Как проверить функцию на самодвойственность
Перейти к содержимому

Как проверить функцию на самодвойственность

  • автор:

Исследуем заданную функцию на самодвойственность

Функция самодвойственная, если на любой паре противоположных наборов (наборов, сумма десятичных эквивалентов которых равна , где п – количество переменных функции) функция принимает противоположные значения.

Построим таблицу: ; вычислим значения функции на оставшихся наборах:

:

На наборах 0 и 7, 1 и 6 функция принимает одинаковые значения. Следовательно .

5. Проверим принадлежность заданной функции f1 классу монотонных функций. Из таблицы видно: 001< 010, но . Следовательно, функция .

Рассмотрим функцию .

1. Принадлежность функции классу К0:

.

Следовательно, .

2. Принадлежность функции классу К1:

.

Следовательно, .

3. Принадлежность функции классу К л.

.

Фиксируем набор 0000:

,

, .

Фиксируем набор 1000:

,

.

Фиксируем набор 0100:

,

.

Фиксируем набор 0010:

,

.

Фиксируем набор 0001:

.

.

.

Это равенство на других 11 наборах не выполняется. Действительно, для набора 1111 имеем

, , т.е. .

Следовательно, .

3. Линейные и монотонные функции. Функции, сохраняющие константу. Самодвойственные функции. Замкнутые классы и полные системы в.

Опр 1. Функция называется самодвойственной, если . Класс само-

двойственных функций обозначается S.

Опр 2. Функция называется линейной, если она представима в виде

, где , . Множество всех линейных

функций обозначается L.

Опр 3. Говорят, что функция сохраняет константу 0 (константу 1), если

(). Множество функций, сохраняющих константу 0

или 1, обозначается соответственно и .

Опр 4. Булева функция называется монотонной, если для любых двух наборов и

из , таких, что имеет место неравенство . В противном

случае функция называется немонотонной. Класс монотонных функций обозна-

чается M.

Опр 5. Наборы и называются соседними, если они имеют вид:

Опр 6. Пусть M — некоторое множество функций алгебры логики. Замыкание [M] мно-

жества M называется совокупностью всех функций из , являющихся суперпо-

зициями функций из множества M.

Опр 7. Множество M называется функционально замкнутым классом, если [M]=M.

Опр 8. Пусть M — замкнутый класс в . Подмножество R из M называется функци-

онально полной системой в M, если [R]=M.

Опр 9. Множество , содержащееся в замкнутом классе M (в т.ч. M=) называется

полным классом в M, если оно не является полной системой в M, но для каждой

функции

Опр 10. Система G называется независимой, если никакая функция не представ-

лена суперпозициями функций из .

Опр 11. Независимая система G называется базисом функционально замкнутого класса

K, если всякая функция из K есть суперпозиция функций из G.

Теорема 1. Система полна в , тогда и только тогда, когда она целиком не содержится

ни в одном классе ,, S, L, M.

Теорема 2. Булева функция немонотонная, тогда и только тогда, когда существует, хотя

бы два соседних набора , таких что

Лемма о немонотонной функции. Из немонотонной функции путём подстановок 0,1 и x можно получить функцию отрицания .

Лемма о несамодвойственной функции. Из несамодвойственной функции, путём подстановки функций , можно получить несамодвойственную функцию одной переменной, т.е. const 1 или 0.

Лемма о нелинейной функции. Из всякой нелинейной функции, путём подстановок 0, 1 и функций x, , а также, быть может, навешиванием отрицания над самой функцией, можно получить конъюнкцию.

3.1. Разлагая функцию в полином Жегалкина, выяснить является ли она линейной.

1) 2)

3) 4)

3.2. Выяснить, является ли линейной функция .

1) 2)

3) 4)

3.3. Самодвойственна ли функция .

1)

Класс самодвойственных функций и его замкнутость относительно суперпозиции. Критерий самодвойственности. Лемма о несамодвойственной функции.

Определение: Функция, совпадающая со своей двойственной функцией, называется самодвойственной.

Теорема: Класс самодвойственных функций замкнут относительно суперпозиции.

Определение: Наборы a=(a1, a2,…,an), a*=(¬a1, ¬a2,…,¬an) из 0 и 1 называется противоположными.

Следствие: Чтобы функция была самодвойственной необходимо и достаточно, чтобы на всяких двух противоположных наборах она принимала разные значения.

Лемма (о несамодвойственной функции): Подстановкой функций x и ¬x в несомодвойственную функцию можно получить одну из констант.

Определить принадлежность функции к классу S (самодвойственных функций) /

Помогите пожалуйста, нужно определить принадлежность функции к классу S (самодвойственных функций):
f(x,y,z)=(x→¬y)(¬x⊕z)

Алгоритм распознавания самодвойственной функции, заданной таблицей истинности. Очевидно, что для проверки самодвойственности булевой функции можно не получать двойственную ей функцию в явном виде, а лишь сравнивать значения исходной функции на противоположных наборах.
. 1
Функция самодвойственна, если и только если на противоположных наборах принимает противоположные значения.

f(000) =1
f(111)=1

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *