- •Міністерство освіти і науки,
- •Упорядники: в.І. Хаханов,
- •Рецензент: є.І. Литвинова, д-р техн. Наук, проф. Каф. Апот хнуре
- •1 Основні поняття теорії множин
- •1.1 Відношення приналежності та включення
- •1.2 Способи задання множин
- •1.3 Алгебра множин Кантора
- •1.4 Закони й тотожності алгебри множин
- •1.5 Контрольні запитання
- •2 Відповідності. Функції. Відображення
- •2.1 Поняття впорядкованої пари й вектора
- •2.2 Декартів (прямий) добуток множин
- •2.4 Функції. Відображення
- •2.5 Контрольні запитання
- •3 Відношення. Алгебра відношень
- •3.1 Поняття відношення
- •3.2 Операції над відношеннями
- •3.3 Алгебра відношень
- •3.4 Контрольні запитання
- •4 Бінарні відношення
- •4.1 Способи завдання бінарних відношень
- •4.2 Властивості бінарних відношень
- •4.3 Бінарне відношення еквівалентності
- •4.4 Контрольні запитання
- •5 Бінарне відношення порядку
- •5.1 Упорядковані множини. Бінарне відношення порядку
- •5.2 Типи порядку (лінійний, частковий, передпорядок)
- •5.3 Контрольні запитання
- •6 Структури. Алгебраїчні системи. Ізоморфізм
- •6.1 Структура
- •6.2 Дедекиндові (модулярні) структури
- •6.3 Дистрибутивні структури
- •6.4 Ізоморфізм множин
- •6.5 Контрольні запитання
- •7 Висновки до розділу «Теорія множин»
- •8 Позначення до розділу «Теорія множин»
- •9 Основні поняття булевої алгебри
- •9.1 Логічні операції й логічні функції
- •9.2 Закони й тотожності булевої алгебри
- •9.3 Доведення законів булевої алгебри
- •9.4 Контрольні запитання
- •10 Диз’юнктивні та кон’юнктивні нормальні форми (днф і кнф). Досконалі днф і кнф (дднф і дкнф)
- •10.1 Днф і кнф
- •10.2 Дднф і дкнф
- •10.3 Складність зображення булевих функцій
- •10.4 Теорема Шенона про розкладання булевих функцій
- •10.5 Контрольні запитання
- •11 Елементи логічних схем. Булеві функції від двох змінних
- •11.1 Фізичний зміст логічних функцій і, або, ні та їх схемотехнічне зображення
- •11.2 Таблиця аналітичного й схемотехнічного зображення булевих функцій від двох змінних
- •11.3 Властивості й аналітичні подання елементарних булевих функцій від двох змінних
- •11.4 Приклади розв’язання практичних завдань
- •11.5 Контрольні запитання й завдання
- •12 Способи зображення булевих функцій
- •12.1 Табличний спосіб зображення булевих функцій
- •12.2 Числовий спосіб зображення булевих функцій
- •12.3 Аналітична форма запису булевих функцій
- •12.4 Геометрична інтерпретація булевих функцій
- •12.5 Кубічна форма зображення булевих функцій
- •12.6 Схемотехнічне зображення
- •12.7 Контрольні запитання й завдання
- •13 Системи функцій алгебри логіки. Функціональна повнота
- •13.1 Класи булевих функцій
- •13.2 Повнота функцій алгебри логіки
- •13.3 Контрольні запитання
- •14 Булеві похідні
- •14.1 Булеві похідні першого порядку
- •14.2 Фізичний зміст булевої похідної першого порядку
- •14.3 Змішана похідна -го порядку
- •14.4 Булеві похідні k-го порядку
- •14.5 Контрольні запитання
- •15 Мінімізація булевих функцій. Методи квайна і квайна-мак-класки
- •Булеві функції застосувуються при реалізації логічних схем. Різні вирази однієї й тієї ж функції представляють різні схеми.
