L – класс линейных функцийL = { f (x 1,...)| f = c 0Å c 1 x 1Å...Å cnxn }; очевидно, L ¹ Æ, с другой стороны L ¹ P 2, так как x 1& x 2 Ï L. Заметим, что тождественная функция принадлежит L и | L (n)| = 2 n +1. Покажем, что [ L ] Í L. Рассмотрим Ф = f (f 1,..., fm), где f, f 1,..., fn Î L. Тогда Ф = а 0 Å а 1(с 10 Å с 11 х 1 Å...Å c 1 nxn 1) Å a 2(c 20 Å c 21 x 1 Å c 22 x 2Å...Å c 2 nxn 2)Å...Å an (cm 0 Å cm 1x1 Å... Å cmnxnm) = в 0 Å в 1 х 1 Å...Å вnхn Þ Ф Î L. 5) М – класс монотонных функций. Определение. Набор = (a 1,..., an) предшествует набору = (b 1,..., bn) и обозначается , если для 1£ i £ n ai £ bi, например: = (0010), = (0110), тогда . Не любые два набора находятся в отношении предшествования, например, наборы (0110) и (1010) в таком отношении не находятся. Отношение предшествования () является отношением порядка на множестве наборов длины n, множество таких наборов будет частично упорядоченным множеством по отношению к операции. Определение. Функция f (x 1,..., xn) называется монотонной, если для двух наборов и , таких что , выполняется f () f (). Функции 0, 1, x, x 1& x 2, x 1 Ú x 2 Î M, x 1¯ x 2, x 1 Å x 2, x 1 ~ x 2 Ï M. Для числа монотонных функций, зависящих от n переменных, существуют оценки сверху и снизу, но точное число сосчитать не удается. Покажем, что М замкнутый класс. Рассмотрим функцию Ф Î [ M ], Ф = f (f 1,..., fm), где f, f 1,..., fm Î M, причем можем считать, что все они зависят от n переменных. Пусть набор = (a 1,..., an), = (b 1,..., bn). Рассмотрим Ф (a 1,..., an) = f (f 1(a 1,..., an), …, fm (a 1,..., an)) и Ф (b 1,..., bn) = f (f 1(b 1,..., bn),..., fm (b 1,..., bn)). Здесь f 1(a) f 1(b),..., fm (a) fm (b), тогда набор (f 1(a),..., fm (a)) (f 1(b),..., fm (b)), но тогда Ф (a) Ф (b), так как f Î M, отсюда Ф = f (f 1,...,) – монотонная функция. Определение. Функция f есть суперпозиция над M, если f реализуется некоторой формулой над M. Лемма о немонотонной функции. Отрицание можно получить суперпозицией констант 0 и 1, тождественной функции и немонотонной функции. Доказательство. Пусть f (x 1,..., xn) – немонотонная функция. Тогда существуют наборы и , для которых но Пусть i 1, …, ik есть все те номера аргументов, для которых , p =1, …, k. На всех остальных аргументных местах j имеем aj = bj. В выражении заменим нули на местах i 1, …, ik на x. В результате получим функцию g (x), для которой g (0) = f () = 1 и g (1) = f () = 0. Функция g (x) является отрицанием. Классы T 0, T 1, L, S, M пересекаются, но не совпадают, что видно из следующей таблицы, где «+» означает, что функция принадлежит данному классу и «-» – не принадлежит.
A ={ x, , 0, 1, x 1 x 2) не является полной системой функций так как всегда есть функции Î Р 2 не входящие в эти классы. Задачи 1. Доказать, что пересечение любых двух замкнутых классов замкнуто. 2. Доказать, что объединение двух замкнутых классов не всегда замкнуто.
|