複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

布爾方程組

鎖定
布爾方程組(system of Boolean equations)是布爾方程構成的方程組,在布爾代數B中,由2m個n元布爾函數(可分為兩組)fi(x1,x2,…,xn),gi(x1,x2,…,xn),(i=1,2…,m)可組成m個布爾方程,fi(x1,x2,…,xn)=gi(x1,x2,…,xn),(i=1,2,…,m),這m個方程所構成的方程組稱為B上的布爾方程組 [1] 
中文名
布爾方程組
外文名
system of Boolean equations
所屬學科
數學(布爾代數)
簡    介
布爾方程構成的方程組

布爾方程組基本概念

布爾代數B中,由2m個n元布爾函數(可分為兩組)fi(x1,x2,…,xn),gi(x1,x2,…,xn),(i=1,2…,m)可組成m個布爾方程,fi(x1,x2,…,xn)=gi(x1,x2,…,xn),(i=1,2,…,m),這m個方程所構成的方程組
稱為B上的布爾方程組 [1] 

布爾方程組布爾方程組的解

布爾方程組的解是布爾方程組的基本概念之一。在布爾代數B中,如果存在一個n元列a1,a2,…,an∈B滿足布爾方程組fi(x1,x2,…,xn)=gi(x1,x2,…,xn),(i=1,2,…,m)的每個方程,則稱n元列a1,a2,…,an為布爾方程組在B中的一個特解,簡稱布爾方程組的解,而所有解的一般形式稱為通解,如布爾方程組
有通解
其中u,v,w為布爾代數中的任意元素 [1] 

布爾方程組相關概念

定義1 含有待定元的等式叫(相等)方程;含有待定元的不等式叫不等方程;能概括這二者的則叫廣義方程,某些(廣義)方程組成的組叫(廣義)方程組 [2] 
定義2
是一個布爾代數,所謂
上的n元布爾方程是指如下的含有n個待定元的布爾函數f(X)及g(X)所組成的等式
類似的,我們可用
分別定義布爾不等方程及(廣義)布爾方程組,其中“
”既可以是“=”,也可以是“≤”。
布爾方程(1)的(特)解,是指滿足(1)的一個向量X∈
;布爾不等方程(2)及(廣義)布爾方程組(3)的(特)解的定義類似 [2] 
定義3 若h(X)是布爾函數,k(X)=h'(X),則
分別稱為(布爾)0方程與(布爾)1方程;它們又合稱為(布爾)0-1方程或0-1布爾方程 [2] 

布爾方程組相關定理

引理1 每一個形如(1)的布爾方程都可等價於一個0-1布爾方程 [2] 
引理2 每一個形如(2)的布爾不等方程也等價於一個0-1布爾方程。
引理3 每一個布爾0方程組
或布爾1方程組
也等價於一個0-1布爾方程。
注意,引理1,2,3都已給出了化成等價0 -1布爾方程的方法。
定理1 每一個形如(3)的廣義布爾方程(m=1的情況)或廣義布爾方程組(m>1的情況)都等價於一個0-1布爾方程。
(1)m=1的情況已由引理1及引理2證得 [2] 
(2)僅證m>1的情況:由於通過求補對偶變換可將0方程變成1方程,也可將1方程變成0方程,所以每一個廣義布爾方程組都可以變成0方程組或1方程組,於是再由引理53即得證。
【例1】將布爾方程組
變成與之等價的0方程。
(6)等價於 (xy')(ab')∪(xy')(ab')=0 , (8)
(7)等價於 (x'y)(a’b)∪(x'y)(a'b)=0 , (9)
(8)與(9)等價於:
[(xy')(ab')∪(xy')'(ab’)]∪[(x'y)(a'b)∪(x’y)(a'b)]=0
(a’b∪ab')xy∪(a'∪b)xy'∪(a∪b')x'y∪(ab'∪a'b)x'y'=0, (10)
(10)即為所求的0方程 [2] 
參考資料
  • 1.    數學辭海編輯委員會.數學辭海·第一卷:中國科學技術出版社,2002.08
  • 2.    佩捷等.從布爾到豪斯道夫:布爾方程與格論漫談:哈爾濱工業大學出版社,2013.10:第130頁