30
Działania zdefiniowane w dwuelementowej algebrze Boole'a, zarótO podstawowe jak i złożone, nazywamy funkcjami logicznymi. Wymienione tożsamości (?) ? (© pozwalają upraszczać wyrażenia opisujące wieloargumento-
we funkcje logiczne, ułatwiając Ich analizę.
Przykład 1.19
Uprościć funkcję logiczną daną wyrażeniem
f(x,y,z) = xz + xyz + yz + Xyz.
Korzystając z tożsamości o numerach wypisanych między znakami równości, realizujemy następujący ciąg przekształceń
f(x,y,z) = (lj) = xz • xyz • yz + xyz =
@ © = (* + *)(x ♦ y + ®)(y + ź) + iyź =
(?) = [x(x+yt-ź) + ź(x+y+z}](y+ź)+ xyz =
(?) © = [«+^+*(x+x+y+*)] (y+z) + xyź =
®0 d) = [xy + z(1+y+z)](y+ź) ♦ xyź =
© © w z+xyy + xyź =@© © © = ź+xy7 =
Inną, oprócz wyrażeń, formą zapisu funkcji logicznej jest tablica,w której) wszystkim możliwym wartościom argumentów przyporządkowuje się odpowiednie wartości funkcji.
Przykład 1.20
Funkcję f = xylw + xzw + xw + y przedstawić w tablicy.
Tworząc tablice dla poszczególnych składników funkcji i sumując je logicznie, otrzymujemy tablicę jak na rys. 1.17.
Zadanie takie można wykonać znacznie szybciej, wpisując jedynki odpowiadające kolejnym składnikom do jednej tablicy 1 uzupełniając ją zerami.
1.3.2. Ważniejsze funkcje logiczne
jest wzorem
ii, " * ■'; ....... -
W dwuelementowej algebrze Boole'a zarówno zmienne, jak i ich funkcje przyjmują tylko dwie wartości, toteż liczba różnych funkcji logicznych o skończonej liczbie argumentów jest skończona. Można zatem zapytać - ile jest różnych funkcji logicznych n zmiennych?
liczba różnych ciągów zerojedynkowych o długości n, czyli liczba wariacji z powtórzeniami (tzw. próbek) n, spośród 2 elementów, wynosi 2a. Poszczególne funkcje różnią się położeniem zer i jedynek na 2a pozycjach, czyli są próbkami 2n spośród 2 elementów. Tak więc, liczba 1^ n-argumentowych funkcji logicznych dar
Na rys. 1.18 zilustrowano ten problem dla n = 2 i podano wartości 1^ dla n = 1:5.
*1*1 |
(i |
fi |
K, |
_ | ||
1 « |
0 |
t |
i |
i | ||
1 1 |
0 |
o |
1 |
i |
1 ( | |
i a |
0 |
0 |
i |
i |
I 3 i | |
1 \ |
0 |
1 |
i |
k |
( 5 5 3 ( |
S Wi H t 1 1 1 (
Rys. 1.18. Liczba n-argumentowych funkcji logicznych
i w* |
33 1S 5 o. |
ILOCZYN |
i i C |
i |
j |
i 95 |
i 1 |
i | |
■■ |
C* LU dl EU El | ||||||||
* » |
*1 |
x®y |
*»y |
x-y |
D |
< | |||
• 1 |
i |
« |
T |
i |
i |
t |
t |
1 |
1 |
• 1 |
i |
i |
i |
i |
i |
a |
1 |
• |
i |
t 1 |
i |
a |
i |
i |
i |
i |
0 |
1 |
t |
< t |
i |
i |
i |
a |
a |
i |
1 |
1 |
i i |
Rys. 1.19. Ważniejsze funkcje dwunrguo.ontov.o
nazwy
Analogicznie do trzech funkcji podstawowych, niektóre inne (głównie dwuargumentowe) otrzymały swoje symbole i nazwy. ".ńż/.lejsze z alca zostawione są na rys. 1.19. W podanej tam tabeli zami. czczono również