Основні тотожності
У даному розділі повторюються властивості і аксіоми, описані вище з додаванням ще декількох.
Зведена таблиця властивостей і аксіом, описаних вище:
|
|
1 комутативність |
|
|
2 асоціативність |
3.1
кон'юнкція щодо диз'юнкції |
3.2
диз'юнкція щодо кон'юнкції |
3 дистрибутивність |
|
|
4 комплементность додатковість (властивості заперечень) |
|
|
5 закони де Моргана |
|
|
6 закону поглинання |
|
|
7 Блейка-Порецкого |
|
|
8 Ідемпотентность |
|
|
9 інволютивних заперечення |
|
|
10 властивостей констант |
|
|
|
додаток
0 є 1 |
додаток
1 є 0 |
|
|
|
11 Склеювання |
Основні характеристики нечітких множин
Нехай M = [0,1] і A - нечітка множина з елементами з універсальної множини E і множиною приналежностей M.
Величина
mA(x)
називається висотою нечіткої
множини A. Нечітка множина A є нормальною,
якщо її висота дорівнює 1, тобто верхня
границя її функції приналежності
дорівнює 1 (
mA(x)=1).
При mA(x)<1
нечітка множина називається субнормальною.Нечітка множина є порожньою, якщо "xОE m A(x)=0. Непорожню субнормальну множину можна нормалізувати по формулі mA(x) :=
Нечітка множина є унімодальною, якщо mA(x)=1 лише для одного x з E.
Носієм нечіткої множини A є звичайна підмножина з властивістю mA(x)>0, тобто носій A = {x/mA(x)>0} " xОE.
Елементи xОE, для яких mA(x)=0,5 називаються точками переходу множини A.
Канонічні форми булевих функцій
У різноманітних алгебрах, в яких є поняття рівносильності формул та рівносильних перетворень, виникає така класична проблема: для будь-яких заданих формул F1 і F2 встановити - рівносильні вони чи ні, або чи існує ланцюг рівносильних перетворень, що переводять формулу F1 у формулу F2?
Найпоширеніший метод розв’язування цієї проблеми полягає в тому, що в класах рівносильних формул визначаються деякі стандартні представники, які дістали назву канонічної (або нормальної) форми. Відтак, замість пошуків у “лабіринті” рівносильних перетворень “шляху” від F1 до F2 ставлять задачу зведення за допомогою рівносильних перетворень обох формул F1 і F2 до канонічної форми. Якщо одержані канонічні форми збігаються, то формули F1 і F2 рівносильні, у противному разі - нерівносильні.
При означенні канонічної форми у будь-якій алгебрі повинні виконуватись принаймні три такі умови або вимоги. По-перше, означена канонічна форма повинна існувати у кожному з класів еквівалентності. По-друге, вона повинна бути єдиною з точністю до несуттєвих відмінностей (наприклад, порядку розташування її елементів). Нарешті, повинна існувати конструктивна процедура (алгоритм), що дозволяє звести довільну формулу F з деякого класу еквівалентності рівносильних між собою формул до відповідної канонічної форми K, тобто шляхом рівносильних перетворень отримати з формули F формулу K.
Одну з канонічних форм - досконалу диз’юнктивну нормальну форму (ДДНФ) - було означено в розділі 5. Там же було відзначено, що кожній не рівній тотожно 0 булевій функції (а тим самим, і кожному класу відповідних рівносильних формул) відповідає єдина ДДНФ. Отже, перші дві умови канонічної форми для ДДНФ виконуються. Алгоритм, що міститься у доведенні наступної теореми, забезпечує і третю умову.
Теорема 6.4. Будь-яка булева формула F за допомогою певних рівносильних перетворень може бути зведена до досконалої диз’юнктивної нормальної форми.
Доведення. Доведення теореми проведемо конструктивно. Сформулюємо набір правил або алгоритм, застосовуючи який довільна булева формула перетворюється у відповідну їй ДДНФ. Головну роль у цьому алгоритмі відіграватимуть основні тотожності алгебри логіки (6.3) і правило заміни одних підформул на рівносильні їм інші підформули.
Формулюючи послідовність загальних правил, ілюструватимемо їхнє застосування на прикладі булевої формули
F = ((
)(
(AC)))
.
