ハイパーキューブ法によるブール関数の最小化

この記事では、コンピューターサイエンスとオートマトンの理論で非常に重要なトピック、ブール関数の最小化について説明します。 この質問は、おそらくこのトピックを勉強したか、このトピックに出会ったすべての人によって尋ねられました。



多くの方法がありますが、最も興味深いのは、形式化することができ、それに応じて多くの困難なくプログラムできる方法です。 また、任意のブール式も使用できます。 理想的な方法は発明されていません。誰もが何らかの弱点と強みを持っています。 いわゆるHypercubeメソッド-Quineメソッドに焦点を当てます。



残念ながら、この方法は完全なDNFにのみ適用できます;したがって、多数の変数では、SDNFの巨大な表現によって使用が複雑になります。



この方法は、よく知られた結合と吸収の規則を適用することにあります。





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アルゴリズムを説明する前に、メソッドがハイパーキューブメソッドと呼ばれる理由を説明します。

任意の関数fを取ります。M1(f)は単位セットです。 簡単に言えば、関数が正しいステートメントになる変数のセットがたくさんあります。

ハイパーキューブは集合M1(f)です。

結合単項式は、M1(K)がM1(f)に含まれている場合に暗黙的です。

他のK2が存在しない場合、暗黙的は単純と呼ばれ、M1(K)はM1(K2)に単純な用語で含まれます-最大のハイパーキューブに対応します。



この方法の主な段階








例として、次のブール関数を取り上げます。




真理値表を作成します:



M1(f)にあるすべてのハイパーキューブと対応するインプラントを書き出します。



単純なインプラントを選択し、カバーの表を作成します。





インプラントyzは他のインプラントと重複しているため、式から削除できます。 デッドエンドDNF関数の形式は次のとおりです。





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