
- •3. Алгебра логики
- •3.1. Понятие о простом и сложном высказывании
- •Упражнения
- •3.2. Логические операции над высказываниями
- •& 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1Таблица истинности для конъюнкции
- •Упражнения
- •Упражнения
- •3.4. Аксиомы и законы алгебры логики
- •3.4.1. Правила склеивания для элементарных конъюнкций и
- •3.4.2. Правила поглощения для элементарных конъюнкций и
- •3.4.3. Правило развёртывания
- •Все ке для двух высказываний
- •Развёртывание элементарной дизъюнкции
- •Упражнения
- •3.5. Функции алгебры логики. Нормальные формы логических функций
- •Общая запись любой логической функции в сндф имеет вид
- •Пример. По заданной таблице истинности составить сндф функций
- •Снкф для выше приведенной таблицы истинности будут иметь вид
- •Упражнения
- •3.6. Минимизация логических функций
- •3.6.1. Расчетный метод минимизации
- •3.6.2. Табличный метод минимизации
- •3.6.3. Расчетно-табличный метод минимизации (метод Квайна)
- •Упражнения
- •3.7. Некоторые применения алгебры логики
- •Упражнения
- •Контрольные вопросы
3.4.1. Правила склеивания для элементарных конъюнкций и
дизъюнкций
Сначала введем
некоторые понятия. Логическое
произведениесумма
любого числа высказываний называется
элементарным, если сомножители
слагаемые
в нем являются либо одиночными
высказываниями, либо их отрицаниями.
Например:
–
элементарное произведение,
–неэлементарное
произведение.
Количество сомножителей в элементарном произведении называется его рангом.
Два элементарных
произведения одинакового ранга
называются
соседними, если они являются формулами
одних и тех же высказываний и отличаются
знаком отрицания только одного
высказывания.
Теперь
сформулируем само правило склеивания
для элементарных конъюнкций: логическую
сумму двух соседних произведений
некоторого ранга
можно
заменить одним элементарным произведением
ранга
,
являющимся общей частью исходных
слагаемых.
Пример:
Аналогично
для дизъюнкции определяются ранг и
соседство. Правило склеивания для
элементарных дизъюнкций формулируется
следующим образом: логическое
произведение двух соседних дизъюнкций
ранга
можно заменить одной дизъюнкцией ранга
,
являющейся общей частью исходных
сомножителей.
Пример:
3.4.2. Правила поглощения для элементарных конъюнкций и
дизъюнкций
Логическую сумму двух элементарных конъюнкций разных рангов, из которых одна является частью другой, можно заменить слагаемым, имеющим меньший ранг.
Пример:
.
Правило поглощения для элементарных дизъюнкций формулируется следующим образом: логическое произведение двух элементарных дизъюнкций разных рангов, одна из которых является частью другой, можно заменить сомножителем меньшего ранга.
Пример:
.
Правила склеивания и поглощения, как нетрудно заметить, являются следствием распределительных законов.
3.4.3. Правило развёртывания
Оно также является следствием распределительных законов и регламентирует действие, обратное склеиванию. Оно используется, когда нужно составить некоторое логическое выражение в виде совокупности конституент (от англ. constituent – составная часть чего-либо) единицы (КЕ) или конституент нуля (КН).
Конституента
единицы
(иногда употребляют минтерм)
– это
конъюнкция всех
высказываний, которые входят в неё в
прямом или инверсном виде лишь по одному
разу и обращающаяся в ноль при одном
наборе логических значений высказываний
и в единицу при всех остальных наборах.
Конституента
нуля (иногда
употребляют макстерм)
– это дизъюнкция
всех
высказываний, которые входят в неё в
прямом или инверсном виде лишь по одному
разу и обращающаяся в единицу при одном
наборе логических значений высказываний
и в ноль при всех остальных наборах.
Количество KE
и КН заданного числа высказываний
совпадает, как это следует из определения,
с числом различных наборов высказываний
и равно
.
Конституенты принято обозначать
какими-либо символами, например:
и
.
Единица или ноль в верхнем индексе
означает вид конституенты, т.е. КЕ это
или КН, нижний индекс означает ее номер,
совпадающий с номером набора.
Приведем примеры всех КЕ и КН для двух высказываний.
Таблица 7