อ่าน 19 นาที
รูปแบบปกติเชิงพีชคณิต
รูปแบบปกติเชิงพีชคณิต (ANF) คือการแสดงฟังก์ชันในพีชคณิตบูลีนสูตรที่เขียนใน ANF ยังเป็นที่รู้จักในชื่อรูปแบบปกติผลรวมวงแหวน (RSNF หรือ RNF) พหุนาม Zhegalkin ( ภาษารัสเซีย :...
รูปแบบปกติเชิงพีชคณิต
รูปแบบปกติเชิงพีชคณิต (ANF) คือการแสดงฟังก์ชันในพีชคณิตบูลีนสูตรที่เขียนใน ANF ยังเป็นที่รู้จักในชื่อรูปแบบปกติผลรวมวงแหวน (RSNF หรือ RNF) พหุนาม Zhegalkin ( ภาษารัสเซีย : полиномы Жегалкина ) หรือการขยาย Reed–Mullerขั้วบวก (หรือความเท่าเทียมกัน) (PPRM) [ 1 ]คำศัพท์เหล่านี้อธิบายวิธีการเขียน สูตร ตรรกะเชิงประพจน์ในหนึ่งในสามรูปแบบย่อย:
- สูตรทั้งหมดนี้เป็นจริงหรือเท็จเท่านั้น:
- ตัวแปรหนึ่งตัวหรือมากกว่าจะถูกรวมเข้าเป็นเทอมโดยใช้AND ( ) จากนั้นเทอมหนึ่งตัวหรือมากกว่าจะถูกรวมเข้าเป็นเทอม โดยใช้ XOR ( ) เพื่อสร้าง ANF ไม่อนุญาตให้ใช้การปฏิเสธ :
- รูปแบบย่อยก่อนหน้านี้ที่มีเงื่อนไขที่เป็นจริงล้วนๆ:
พหุนาม Zhegalkin ได้รับการแนะนำโดยนักคณิตศาสตร์ชาวรัสเซียIvan Ivanovich Zhegalkinในปี 1927 [ 2 ]โดยเป็นวงแหวนพหุนามเหนือจำนวนเต็มมอดูล 2ความเสื่อมของเลขคณิตมอดูล ที่เกิดขึ้น ส่งผลให้พหุนาม Zhegalkin ง่ายกว่าพหุนามทั่วไป โดยไม่จำเป็นต้องมีสัมประสิทธิ์หรือเลขชี้กำลัง สัมประสิทธิ์นั้นซ้ำซ้อนเพราะ 1 เป็นสัมประสิทธิ์ที่ไม่เป็นศูนย์เพียงตัวเดียว เลขชี้กำลังนั้นซ้ำซ้อนเพราะในเลขคณิตมอดูล 2, x 2 = xดังนั้นพหุนามเช่น 3 x 2 y 5 z จึงสอดคล้องกับ และสามารถเขียนใหม่ ได้ เป็นxyz
ประวัติศาสตร์
ก่อนปี 1927 พีชคณิตบูลีนถูกมองว่าเป็นแคลคูลัสของค่าตรรกะที่มีการดำเนินการทางตรรกะ เช่นการเชื่อมการแยกการปฏิเสธและอื่นๆ Zhegalkin แสดงให้เห็นว่าการดำเนินการทางบูลีนทั้งหมดสามารถเขียนได้ในรูปพหุนามตัวเลขธรรมดา โดยแทน ค่า เท็จและ ค่า จริงด้วย 0 และ 1 ซึ่งเป็นจำนวนเต็มมอด 2 การเชื่อมทางตรรกะเขียนเป็นxyและ การแยก แบบพิเศษ ทางตรรกะ เขียนเป็นการบวกทางคณิตศาสตร์มอด 2 (เขียนในที่นี้ว่าx ⊕ yเพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนกับการใช้ + เป็นคำพ้องความหมายของการแยกแบบรวม ∨ ทั่วไป) ส่วนเติมเต็มทางตรรกะ ¬ xคือx ⊕1 เนื่องจาก ∧ และ ¬ เป็นพื้นฐานของพีชคณิตบูลีน การดำเนินการทางตรรกะอื่นๆ ทั้งหมดจึงเป็นการประกอบกันของการดำเนินการพื้นฐานเหล่านี้ ดังนั้นพหุนามของพีชคณิตทั่วไปจึงสามารถแทนการดำเนินการบูลีนทั้งหมดได้ ทำให้สามารถทำการให้เหตุผลแบบบูลีนได้โดยใช้พีชคณิต พื้นฐาน
