184
3.4.3. Minimalizacja funkcji słabo określonych
W wielu praktycznych zagadnieniach występują funkcje wielu zmiennych, określone jedynie dla niewielkiej liczby zespołów wartości zmiennych. Uwzględnianie wszystkich zespołów wartości zmiennych dla których funkcja jest nieokreślona (zbiór F ), niezbędne w metodzie Quine’a-McCluskey’a, powoduje, że w tych przypadkach metoda ta staje się mało efektywna. Wyznacza się bowiem wiele prostych implikantów (prostych implicentów), które nie pokrywają żadnych jedynek (żadnych zer) funkcji.
Definicja 3. 17
Funkcja przełączająca n zmiennych f(x^,X2.....xn) jest słabo
określona, gdy spełniony jest warunek
|F!u F°| < |f""'” |, (3.67)
gdzie |F| oznacza liczbę elementów zbioru F.
Warunek (3.67) jest równoważny poniższemu:
|Dn| < £ 2n = 2n~1. (3.68)
przy czym Dn oznacza dz i edz i nę funkcj i f (por. wyrażeń i e (3.2)).
A zatem, o funkcji słabo określonej mówi się w przypadku, gdy liczba jej "kresek" (nieokreśloności) jest większa niż sumaryczna liczba jej zer i jedynek.
Przedmiotem rozważali będzie tu minimalizacja normalnej postaci sumy (NPS) funkcji. W tym celu najpierw należy znaleźć wszystkie proste implikanty funkcji. W przedstawionych dotychczas metodach minimalizacji, poszukiwanie prostych implikantów wymaga rozważenia wszystkich jedynek i “kresek" funkcji. Jednakże, z punktu widzenia złożoności obliczeniowej, w przypadku funkcji słabo określonych dużo korzystniejszy jest algorytm uzyskiwania prostych implikantów na podstawie zer i jedynek funkcji. Algorytm wyjaśniony będzie na poniższym przykładzie.
Przykład 3.17 [11]
Rozpatrywana jest funkcja pięciu zmiennych f(Xj,x2>x3.X4>x5),
określona następująco:
F1 = |3, 12. 13. 16.25.29j. F° = -|l, 10,21,281 (3.63)
Binarne zbiory 5* i 5® odpowiadające F* i F*^ są zatem następujące:
X1X2X3X4X5 ^ 0 0 0 1 1 0 110 0 < 0 110 1?-1 0 0 0 0 110 0 1 1110 1
5° =
X1X2X3X4X5
OOOOl'
1 01010?
10 10 1
1110 0 b
(3.70)
Poszukiwania prostych implikantów tej funkcji dokonuje się z pomocą tzw. tablicy niezgodności przedstawionej na rys. 3.25.
Rys. 3.25. Tablica niezgodności do przykładu 3.17