Различные формы представления высказываний

Литерой - называется элемент высказывания x или её отрицание.

Элементарной дизъюнкцией называется выражение следующего вида:

, (2.2)

где - литера.

Элементарной конъюнкцией называется выражение следующего вида:

, (2.3)

Дизъюнктивной нормальной формой (ДНФ) формулы называется выражение вида:

, (2.4)

где - элементарная конъюнкция.

Конъюнктивной нормальной формой (КНФ) формулы называется выражение вида:

, (2.5)

где - элементарная дизъюнкция.

Любую формулу можно представить в виде ДНФ или КНФ.

ПРИМЕР

Пусть дана формула

Требуется получить ДНФ и КНФ данной формулы.

Применяя формулы равносильности, получаем КНФ :

Применяя формулы равносильности, получаем ДНФ :

Совершеннойдизъюнктивной нормальной формой(СДНФ) формулы называется такая ДНФ, для которой выполняются следующие условия:

1. Все элементарные конъюнкции, входящие в ДНФ , различны.

2. Все элементарные конъюнкции, входящие в ДНФ , содержат литеры, соответствующие всем переменным.

3. Каждая элементарная конъюнкция, входящая в ДНФ , не содержит двух одинаковых литер.

4. Каждая элементарная конъюнкция, входящая в ДНФ , не содержит переменную и ее отрицание.

СДНФ можно получить двумя способами:

1. по таблице истинности;

2. с помощью равносильных преобразований.

Первый способ получения СДНФ рассмотрен выше. Рассмотрим второй способ, который состоит в следующем:

С помощью равносильных преобразований формулы получают ДНФ . При этом в полученной ДНФ возможны следующие ситуации:

1. Элементарная конъюнкция ДНФ не содержит переменную , тогда используются следующие равносильные преобразования:

2. Если в ДНФ входят две одинаковые элементарные конъюнкции, то используя следующее равносильное преобразование:

одну элементарную конъюнкцию можно отбросить.

3. Если элементарная конъюнкция ДНФ содержит одновременно переменную и ее отрицание, то используя следующие равносильные преобразования:

эту элементарную конъюнкцию можно отбросить

4. Если элементарная конъюнкция ДНФ содержит дважды переменную , то используя следующее равносильное преобразование:

одну переменную можно отбросить

СДНФ формулы существует в единственном виде.

ПРИМЕР

Получить СДНФ формулы

С помощью равносильных преобразований получаем СДНФ :

С помощью таблицы истинности получаем СДНФ :

СДНФ

Очевидно, что в результат двух способов совпадает.

Совершеннойконъюнктивной нормальной формой(СКНФ) формулы называется такая КНФ, для которой выполняются следующие условия:

1. Все элементарные дизъюнкции, входящие в КНФ , различны.

2. Все элементарные дизъюнкции, входящие в КНФ , содержат литеры, соответствующие всем переменным.

3. Каждая элементарная дизъюнкция, входящая в КНФ , не содержит двух одинаковых литер.

4. Каждая элементарная дизъюнкция, входящая в КНФ , не содержит переменную и ее отрицание.

СКНФ можно получить двумя способами:

1. по таблице истинности;

2. с помощью равносильных преобразований.

По первому способу по таблице истинности получаем СДНФ , а СКНФ можно получить, следуя следующему правилу

С помощью равносильных преобразований формулы получают КНФ . При этом в полученной КНФ возможны следующие ситуации:

1. Элементарная дизъюнкция КНФ не содержит переменную , тогда используются следующие равносильные преобразования:

2. Если в КНФ входят две одинаковые элементарные дизъюнкции, то используя следующее равносильное преобразование:

одну элементарную дизъюнкцию можно отбросить.

3. Если элементарная дизъюнкция КНФ содержит одновременно переменную и ее отрицание, то используя следующие равносильные преобразования:

эту элементарную дизъюнкцию можно отбросить.

4. Если элементарная дизъюнкция КНФ содержит дважды переменную , то используя следующее равносильное преобразование:

одну переменную можно отбросить.

СКНФ формулы существует в единственном виде.

ПРИМЕР

Получить СКНФ формулы

С помощью равносильных преобразований получаем СКНФ :

С помощью таблицы истинности получаем СДНФ :

СДНФ

Очевидно, что в результат двух способов совпадает.

СДНФ формулы можно получить из СКНФ , используя следующее правило: