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

Nazarova_Met-ka_po_DM_2006

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
782.47 Кб
Скачать

69

ДСНФ: f (x, y,z)=x y z x y z x y z x y z

КСНФ: f (x, y, z)=(x y z)& (x y z)& (x y z)& (x y z)

Задание 12.

Представить функцию в базисе штрих Шеффера и стрелка Пирса.

I. Штрих Шеффера a. ДСНФ

f (x, y, z)= x y z x y z = x y z x y z = x y z / x y z

1.x y z = x (y z )= x /(y z )= (x / x )/(y z )= (x / x )/(y / z )=

=(x / x )/[(y / z )/(y / z )]

2.x y z = x / (y z )= x / (y / z )= x /{[y /(z / z)]/[y /(z / z)]}

f(x, y, z)= [(x / x)/{(y / x)/(y / z)}]/[x /{[y /(x / x)]/[y /(x / x)]}]

b.КСНФ

f(x, y, z)= (x y z) (x y z)= (x y z)/(x y z)=

=[(x y z)/(x y z)]/[(x y z)/(x y z)]

1.x y z = x (y z)= x & (y z)= x /(y z)= x /(y z)= x / (y / z)=

=(x / x)/{[(y / y)/(z / z)]/[(y / y)/(z / z)]}

 

x y z =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

x (y z)= x (y z)= x / (y z)= x /(y z )=

 

= x / (y / z )= x /[{(y / y)/(z / z)}/{(y / y)/(z / z)}]

70

 

((x / x)/{[(y / y)/(z / z)]/[(y / y)/(z / z)]})/

 

f (x, y, z)= /(x /{([ y / y)/(z / z)]/[(y / y)/(z / z)]})

 

/

((x / x)/{[(y / y)/(z / z)]/[(y / y)/(z / z)]})/

 

 

/(x /{[(y / y)/(z / z)]/[(y / y)/(z / z)]})

 

 

 

II.

Стрелка Пирса.

 

 

 

a.

ДСНФ

 

 

 

f (x, y, z)= x y z x y z = x y z x y z =

(x y z x y z )(x y z x y z )

1.x y z = x (y z)= x (y z)= x (y z)= x (y z )=

= x (y z )= x [{(y y)(z z)}{(y y)(z z)}]

2.x y z = x (y z )= x (y z )= x (y z )= x (y z)= x (y z)=

= (x x)[{(y y)z}{(y y)z}]

f (x, y, z)= (x {[(y y)(z z)][(y y)(z z)]})

 

 

 

 

(x {([

((x x){[(y y)z][(y y)z]})

 

y y)(z z)][(y y)(z z)]})

 

 

 

 

 

((x x){[(y y)z][(y y)z]})

 

 

b. КСНФ

f (x, y, z)= (x y z) (x y z)= (x y z) (x y z)=

=(x y z)(x y z)=

=[(x y z)(x y z)][(x y z)(x y z)]

1.(x y z)= x (y z)= x (y z)= x (y z)= x [(y z)(y z)] 2.x y z = x (y z)= x (y z)= (x x)[(y z)(y z)]

71

f (x, y, z)={x [(y z)(y z)]}{(x x)[(y z)(y z)]}

Задание 12.

Разложить ДСНФ по базису “и, не”,”или, не”. Сравнить ”и, не” и , ”или, не” и /.

f (x, y, z)= x y z x y z x y z x y z =

= [(x y) z] [(x y) z] [(x y) z] [(x y) z]= = x y z x y z x y z x y z

f (x, y, z)= x y z x y z x y z x y z =

= (x y z) (x y z ) (x y z) (x y z )= (x y z) (x y z ) (x y z) (x y z )

Задание 13.

А б в г д е ë ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ь ы ъ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

э

ю я

 

 

 

 

 

 

31 32 33

 

 

 

 

 

 

 

Ш и р к о в а е т н л с

 

26 10 18 12 16 3 1 6 20 15 13 19

Mod 16 10

10

2 12

0

3

1

 

Mod 32 26

10 18 12

16 3 1 6 20 15

13

f2

− 10, 2, 12, 0, 3, 1, 6;

 

 

 

 

f3

− 26, 10, 18, 12, 16, 3, 1, 6, 20, 15, 13;

 

f4

− 26, 10, 18, 12, 16, 3 – единичные наборы.

