
- •Содержание
- •Часть I Классическая математика ЧастьIi Дискретная математика
- •Раздел I элементы теории множеств.
- •§1 Определение множеств.
- •§2 Операции над множествами.
- •§3 Отношения между множествами.
- •§4 Основные свойства теоретико-множественных операций.
- •§5 Доказательство тождеств в алгебре множеств.
- •§6 Разбиение.
- •§7 Кортеж (вектор).
- •§8 Декартово (прямое) произведение.
- •§ 9 Отображение.
- •§10 График.
- •§11 Соответствие.
- •Основные свойства соответствий:
- •Cужение соответствия:
- •Прообраз соответствия:
- •Свойства прообразов соответствия:
- •§12 Отношение.
- •Раздел II. Элементы математической логики.
- •Часть 1. Исчисление высказываний.
- •§1 Высказывания.
- •§2. Свойства логических операций.
- •§3. Логические формулы.
- •§4. Функции алгебры логики (фал). (функции алгебры высказываний)
- •§5. Способы вычисления фал.
- •§6. Проблема разрешения.
- •§7. Аналитические способы представления фал.
- •§8 Интерпретация алгебры логики.
- •§8.1 Интерпретация алгебры логики в исчисление высказываний.
- •§8.2 Интерпретация алгебры логики в теории множеств.
- •§8.3 Интерпретация алгебры логики в теории конечных автоматов.
- •§9 Анализ простейших рассуждений.
- •§10 Методы доказательств.
- •§11 Предикаты.
- •§12 Кванторы.
- •§13 Формулы исчесления предикатов.
- •§13.1 Операции логики высказываний над предикатами.
- •§14 Равносильные формулы в исчислении предикатов.
- •§15 Подходы к построению выводов.
- •§16 Минимизация булевых функций.
- •§17 Геометрическое представление булевых функций.
- •§18 Методы минимизации булевых функций.
- •1. Метод неопределенных коэффициентов.
- •2. Метод минимизирующих карт (Гарвардский метод).
- •§19 Основные классы булевых функций.
- •Раздел III. Элементы теории графов.
- •§1 Основные определения.
- •§2 Связь бинарных отношений и графов.
- •§3 Связность в графах.
- •§4 Эйлеровы графы.
- •1. Учебники и учебные пособия.
- •2. Задачники.
- •1. Учебники и учебные пособия.
- •2. Задачники.
- •Учебники и учебные пособия.
2. Метод минимизирующих карт (Гарвардский метод).
Для простоты рассмотрим этот метод для трех переменных.
1. исходная функция должна быть представлена в СДНФ.
2. составленная и минимизированная карта. Карта содержит 2n строк, в каждой строке имеется 2n-1 клеточек, т.о. получаем таблицу (2n-1)*2n, где n – число учавствующих переменных.
3. в клеточках данной таблицы расписываем всевозможные элементарные конъюнкции, порядок их записи соответствует записи неопределенных коэффициентов в предыдущем методе.
Построим эту таблицу для 3 переменных. Число строк 23=8, число столбцов 23-1=7.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
x1 |
x2 |
x3 |
x1 x2 |
x1 x3 |
x2 x3 |
x1 x2 x3 |
2 |
x1 |
x2 |
¬x3 |
x1 x2 |
x1 ¬x3 |
x2 ¬x3 |
x1 x2 ¬x3 |
3 |
x1 |
¬x2 |
x3 |
x1 x2 |
x1 x3 |
¬x2 x3 |
x1 ¬x2 x3 |
4 |
x1 |
¬x2 |
¬x3 |
x1 ¬x2 |
x1 ¬x3 |
¬x2 ¬x3 |
x1 ¬x2 ¬x3 |
5 |
¬x1 |
x2 |
x3 |
¬x1 x2 |
¬x1 x3 |
x2 x3 |
¬x1 x2 x3 |
6 |
¬x1 |
x2 |
¬x3 |
¬x1 x2 |
x1 ¬x3 |
x2 ¬x3 |
¬x1 x2 ¬x3 |
7 |
¬x1 |
¬x2 |
x3 |
¬x1 ¬x2 |
¬x1 x3 |
¬x2 x3 |
¬x1 ¬x2 x3 |
8 |
¬x1 |
¬x2 |
¬x3 |
¬x1 ¬x2 |
¬x1 ¬x3 |
¬x2 ¬x3 |
¬x1 ¬x2 ¬x3 |
x1x2x3↔x1&x2&x3.
Заметим, что запись напоминает нам запись строк предыдущего метода.
4. в построенной минимизированной карте необходимо вычеркнуть строки, соответствующие элементарной конъюнкции наибольшего ранга, отсутствующего в исходной СДНФ.
5. в оставшихся строчках минимизированной карты необходимо вычеркнуть одноименные коэффициенты, попавшие в вычеркнутые строчки предыдущего этапа, т.е. выполнить условие совместности системы элементарной конъюнкции данной минимизированной карты.
6. из каждой не вычеркнутой строчки, среди оставшихся элементарных конъюнкций взять конъюнкции, наименьшего ранга.
7. выборочные элементарные конъюнкции соединить знаком дизъюнкции, (в следствии необходимо сделать приведение подобных, полученное выражение и будет МДНФ заданого ФАЛ).
(если) рассмотрим почему же мы вычеркиваем всю строку. Допустим, что нам дано: x1, но
Но если хотя бы 1 элемент из последней записи вычеркивается, то очевидно необходимо вычеркнуть и все элементарные конъюнкции с меньшим числом элементов, ибо если идти в обратном порядке, то мы придем обратно к x1.
Пример:
подобные
Возможны несколько видов МДНФ, которые будут отличаться только видом переменных, но не числом.
Как метод неопределенных коэффициентов, так и метод минимизации карт, применим для nmax=5 или 6, при ручном подсчете, при большем числе n они становятся громоздкими. Существует множество методов минимизации, которые выполняются на универсальных машинах.
При анализе и синтезе конечных автоматов и схем, для решения задачи минимизацией необходимо указать функцию в СДНФ, а затем применить один из методов минимизации, полученной МДНФ данной функции, построить функциональную схему конечного автомата, полученная функциональная схема как правило является минимизацией.