- •15.1 Основні положення методу квайна
- •15.2 Мінімізація булевих функцій за методом Квайна-Мак-Класки
- •15.3 Контрольні запитання
- •16 Мінімізація булевих функцій: метод невизначених коефіцієнтів
- •16.1 Основні припущення
- •16.2 Алгоритм знаходження невизначених коефіцієнтів
- •16.3 Контрольні запитання
- •17 Мінімізація булевих функцій: метод карт карно
- •17.1 Основні положення
- •17.2 Спрощений стандарт карт Карно
- •17.3 Мінімізація за картами Карно
- •17.4 Контрольні запитання
- •18 Висновки до розділу «булева алгебра»
- •19 Позначення до розділу «булева алгебра»
- •Перелік посилань
- •Упорядники хаханов Володимир Іванович
6.2 Дедекиндові (модулярні) структури
Визначення 6.10. Структура називаєтьсядедекиндовою (модулярною) тоді й тільки тоді, коли вона має властивість дедекиндовості(модулярності), тобто умові
. (6.3)
Критерій дедекиндовості структури: структурадедекиндова тоді й тільки тоді, коли вона не містить підрешітки виду(або ізоморфної їй структури), що містить елемент нульової висоти (1), два елементи одиничної висоти (2,3) і по одному елементу, висота яких 2 і 3 (рис. 6.3).
Рисунок 6.3 – Структураіз критерію дедекиндовості
У структурі існують елементи, для яких умова дедекиндовості не виконана, а саме:,. Перевіримо це:
|
|
|
|
|
6.3 Дистрибутивні структури
Визначення 6.11.Структураназиваєтьсядистрибутивною, якщо вона задовольняє властивості дистрибутивності, тобто якщо для будь-яких трьох її елементіввиконані тотожності:
,. (6.4)
Критерій дистрибутивності структури: структурадистрибутивна тоді й тільки тоді, коли вона дедекиндова й не містить підструктури виду(або ізоморфної їй структури), що містить три ланцюги довжини 2 та складаються з одного елемента нульової висоти, трьох елементів одиничної висоти, одного елемента висоти 2 (рис. 6.4), тобтодистрибутивна.
Рисунок 6.4 – Структураіз критерію дистрибутивності
У структурі існують елементи, для яких властивість дистрибутивності не виконується:
|
|
|
|
|
6.4 Ізоморфізм множин
Визначення 6.12. Множинийізоморфні,якщо існує взаємо-однозначна відповідністьі зворотна відповідністьтакі, що
;
.
Визначення 6.13. Упорядковані множинийізоморфні,якщо між ними існує ізоморфізм, що зберігає порядок, тобто
,
;
інакше, ізоморфізм двох упорядкованих множин і спостерігається при взаємо-однозначній відповідності між і , коли з порівнянності прообразів випливає порівнянність їхніх образів і навпаки: із треба .
Приклад 6.4. Будь-які дві алгебри, утворені множинамийоднакової потужності, ізоморфні (операції однакові, а відображення – взаємо-однозначна відповідність множин-носіїв).
Поняття ізоморфізму є одним з важливих у математиці. Його сутність можна виразити так: якщо алгебри й ізоморфні, то елементи й операції в алгебрі можна перейменувати так, що співпадає з .
Будь-яке еквівалентне співвідношення в довільній алгебрі зберігається й у будь-якій ізоморфній їй алгебрі, що дозволяє автоматично поширювати такі співвідношення у вихідній алгебрі на всі ізоморфні їй алгебри. Це дає можливість розглядати об'єкти з точністю до ізоморфізму, тобто розглядати тільки ті властивості об'єктів, які зберігаються при ізоморфізмі. Зокрема, ізоморфізм зберігає такі властивості операцій як асоціативність, комутативність, дистрибутивність.
6.5 Контрольні запитання
1. Як визначається структура?
2. Які закони визначають структуру як булеву алгебру?
3. Як формулюється властивість дедекиндовості структури?
4. Як формулюється критерій дедекиндовості структури?
5. Як визначається структура, на якій заснований критерій дедекиндовості?
6. Як визначається властивість дистрибутивності структури?
7. Як формулюється критерій дистрибутивності структури?
8. Які структури використовуються в критерії дистрибутивності?
9. Що називається інтервалом?
10. Які елементи є додатковими в структурі?
11. Які елементи є структурними нулем і одиницею?
12. Які елементи називаються зв'язаними в структурі?
13. Що таке собою структура як алгебраїчна система?
14. Як визначаються супремум та інфімум для пари порівнянних елементів?
15. Що називається ізоморфізмом множин?
16. Чим характеризується ізоморфізм упорядкованих множин?
17. Чим визначається ізоморфізм алгебр?