Функцияларды формулалармен іске асыру
Көптеген логикалық функциялар болсын. F-тен жоғары формула ұғымы индуктивті түрде анықталады:
1. F-тен әр айнымалы және әр логикалық функция F-тен жоғары формулалар болып табылады.
2. Егер F-тен жоғары формулалар болса, онда F-тен әр функция үшін көрініс өрнегі F-тен жоғары формула болып табылады.
F-тен жоғары әр формула осы формуланы түсіндіру деп аталатын логикалық функцияға сәйкес келеді. Түсіндіру, формула сияқты, индуктивті түрде анықталуы мүмкін:
1. Формуланы түсіндіру элементті элементпен салыстырады .
2. Формуланы түсіндіру функциялар қажет болған жағдайда жалған айнымалылармен толықтырылатын мәндерді қабылдайды.
Мысал
Болсын . Содан кейін,, және-F-тен жоғары формулалар, өйткені
Егер G формуласының түсіндірмесі F логикалық функциясы болса, онда G формуласы f функциясын жүзеге асыру деп аталады.
Мысалы, формулалар мен 1-ге тең, өйткені функция барлық үшін 1 мәндерін алады .
Эквивалентті формулалардың көптеген сыныптары операцияларға қатысты логикалық алгебраны құрайды:
& , Ú , Ø,
Линденбаум – Тарский алгебрасы деп аталады.
Келесі бөлімде барлық логикалық функциялардың над формулаларымен орындалатындығы дәлелденеді, сондықтан тең логикалық функциялардың кластарын осы логикалық алгебраның элементтері ретінде қарастыруға болады.
Логикалық формулалардың ақиқаттық кестесі
Егер f*(x1,x2,…,xn)= онда f*(x1,x2,…,xn) функциясы f(x1,x2,…,xn) функциясына түйіндес функция деп аталады. f(x1,x2,…,xn) функциясына түйіндес функцияны анықтау үшін, барлық айнымалылар және функцияның өзін оның қарама-қарсы мәндеріне ауыстыру керек.
Мысал.Үш айнымалыдан тәуелді
функциясын буль формуласы яғни МДҚФ-түрінде өрнектеу керек.
|
|
|
|
|
v
|
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
Іздеп отырған МДҚФ
=
Түйіндестік принципі: Егер f функциясын өрнектейтін F формуласындағы барлық операция белгілерін түйіндес функцияның операция белгілеріне алмастырғаннан алынған F* формуласы берілген f функциясының түйіндес функциясын өрнектейтін болады.
Тек &, Ú, а, ж символдарымен ғана байланысқан формулаларды қарастырамыз. &, Ú, а, ж символдары бір біріне түйіндес деп аталады.
Мысалдар: ақиқат–формуласының түйіндесі - жалған;
Егер f1, f2 функциялары тең болса, онда оларға сәйкес түйіндес формулалар да тең болады. онда . Түйіндестік принцип дизъюнкция, конъюнкция, терістеу арқылы байланысқан формулалармен берілген функциялардың түйіндестерін табу үшін ыңғайлы. Бұл жағдайда берілген формулада конъюнкция дизъюнкцияға, дизюнкция конъюнкцияға ауысады. Сөйтіп ДҚФ–КҚФ, КҚФ-ДҚФ, МДҚФ–МКҚФ немесе керісінше.
Мысалы: (
Егер j формуласы m-ге эквивалент болса:j~m онда оларға сәйкес түйіндес формулалар да эквивалентті болады ,яғни j* ~m* болады.
Егер f* (x1,x2,…,xn)=f(x1,x2,…,xn) онда f(x1,x2,…,xn) функциясы өзіне-өзі түйіндес функция деп аталады. Мысалы, j =xyÚxzÚyz функциясы өзіне өзі түйіндес функцияны кескіндейді. Оған (б1,б2,б3) және (1-б1, 1-б2 , 1-б3) жиынтықтарының қарама-қарсы мәндерінде функция да қарама-қарсы мән қабылдайтындығына көз жеткізуге болады. Ол үшін ақиқаттық кесте құрып:
екендігін көреміз.
Мысал: Түйідестік принципіне сүйене отыра, буль алгебрасындағы түйідестік принципінің дұрыстығын дәлелдеу керек. Буль алгебрасында үш амал бар: ;
Буль алгебрасының әр бір амалына түйіндес амалдарды анықтайық.
