Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

lec07 производная булевой функции

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
23.06.2023
Размер:
1.47 Mб
Скачать

Пример 7.8. Смешанные производные (x1,x2,x3).

БФ (x1,x2,x3) = x1x2 1 3.

Выпишем все смешанные производные.

 

?

 

 

= ( ) = =

 

 

 

=

 

 

 

 

1 1? 3

1

3

1

1 3

1 3

1

2

 

3

2

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

=

1 2

2 =

 

 

2

=

 

 

1

2

1

?

1 2

?3

 

2 3

1

?

 

 

 

?

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

=

 

 

 

3

 

?

 

 

 

1 3

 

 

?2

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

1 2 3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Производная БФ f по набору аргументов A={ 1, …, } называется функция:

(

, ,...

 

)

 

 

 

 

 

 

1 2

 

= ( , , . . . ) ( , , . . . ,

, …,

. . . , )

 

 

 

 

 

A

 

1 2

 

1 2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойства оператора

:

1)

 

 

 

 

 

 

A

 

A

= A A

 

 

 

2) Если БФ g существенно не зависит

( )

=

 

ни от одного аргумента набора А

A

A

12

Расширенное понятие дифференциала БФ для произвольной двуместной логической операции p.

Дифференциалом f /∂xi – от БФ f по переменной xi для операции

р(a,b) называется логическое выражение:

(

,

, …

)

1

2

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

= ( 1, 2, . . . , −1, 0, +1, . . . , ), ( 1, 2, . . . , −1, 1, +1, . . . , ) ,

13

Дифференциалом f /∂xi – от БФ f по переменной xi для операции дизъюнкция (конъюнкция) называется логическое выражение:

(

,

, …

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ( , , . . . ,

, 0,

, . . . , ) ( , , . . . ,

, 1,

, . . . , )

 

 

1

2

 

 

−1

 

 

+1

 

 

1

2

−1

 

+1

 

 

(

 

,

, …

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= , , . . . ,

 

, 0,

 

, . . . ,

( , , . . . ,

 

, 1,

 

, . . . , )

 

 

 

1

2

 

 

−1

 

+1

 

1

2

−1

+1

 

14

Пример 7.9. (x1,x2,x3) = x1 x2 1 3

Найдем все дифференциалы (x1,x2,x3) для операции .

(1, 2, 3)

=

0, 2, 3

(1, 2, 3) =

?

3

2

1

( 3) (2) =

 

 

 

 

 

 

(1, 2, 3)

=

1, 0, 3

(1, 1, 3) =

?

 

3)

 

 

2

( 1 3) (1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1 1 3

 

 

(1, 2, 3)

=

1, 2, 0

(1, 2, 1) =

?

 

 

 

 

 

3

( 1 2 1) (1 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1 2 1

 

 

15

Разложение Шеннона БФ.

Утверждение 7.1.

f(x1,x2,...,xi-1,xi,xi+1,...,xn) =

=xi f (x1,x2,...,xi-1,1,xi+1,...,xn) f (x1,x2,...,xi-1,0,xi+1,...,xn).

Доказательство: При xi=0:

f (x1,x2,...,xi-1,0,xi+1,...,xn) =

= 0·f (x1,x2,...,xi-1,1,xi+1,...,xn) 0· f (x1,x2,...,xi-1,0,xi+1,...,xn) = = f (x1,x2,...,xi-1,0,xi+1,...,xn).

При xi=1:

f(x1,x2,...,xi-1,1,xi+1,...,xn) =

=1·f (x1,x2,...,xi-1,1,xi+1,...,xn) 1· f (x1,x2,...,xi-1,0,xi+1,...,xn) =

=f (x1,x2,...,xi-1,1,xi+1,...,xn).

Единичная остаточная функция - коэффициент разложения функции f по переменной xi при xi. Нулевая остаточная функция - коэффициент

разложения функции f по переменной xi при .

16

Пример 7.10. Разложение Шеннона БФ.

f (x,y,z) = ~x yz. Разложение f по переменной x.

f (x,y,z) = x f (1,y,z) f (0,y,z) = x·( ~1· yz) ·( ~0· yz) = ?

=x·( ~ yz) ·( ~0 yz) =

=x·( ~ yz) ·(y yz) =

Врезультате имеем следующие коэффициенты разложения f, зависящие лишь от y и z:

~ yz – коэффициент разложения функции f по переменной x при x. y yz – коэффициент разложения функции f по переменной x при .

17

Разложение Шеннона БФ по двум и k переменным.

Утверждение 7.2. (следствие утверждения 7.1) Разложение функции f по x1 при x2:

f(x1,x2,x3,...,xn) =

= x1 f(1,x2,x3,...,xn) 1 f (0,x2,x3,...,xn) = = x1[x2 f(1,1,x3,...,xn) 2 f (1,0,x3,...,xn)]1[f (0,1,x3,...,xn) 1 f (0,0,x3,...,xn)].

= x1x2 f(1,1,x3,...,xn) x1 2 f (1,0,x3,...,xn)1x2 f (0,1,x3,...,xn) 1 2 f (0,0,x3,...,xn).

Введем обозначение (также как в лекции 3).

σ , если σ = 1; = 1

, если σ = 0; = 0

00 = 1; 01 = 0; 10 = 0; 11 = 1.

18

Разложение Шеннона БФ по двум и k переменным.

f(x ,x ,x ,...,x

) =

σ1

σ2f(

, ,x ,...,x )

1 2 3 n

 

1

2

1

2 3 n

σ1σ2 B2

Утверждение 7.3. (по индукции из утверждения 7.1 и 7.2):

f (x

,...,x

,x

k+1

,...,x ) =

σ1

σ f ( ,..., ,x

,...,x

)

1

k

 

n

1

 

1

k k+1

n

 

 

 

 

 

σ …σ B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть 5.

Интеграл БФ.

Соседние файлы в предмете Математическая логика и теория алгоритмов