Построение СКНФ и СДНФ по таблице истинности — энциклопедический справочник и словарь для студента от А до Я
- СКНФ
- СДНФ
Нормальной форме логической формулы не свойственна эквивалентность, отрицание формул неэлементарного типа и знаки импликации.
Выделяют такие виды формы нормального типа:
- КНФ (конъюнктивная нормальная форма), где подразумевается конъюнкция того или иного количества дизъюнкций, как пример, ;
- ДНФ (дизъюнктивная нормальная форма), где осуществляется дизъюнкция конъюнкций, как пример, .
СКНФ
Совершенная КНФ является разновидностью конъюнктивной нормальной формы, удовлетворяющей такие условия:
- отсутствие одинаковых элементарных дизъюнкций;
- дизъюнкции не содержат одинаковые переменные;
- все дизъюнкции содержат каждую переменную из входящих в конъюнктивную НФ такого типа.
Построение СКНФ согласно таблице истинности
Если функция равна нулю, то в случае каждого набора записывают сумму, причем с отрицанием берутся те переменные, которые равны единице.
СДНФ
Совершенная ДНФ является разновидностью дизъюнктивной нормальной формы, удовлетворяющей следующие условия:
- отсутствие одинаковых элементарных конъюнкций;
- конъюнкции не свойственно обладать одинаковыми переменными;
в случае любой конъюнкции элементарного типа имеет место быть переменная, входящая в такую нормальную дизъюнктивную форму. При этом в одинаковом порядке.
Все формулы булевого типа, которые не относятся к тождественно ложным, могут быть представлены в совершенной разновидности ДНФ, при этом в единственном возможном варианте.
Построение СДНФ согласно таблице истинности
Если функция соответствует единице, то в случае каждого набора записывается произведение, причем с отрицанием берутся те переменные, которые равны нулю.
Нахождение СКНФ и СДНФ: примеры
Пример
Согласно таблице истинности записать логическую функцию:
Рисунок 1.
Решение:
Прибегнем к правилу построения совершенной ДНФ
Рисунок 2.
Получаем такую СДНФ
Задействовав правило её построения:
Рисунок 3.
Получаем СКНФ:
Пример
Представить функцию как СДНФ и СКНФ, при том, что она задаётся таблицей истинности.
Рисунок 4.
РешениеДля начала нужно записать логическую функцию в СДНФ. Чтобы упростить решение, добавляем к таблице столбец. Прибегнув к правилу составления СДНФ, вводим знак отрицания для переменных с нулевым значением. Инвертирование нулевых значений переменных имеет большое значение, поскольку без этого значения конъюнкций будут преобразованы в нули ключевой функции.
Рисунок 5.
Вычисленные конъюнкции из вспомогательного столбца необходимо объединить знаком дизъюнкции и получим необходимую логическую функцию, имеющую вид совершенной конъюнктивной формы нормального типа:
Запишем логическую функцию в СКНФ.
Прибегнув к правилу, по которому составляется СКНФ, нужно помнить о введения знака отрицания для переменных с единицей. Инвертирование единичных значений имеет большое значение, поскольку без этого значения дизъюнкций будут преобразованы в единицы ключевой функции.
Рисунок 6.
Вычисленные дизъюнкции из вспомогательного столбца необходимо объединить знаком конъюнкции, так как таким образом и можно получить необходимую логическую функцию, имеющую вид совершенной нормальной формы конъюнктивного типа.
sciterm.ru
  Примеры приведения формул к СДНФ и СКНФ
 Пример 1. Следующую формулу привести к СДНФ, предварительно приведя ее равносильными преобразованиями к ДНФ:
$$A \equiv a ( bc \rightarrow ab) .$$
 \(\equiv a \bar{b} \vee a \bar{c} \vee ab \equiv ДНФ A\). $$A \equiv ДНФ A \equiv a\bar{b } ( c \vee \bar{c}) \vee a\bar{c} ( b \vee \bar{b}) \vee ab ( c \vee \bar{c})\equiv$$ $$\equiv a\bar{b} c \vee a \bar{b} \bar{c} \vee ab\bar{c} \vee a \bar{b} \bar{c} \vee abc \vee ab\bar{c} \equiv$$ $$\equiv a\bar{b} c \vee a \bar{b} \bar{c} \vee ab\bar{c} \vee \vee abc \equiv СДНФ A.$$
 Ответ. \(СДНФ A \equiv a\bar{b} c \vee a \bar{b} \bar{c} \vee ab\bar{c} \vee \vee abc .\)
 Пример 2. Для формулы из примера 1 найти СДНФ путем составления таблицы истинности.
 Решение. Составим таблицу истинности для формулы \(A \equiv a ( bc \rightarrow ab).\)
\(a\) | \(b\) | \(c\) | \(bc\) | \(ab\) | \(bc\rightarrow ab\) | \(A\) |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
 Ответ. Тогда \(СДНФ A \equiv abc \vee ab \bar{c} \vee a\bar{b}c \vee a\bar{b}\bar{c}.\)
 Пример 3. Для формулы из примера 1 найти СКНФ путем равносильных преобразований, предварительно приведя ее к КНФ.
