Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Определение булевой функции

542 байта добавлено, 20:41, 18 января 2016
м
Нет описания правки
{{Определение
|definition=
'''Бу́лева фу́нкция''' (или '''логи́ческая функция''', или '''функция а́лгебры ло́гики''', англ. ''Boolean function'') от <tex>n</tex> переменных — отображение <tex>B^n</tex> → <tex>\rightarrow B</tex>, где <tex>B = \{0, 1\}</tex> — булево множество.}} Элементы булева множества <tex>1 </tex> и <tex>0 </tex> обычно интерпретируют как логические значения «истинно» и «ложно», хотя в общем случае они рассматриваются как формальные символы, не несущие определенного смысла. Элементы декартова произведения <tex>B^n</tex> называют ''булевыми векторами''. Множество всех булевых функций от любого числа переменных часто обозначается <tex>P_2</tex>, а от ''n'' переменных — <tex>P_2(n)</tex>. Булевы функции названы так по фамилии математика Джорджа Буля.
== Основные сведения ==
{{Определение
|definition=
'''А́рность''' (англ. ''arity'') функции — количество ее аргументов.}} Каждая булева функция арности ''<tex>n'' </tex> полностью определяется заданием своих значений на своей области определения, то есть на всех булевых векторах длины ''<tex>n''</tex>. Число таких векторов равно <tex>2^n</tex>. Поскольку на каждом векторе булева функция может принимать значение либо <tex>0</tex>, либо <tex>1</tex>, то количество всех ''n''-арных булевых функций равно <tex>{2^2}^n</tex>. То, что каждая булева функция задаётся конечным массивом данных, позволяет представлять их в виде таблиц. Такие таблицы носят название таблиц истинности и в общем случае имеют вид:
<center>
|}
</center>
Практически все булевы функции малых арностей (<tex>0, 1, 2 </tex> и <tex>3</tex>) сложились исторически и имеют конкретные имена. Если значение функции не зависит от одной из переменных (то есть строго говоря для любых двух булевых векторов, отличающихся лишь в значении этой переменной, значение функции на них совпадает), то эта переменная называется ''фиктивной''(англ. ''dummy variable'').
=== Нульарные функции ===
При <tex>n = 0</tex> количество булевых функций равно <tex>{2^2}^0 = 2^1 = 2</tex>, первая из них тождественно равна <tex>0</tex>, а вторая <tex>1</tex>. Их называют булевыми константами — тождественный нуль и тождественная единица.
=== Унарные функции ===
{{Определение
|definition=
Если выбрать некоторый набор [[Определение булевой функции|булевых функций]] <tex>A</tex>, то с использованием выбранных функций можно записать некоторые другие булевы функции. Такая запись булевой функции называется '''формулой'''(англ. ''formula'').}}
Например, если <tex>A = \left\{\land,\neg\right\}</tex>, то функция <tex>a \lor b</tex> представляется в виде <tex>\neg(\neg a \land \neg b)</tex>
{{Определение
|definition=
Две булевы функции '''тождественны''' (англ. ''identical'') друг другу, если на любых одинаковых наборах аргументов они принимают равные значения.}}
Тождественность функций f и g можно записать, например, так:<br />
<tex>f(x_1, x_2, \dots, x_n)=g(x_1, x_2, \dots, x_n)</tex>
{{Определение
|definition=
Функция <tex>g(x_1,x_2,\dots,x_n)</tex> называется '''двойственной''' (англ. ''duality'') функции <tex>f(x_1,x_2,\dots,x_n)</tex>, если <tex>f(\overline{x_1},\overline{x_2},\dots,\overline{x_n})=\overline{g(x_1,x_2,\dots,x_n)}</tex>.}}Легко показать, что в этом равенстве <tex>f </tex> и <tex>g </tex> можно поменять местами, то есть функции <tex>f </tex> и <tex>g </tex> двойственны друг другу. Из простейших функций двойственны друг другу константы <tex>0 </tex> и <tex>1</tex>, а из законов де Моргана следует двойственность конъюнкции и дизъюнкции. Тождественная функция, как и функция отрицания, двойственна сама себе.
Если в булевом тождестве заменить каждую функцию на двойственную ей, снова получится верное тождество. В приведённых выше формулах легко найти двойственные друг другу пары.
{{main|Реализация булевой функции схемой из функциональных элементов}}
 == Литература См. также ==* [[Специальные формы КНФ]]* [[Сокращенная и минимальная ДНФ]]* [[Пороговая функция]]* [[Cумматор]]  == Источники информации ==
* ''Гаврилов Г. П., Сапоженко А. А.'' Сборник задач по дискретной математике. — М.: Наука, 1969.
* ''Кузнецов О. П., Адельсон-Вельский Г. М.'' Дискретная математика для инженера. — М.: «Энергия», 1980. — 344 с.
* [http://ru.wikipedia.org/wiki/Булева_функция Булева функция — Википедия]
* http://psi-logic.narod.ru/bool/bool.htm
[[Категория: Дискретная математика и алгоритмы]]
[[Категория: Булевы функции ]]
11
правок

Навигация