2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Задача о равенстве булевых функций
Сообщение05.12.2010, 02:34 
Аватара пользователя


02/07/10
21
Вот условие задачи:
Пусть булевы функции $\mathit{f}$ и $\mathit{g}$ имеют одно и то же число существенных переменных, равное $\mathit{r}$. Тогда каждый набор ${\widetilde{\alpha} \in \{ 0, 1 \} ^{\mathit{r}} }$ однозначно определяет набор значений существенных переменных каждой из функций. Пусть для любого такого $\widetilde{\alpha}$ значения функций $\mathit{f}$ и $\mathit{g}$ на соответствующих наборах своих существенных переменных равны. Следует ли отсюда, что эти функции равны?

Совершенно запутался в определениях и поэтому не получается дать ответ на поставленный в условии вопрос. Вот мои рассуждения.
Во-первых возникает мысль отождествить функцию $\mathit{f}$ с функцией $\mathit{\widetilde{f}}$, которая получается из $\mathit{f}$ "удалением" несущественных переменных. Но, если подумать, то такое отождествление не совсем корректно, ведь функции $\mathit{f}$ и $\mathit{\widetilde{f}}$ имеют различные области определения и, следовательно, различны.
Примем теперь во внимание определение равенства булевых функций, данное в тексте этого учебника (МГТУ им. Баумана, вып. XIX, 2001г., стр. 390):
Булевы функции $\mathit{f}$ и $\mathit{g}$ называют равными, если их существенные переменные соответственно равны и на каждом наборе значений этих переменных функции $\mathit{f}$ и $\mathit{g}$ принимают равные значения.
К сожалению в учебнике не поясняется выражение "...их существенные переменные соответсвенно равны...". Пытаясь понять это выражение, можно пойти не формальным путем и сказать, например, что переменные двух различных функций равны, если они обозначены одним и тем же символом. Но такое определение имеет смысл в том случае, когда функции рассматриваются, если можно так выразиться, в одном и том же "контексте". Если же они рассматриваются бесконтекстно, то такое определение равенства переменных не имеет никакого содержательного смысла.
Подойдем к вопросу с формальной точки зрения. Можно тогда попытаться определить равенство переменных двух различных функций, как равенство индексов переменных в качестве элементов соответствующих кортежей (тогда ответ на вопрос задачи будет отрицательным, т. к. в условии ничего не говорится о совпадении индексов). Но, опять-таки, такое определение равенства переменных имеет смысл, если обе функции являются функциями от одного и того же числа переменных (т. е. их областью определения является одна и та же булева алгебра). Если же $\mathit{f}$ определена на $\mathbb{B}^n$, а $\mathit{g}$ - на $\mathbb{B}^m$, то, например, в случае $n < m$ может оказаться, что индексы некоторых существенных переменных функции $\mathit{g}$ больше $n$.
Можно тогда попытаться определить равенство существенных переменных как изоморфность упорядоченных множеств их индексов (как элементов соответствующих кортежей). Но в этом случае ответ на вопрос задачи уже будет положительным.

Подскажите, пожалуйста, какое же все-таки определение является верным. Или хотя бы укажите источники, в которых данный вопрос рассматривается полнее (и, возможно, строже), чем в обозначенном выше учебнике.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача о равенстве булевых функций
Сообщение05.12.2010, 11:14 
Заслуженный участник


09/09/10
3729
Bach в сообщении #383707 писал(а):
и сказать, например, что переменные двух различных функций равны, если они обозначены одним и тем же символом.

Ну да. Вот например, $x\vee y$ и $a\vee b$ — не равны. Хотя бы потому, что их конъюнкция не равна ни одной из этих функций.
Вообще, в математике "равны" означает "являются одним и тем же предметом".

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача о равенстве булевых функций
Сообщение05.12.2010, 14:31 
Аватара пользователя


18/10/08
454
Омск
Bach в сообщении #383707 писал(а):
Вот условие задачи:
Пусть булевы функции $\mathit{f}$ и $\mathit{g}$ имеют одно и то же число существенных переменных, равное $\mathit{r}$. Тогда каждый набор ${\widetilde{\alpha} \in \{ 0, 1 \} ^{\mathit{r}} }$ однозначно определяет набор значений существенных переменных каждой из функций. Пусть для любого такого $\widetilde{\alpha}$ значения функций $\mathit{f}$ и $\mathit{g}$ на соответствующих наборах своих существенных переменных равны. Следует ли отсюда, что эти функции равны?


Ну ответ-то нет, не следует. Всё как раз из-за того, что вообще говоря не выполнено:
Bach в сообщении #383707 писал(а):
"...их существенные переменные соответсвенно равны...".


Хотя конечно, столько страниц исписано в этой книжке по поводу этого вопроса что всех запутаешь.

Я всё-таки на месте авторов побоялся бы называть это равенством, а назвал бы эквивалентностью хотя бы. А слово равенство раз и на всегда закрепил бы за равенством в смысле равенства функций.

А аккуратного определения и не надо, любое из них будет коряво, а суть, для чего это нужно, проста. Вот её и надо в голове держать. (Вы же понимаете в чём суть, для чего это надо?)

(Оффтоп)

А на часть ваших вопросов возможно ответит $\lambda$-исчисление :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача о равенстве булевых функций
Сообщение07.12.2010, 01:24 
Аватара пользователя


02/07/10
21
mkot в сообщении #383828 писал(а):
Вы же понимаете в чём суть, для чего это надо?

Скорее "ощущаю" на интуитивном уровне. Формулировать это "ощущение", честно говоря, не пытался. Но если попытаться... Мне кажется, что ответ будет зависеть от конкретной ситуации, в которой это явление рассматривается. Ну, например, оно встречается при минимизации СДНФ или систем булевых функций, что, в свою очередь, используется при построении булевых автоматов. Можно привести и другие примеры...

И все-таки, был бы очень благодарен за информацию - у кого из авторов этот вопрос изложен яснее.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача о равенстве булевых функций
Сообщение09.12.2010, 01:46 
Аватара пользователя


02/07/10
21
Ну что же, и на том спасибо

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group