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

15261. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КООРДИНАТ ИЗ ОДНОЙ ЗОНЫ В ДРУГУЮ С УЧЕТОМ ПОПРАВКИ ПОВОРОТА ОСЕЙ 594.67 KB
  Лабораторная работа № 9 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КООРДИНАТ ИЗ ОДНОЙ ЗОНЫ В ДРУГУЮ С УЧЕТОМ ПОПРАВКИ ПОВОРОТА ОСЕЙ. Необходимость преобразования координат. Способы преобразования координат. На практике нередко возникает задача перевычисления преобразования координат из од
15262. Преобразование координат из одной зоны в другую через геодезические координаты 19.21 KB
  Лабораторная работа № 1011 Преобразование координат из одной зоны в другую через геодезические координаты. Если даны координаты x1 и y1 пункта в 1 зоне и требуется определить координаты этого пункта в зоне 2 то преобразование координат через геодезические координаты пр...
15263. Вычисление и вычерчивание элементов математической основы топографической карты 574.14 KB
  Расчетнографическая работа № 1. Вычисление и вычерчивание элементов математической основы топографической карты. Содержание работы: 1По заданной номенклатуре топографической карты вычислить геодезические координаты углов ее рамки. 2Рассчитать длины сторон р
15265. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ НА ПЛОСКОСТИ ДВУХ ПАРАМЕТРОВ. МЕТОДИЧКА 84.95 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ НА ПЛОСКОСТИ ДВУХ ПАРАМЕТРОВ Цель работы. Ознакомление с экспериментальными методами построения областей устойчивости линейных динамических систем и изучение влияния на...
15266. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ НА ПЛОСКОСТИ ДВУХ ПАРАМЕТРОВ 69.47 KB
  Лабораторная работа №8 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ НА ПЛОСКОСТИ ДВУХ ПАРАМЕТРОВ Вариант №1 1. Цель работы. Ознакомление с экспериментальными методами построения областей устойчивости линейных динамических систем и изуче...
15267. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИПОВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ 1.98 MB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИПОВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ Цель работы. Изучение частотных характеристик типовых динамических звеньев и способов их построения. Методические рекомендации. До начала работы студенты д
15268. Экспериментальное построение частотных характеристик типовых динамических звеньев 160.34 KB
  Лабораторная работа №9 Экспериментальное построение частотных характеристик типовых динамических звеньев Вариант 1 Цель работы. Изучение частотных характеристик типовых динамических звеньев и способов их построения. Исследуемые звенья: 1. Апериодическ...
15269. ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ 2.5 MB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10 ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ Цель работы. Изучение математических моделей и исследование характеристик электромеханического объекта управления построенного на основе электродвигателя пос...