 

− 1, 6, 20, 15, 13 – неизвестные наборы

Задание 14.

f (x, y, z)= x y z x y z x y z x y z

72

f (x, y, z)= x z y z − минимальная ДНФ.

Часть 2.

x1 x2 x1 x3 x4 x2 x3 x4 x1 x2 x3 x4

Метод Квайна-МакКласки.

 

X1

X2

X3

X4

f

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

1

2

0

0

1

0

1

3

0

0

1

1

1

4

0

1

0

0

0

5

0

1

0

1

0

6

0

1

1

0

1

7

0

1

1

1

0

8

1

0

0

0

0

9

1

0

0

1

0

10

1

0

1

0

1

11

1

0

1

1

0

12

1

1

0

0

1

13

1

1

0

1

0

14

1

1

1

0

0

15

1

1

1

1

0

1.Находим первичные импликанты:

x1 x2x1 x2x1 x2x1 x2

x3 x4

x3 x4 x3 x4 x3 x4

 

x1 x2

x3

 

x1

x

2

 

x1

x2

x3

 

 

 

 

 

x1 x2

x4

 

 

 

 

 

x1

x2

x4

 

 

 

 

73

x1

x2

x3 x4

 

x1

x

3

 

x

4

x1 x2

x3 x4

 

x2

x

3

x

4

x1

x

2

x3

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расставляем метки.

 

 

 

 

4

 

4

4

 

 

4

4

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

x

 

x

x

x

x

 

 

 

 

3

 

3

3

 

 

3

3

3

3

 

 

 

 

 

x

 

x

x

 

x

x

x

x

 

 

 

 

2

 

2

2

 

 

2

2

2

2

 

 

 

 

 

x

 

x

x

 

x

x

x

x

 

 

 

 

1

 

1

1

 

 

1

1

1

1

 

 

 

 

 

x

 

x

x

 

x

x

x

x

 

x1

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x3 x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

x3 x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все импликанты

существенны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 x2 x1 x3 x4 x2 x3 x4 x1 x2 x3 x4

 

 

 

 

Метод карт Карно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 x2

x3 x4 00

01

11

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

0

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

1

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

10 0 0 0 1

x1 x2 x1 x3 x4 x2 x3 x4 x1 x2 x3 x4

Задание 15.

f3 − 26, 10, 18, 12, 16, 3, 1, 6, 20, 15, 13;

 

X1

X2

X3

X4

X5

F

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

1

2

0

0

0

1

0

0

3

0

0

0

1

1

1

4

0

0

1

0

0

0

5

0

0

1

0

1

0

6

0

0

1

1

0

1

7

0

0

1

1

1

0

8

0

1

0

0

0

0

9

0

1

0

0

1

0

74

10

0

1

0

1

0

1

11

0

1

0

1

1

0

12

0

1

1

0

0

1

13

0

1

1

0

1

1

14

0

1

1

1

0

0

15

0

1

1

1

1

1

16

1

0

0

0

0

1

17

1

0

0

0

1

0

18

1

0

0

1

0

1

19

1

0

0

1

1

0

20

1

0

1

0

0

1

21

1

0

1

0

1

0

22

1

0

1

1

0

0

23

1

0

1

1

1

0

24

1

1

0

0

0

0

25

1

1

0

0

1

0

26

1

1

0

1

0

1

27

1

1

0

1

1

0

28

1

1

1

0

0

0

29

1

1

1

0

1

0

30

1

1

1

1

0

0

31

1

1

1

1

1

0

Метод Квайна – МакКласки.

1. Находим первичные импликанты.

1

x1 x2

x3 x4

x5

2

x1 x2

x3

x4

x5

3

x1 x2

x

3

x

4

x5

4

x1

x2

x3

x4

x5

5

x1

x2

x3 x4 x5

6

x1

x2

x3 x4 x5

7

x1

x2

x3

x4 x5

8x1 x2 x3 x4 x5

9x1 x2 x3 x4 x5

10x1 x2 x3 x4 x5

11

x1

x2 x3

x4 x5

 

– существенная импликанта.

