
.
6. Виконуються закони поглинання:
;
.
7. Диз’юнкція виражається через кон’юнкцію і суму за модулем два:
.
8. Диз’юнкція виражається через імплікацію:
.
9. Заперечення виражається через штрих Шеффера, стрілку Пірса, еквівалентність і суму за модулем два:
.
10. Кон’юнкція виражається через штрих Шеффера:
.
11. Диз’юнкція виражається через стрілку Пірса:
.
12. Виконуються закони тотожності (ідемпотентності):
.
13. Виконуються властивості одиниці й нуля:
,
.
14. Виконуються властивості заперечення:
(закон виключення третього),
(закон суперечності),
.
15. Для функцій кон’юнкції й диз’юнкції справедливі тотожності:
,
.
Використовуючи таблиці істинності, покажемо справедливість законів, наприклад, 7 і 8: , :
