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.