2. Расставляем метки.

 

x1 x2

x3 x5 (1 – 2)

 

x2

x3

x4 x5

(4 – 11)

 

x1

x2

x3 x4

(5 – 6)

 

x1

x2

x3

x5

(6 – 7)

 

x1 x2

x3

x5

(8 – 9)

 

x1

x2

x4

x5 (8 – 10)

 

x1

x3

x4

x5 (9 − 11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

 

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

 

 

 

 

 

5

 

5

 

5

 

5

 

5

 

5

 

5

5

 

5

 

5

 

 

 

 

x

x

x

x

x

x

x

x

x

 

x

 

 

 

 

4

4

4

4

4

4

4

4

4

 

4

 

 

 

 

x

x

x

x

x

x

x

x

x

 

x

 

 

 

 

3

3

3

3

3

3

3

3

3

 

3

 

 

 

 

x

x

x

x

x

x

x

x

x

 

x

 

 

 

 

2

2

2

2

2

2

2

2

2

 

2

 

 

 

 

x

x

x

x

x

x

x

x

x

 

x

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

x

x

x

x

x

x

x

x

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 x2

x3 x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 x3

x4 x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x2

x3 x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x2

x3

x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 x2

x3 x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 x2

x4

x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 x3

x4 x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычеркиваем столбцы, в которых только одна метка Вычеркиваем все строки, которые покрыли эти импликанты Столбцы 6, 8 и 11 покрыты, вычеркиваем их

Непокрыт только 9 столбец. Необходимо взять x1 x2 x3 x5 или

x1 x3 x4 x5

f = x1x2 x3 x4 x5 x1 x2 x3 x5 x2 x3 x4 x5 x1 x2 x3 x4 x1 x2 x3 x5 x1 x2 x4 x5 x1 x2 x3 x5 f = x1x2 x3 x4 x5 x1 x2 x3 x5 x2 x3 x4 x5 x1 x2 x3 x4 x1 x2 x3 x5 x1 x2 x4 x5 x1 x3 x4 x5

Метод карт Карно.

x3,x4,x5,

000

001

011 010

110 111

101

100

x1,x2

 

 

 

 

 

 

00

 

1

1

1

 

 

01

 

 

1

1

1

1

11

 

 

1

 

 

 

10

1

 

1

 

 

1

Мы можем выбрать один из двух вариантов:

f =x1x2x3x4x5 x1x2x3x5 x2x3x4x5 x1x2x3x4 x1x2x3x5 x1x2x4x5 x1x2x3x5 f =x1x2x3x4x5 x1x2x3x5 x2x3x4x5 x1x2x3x4 x1x2x3x5 x1x2x4x5 x1x3x4x5

Задание 16. Метод карт Карно

76

x3,x4,x5,

000

001

011

010

110

111

101

100

x1,x2

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f = x1x2 x3 x5 x1x3 x4 x5 x1x2 x3 x4 x1x2 x3 x5

 

 

 

77

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ МНОЖЕСТВ........................................................................................................................

3

 

1.1

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ .......................................................................................................................................

3

 

1.2

СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ МНОЖЕСТВА.............................................................................................................................

5

 

1.3

ОПЕРАЦИИ НАД МНОЖЕСТВАМИ..............................................................................................................................

6

 

1.4

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ АЛГЕБРЫ МНОЖЕСТВ...............................................................................................................

7

 

1.5

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ .........................................................................................................................................

9

2

ОТНОШЕНИЯ НА МНОЖЕСТВАХ..........................................................................................................................

10

 

2.1

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ...................................................................................................................................

10

 

2.2

СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ ОТНОШЕНИЙ ..........................................................................................................................

10

 

2.3

СВОЙСТВА БИНАРНЫХ ОТНОШЕНИЙ .....................................................................................................................

11

 

2.4

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОТНОШЕНИЯ ..........................................................................................................................

13

 

2.5

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ .......................................................................................................................................

14

3

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КОМБИНАТОРИКИ.........................................................................................................

15

 

3.1

ПРАВИЛА СУММЫ И ПРОИЗВЕДЕНИЯ......................................................................................................................

15

 

3.1.1

Правила суммы..............................................................................................................................................

