- •Задания для самостоятельной работы к разд.4.1.1
- •4.1.2 Булева алгебра. Эквивалентные преобразования формул. Двойственные и самодвойственные функции. Алгебра жегалкина
- •Задания для самостоятельной работы к разд.4.1.2
- •4.1.3. Специальные виды формул Разложение функции по переменным. Представление логических функций бинарным графом
- •Совершенная дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы
- •Совершенная полиномиальная нормальная форма. Полином Жегалкина. Линейные функции
- •Задания для самостоятельной работы к разд. 4.1.3
- •4.1.4 Минимизация булевых функций
- •1 Этап. Получение сокращенной днф.
- •Метод Квайна
- •2 Этап. Получение минимальной (или одной из тупиковых) днф.
- •Метод Блейка-Порецкого
- •Задания для самостоятельной работы к разд. 4.1.4
- •4.2. Функционально-полные системы логических функций.
- •4.2.1. Установление функциональной полноты системы логических функций путем ее сведения к заведомо полной системе
- •4.2.2. Замкнутые классы. Монотонные функции. Критерий функциональной полноты
- •Задания для самостоятельной работы к разд. 4.2
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
Метод Квайна
Метод Квайна основан на применении двух соотношений.
а) соотношение
склеивания:
;
б) соотношение
поглощения:
.
1 Этап. Получение сокращенной днф.
Рассмотрим
некоторый импликант функции
,
являющийся конъюнкцией. Для удобства
будем считать, что в него входят первые
переменных, т.е., импликант имеет вид
.
На
всех наборах
(при различных
)
импликант
равен 1. Поэтому, функция
на этих наборах также обращается в 1, и
в ее СДНФ присутствуют всевозможные
конъюнкции вида
.
Осуществив
склеивания по переменной
,
,
из
них можно получить всевозможные
конъюнкции вида
.
Затем, произведя склеивания по переменной
,
придем к всевозможным конъюнкциям
и т.д., пока не получим
.
Таким
образом, всякий импликант, имеющий вид
конъюнкции, можно получить из конъюнкций
СДНФ последовательным применением
операции склеивания. Легко видеть, что
верно и обратное: всякая конъюнкция,
полученная таким образом, является
импликантом
.
Отсюда можно сделать вывод, что все импликанты, имеющие вид конъюнкций, и только они, могут быть образованы в результате последовательного склеивания конъюнкций из СДНФ.
Пример 4.1. Пусть функция задана в СДНФ
.
Получим
все простые импликанты функции
.
Для этого необходимо произвести все
возможные склеивания сначала конституент,
а затем всех производных конъюнкций
более низкого ранга и выполнить все
возможные поглощения. Этот процесс
иллюстрирует табл. 4.8. Таблица состоит
из трех колонок, которые заполняются
последовательно. В колонке 1 помещены
конституенты единицы. Каждая конституента
помечена номером (1-7). В колонке 2 содержатся
конъюнкции ранга 3 (номера 8-13), полученные
в результате проведения всех возможных
склеиваний конституент. Если
и
конституенты склеились, используется
запись
,
где
– результат склеивания. Конституенты,
поглощаемые конъюнкциями колонки 2,
помечаются значком
.
В колонке 3 находятся конъюнкции ранга
2, полученные путем проведения всех
возможных склеиваний конъюнкций из
колонки 2. Поглощаемые ими конъюнкции
из колонки 2 отмечаются значком
.
Конъюнкции из колонки 3 не склеиваютя.
Конституенты и конъюнкции более низкого
ранга, не участвовавшие в склеивании
(не отмеченные значком
),
являются простыми импликантами,
образующими сокращенную ДНФ функции
Таблица 4.8
1 |
2 |
3 |
|||||
1) |
|
|
8) |
|
|
15) |
|
2) |
|
|
9) |
|
|
16) |
|
3) |
|
|
10) |
|
|
|
|
4) |
|
|
11) |
|
|
|
|
5) |
|
|
12) |
|
|
|
|
6) |
|
|
13) |
|
|
|
|
7) |
|
|
14) |
|
|
|
|