а) Айталық, болсын.
Олай болса ;
б) Айталық, ;Олай болса ;
в) Айталық, ; Олай болса ;
Сонымен конъюнкция дизъюнкцияға, дизъюнкция конъюнкцияға түйіндес, ал терістеу өзіне өзі түйіндес.
Мысалдар
1. Логикалық формулалардың ақиқаттық кестесін құру.
1-мысал.
f(x,y) = (x→y)/(x~y) формуланың ақиқат болатын жиналымдар жиынын тап.
1-кесте.
x,y
|
F1=x→y
|
F2=x~y
|
f=F1/F2
|
0 0
|
1
|
1
|
0
|
0 1
|
1
|
0
|
1
|
1 0
|
0
|
0
|
1
|
1 1
|
1
|
1
|
0
|
1-кестеге сәйкес Nf1 ={01 ; 10} .
2-мысал.
f (x1,x2,x3)= ¬(x1~x2~x3) функцияның ақиқат болатын жиналымдар жиынын тап.
2-кесте
x1 x2 x3
|
F1=x1+x2+x3
|
F2=x1~x2~x3
|
F3= ¬F2
|
f=F1→F3
|
0 0 0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0 0 1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0 1 0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0 1 1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1 0 0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1 0 1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1 1 0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1 1 1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
Nf1={000,011,101,110}.
3-мысал.
теңдік ақиқат болатын жиналымдар жиынын тап.
3-кесте
х1 х2 х3
|
(¬x1~x2)/x3
|
|
0 0 0
|
1
|
1
|
0 0 1
|
1
|
1
|
0 1 0
|
1
|
0
|
0 1 1
|
0
|
0
|
1 0 0
|
1
|
1
|
1 0 1
|
0
|
0
|
1 1 0
|
1
|
1
|
1 1 1
|
1
|
1
|
Nf1 ={000,001,011,100,101,110,111}.
4-мысал.
F(x1,x2) = (¬x1~x2)/(x1+¬x2) ;
4-кесте.
x,y
|
(¬x1~x2)
|
(x1+¬x2)
|
f=F1/F2
|
0 0
|
0
|
1
|
1
|
0 1
|
1
|
0
|
1
|
1 0
|
1
|
0
|
1
|
1 1
|
0
|
1
|
0
|
1-кестеге сәйкес Nf1 ={00 ; 01 ; 10} .
5-мысал.
F(x1,x2) = (¬x1 ¬x2→x1x2)~ x2 ;
5-кесте.
x,y
|
|
|
0 0
|
0
|
1
|
0 1
|
1
|
1
|
1 0
|
1
|
0
|
1 1
|
1
|
1
|
Nf1 ={00 ; 01 ; 11} .
6-мысал.
F(x1,x2,) = (x1 x2→)( 6-кесте
x1 x2 x3
|
F1
|
F2
|
F3
|
(F1F3
|
0 0 0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0 0 1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0 1 0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0 1 1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1 0 0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1 0 1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1 1 0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1 1 1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
Nf1 ={001,010,101}.
7-мысал.
F(x1,x2,) =
7-кесте
x1 x2 x3
|
F1
|
F2
|
F3
|
(F1F3
|
0 0 0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0 0 1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0 1 0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0 1 1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1 0 0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1 0 1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1 1 0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1 1 1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
Nf1 ={010}.
8-мысал.
8-кесте
x1 x2 x3
|
F1
|
F2
|
F3
|
F1F3
|
0 0 0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0 0 1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0 1 0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0 1 1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1 0 0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1 0 1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1 1 0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1 1 1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
Nf1 ={000,010,011,101,110}.
9-мысал.
9-кесте
x1 x2 x3
|
F1
|
F2
|
F3
|
(F1F3
|
0 0 0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0 0 1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0 1 0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0 1 1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1 0 0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1 0 1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1 1 0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1 1 1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
Nf1 ={010,100,101,110,111}.
10-мысал.
Функцияны өте жай формулаға келтіріңдер:
Шешімі: Бұл жерде элементар функциялардың 4 (идемпотенттік заңы), 5 (екі рет терістік заңы), 6(Де Морган заңы), 7(логикалық қарама-қайшылық заңы) және 9(түрақтылар амалы) пункттерде көрсетілген теңдіктерінен пайдаланамыз:
.
Достарыңызбен бөлісу: |