Теорема. Каждая булева функция реализуема с помощью формулы над
.
Доказательство. Функция 0 реализуема с помощью формулы: . В общем случае имеет место равенство:
, где
обозначает
, а
. Здесь
обозначает логическую сумму всех значений функции
. Это приводит к равенству, доказывающему теорему:
.
Правая часть этого равенства называется совершенной дизъюнктивной нормальной формой (СДНФ).
Пример 1
Найдем СДНФ для функции . С этой целью составим таблицу истинности:
x1 |
x2 |
x1 ¯ x2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Поскольку лишь на элементе значение функции
равно 1, то
.
Конъюнктивная нормальная форма определяется как конъюнкция формул вида: . В силу равенств
получаем соотношение:
.
Это представление функции f называется ее совершенной конъюнктивной нормальной формой (СКНФ).
Пример 2
Найдем СКНФ функции . Составим таблицу истинности:
x1 |
x2 |
x1 ® x2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Так как лишь в случае
и
, то СКНФ будет равна:
. Заметим, что СКНФ формулы
будет равна:
.
Система булевых функций F называется полной, если каждая булева функция реализуема с помощью формулы над F. Поскольку , то имеет место следствие.
Следствие. Системы функций являются полными.