ตัวอย่างเช่น การดำเนินการหาค่าเกณฑ์หรือค่ามัธยฐานแบบบูลีน 2 ใน 3 จะเขียน ได้ เป็นพหุนาม Zhegalkin xy ⊕ yz ⊕ zx
ในปี พ.ศ. 2460 ซึ่งเป็นปีเดียวกับที่ Zhegalkin ตีพิมพ์บทความ[ 2 ]นักคณิตศาสตร์ชาวอเมริกันEric Temple Bellได้ตีพิมพ์การแปลงพีชคณิตบูลีนเป็นเลขคณิตที่ซับซ้อนโดยอาศัยทฤษฎีอุดมคติของRichard Dedekind และเลขคณิตมอดูลาร์ทั่วไป (ตรงข้ามกับเลขคณิตมอดูลาร์ 2) [ 3 ]ลักษณะเลขคณิตที่ง่ายกว่ามากของพหุนาม Zhegalkin ได้รับการสังเกตครั้งแรกในโลกตะวันตก (โดยอิสระ การสื่อสารระหว่างนักคณิตศาสตร์โซเวียตและตะวันตกมีจำกัดมากในยุคนั้น) โดยนักคณิตศาสตร์ชาวอเมริกันMarshall Stoneในปี พ.ศ. 2479 [ 4 ]เมื่อเขาสังเกตเห็นขณะเขียน ทฤษฎีบท คู่ของ Stone ที่มีชื่อเสียงว่าความคล้ายคลึงกันที่ดูเหมือนจะหลวมๆ ระหว่างพีชคณิตบูลีนและวงแหวนนั้นสามารถกำหนดเป็นความเท่าเทียมกันที่แน่นอนสำหรับทั้งพีชคณิตจำกัดและอนันต์ ซึ่งนำไปสู่การที่เขาต้องปรับปรุงบทความของเขาอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีต่อมา
คุณสมบัติที่เป็นทางการ
ตามหลักการแล้วเอกนาม Zhegalkinคือผลคูณของเซตจำกัดของตัวแปรที่แตกต่างกัน (ดังนั้นจึงไม่มีตัวประกอบกำลังสอง ) รวมถึงเซตว่างซึ่งผลคูณของเซตว่างนั้นแทนด้วย 1 มีเอกนาม Zhegalkin ที่เป็นไปได้ 2<sup> n </sup> ตัวใน ตัวแปร nตัว เนื่องจากเอกนามแต่ละตัวถูกกำหนดไว้อย่างสมบูรณ์โดยการมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของแต่ละตัวแปรพหุนาม Zhegalkinคือผลรวม (exclusive-or) ของเซตของเอกนาม Zhegalkin โดยเซตว่างแทนด้วย 0 การมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของเอกนามที่กำหนดในพหุนามจะสอดคล้องกับสัมประสิทธิ์ของเอกนามนั้นเป็น 1 หรือ 0 ตามลำดับ เอกนาม Zhegalkin เป็นอิสระเชิงเส้น จึงครอบคลุม ปริภูมิเวกเตอร์ 2 <sup> n </sup> มิติเหนือฟิลด์ Galois