Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции.

Данное аналитическое представление называется дизъюнктивной совершенной нормальной формой (ДСНФ).

Рассмотрим примеры ДСНФ.

X Y F   F = X0Y1Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ruX1Y0Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ruX1Y1= Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru  

Основываясь на следствии из теоремы 1, в дснф можно вместо дизъюнкции использовать сумму по модулю два.

В результате получается формула, называемая полиномиальная совершенная нормальная форма (ПСНФ).

X Y F   F = Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru  

Конъюнктивная совершенная нормальная форма.

Введем в рассмотрение характеристическую функцию нуля Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru (Xn-1,…Xi,…X1,X0), которая равна 0 на наборе значений переменных (Xn-1,…Xi,…X1,X0), обозначенном a и равна 1 на всех остальных наборах.

Теперь докажем следующую теорему.

Теорема 2.

Любая бф не равная константе 1 может быть представлена в виде

F(Xn-1, … Xi, … X1,X0) = Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru 1& Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru 2& Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru i = Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru i,

где M0 - множество всех номеров наборов значений переменных, на которых F(Xn-1,…Xi,…X1,X0) равна 0.

Доказательство:

Возьмем произвольный набор с номером a.

Пусть на этом наборе имеет место F(Xn-1,…X1,X0) = 1. Тогда правая часть равенства будет иметь вид 1&1&…&1=1, так как ни одна характеристическая функция не равна 0.

Следовательно, левая и правая части равны.

Если же на этом наборе F = 0, то правая часть будет иметь вид 1&1&…&0&…&1= 0, так как найдется одна Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru , принимающая значение 0.

В результате мы получаем, что левая и правая части равны.

Рассмотрим метод получения характеристических функций нуля.

Xb =1 только в том случае, если значение Х равно значению b. Дизъюнкция степеней булевых переменных Xn-1,…Xi,…X1,X0 равна 0, если для всех Х значения степеней не равны значениям переменных. Отсюда вытекает правило получения характеристических функций нуля:

Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru для набора значений переменных (bn-1…b1 b0) может быть представлена как дизъюнкция степеней переменных Xn-1,…X1,X0 со значениями степеней соответственно (1-bn-1) … (1-b1)(1-b0).

Рассмотрим пример.

Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru 2(X,Y,Z,W)=F0010(X,Y,Z,W)= X1-0 Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ruY1-0 Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ruZ1-1 Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ruW1-0= X1 Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ruY1 Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ruZ0 Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ruW1= Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru

Зная как получать характеристические функции нуля, можно сформулировать еще один способ получения выражений в алгебре Буля для таблично заданных бф не равных константе «1»:

Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 0, выписываем характеристические функции нуля и объединяем их знаками конъюнкции.

Такое аналитическое представление называется конъюнктивной совершенной нормальной формой (КСНФ).

Таким образом, можно сделать следующий вывод:

FМ1= ДСНФ = Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru М0= КСНФ.

Действительно, основываясь на правилах булевой алгебры можно получить:

Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru

Решение о том, каким аналитическим представлением (ДСНФ или КСНФ) описывать булеву функцию принимается исходя из того, каких наборов меньше. Если М1 меньше, чем М0, то функцию лучше описывать с помощью ДСНФ, а если М0 меньше, чем М1, то с помощью КСНФ.

Рассмотрим пример КСНФ.

X Y F   F = (X1-0 Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru Y1-1)& (X1-1 Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru Y1-0)&( X1-1 Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru Y1-1)= = Для всех наборов значений переменных, на которых бф равна 1, выписываем характеристические функции единицы и объединяем их знаками дизъюнкции. - student2.ru  

МИНИМИЗАЦИЯ БФ.

Наши рекомендации