Краткие ответы на экзаменационные вопросы по дисциплине "Дискретная математика" (Предмет дискретной математики. Метод Блейка-Порецкого), страница 8

Цикломатическим числом конечного НГ G наз-ся неотрицательное:

V(G)=Vc + Ve – Vv, где

Vc  - число связанных компонент графа

Ve - ребер

Vv – вершин


41 Элементы теории автоматов.


42. Правило подстановки F вместо х.

Правило подстановки формулы F вместо переменной х. При подстановке ф-kf  вместо пре-й х все вхождения пер-й х в исходное соотн-е д.б. одновременно заменены ф-й F. Правило применяется к эквивал-м соот-м для получения эк-х соот-й.


43. Правило замены подформул.

Правило замены подформул. Если какая-либо  ф-ла F, описываюшая ф-ю f, содержит F1 в качестве подформулы, то замена F1 на эквивал-ю F2 (F1=F2) не изменит ф-и f; полученная при такой замене ф-ла F’ эквив-на исходной F. Правило замены подформул позволяет, используя известные эквив-е соотн-я, получать ф-лы, эквив-е данной, в частности, упрощать формулы.

44. Основные экв-е соотн-я

Соотношения:

(*=или )

Ассоциативность конъюнкции и дизъюнкции:

x1*(x2*x3)=(x1*x2)*x3=x1*x2*x3 14

Коммутативность

x1*x2=x2* x1 15

Дистрибутивность К отн-но Д

x1 (x2x3)=x1x2 x1x3 16

Дистрибутивность К отн-но Д

x1  (x2x3)=(x1x2) (x1x3) 17

Идемпотентность

x*x=x 18

Закон 2-го отрицания

19

Св-ва констант 0 и 1 20

х1=х; х0=0; х1=1; х0=х; =1; =0

Правило Де Моргана

=; = 21

Закон противоречия х=0 22

Закон исключенного третьего х=1 23

Поглощение хху=х; ху)=х 24

Склеивание хух25

Обощенное склеивание

xzyxy=xzy 26

xy=xy 27


45. Процедура приведения к ДНФ.

Приведение к КНФ и ДНФ можно осущ-ть 2 сп:

1) с помощью таблиц

2) с помощью эквивалентных преобразований

Алгоритм:

1) все отрицанияя «спустить» до переменных с помощью 19 и 21.

2) раскрыть скобки с помощью 14,16,17

3) удалить лишние конъюнкции и повторения пер-х в конъюнкциях с помощью 18,22,23

4) удалить константы с помощью 20

ДНФ – СДНФ – расщепление (обратное склеивание: использ-е 25 в обратную сторону) конъюнкций, к-е содержат не все пер-е.


46. Процедура приведения к КНФ.

Приведение к КНФ и ДНФ можно осущ-ть 2 сп:

1) с помощью таблиц

2) с помощью эквивалентных преобразований

Алгоритм:

1.применить к F правило 2 отрицания и привести к ДНФ.

2. С помощью правил де Моргана освободицца от 2 отрицания и преобр-ть отрицания элем-х конъюнкций в элем-е дизъюнкции.

47. Метод Блейка-Порецкого

Метод позволяет получать сокращенную ДНФ булевой функции f из ее произвольной ДНФ. Базируется на применении формулы обобщенного склеивания:

Ax v B = Ax v B v AB, справедливость которой легко доказать. Действительно,

Ax = Ax v ABx;    

B = B v AB.

Следовательно,

Ах v В = Ах v АВх v В v АВ = Ах V В V АВ.

В основу метода положено следующее утверждение: если в произвольной ДНФ булевой функции f произвести все возможные oбобщенные склеивания, а затем выполнить все поглощения, то в результате получится сокращенная ДНФ функции f.

Пример.

Булева функция f задана произвольной ДНФ.

f = /x1/x2 v x1/x2/x3 v x1x2.

Найти методом Блейка - Порецкого сокращенную ДНФ функции f. Проводим обобщенные склеивания. Легко видеть, что первый и второй элемент заданной ДНФ допускают обобщенное склеивание по переменной х1. В результате склеивания имеем:

/x1/x2 v x1/x2/x3 = /x1/x2 v x1/x2/x3 v /x2/x3.

Первый и третий элемент исходной ДНФ допускают обобщенное склеивание как по переменной х1, так и по х2. После склеивания по x1 имеем:

12 v x1x2 = 12 v x1x2 v 2x2 = 12 v x1x2.

После склеивания по x2 имеем:

12 v x1x2 = 12 v x1x2 v 1x1 = 12 v x1x2.

Второй и третий элемент ДНФ допускают обобщенное склеивание по переменной х2. После склеивания получаем:

x123 v x1x2 =

= x123 v x1x2 v x1x3.

Выполнив последнее обобщенное склеивание, приходим к ДНФ:

f = 12 v x123 v 23 v x1x2 v x13.

После выполнения поглощений получаем:

f = 12 v 23 v x1x2 v x13.

Попытки дальнейшего применения операции обобщенного склеивания и поглощения не дают результата. Следовательно, получена сокращенная ДНФ функции f. Далее задача поиска минимальной ДНФ решается с помощью импликантной матрицы точно так же, как в методе Квайна."