GF (2) (หมายเหตุ: ไม่ใช่GF (2 <sup>n</sup> ) ซึ่งการคูณนั้นแตกต่างกันมาก) เวกเตอร์ 2 2 nของปริภูมินี้ กล่าวคือ การรวมเชิงเส้นของเอกนามเหล่านั้นในฐานะเวกเตอร์หน่วย ประกอบกันเป็นพหุนาม Zhegalkin ความสอดคล้องที่แน่นอนกับจำนวนของการดำเนินการบูลีนบน ตัวแปร nตัว ซึ่งครอบคลุม การดำเนินการ n -ary บน {0,1} ทั้งหมด ให้ข้อโต้แย้งเชิงนับโดยตรงสำหรับความสมบูรณ์ของพหุนาม Zhegalkin ในฐานะฐานบูลีน
ปริภูมิเวกเตอร์นี้ไม่เทียบเท่ากับพีชคณิตบูลีนอิสระบน ตัวสร้าง nตัว เนื่องจากขาดการดำเนินการเติมเต็ม (การปฏิเสธเชิงตรรกะแบบบิต) (หรือเทียบเท่ากัน เนื่องจากขาดองค์ประกอบสูงสุดเป็นค่าคงที่) นี่ไม่ได้หมายความว่าปริภูมิไม่ปิดภายใต้การเติมเต็มหรือขาดองค์ประกอบสูงสุด ( เวกเตอร์ที่มีค่าเป็น 1 ทั้งหมด ) แต่หมายความว่าการแปลงเชิงเส้นของปริภูมินี้และปริภูมิที่สร้างขึ้นในลักษณะเดียวกันไม่จำเป็นต้องรักษาค่าเติมเต็มและค่าสูงสุดไว้ การแปลงที่รักษาค่าเหล่านี้ไว้จะสอดคล้องกับโฮโมมอร์ฟิซึมบูลีน เช่น มีการแปลงเชิงเส้นสี่แบบจากปริภูมิเวกเตอร์ของพหุนาม Zhegalkin เหนือตัวแปรหนึ่งตัวไปยังปริภูมิที่ไม่มีตัวแปร ซึ่งมีเพียงสองแบบเท่านั้นที่เป็นโฮโมมอร์ฟิซึมบูลีน
การใช้งานทั่วไป
ANF เป็นรูปแบบมาตรฐาน (canonical form ) ซึ่งหมายความว่าสูตรสอง สูตร ที่สมมูลกันทางตรรกะจะแปลงเป็นรูปแบบ ANF เดียวกัน ทำให้สามารถแสดงให้เห็นได้ง่ายว่าสูตรสองสูตรนั้นสมมูลกันหรือไม่สำหรับการพิสูจน์ทฤษฎีบทอัตโนมัติ แตก ต่างจากรูปแบบปกติอื่นๆ ANF สามารถแสดงได้ในรูปของรายการรายการของชื่อตัวแปรอย่างง่ายๆ — รูปแบบปกติแบบ เชื่อมโยง (conjunctive normal form) และ แบบ แยก (disjunctive normal form) ยังต้องบันทึกด้วยว่าตัวแปรแต่ละตัวถูกปฏิเสธหรือไม่รูปแบบปกติแบบปฏิเสธ (negation normal form)ไม่เหมาะสมสำหรับการพิจารณาความสมมูล เนื่องจากในรูปแบบปกติแบบปฏิเสธ ความสมมูลไม่ได้หมายความถึงความเท่าเทียมกันเสมอไป: a ∨ ¬a ไม่ได้ลดรูปไปเป็นสิ่งเดียวกับ 1 แม้ว่าจะสมมูลกันทางตรรกะก็ตาม