15

 

3.1.2

Правило произведения ..................................................................................................................................

15

 

3.1.3

Сложный выбор объектов...........................................................................................................................

16

 

3.2

СОЕДИНЕНИЯ БЕЗ ПОВТОРЕНИЙ .............................................................................................................................

16

 

3.2.1

Перестановки................................................................................................................................................

17

 

3.2.2

Размещения ...................................................................................................................................................

17

 

3.2.3

Сочетания.....................................................................................................................................................

18

 

3.2.4

Свойства сочетаний....................................................................................................................................

18

 

3.3

СОЕДИНЕНИЯ С ПОВТОРЕНИЯМИ............................................................................................................................

20

 

3.3.1

Перестановки с повторениями...................................................................................................................

20

 

3.3.2

Размещения с повторениями. ......................................................................................................................

20

 

3.3.3

Сочетания с повторениями.........................................................................................................................

21

 

3.4

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ .......................................................................................................................................

23

4

БУЛЕВА АЛГЕБРА......................................................................................................................................................

24

 

4.1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИИ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ...........................................................................................................

24

 

4.2

СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ ФАЛ....................................................................................................................................

25

 

4.2.1

Табличный способ представления ФАЛ......................................................................................................

25

 

4.2.2

Графическое представление ФАЛ...............................................................................................................

25

 

4.3

ФУНКЦИИ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ ОДНОГО АРГУМЕНТА................................................................................................

27

 

4.4

ФУНКЦИИ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ ДВУХ АРГУМЕНТОВ ..................................................................................................

27

 

4.5

УСЛОВНЫЕ ПРИОРИТЕТЫ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ.......................................................................................................

28

 

4.6

ФИКТИВНЫЕ АРГУМЕНТЫ ФАЛ.............................................................................................................................

29

 

4.6.1

Алгоритм нахождения фиктивных аргументов .......................................................................................

29

 

4.7

ЗАКОНЫ БУЛЕВОЙ АЛГЕБРЫ ...................................................................................................................................

30

 

4.8

ВЫРАЖЕНИЕ ОДНИХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ФУНКЦИЙ ЧЕРЕЗ ДРУГИЕ............................................................................

31

 

4.9

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЗАПИСЬ ФАЛ.............................................................................................................................

32

 

4.9.1

Дизъюнктивная нормальная форма (ДНФ)...............................................................................................

32

 

4.9.2

Дизъюнктивная совершенная нормальная форма (ДСНФ) ......................................................................

33

 

4.9.3

Алгоритм перехода от табличного задания функции к ДСНФ ...............................................................

33

 

4.9.4

Конъюнктивная совершенная нормальная форма (КСНФ)......................................................................

33

 

4.9.5

Алгоритм построения конъюнктивной совершенной нормальной формы.............................................

34

 

4.10

ПОЛНЫЕ СИСТЕМЫ ФАЛ........................................................................................................................................

34

 

4.11

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ .......................................................................................................................................

36

5

МЕТОДЫ МИНИМИЗАЦИИ ФУНКЦИЙ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ. ..........................................................................

38

 

5.1

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ .....................................................................................................................................

38

 

5.2

МИНИМИЗАЦИЯ ФАЛНА КУБЕ ..............................................................................................................................

38

 

5.3

МЕТОД КВАЙНА......................................................................................................................................................

40

 

5.4

МЕТОД МАКЛАСКИ.............................................................................................................................................

42

 

5.5

ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД МИНИМИЗАЦИИ: КАРТЫ КАРНО И ДИАГРАММЫ ВЕЙЧА....................................................

44

 

5.6

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КАРТ КАРНО ...............................................................................................

45

 

5.7

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ .......................................................................................................................................

46

 

 

 

78

6

КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ. .......................................................

48

 

6.1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1. ...............................................................................................................................

48

 

6.2

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2. ..................................................................................................................................

58

 

6.3

АЛГОРИТМ ГЕНЕРАЦИИ ВАРИАНТА........................................................................................................................

59

7

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ТИПОВЫХ ЗДАНИЙ..........................................................................................................

61

 

7.1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1. ...................................................................................................................................

61

 

7.2

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2. ...................................................................................................................................

68

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]