Что такое творческие
кладовые по дискретной математике
портала "Русский след"?
28. Метод минимизации булевой функции Блейка -Порецкого
Булевские функции
в качестве переменных имеют имеют булевские переменные. Булевские переменные - это такие переменные,
которые могут принимать только два значения: истина (1) и
ложь (0). А булевские операции это три логических операции: конъюнкция,
дизъюнкция и отрицание.
Основным спектром использования булевских операции является логика и счисления высказываний. Для минимизация логических
выражений в исчислении высказываний
используются два метода: метод минимизации
логических выражений Блейка-Порецкого
и метод
Куайна. Рассмотрим метод минимизации
логических выражений Блейка-Порецкого.
Сущность минимизации заключается в сведении исходного данного логического выражения к эквивалентному ему логическому
выражению такому , в котором меньше
по сравнению с исходным выражением число вхождений отдельных букв или операций без
существенного изменения смыслового содержания данного выражения.
Метод Блейка-Порецкого применим к любым нормальным формам, не только к совершенным нормальным формам. В исчислении высказываний известны две нормальных формы: дизъюнктивная и конъюнктивная. Дизъюнктивная нормальная форма какой-нибудь формулы представляет собой равносильную ей формулу, состоящую из дизъюнкции формул, каждая из которых в свою очередь представляет конъюнкцию элементарных высказываний или отрицаний. Соответственно, конъюнктивная нормальная форма какой-нибудь формулы представляет собой равносильную ей формулу, состоящую из конъюнкции формул, каждая из которых в свою очередь представляет дизъюнкцию элементарных высказываний или отрицаний.
Метод Блейка-Порецкого исходит из систематического выполнения следующих двух процедур, определяемых равнозначностями:
1. [A. x � B. x*] ≡ [Ax � Bx � AB] (это закон полного склеивания, * - знак отрицания, � - дизъюнкция, . - это ���������� ���������. )
2. [A � A.B] ≡ A (элементарное поглощение)
Разберём пример применения метода.
Пусть задана функция ψ(p,q,r) ≡ [pq* � pqr � qr], подлежащая минимизации. Применяя к ψ последовательно равнозначности (1) и (2) имеем :
pq* � pqr � pr � qr;
pq* � pr � qr.
Итак,
ψ/(p,q,r) ≡ [pq* � pr � qr]
В ψ/ по сравнению с ψ на одну букву и на одну операцию меньше, хотя ψ/ эквивалентно ψ.
Минимизация логических выражений имеет огромное значение. так как подчёркивается стремление повысить надёжность машин ( чем меньше элементов в схеме. тем выше надёжность), позволяет упростить процедуру сборки схем.