 Решение. Из примера 1: \(A \equiv a\bar{b} \vee a \bar{c} \vee ab.\) Далее \(A \equiv a ( \bar{b} \vee \bar{c} \vee b) \equiv a \wedge 1\equiv a\equiv КНФ A.\)
$$A \equiv КНФ A \equiv a \vee ( b \wedge \bar{b}) \equiv ( a \vee b) \wedge ( a \vee \bar{b}) \equiv$$
$$\equiv (( a \vee b) \vee c \wedge \bar{c}) \wedge (( a \vee \bar{b}) \vee c \wedge \bar{c}) \equiv$$ $$\equiv ( a \vee b \vee c) \wedge(a \vee b \vee \bar{c}) \wedge ( a \vee \bar{b} \vee c) \wedge ( a \vee \bar{b} \vee \bar{c}) \equiv СКНФ A.$$
 Ответ. \(СКНФ A \equiv ( a \vee b \vee c) \wedge(a \vee b \vee \bar{c}) \wedge ( a \vee \bar{b} \vee c) \wedge ( a \vee \bar{b} \vee \bar{c}).\)
 Пример 4. Для формулы из примера 1 найти СКНФ, записав предварительно СДНФ ее отрицания, а потом воспользовавшись формулой двойственности.
 Решение. СКНФ $$\bar{A} \equiv \overline{СДНФ \bar{A}} \equiv \overline{\bar{a}bc \vee \bar{a}b\bar{c} \vee \bar{a}\bar{b}c \vee \bar{a}\bar{b}\bar{c}} \equiv$$ $$\equiv ( a \vee \bar{b} \vee \bar{c} ) \wedge ( a \vee \bar{b} \vee c) \wedge ( a \vee b \vee \bar{c}) \wedge ( a \vee b \vee c) .$$
 Ответ. СКНФ \(A \equiv ( a \vee \bar{b} \vee \bar{c} ) \wedge ( a \vee \bar{b} \vee c) \wedge ( a \vee b \vee \bar{c}) \wedge ( a \vee b \vee c) .\)
2012-11-05 • Просмотров [ 16681 ]
primat.org
Калькулятор логических функций | Обучалки
СКАЧАТЬ ПРОГРАММУ | Размер |
---|---|
LogicCalc.exe (13010) | 526 кб |
Программа предназначена для получения таблиц истинности логических функций с числом переменных от одной до пяти. Логической (булевой) функцией n переменных y = f(x1, x2, …, xn) называется такая функция, у которой все переменные и сама функция могут принимать только два значения: 0 и 1.
Переменные, которые могут принимать только два значения 0 и 1 называются логическими переменными (или просто переменными). Заметим, что логическая переменная х может подразумевать под числом 0 некоторое высказывание, которое ложно, и под числом 1 высказывание, которое истинно.
Из определения логической функции следует, что функция n переменных – это отображение Bn в B, которое можно задать непосредственно таблицей, называемой таблицей истинности данной функции.
Основные функции логики — это функции двух переменных z = f(x,y).
Число этих функций равно 24 = 16. Перенумеруем и расположим их в естественном порядке.
Рассмотрим более подробно эти функции. Две из них f0 = 0 и f15 = 1 являются константами. Функции f3, f5, f10 и f12 являются по существу функциями одной переменной.
Наиболее важные функции двух переменных имеют специальные названия и обозначения.
1) f1 — конъюнкция (функция И)
Заметим, что конъюнкция – это фактически обычное умножение (нулей и единиц). Эту функцию обозначают x&y;
2) f7 — дизъюнкция (функция или). Обозначается V.
3) f13 — импликация (следование). Обозначается ->
Это очень важная функция, особенно в логике. Ее можно рассматривать следующим образом: если х = 0 (т. е. х “ложно”), то из этого факта можно вывести и “ложь”, и “истину” (и это будет правильно), если у = 1 (т. е. у “истинно”), то истина выводится и из “лжи” и из “истины”, и это тоже правильно. Только вывод “из истины ложь” является неверным. Заметим, что любая теорема всегда фактически содержит эту логическую функцию;
4) f6 — сложение по модулю 2. Обозначается знаком “+” или знаком “+” в кружке.
5) f9 — эквивалентность или подобие. Эта f9 = 1 тогда и только тогда, когда х = у. Обозначается х ~ у.
6) f14 — штрих Шеффера. Иногда эту функцию называют “не и” (так как она равна отрицанию конъюнкции). Обозначается x|y.
7) f8 — стрелка Пирса (иногда эту функцию называют штрих Лукасевича).
Три оставшиеся функции, (f2 , f4
Заметим, что часто в логике рассматриваются функции от функций, т.е. суперпозиции перечисленных выше функций. При этом последовательность действий указывается (как обычно) скобками.
obychalki.ru