Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

lec04

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
23.06.2023
Размер:
1.23 Mб
Скачать

Часть 3.

Интервалы булевой функции и покрытия.

Носитель элементарной конъюнкции K ранга r называется

интервалом NK ранга r.

Интервал NK ранга r содержит n-r векторов (вершин в Bn). | NK |= 2n-r. Т.е. все те вектора на r местах на которых сомножители в элементарной конъюнкции будут равны 1.

K = σ1

σ2

σ

 

 

 

1

2

 

N = … ,

 

 

, …

 

 

 

1

 

, …

K

1

 

 

 

 

12

Пример. 4.4. БФ f (x1,x2).

а) Найти носитель для конъюнкта K = 1 2

n=2, r=2.

x1 = 1, x2 = 0.

NK = { (1,0) }. |NK|=2n-r=22-2=1.

б) если взять f (x1,x2,x3) для той же K.

n=3, r=2.

При x1 = 1, x2 = 0: x3 - любое.

NK = { (1,0,0); (1,0,1)}. |NK|=23-2=2.

в) если взять f (x1, x2). K = 1.

при x1 = 0: x2 – любое, т.е. (x2 = 0 или x2 = 1).

NK = { (0,0); (0,1) }. |NK|=22-1 =2.

Что образует NK в B3 ?

13

Утверждение 4.1. Для n переменных (x1,x2, … xi, … xn) интервал для конъюнкции K ранга r - грань в Bn, размерность которой равна:

n – r, (количество вершин в интервале).

Совокупность интервалов N1, N2, … Ni, … NS образует покрытие для функции , если выполняется условие:

Nf = N1 N2 Ni NS

в частности отсюда вытекает, что целиком содержится Ni Nf.

Интервал Ni называется допустимым, если Ni Nf.

14

Теорема о покрытии БФ интервалами конъюнктов.

Теорема 4.1.

Если D = K1 K2 KS есть некоторая ДНФ для булевой функции, то соответствующие интервалы для конъюнктов

1, 2 , … ,

образуют покрытие для функции .

Доказательство.

Следует из определения покрытия.

15

Из теоремы 4.1 следует:

Утверждение 4.2.

Nf g = Nf Ng

т.е. фактически наблюдаем связь между операциями над носителями с операциями для функций.

Пусть Вn – вершина булева куба, Вn в точке, где

g( ) = 1 ( ) = 1 или g( ) = 1 Nf или Ng

Nf Ng. Показано, что левая часть лежит в правой

Nf g Nf Ng

Аналогично справа налево показывается и обратное включение:

Nf Ng Nf g Nf g = Nf Ng

16

Часть 4.

Максимальные интервалы и сокращённая ДНФ.

Рассмотрим (x1,x2, … xn) представленную суммой ДНФ. Минимизируем ее ранг. Имеет смысл рассматривать покрытие

Nf = 1 2

которое будет соответствовать

Dmin = 1 2

Для булевой функции интервал NK называется максимальным, если:

NK Nf ; NK': NK NK' Nf

(т.е. другого допустимого интервала целиком содержащего в себе исходный).

Логическая сумма всех конъюнкций, отвечающей максимальным интервалам NK для функции называется сокращенной ДНФ - DC.

18

Теорема о равенстве БФ ее сокращенной ДНФ.

Теорема 4.2.

Имеет место = DC.

Доказательство.

Совокупность всех интервалов покрывает ДНФ, что очевидно.

19

Пример 4.5а.

= (1011 1101); n = 3.

Найти сокращенную ДНФ. DC = ?

Решение геометрическое.

Находим max интервалы.

Nf = I1 I3 I5 I2 I4 I6

n = 3, |NK|=2(=2n-r). n – r = 1. r = 2.

DC = 1 2 1 3 2 3 1 2 1 3 2 3

DC – СокрДНФ, т.к. Ii грани, содержащей интервал Ii и общей для других вершин (например, интервал (ребро) I1 = 101100 K1 = 1 2).