- •М.А.Евдокимов, в.Г.Саркисов, г.А.Саркисов
- •Оглавление
- •1. Введение
- •2. Понятие высказывания. Понятие операции
- •Вопросы и задания
- •3.2. Конъюнкция (логическое умножение)
- •3.3. Дизъюнкция (логическое сложение)
- •3.4. Импликация (логическое следование)
- •Вопросы и задания
- •3.5. Эквиваленция (двойная импликация)
- •3.6. Принципы доказательства тождеств. Таблица операций с двумя логическими переменными
- •Вопросы и задания
- •4. Примеры практического приложения булевой алгебры. Переключательные схемы
- •Вопросы и задания
- •5. Тождественные преобразования
- •Вопросы и задания
- •6. Дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы булевой функции (дизъюнкция конъюнкций и конъюнкция дизъюнкций)
- •Вопросы и задания
- •7. Построение аналитического выражения булевой функции по таблице ее значений
- •Вопросы и задания
- •8. Минимизация логических функций, оптимизация технической реализации функций алгебры логики
- •Вопросы и задания
- •9. Автоматизация процедуры считывания и минимизации логических функций с помощью метода карт Карно
- •Вопросы и задания
- •Библиографический список
- •443100. Г.Самара, Молодогвардейская, 244. Главный корпус
Вопросы и задания
9.1. При помощи карт Карно найдите минимальные формы функций трех переменных у1(х1,х2,х3), у2(х1,х2,х3), у3(х1,х2,х3), заданных таблично:
х1 |
х2 |
х3 |
у1 |
у2 |
у3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Сравните полученный результат с результатом задания 8.2.
9.2. Найдите минимальную форму функций четырех переменных у1(х1,х2,х3,х4), у2(х1,х2,х3,х4), у3(х1,х2,х3,х4), заданных таблично:
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
у1 |
у2 |
у3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Ответы
3.1. в) "ни один человек не был в космосе"
3.2. "Квадрат гипотенузы не равен сумме квадратов катетов"
3.3. "Из трех одиннадцатиметровых штрафных ударов вратарь отбивает два, три или ни одного"
3.4. "3 – простое число" и "5 – простое число"
3.5.х1 – "ответ на 1ый вопрос – правильный", х2 – "ответ на 2ый вопрос –правильный", и т.д. Условие получения оценки пять: х1х2х3х4х5.
3.7. Исходная цепь:
Примеры цепей, в которых проходящий через источник ток в два раза больше, чем в исходной цепи:
а)
б)
в)
Простые высказывания:
y – ток в новой цепи в два раза выше, чем в исходной;
х1 – новая цепь имеет вид а);
х2 – новая цепь имеет вид б);
х3 – новая цепь имеет вид в).
Сложное высказывание:
3.8. Условие получения оценки 4:
Условие получения оценки 1:
3.10. "Если двигатель автомобиля удалось завести, то в автомобиле есть топливо"
3.11. "Если цены на нефть растут и добыча нефти постоянна, то выручка нефтяной компании увеличивается".
3.12.
х1 |
х2 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3.14. "Сумма квадратов двух сторон треугольника равна квадрату третьей стороны тогда и только тогда, когда треугольник прямоугольный"
3.15. "Предохранитель срабатывает тогда и только тогда, когда проходящий через него ток превышает допустимое значение"
3.17.
а)
|
|
|
|
|
|
|
– тождество не верно |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 | |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 | |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 | |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 | |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 | |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 | |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
б)
|
|
|
|
|
|
|
– тождество верно |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 | |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
в)
|
|
|
|
|
– тождество верно |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 | |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
г)
|
|
|
|
|
|
– тождество верно |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 | |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Верные тождества – б), в), г).
4.1.
5.1. Доказательство законов ассоциативности:
x |
y |
z |
|
|
|
|
|
yz |
x(yz) |
xy |
(xy)z |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
Доказательство законов поглощения:
x |
y |
xy |
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5.2.
а) – не является тождеством
б) – верное тождество
в) – верное тождество
6.1. Нет, не может. Дизъюнктивной нормальной форме всегда соответствует единственная совершенная дизъюнктивная нормальная форма.
6.2. Да, может. Совершенной дизъюнктивной нормальной форме может соответствовать множество различных дизъюнктивных нормальных форм.
6.3.
а) |
; |
б) |
; |
в) |
|
г) |
|
6.4. Макситерму соответствует параллельное соединение нескольких ключей. Схема, соответствующая конъюнктивной нормальной форме, представляет собой последовательно соединенные элементы, каждый из которых соответствует макситерму.
7.1. Состояние лампочки (y) должно меняться при изменении состояния любого из переключателей (x1 и x2). Таблицу соответствия удобнее будет составлять так, чтобы каждая следующая строчка отличалась значением только одной из переменных (x1, x2). Один из возможных вариантов таблицы соответствия, ее аналитического описания и соответствующей переключательной схемы:
x1 |
x2 |
y |
|
0 |
0 |
0 | |
0 |
1 |
1 | |
1 |
1 |
0 | |
1 |
0 |
1 |
7.2. При составлении таблицы соответствия будем действовать аналогично предыдущему заданию:
x1 |
x2 |
x3 |
y |
|
0 |
0 |
0 |
0 | |
0 |
0 |
1 |
1 | |
0 |
1 |
1 |
0 | |
0 |
1 |
0 |
1 | |
1 |
1 |
0 |
0 | |
1 |
1 |
1 |
1 | |
1 |
0 |
1 |
0 | |
1 |
0 |
0 |
1 |
8.1. Совершенные дизъюнктивные нормальные формы:
;
;
.
Совершенные конъюнктивные нормальные формы:
;
;
.
8.2.Минимальные формы:
;
.
9.1.Карты Карно для функцийу1, у2 и у3:
Минимальные формы для функций у1, у2 и у3:
; ;;
9.2.Карты Карно для функций у1, у2 и у3:
Минимальные формы для функций у1, у2 и у3:
; ;.