Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
И совершенная конъюнктивная нормальная формаСодержание книги
Поиск на нашем сайте
(КНФ и СКНФ) Определение 1. Элементарной дизъюнкцией п переменных называется дизъюнкция переменных или их отрицаний. Элементарная дизъюнкция п переменных может быть записана в виде: , Определение 2. Конъюнктивной нормальной формой (КНФ) формулы А называется равносильная ей формула, представляющая собой конъюнкцию элементарных дизъюнкций. Для любой формулы алгебры логики путем равносильных преобразований можно получить ее КНФ, причем не единственную. Например, для формулы имеем: ,то есть КНФ А . Но так как x , , , , то KHФ А так как , то КНФ . Определение 3. КНФ А называется совершенной конъюнктивной нормальной формой формулы А (СКНФ А), если для нее выполнены условия: 1. Все элементарные дизъюнкции, входящие в КНФ А, различны. 2. Все элементарные дизъюнкции, входящие в КНФ А, содержат все переменные. 3. Каждая элементарная дизъюнкция, входящая в КНФ А, не содержит двух одинаковых переменных. 4. Каждая элементарная дизъюнкция, входящая в КНФ А, не содержит переменную и ее отрицание. Можно доказать, что каждая не тождественно истинная формула имеет единственную СКНФ. Один из способов получения СКНФ состоит в использовании таблицы истинности для формулы А. Действительно, получив с помощью таблицы истинности СДНФ А, мы получим СКНФ А, взяв отрицание , то есть СКНФ . Другой способ получения СКНФ, использующий равносильные преобразования, состоит в следующем: 1. Путем равносильных преобразований формулы А получают одну из КНФ А. 2. Если в полученной КНФ А входящая в нее элементарная дизъюнкция В не содержит переменную xi, то, используя равносильность , элементарную дизъюнкцию В заменяют на две элементарные дизъюнкции и каждая из которых содержит переменную xi. 3. Если в КНФ А входят две одинаковых элементарных дизъюнкции В, то лишнюю можно отбросить, пользуясь равносильностью В&В В. 4. Если некоторая элементарная дизъюнкция, входящая в КНФ А, содержит переменную хi дважды, то лишнюю можно отбросить, пользуясь равносильностью . 5. Если некоторая элементарная дизъюнкция, входящая в КНФ А, содержит переменную хi и ее отрицание, то и, следовательно, вся элементарная дизъюнкция имеет значение 1, а поэтому ее можно отбросить, как единичный член конъюнкции. Ясно, что после описанной процедуры будет получена СКНФ А. Например, для формулы КНФ . Так как обе элементарные дизъюнкции различны и содержат все переменные (х и у), то первое и второе условия СКНФ А выполнены. Элементарная дизъюнкция содержит переменную х дважды, но , и поэтому КНФ ; причем ни одна из элементарных дизъюнкций не содержит переменную и ее отрицание. Значит, теперь выполнены все условия СКНФ А, и, следовательно, СКНФ . § 12. Проблема разрешимости Все формулы алгебры логики делятся на три класса: 1) тождественно истинные, 2) тождественно ложные и 3) выполнимые. Определения тождественно истинной и тождественно ложной формул даны выше. Формулу А называют выполнимой, если она принимает значение «истина» хотя бы на одном наборе значений входящих в нее переменных и не является тождественно истинной. В связи с этим возникает задача: к какому классу относится данная формула? Эта задача носит название проблемы разрешимости. Очевидно, проблема разрешимости алгебры логики разрешима. Действительно, для каждой формулы алгебры логики может быть записана таблица истинности, которая и даст ответ на поставленный вопрос. Однако практическое использование таблицы истинности для формулы А(х1,х2,...,хп) при больших п затруднительно. Существует другой способ, позволяющий, не используя таблицы истинности, определить, к какому классу относится формула А. Этот способ основан на приведении формулы к нормальной форме (КНФ или ДНФ) и использовании алгоритма, который позволяет определить, является ли данная формула тождественно истинной или не является. Одновременно с этим решается вопрос о том, будет ли формула А выполнимой. Предположим, что мы имеем критерий тождественной истинности для формул алгебры логики. Рассмотрим механизм его применения. Применим критерий тождественной истинности к формуле А. Если окажется, что формула А - тождественно истинная, то задача решена. Если же окажется, что формула А не тождественно истинная, то применим критерий тождественной истинности к формуле . Если окажется, что формула А - тождественно истинная, то ясно, что формула - тождественно ложная, и задача решена. Если же формула не тождественно истинная, то остается единственно возможный результат: формула А выполнима. Установим теперь критерий тождественной истинности произвольной формулы алгебры логики. С этой целью предварительно сформулируем и докажем критерий тождественной истинности элементарной дизъюнкции. Теорема 1. Для того, чтобы элементарная дизъюнкция была тождественно истинной, необходимо и достаточно, чтобы в ней содержалась переменная и ее отрицание. Доказательство. Необходимость. Пусть элементарная дизъюнкция тождественно истинна, но в нее одновременно не входит некоторая переменная и ее отрицание. Придадим каждой переменной, входящей в элементарную дизъюнкцию без знака отрицания, значение ложь, а каждой переменной, входящей в элементарную дизъюнкцию под знаком отрицания - значение «истина». Тогда, очевидно, вся элементарная дизъюнкция примет значение ложь, что противоречит условию. Достаточность. Пусть теперь элементарная дизъюнкция содержит переменную и ее отрицание. Так как , то и вся элементарная дизъюнкция будет тождественно истинной. Критерий тождественной истинности элементарной дизъюнкции позволяет сформулировать и доказать критерии тождественной истинности произвольной формулы алгебры логики. Теорема 2. Для того, чтобы формула алгебры логики А была тождественно истинна, необходимо и достаточно, чтобы любая элементарная дизъюнкция, входящая в КНФ А, содержала переменную и ее отрицание. Доказательство. Необходимость. Пусть А - тождественно истинна. Тогда и КНФ А - тождественно истинна. Но КНФ А А1&А2&...&Ап, где А, - элементарные дизъюнкции (i = 1,2,..., n). Так как КНФ А 1, то Аi 1 (i = 1,2,..., n). Но тогда по теореме 1 каждая элементарная дизъюнкция Ai содержит переменную и ее отрицание. Достаточность. Пусть любая элементарная дизъюнкция Ai, входящая в КНФ А, содержит переменную и ее отрицание. Тогда по теореме 1 (i = 1,2..... n). При этом и КНФ . Например, выясним, является ли формула тождественно истинной. Так как , то ясно, что каждая элементарная дизъюнкция и , входящая в КНФ А, содержит переменную и ее отрицание. Следовательно, A 1. Аналогично можно установить критерий тождественной ложности формулы алгебры логики, используя ее ДНФ. Теорема 3. Для того, чтобы элементарная конъюнкция была тождественно ложной, необходимо и достаточно, чтобы в ней содержалась переменная и ее отрицание. Теорема 4. Для того, чтобы формула алгебры логики А была тождественно ложной, необходимо и достаточно, чтобы любая конъюнкция, входящая в ДНФ А, содержала переменную и ее отрицание.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 1138; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.143.247.50 (0.006 с.) |