- •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 сомножителислагаемые 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