Полные системы
1. P 2 – полная система. 2. Система M ={ x 1& x 2, x 1Ú x 2, } – полная система, т.к. любая функция алгебры логики может быть записана в виде формулы через эти функции. Пример 1. Неполные системы: { }, {0, 1}.
Лемма (достаточное условие полноты)
Пусть система U = { f 1, f 2,..., fs,...} полна в Р 2. Пусть B = { g 1, g 2,..., gk,...} – некоторая система из Р 2, причем любая функция fi Î U может быть выражена формулой над B, тогда система B полна в Р 2. Доказательство. Пусть h(x1,..., xn) Î P2, т.к. U полна в Р2, то h(x1,..., xn) = =N[f1,..., fs,...] = N[L1[g1,..., gk],..., Ls[g1,..., gk],...] = U[g1,..., gk]. Здесь мы воспользовались тем, что для любого i n fi может быть выражена формулой над B, поэтому fi=Li[gi,..., gk]. 3. Система { x 1Ú x 2, } – полна в P 2. Возьмем в качестве полной в Р 2 системы U ={ x 1Ú x 2, , x 1& x 2}, B ={ x 1Ú x 2, }. Надо показать, что x 1& x 2 представляется формулой над B. Действительно, по правилу Де Моргана получим: x 1& x 2= . С помощью этой леммы докажем полноту еще ряда систем. 4. Система { x 1& x 2, } – полна в Р 2. 5. Система { x 1| x 2} полна в Р 2. Для доказательства возьмем в качестве полной в Р 2 системы U = { x 1& x 2, } и выразим х 1& х 2 и через х 1| x 2 : = x 1 | x 1, x 1 & x 2 = = (x 1| x 2)|(x 1| x 2). 6. Система { x 1 x 2} полна в Р 2. U = { x 1Ú x 2, }, = x 1 x 1, x 1Ú x 2 = = (x 1 x 2) (x 1 x 2). 7. Система { x 1& x 2, x 1Å x 2, 0, 1}, U = { x 1& x 2, }, = x 1Å 1. Следствие. Полином Жегалкина. f (x 1,..., xn) Î P 2, представим ее в виде формулы через конъюнкцию и сумму по модулю два, используя числа 0 и 1. Это можно сделать, так как { x 1& x 2, x 1Å x 2, 0, 1} полна в Р 2. В силу свойства x & (y Å z) = xy Å xz можно раскрыть все скобки, привести подобные члены, и получится полином от n переменных, состоящий из членов вида х х ... х , соединенных знаком Å. Такой полином называется полиномом Жегалкина. Общий вид полинома Жегалкина: где , s = 0, 1,..., n, причем при s = 0 получаем свободный член а 0.
|