การใส่สูตรลงใน ANF ยังช่วยให้ระบุ ฟังก์ชัน เชิงเส้น ได้ง่ายขึ้น (เช่น ใช้ในรีจิสเตอร์เลื่อนแบบป้อนกลับเชิงเส้น ) กล่าวคือ ฟังก์ชันเชิงเส้นคือฟังก์ชันที่เป็นผลรวมของค่าคงที่ตัวเดียว นอกจากนี้ คุณสมบัติของรีจิสเตอร์เลื่อน แบบป้อนกลับที่ไม่เป็นเชิงเส้น ยังสามารถอนุมานได้จากคุณสมบัติบางอย่างของฟังก์ชันป้อนกลับใน ANF ด้วย
การดำเนินการภายในรูปแบบปกติเชิงพีชคณิต
มีวิธีการที่ตรงไปตรงมาในการดำเนินการทางตรรกะแบบบูลีนมาตรฐานกับข้อมูลนำเข้าของ ANF เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ของ ANF
การดำเนินการ XOR (การแยกส่วนเชิงตรรกะ) จะดำเนินการโดยตรง:
- ( 1 ⊕ x ) ⊕ ( 1 ⊕ x ⊕ y )
- 1 ⊕ x ⊕ 1 ⊕ x ⊕ y
- 1 ⊕ 1 ⊕ x ⊕ x ⊕ y
- y
NOT (การปฏิเสธเชิงตรรกะ) คือการ XOR 1: [ 5 ]
- ¬ (1 ⊕ x ⊕ y)
- 1 ⊕ (1 ⊕ x ⊕ y)
- 1 ⊕ 1 ⊕ x ⊕ y
- x ⊕ y
AND (การเชื่อมโยงเชิงตรรกะ) กระจายตามพีชคณิต[ 6 ]
- ( 1 ⊕ x ) (1 ⊕ x ⊕ y)
- 1 (1 ⊕ x ⊕ y) ⊕ x (1 ⊕ x ⊕ y)
- (1 ⊕ x ⊕ y) ⊕ (x ⊕ x ⊕ xy)
- 1 ⊕ x ⊕ x ⊕ x ⊕ y ⊕ xy
- 1 ⊕ x ⊕ y ⊕ xy
OR (การแยกตรรกะ) ใช้ 1 ⊕ (1 ⊕ a)(1 ⊕ b) [ 7 ] (ง่ายกว่าเมื่อตัวถูกดำเนินการทั้งสองมีเงื่อนไขที่เป็นจริงล้วนๆ) หรือ a ⊕ b ⊕ ab [ 8 ] (ง่ายกว่าในกรณีอื่นๆ)
- ( 1 ⊕ x ) + ( 1 ⊕ x ⊕ y )
- 1 ⊕ (1 ⊕ 1 ⊕ x )(1 ⊕ 1 ⊕ x ⊕ y )
- 1 ⊕ x(x ⊕ y)
- 1 ⊕ x ⊕ xy
การแปลงเป็นรูปแบบปกติเชิงพีชคณิต
ตัวแปรแต่ละตัวในสูตรนั้นอยู่ในรูปแบบ ANF บริสุทธิ์อยู่แล้ว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำการคำนวณค่าบูลีนของสูตรตามที่แสดงไว้ข้างต้น เพื่อแปลงสูตรทั้งหมดให้อยู่ในรูปแบบ ANF ตัวอย่างเช่น:
- x + (y ⋅ ¬z)
- x + (y(1 ⊕ z))
- x + (y ⊕ yz)
- x ⊕ (y ⊕ yz) ⊕ x(y ⊕ yz)
- x ⊕ y ⊕ xy ⊕ yz ⊕ xyz
การเป็นตัวแทนอย่างเป็นทางการ
บางครั้ง ANF ก็ถูกอธิบายในลักษณะที่เทียบเท่ากันดังนี้:
- โดยอธิบายรายละเอียดอย่างครบถ้วน
การอนุมานฟังก์ชันบูลีนหลายอาร์กิวเมนต์แบบเรียกซ้ำ
มีฟังก์ชันเพียงสี่ฟังก์ชันที่มีอาร์กิวเมนต์เดียว:
ในการแสดงฟังก์ชันที่มีอาร์กิวเมนต์หลายตัว สามารถใช้ความเท่าเทียมกันดังต่อไปนี้:
- , ที่ไหน
อย่างแท้จริง,
- ถ้าเช่นนั้นและเช่นนั้น
- ถ้าเช่นนั้นและเช่นนั้น
เนื่องจากทั้งและมีจำนวนอาร์กิวเมนต์น้อยกว่าดังนั้นการใช้กระบวนการนี้ซ้ำๆ จะทำให้เราได้ฟังก์ชันที่มีตัวแปรเดียว ตัวอย่างเช่น ลองสร้าง ANF ของ(ตรรกะ หรือ):
