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规范形式 (布尔代数)

指数 规范形式 (布尔代数)

布尔代数中,由标准逻辑运算符组成的布尔函数可以按利用了对偶性“极小项”和“极大项”的概念的规范形式来表达。.

11 关系: 合取范式奎因-麦克拉斯基算法布尔代数布尔代数主题列表布尔函数德摩根定律真值表逻辑与逻辑运算符逻辑或析取范式

合取范式

在布尔逻辑中,如果一个公式是子句的合取,那么它是合取范式(CNF)的。作为规范形式,它在自动定理证明中有用。它类似于在电路理论中的规范和之积形式。 所有的文字的合取和所有的文字的析取是 CNF 的,因为可以被分别看作一个文字的子句的合取和一个单一子句的合取。和析取范式(DNF)中一样,在 CNF 公式中可以包含的命题连结词是与、或和非。非算子只能用做文字的一部分,这意味着它只能在命题变量前出现。 例如,下列所有公式都是 CNF: 而下列不是: 上述三个公式分别等价于合取范式的下列三个公式: 所有命题公式都可以转换成 CNF 的等价公式。这种变换基于了关于逻辑等价的规则: 双重否定律、德·摩根定律和分配律。 因为所有逻辑公式都可以转换成合取范式的等价公式,证明经常基于所有公式都是 CNF 的假定。但是在某些情况下,这种到 CNF 的转换可能导致公式的指数性爆涨。例如,把下述非-CNF 公式转换成 CNF 生成有 2^n 个子句的公式.

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奎因-麦克拉斯基算法

奎因-麦克拉斯基算法(Quine-McCluskey算法)是最小化布尔函数的一种方法。它在功能上等同于卡诺图,但是它具有文字表格的形式,因此它更适合用于电子设计自动化算法的实现,并且它还给出了检查布尔函数是否达到了最小化形式的确定性方法。 方法涉及两步:.

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布尔代数

在抽象代数中,布尔代数(Boolean algebra)是捕获了集合运算和逻辑运算二者的根本性质的一个代数结构(就是说一组元素和服从定义的公理的在这些元素上运算)。特别是,它处理集合运算交集、并集、补集;和逻辑运算与、或、非。 例如,逻辑断言陈述a和它的否定¬a不能都同时为真, 相似于集合论断言子集A和它的补集AC有空交集, 因为真值可以在逻辑电路中表示为二进制数或电平,这种相似性同样扩展到它们,所以布尔代数在电子工程和计算机科学中同在数理逻辑中一样有很多实践应用。在电子工程领域专门化了的布尔代数也叫做逻辑代数,在计算机科学领域专门化了布尔代数也叫做布尔逻辑。 布尔代数也叫做布尔格。关联于格(特殊的偏序集合)是在集合包含A ⊆ B和次序 a ≤ b之间的相似所预示的。考虑的所有子集按照包含排序的格。这个布尔格是偏序集合,在其中  ≤ 。任何两个格的元素,比如p .

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布尔代数主题列表

* 集合代数.

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布尔函数

在数学中,布尔函数(Boolean function)描述如何基于对布尔输入的某种逻辑计算确定布尔值输出。它们在复杂性理论的问题和数字计算机的芯片设计中扮演基础角色。布尔函数的性质在密码学中扮演关键角色,特别是在对称密钥算法的设计中(参见S-box)。.

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德摩根定律

在命题逻辑和逻辑代数中,德摩根定律De Morgan's laws(或称笛摩根定理、对偶律)是关于命题逻辑规律的一对法则。 奥古斯塔斯·德摩根首先发现了在命题逻辑中存在着下面这些关系: 即: 德摩根定律在数理逻辑的定理推演中,在计算机的逻辑设计中以及数学的集合运算中都起着重要的作用。他的发现影响了乔治·布尔从事的逻辑问题代数解法的研究,这巩固了德摩根作为该规律的发现者的地位,尽管亚里士多德也曾注意到类似现象、且这也为古希腊与中世纪的逻辑学家熟知(引自Bocheński《形式逻辑历史》)。.

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真值表

真值表是使用於邏輯中(特別是在連結邏輯代數、布爾函數和命題邏輯上)的一類數學用表,用來計算邏輯表示式在每種論證(即每種邏輯變數取值的組合)上的值。尤其是,真值表可以用來判斷一個命題表示式是否對所有允許的輸入值皆為真,亦即是否為邏輯有效的。 「用真值表製表的推理模式是由弗雷格、查尔斯·皮尔士和恩斯特·施羅德於1880年代所发明的。這種表格於1920年代之後廣泛地發現在許多文獻上頭(扬·武卡谢维奇、埃米爾·波斯特、维特根斯坦)”(蒯因, 39)。路易斯·卡罗早在1894年就公式化了真值表来解决特定问题,但是包含他这项工作的手稿直到1977年才被发现 。维特根斯坦的《逻辑哲学论》利用真值表把真值函数置于序列中。这个著作的广泛影响导致了真值表的传播。 真值表被用來計算以「決策程序」建構的命題表示式的值。命題表示式可以是一個原子公式(命題常數、命題變數或命題函數,如Px或P(x)),或以邏輯算子(如邏輯與(\land)、邏輯或(\lor)、邏輯非(\lnot))由原子公式建構出來的公式。舉例來說,Fx \land Gx即是個命題表示式。 真值表中的列标题展示了 (i)命题函数与/或变量,和 (ii)建造自这些命题函数或变量和运算符的真值泛函表达式。行展示对 (i)和 (ii)的T或F指派的每个可能的求值。换句话说,每行都是对 (i)和 (ii)的不同解释。 经典(就是说二值)逻辑的真值表限定于只有两个真值是可能的布尔逻辑系统,它们是“真”或“假”,通常在表中简单的表示为T和F。.

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逻辑与

在逻辑和数学中,逻辑合取或逻辑与或且是一个二元逻辑運算符。如果其两个变量的真值都为“真”,其结果为“真”,否则其结果为“假”。.

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逻辑运算符

在形式逻辑中,逻辑运算符或逻辑联结词把语句连接成更复杂的复杂语句。例如,假设有两个逻辑命题,分别是“正在下雨”和“我在屋里”,我们可以将它们组成复杂命题“正在下雨,并且我在屋里”或“没有正在下雨”或“如果正在下雨,那么我在屋里”。一个将两个语句组成的新的语句或命题叫做复合语句或复合命题。.

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逻辑或

逻辑或(logical or)又称逻辑析取(logical disjunction)、邏輯選言,是逻辑和数学概念中的一个二元逻辑算符。其运算方法是:如果其两个变量中有一个真值为“真”,其结果为“真”,两个变量同时为假,其结果为“假”。.

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析取范式

在布尔逻辑中,析取范式(DNF)是逻辑公式的标准化(或规范化),它是合取子句的析取。作为规范形式,它在自动定理证明中有用。一个逻辑公式被认为是 DNF 的,当且仅当它是一个或多个文字的一个或多个合取的析取。同合取范式(CNF)一样,在 DNF 中的命题算子是与、或和非。非算子只能用做文字的一部分,这意味着它只能领先于命题变量。例如,下列公式都是 DNF: 但如下公式不是 DNF: 把公式转换成 DNF 要使用逻辑等价,比如双重否定除去、德·摩根定律和分配律。注意所有逻辑公式都可以转换成析取范式。但是,在某些情况下转换成 DNF 可能导致公式的指数性爆涨。例如,在 DNF 形式下,如下逻辑公式有 2n 个项:.

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