84391 (675846), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Где символ * означает "может быть".
Доопределим *=0
Доопределим *=1
Если доопределять *=0 или *=1 то получим минимальный вариант:
Пример показывает, что доопределение функции существенно влияет на конечный результат минимизации. При доопределении можно руководствоваться правилом: МДНФ не полностью определенных функций получается как дизъюнкция наиболее коротких по числу букв импликант функции
на всех наборах и функциях, которые в совокупности покрывают все импликативные СНФ, и
на всех наборах, где функция не определена.
Пример: найти минимальную форму для
Составим таблицу истинности:
0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 0 | 1 | * |
0 | 0 | 1 | 0 | * |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | * |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | * |
1 | 0 | 0 | 0 | * |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | * |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 | * |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | * |
1) доопрделим *=1 и получим минимальный вид функции
Доопрделим *=0
Оптимальное доопрделение функций соответствующее минимальному покрытию может быть найдено по методу Квайна.
В результате получится минимальный вид функции вида: ее таблица единичных значений тогда будет:
Временные булевы функции. (1.7)
Определение: Временная булева функция – логическая функция вида , принимающая значение единицы при
, где s – дискретное целочисленное значение, называемое автоматическим временем.
Утверждение: число различных временных булевых функций равно .
Доказательство: если функция времени принимает n значений и на каждом интервале времени t соответствует
единичных наборов, то всего получится
наборов, значит число временных булевых функций равно
.
Любая временная булева функция может быть представлена в виде
Где - конъюнктивный или дизъюнктивный терм, а
равно 0 или 1 в зависимости от времени t. Форма представления временных булевых функций позволяет применить все метды минимизации.
Пример:
Временные булевы функции применяются для описания работы схем с памятью.
Определение: Производной первого порядка от булевой функции по переменной
называется выражение:
Где первая - единичная остаточная функция, а вторая- нулевая остаточная функция.
Пример:
производная первого порядка по переменной определяет условие, при котором эта функция изменяет свое значение при перемене значения
с 0 на 1.
Для данной функции получим схему:
Смешанные производные k-го порядка.
Определение: смешанной производной k-го порядка называется выражение вида:
При этом порядок фиксированной переменной не имеет значения. Производная k-го порядка определяет условия, при которых эта функция изменяет свое значение при одновременном изменении значений
.
Согласно Бохману, производная k-го порядка вычисляется по формуле:
Пример: определить условия переключения выходного канала функции
при переключении каждого канала, первого и второго канала, всех каналов одновременно.
Понятие производной от булевых функций используется для синтеза логических схем, а также в теории надежности.
Приложение алгебры логики. (1.8)
1) Для решения логических задач, - суть в том, что имея конкретные условия логической задачи стараются записать их в виде ФАЛ, которые затем минимизируют. Простейший вид формуды, как правило, приводят к ответу на задачу.
Задача:
По подозрению в преступлению задержаны: Браун, Джон и Смит. Один – старик, другой – чиновник, третий – мошенник). Все они дали показания, причем: старик всегда говорил правду, мошенник всегда лгал, а чиновник иногда лгал, а иногда говорил правду.
Показания: Браун – Я совершил это, Джон не виноват.
Джон – Браун не виноват, это сделал Смит.
Смит – я не виноват, виновен Браун.
На основании этого условия определить, кто из них совершил преступление, и кто старик, кто мошенник и кто чиновник.
Обозначим буквами: Б- виноват Браун
Д – виноват Джон
С – виноват Смит
Тогда показания запишутся в виде:
Запишем ее таблицу истинности и вычеркнем некоторые не подходящие наборы (2 преступника одновременно и.т.д.)
Б | Д | С | L | ||||
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
3 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
8 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Значит Браун – чиновник, Джон – старик, Смит – мошенник, он же преступник.
2) Среди технических средств автоматизации (релейно-контактные системы).
Значительное место занимают РКС, используемые в вычислительной технике. РКС – переключательные схемы. В 1910 г. физик Эрнфест указал на возможность применения алгебры логики при исследовании РКС. Его идея заключается в том, что каждой схеме можно сопоставить ФАЛ и наоборот. Это позволяет выявить возможности схемы, изучая соответствующую формулу, а упрощение схемы свести к упрощению ФАЛ – анализ переключательной схемы.