1. Что такое логическая функция? Сколько различных логических функций можно получить от трёх аргументов? Аргументируйте ответ.
Логическая функция — это функция, принимающая значения из конечного множества, чаще всего из множества {0, 1}, и определяемая логическим отношением между её аргументами. Аргументы логической функции могут принимать значения 0 (ложь) или 1 (истина).
Для трех аргументов (A, B, C) каждая логическая функция может выводиться из всех возможных комбинаций значений этих аргументов. Поскольку каждый аргумент может принимать 2 значения (0 или 1), общее количество различных комбинаций для трех аргументов будет \(2^3 = 8\).
Каждая логическая функция определяется своим значением для каждой возможной комбинации входных сигнала. Таким образом, для каждой из 8 комбинаций мы можем выбрать 0 или 1 как результат функции. Это дает нам \(2^8 = 256\) различных логических функций от трех аргументов.
2. Какой способ записи логического выражения называется нормальной формой?
Нормальная форма логического выражения — это способ записи логической функции в определенном стандартизированном формате. Существуют две основные нормальные формы:
Съвершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ): логическое выражение представляется как дизъюнкция (логическое "ИЛИ") произведений (конъюнкций) отдельных термов (монов), каждый из которых соответствует одной из возможных комбинаций значений, при которых функция принимает значение 1.
Съвершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ): логическое выражение представляется как конъюнкция (логическое "И") дизъюнкций, где каждая дизъюнкция включает все возможные условия, при которых функция равна 0.
3. В чём отличие совершенной дизъюнктивной нормальной формы от совершенной конъюнктивной нормальной формы? Приведите по одному примеру СДНФ и СКНФ логических функций от двух переменных.
Отличие:
- СДНФ представляет функцию в виде суммы произведений, где каждый терм соответствует набору входных значений, для которых функция равна 1.
- СКНФ представляет функцию в виде произведения сумм, где каждая сумма соответствует набору входных значений, для которых функция равна 0.
Пример: Рассмотрим логическую функцию двух переменных A и B, которая равна 1, когда A = 1 и B = 1 (истинно для только одной комбинации):
СДНФ: \(F(A, B) = AB\) (Здесь результирующая функция равна 1 только когда A и B равны 1.)
СКНФ: \(F(A, B) = (A + \overline{B})(\overline{A} + B)(\overline{A} + \overline{B})\) (Эта форма эквивалентна тому, что функция равна 0 для всех сочетаний вне A = 1 и B = 1.)
Таким образом, СДНФ и СКНФ используются для разных целей и обеспечивают полное описание логической функции.
