67607

Полнота и замкнутость

Лекция

Математика и математический анализ

Система функций из P2 (множества всех булевых функций) называется функционально полной, если любая булева функция может быть записана в виде формулы через функции этой системы

Русский

2014-09-12

131.5 KB

1 чел.

Лекция № 16  (11.04.00)

Полнота и замкнутость

Опр || система функций  из P2 (множества всех булевых функций) называется функционально полной, если любая булева функция может быть записана в виде формулы через функции этой системы.

Пример: 1) Само множество ;

2);

3) - не полна.

Теорема || Пусть даны две системы функций из

, (I)

. (II)

Известно, что система I полная и каждая функция системы I выражается через функции системы II. Тогда система II является полной.

Доказательство || Пусть . В силу полноты сист. I функцию h можно выразить в виде формулы . По условию теоремы

Поэтому

ч. и т.д.

Примеры ||

1)  - полная.

2)  - тоже полная, так как .

3)  - тоже полная.

4)  - тоже полная, так как

,

,

. ((2) – I)

5)  - неполная. Докажем это от противного.

Предположим, что .

Но . Противоречие.

6)  - неполная (сохраняет константу 0 – см. след лекц.).

7)  - неполная (сохраняет константу 1 – см. след лекц.).

6)  -  полная

8)  

тогда взяв в качестве сист. I сист. 2) можно заключить, сист. функций 8) – полная. Тем самым, справедлива

Теорема Жегалкина || Каждая функция из  может быть выражена при помощи полинома по модулю 2 – (полинома Жегалкина):

.

Имеем: число разных сочетаний  равно числу подмн-в мн-ва из n элементов. Каждое aik может принимать одно из 2-х значений {0,1}. Тогда число разных пол. Жег. равно , т.е. равно числу различных булевых функций.

Т. о. получаем единственность представления функций через пол. Жег.

Примеры

Следовательно,

Пока опустим

2 способ T-преобразов. вектора функции

X1

x2

x3

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

3 способ – алгебраических преобразований

Опр. Пусть M – некоторое подмножество функций из P2. Замыканием M называется мн-во всех булевых функций, представимых в виде формул через функции мн-ва M. Обозначается [M].

Замечание. Замыкание инвариантно относ. операций введения и удаления фиктивных перем.

Примеры.

1) M=P2, [M]=P2.

2) M={1,x1x2}, [M] – мн-во L всех линейных ф-й вида

,   (ci{0,1}).

Свойства замыкания:

  1.  [M]=M;
  2.  [[M]]=[M];
  3.  M1M2  [M1][M2];
  4.  [M1M2][M1][M1].

Опр. Класс (мн-во) M называется (функционально) замкнутым, если [M]=M.

Примеры.

  1.  Класс M=P2 функционально замкнут;
  2.  Класс {1,x1x2} не замкнут;
  3.  Класс L замкнут (линейное выражение, составленное из линейных выражений линейно).

Новое определение полноты. M – полная система, если [M]=P2.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

608. Исследование показателей надежности и рисков нерезервированной технической системы 93 KB
  Определить показатели надежности и риск нерезервированной технической системы. Исследовать функцию риска: представить функцию риска в виде таблицы и графика. Дать качественный и количественный анализ соотношения риска, вычисленного по точной и приближенной зависимостям в MathCAD или табличном процессоре Microsoft Excel.
609. Изучение и освоение практики работы с управленческими корпоративными информационными системами на примере системы Галактика 70 KB
  В работах требуется смоделировать наиболее распространенную в экономической практике ситуацию – а именно: сформировать ряд взаимосвязанных операционных и сводных отчетных документов, отражающих бизнес-процессы и результаты сделок предприятия с контрагентами по покупке и продаже товаров.
610. Однофакторные регрессионные модели 339 KB
  Рассчитать линейный коэффициент парной корреляции и среднюю ошибку аппроксимации. Оценить статистическую значимость параметров регрессии и корреляции с помощью критерия Фишера и Стьюдента.
611. Маркеры доступа 71.5 KB
  В результате данной работы были изучены основные возможности мониторинга и управления маркерами доступа Windows. Так же были получены навыки реализации взаимодействия созданной программы с процессами и их настройками безопасности.
612. Изучение геометрии скольжения на примере ГЦК монокристалла и расчет фактора Шмида для различных систем скольжения 71 KB
  Действующие системы скольжения и их количество для никеля при ориентировке кристалла. Системы скольжения и их количество при ориентации кристалла своей осью внутри стереографического треугольника 001\0-11\-1-11.
613. Развитие эмоционального общения со взрослым 68.5 KB
  Развитие эмоционального общения ребенка со взрослым, налаживание контакта. Игра проводится в течение некоторого времени, прекратить игру следует при первом признаке усталости или потере интереса со стороны ребенка.
614. Сварка давлением. Специальные термические процессы в сварочном производстве. Пайка 70.5 KB
  Сущность получения неразъемного сварного соединения двух заготовок в твердом состоянии состоит в сближении идеально чистых соединяемых поверхностей. Сварные соединения получаются в результате нагрева деталей проходящим через них током и последующей пластической деформации зоны соединения.
615. Интеллектуальные информационные системы в профессиональной деятельности 70.5 KB
  Понятие и классификация интеллектуальных информационных систем. Использование ИИТ в реальной практике. Множественность субъектов, участвующих в решении проблемы. Хаотичность, флюктуируемость и квантованность поведения среды. Слабая формализуемость, уникальность, нестереотипность ситуаций.
616. Теория и практика использования одномерных массивов. Строки 84.5 KB
  Описать одномерный массив размерностью 10. Заполнить массив случайными значениями из диапазона от 1 до 10. Вывести массив на экран. Вывести массив задом наперед. Отсортировать массив по возрастанию методом пузырька.