Викиконспекты:Текущие события — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
Строка 6: Строка 6:
  
 
По теореме Поста, чтобы система булевых функций была полной, надо, чтобы в ней существовали:
 
По теореме Поста, чтобы система булевых функций была полной, надо, чтобы в ней существовали:
<math>
+
   
  \begin
+
  1.Хотя бы одна функция, не сохраняющая 0.
  \item Хотя бы одна функция, не сохраняющая 0.
+
  2.Хотя бы одна функция, не сохраняющая 1.
  \item Хотя бы одна функция, не сохраняющая 1.
+
  3.Хотя бы одна нелинейная функция.
  \item Хотя бы одна нелинейная функция.
+
  4.Хотя бы одна немонотонная функция.
  \item Хотя бы одна немонотонная функция.
+
  5.Хотя бы одна несамодвойственная функция.
  \item Хотя бы одна несамодвойственная функция.
 
\end
 
</math>
 
  
 
Этому требованию отвечает система функций <math>\bigl\langle \wedge, \oplus, 1 \bigr\rangle</math>. На её основе и строятся полиномы Жегалкина.
 
Этому требованию отвечает система функций <math>\bigl\langle \wedge, \oplus, 1 \bigr\rangle</math>. На её основе и строятся полиномы Жегалкина.

Версия 02:17, 11 октября 2010

Полином Жегалкина — полином с коэффициентами вида 0 и 1, где в качестве произведения берется конъюнкция, а в качестве сложения исключающее или. Полином был предложен в 1927 году И. И. Жегалкиным в качестве удобного средства для представляения функций булевой логики. Полином Жегалкина имеет следующий вид:


[math]P = a_{0} \oplus a_{1} x_{1} \oplus a_{2} x_{2} \oplus ... \oplus a_{n} x_{n} \oplus a_{n+1} x_{1} x_{2} \oplus ... \oplus a_{n + C _{n}^2} x_{n-1} x_{n} \oplus ... \oplus a_{2^n-1} x_{1} x_{2} .. x_{n} [/math]

Предпосылки

По теореме Поста, чтобы система булевых функций была полной, надо, чтобы в ней существовали:

1.Хотя бы одна функция, не сохраняющая 0.
2.Хотя бы одна функция, не сохраняющая 1.
3.Хотя бы одна нелинейная функция.
4.Хотя бы одна немонотонная функция.
5.Хотя бы одна несамодвойственная функция.

Этому требованию отвечает система функций [math]\bigl\langle \wedge, \oplus, 1 \bigr\rangle[/math]. На её основе и строятся полиномы Жегалкина.

Cуществование и единственность представления (теорема Жегалкина)

По теореме Жегалкина каждая булева функция единственным образом представляется в виде полинома Жегалкина. Теорема доказывается следующим образом. Заметим, что различных булевых функций от n переменных 2^{2^n} штук. При этом конъюнкций вида x_{i_1}\ldots x_{i_k} существует ровно 2n, так как из n возможных сомножителей каждый или входит в конъюнкцию, или нет. В полиноме у каждой такой конъюнкции стоит 0 или 1, то есть существует 2^{2^n} различных полиномов Жегалкина от n переменных. Теперь достаточно лишь доказать, что различные полиномы реализуют различные функции. Предположим противное. Тогда приравняв два различных полинома и перенеся один из них в другую часть равенства, получим полином, тождественно равный нулю и имеющий ненулевые коэффициенты. Тогда рассмотрим слагаемое с единичным коэффициентом наименьшей длины, то есть с наименьшим числом переменных, входящих в него (любой один, если таких несколько). Подставив единицы на места этих переменных, и нули на места остальных, получим, что на этом наборе только одно это слагаемое принимает единичное значение, то есть нулевая функция на одном из наборов принимает значение 1. Противоречие. Значит, каждая булева функция реализуется полиномом Жегалкина единственным образом.