Тождества и законы алгебры логики

Основные тождества:

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- .

К основным законам алгебры логики, действующим при сложении и умножении переменных относятся:

-переместительный закон - или ;

- сочетательный закон - или ;

- распределительный закон или ;

- закон поглощения - или ;

- закон склеивания - или ;

- закон отрицания (закон инверсии, теорема Моргана) - или .

Теорему Моргана для сложных логических выражений можно сформулировать следующим образом:

- инверсия любого сложного выражения, в котором аргументы (либо их инверсии) связаны операциями дизъюнкция и конъюнкция может быть представлена тем же выражением с изменением всех знаков конъюнкции на знаки дизъюнкции, знаков дизъюнкции на знаки конъюнкции и инверсией всех аргументов.

Элементарные логические функции характеризуются дополнительно пятью свойствами.

1. Свойство сохранения нуля. Функция обладает этим свойством, если на нулевом наборе аргументов значение функции равно нулю.

.

Свойством сохранения нуля обладают функции: f0 , f1 , f2 , f3 , f4 , f5 , f6 , f7 .

2. Свойство сохранения единицы. Функция обладает этим свойством, если на единичном наборе аргументов значение функции равно единице.

.

Свойством сохранения единицы обладают функции: f1 , f3 , f5 , f7 , f9 , f11 , f13 , f15.

3. Свойство самодвойственности. Функция обладает этим свойством, если на инверсных наборах аргументов значения функции инверсно.

.

Инверсные наборы аргументов: X1 =0, X2 =0 и X1 =1, X2 =1 или X1 =0, X2 =1 и X1 =1, X2 =0.

Свойством самодвойственности обладают функции: f3 , f5 , f10 , f12 .

4. Свойство монотонности. Функция обладает этим свойством, если на неубывающих наборах аргументов, значения функции не убывают.

Необходимо, чтобы при переходе к любому следующему набору, значения функции не убывали.

Свойством монотонности обладают функции: f0 , f1 , f3 , f5 , f7 , f15 .

5. Свойство линейности. Функция обладает этим свойством, если ее можно представить в виде:

Чтобы проверить свойство линейности логической функции, необходимо, используя выражение на наборе аргументов X1 =0, X2 =0 определить а0 , на наборе аргументов X1 =0, X2 =1 определить а2 , на наборе аргументов X1 =1, X2 =0 определить а1 , а затем полученные значения а0 , а1 , а2 подставить в выражение на наборе аргументов X1 =1, X2 =1, если в результате получается верное равенство, то функция линейная. Проверим свойство линейности функции f(x1 ,x2 )= Х1 Х2.

Результаты вычислений представлены в таблице 2.1.4

Таблица 2.1.4. Проверка свойства линейности.

Х1 Х2 Х1 Х2  
0 = а0 =0
1 = а2 =1
1 = а1 =1
0 =  
    0 =  

Функция линейная.

Свойством линейности обладают функции: f0 , f3 , f5 , f6 , f9 , f10 , f12 , f15.