主題
Search

布林函式


考慮由一個集合 A 生成的子集 b(A) 的布林代數,它是可以透過有限次集合運算(並集、交集和補集)獲得的 A 的子集集合。那麼,b(A) 的每個元素都稱為由 A 生成的布林函式(Comtet 1974,第 185 頁)。每個布林函式都有一個唯一的表示形式(直到順序),即完全積的並集。由此可知,對於基數為 p 的集合 A,存在 2^(2^p) 個不等價的布林函式(Comtet 1974,第 187 頁)。

1938 年,夏農證明了二值布林代數(其成員最常表示為 0 和 1,或假和真)可以描述二值電氣開關電路的執行。真值表給出了兩個二元變數的 2^(2^2)=16 個可能的布林函式。

ABF_0F_1F_2F_3F_4F_5F_6F_7
0000000000
0100001111
1000110011
1101010101
ABF_8F_9F_(10)F_(11)F_(12)F_(13)F_(14)F_(15)
0011111111
0100001111
1000110011
1101010101

下表給出了這些函式的名稱和符號(Simpson 1987,第 539 頁)。

運算符號名稱
F_00假值
F_1A ^ B
F_2A ^ !BA 與 非 B
F_3AA
F_4!A ^ BAB
F_5BB
F_6A xor B異或
F_7A v B
F_8A nor B或非
F_9A 同或 B同或
F_(10)!BB
F_(11)A v !BA 或 非 B
F_(12)!AA
F_(13)!A v BAB
F_(14)A nand B與非
F_(15)1真值

確定 n 個變數的單調布林函式的數量被稱為 Dedekind 問題,並且等同於 n 元集合 {1,2,...,n} 上的反鏈的數量。布林函式也可以被認為是布林 n -立方體的著色。在 n=1, 2, ... 個變數中不等價的單調布林函式的數量由 2, 3, 5, 10, 30, ... (OEIS A003182) 給出。

M(n,k) 表示具有 k最小割n 個變數的不同單調布林函式的數量。那麼

M(n,0)=1
(1)
M(n,1)=2^n
(2)
M(n,2)=2^(n-1)(2^n-1)-3^n+2^n
(3)
M(n,3)=1/6(2^n)(2^n-1)(2^n-2)-6^n+5^n+4^n-3^n.
(4)

另請參閱

反鏈, 布林代數, 布林值, 完全積, 合取, Dedekind 問題, 卡諾圖, 最小割, 單調函式

使用 探索

參考文獻

Comtet, L. "Boolean Algebra Generated by a System of Subsets." §4.4 in Advanced Combinatorics: The Art of Finite and Infinite Expansions, rev. enl. ed. Dordrecht, Netherlands: Reidel, pp. 185-189, 1974.Shapiro. "On the Counting Problem for Monotone Boolean Functions." Comm. Pure Appl. Math. 23, 299-312, 1970.Simpson, R. E. Introductory Electronics for Scientists and Engineers, 2nd ed. Boston, MA: Allyn and Bacon, 1987.Sloane, N. J. A. Sequence A003182/M0729 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 616-619, 806-807, and 1096-1097, 2002.

在 上被引用

布林函式

引用為

Weisstein, Eric W. "布林函式。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/BooleanFunction.html

主題分類