- ตั้งแต่และ
- ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า
- โดยการแจกแจง เราจะได้ ANF สุดท้าย:
วิธีการคำนวณ
มีวิธีการคำนวณพหุนาม Zhegalkin ที่รู้จักกันดีหลายวิธี ดังนี้:
- โดยใช้วิธีสัมประสิทธิ์ที่ไม่แน่นอน
- โดยการสร้างรูปแบบปกติแบบแยกส่วนตามหลักการ
- โดยใช้ตาราง
- วิธีปาสคาล
- วิธีการรวมผล
- การใช้แผนที่คาร์นอห์
วิธีสัมประสิทธิ์ไม่แน่นอน
โดยใช้วิธีสัมประสิทธิ์ที่ไม่กำหนด เราจะสร้างระบบสมการเชิงเส้นที่ประกอบด้วยคู่ของฟังก์ชันและค่าของคู่เหล่านั้นทั้งหมด การแก้ระบบสมการเชิงเส้นนี้จะให้สัมประสิทธิ์ของพหุนาม Zhegalkin
ตัวอย่าง
กำหนดฟังก์ชันบูลีนให้แสดงฟังก์ชันนั้นในรูปพหุนาม Zhegalkin ฟังก์ชันนี้สามารถแสดงได้ในรูปเวกเตอร์คอลัมน์
เวกเตอร์นี้ควรเป็นผลลัพธ์ของการคูณทางซ้ายของเวกเตอร์ที่มีสัมประสิทธิ์ที่ไม่ทราบค่าด้วยเมทริกซ์ตรรกะขนาด 8x8 ซึ่งแสดงถึงค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่การเชื่อมโยงที่เป็นไปได้ทั้งหมดของ A, B, C สามารถรับได้ ค่าที่เป็นไปได้เหล่านี้แสดงอยู่ในตารางความจริงต่อไปนี้:
| เอ | บี | ซี | 1 | ซี | บี | บีซี | เอ | เอซี | เอบี | เอบีซี | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
ข้อมูลในตารางความจริงข้างต้นสามารถเข้ารหัสได้ในเมทริกซ์ตรรกะต่อไปนี้: โดยที่ 'S' ในที่นี้หมายถึง "Sierpiński" เช่นเดียวกับสามเหลี่ยม Sierpińskiและตัวห้อย 3 แสดงถึงเลขชี้กำลังของขนาด:
สามารถพิสูจน์ได้โดยใช้การเหนี่ยวนำทางคณิตศาสตร์และการคูณเมทริกซ์บล็อกว่า "เมทริกซ์ Sierpiński" ใดๆ ก็ตามเป็นเมทริกซ์ผกผันของตัวเอง[ nb 1 ]
ดังนั้น ระบบสมการเชิงเส้นคือซึ่งสามารถหาคำตอบได้ดังนี้: และพหุนาม Zhegalkin ที่สอดคล้องกับคือ
โดยใช้รูปแบบปกติแบบแยกส่วนตามหลักการ
โดยใช้วิธีนี้ ขั้นแรกจะคำนวณ รูปแบบปกติแบบแยกส่วนมาตรฐาน ( รูปแบบปกติแบบแยกส่วน ที่ขยายอย่างสมบูรณ์ ) จากนั้นจะแทนที่การปฏิเสธในนิพจน์นี้ด้วยนิพจน์ที่เทียบเท่ากันโดยใช้ผลรวมมอด 2 ของตัวแปรและ 1 เปลี่ยนเครื่องหมายแยกส่วนเป็นการบวกมอด 2 เปิดวงเล็บ และลดรูปนิพจน์บูลีนที่ได้ การลดรูปนี้ส่งผลให้ได้พหุนาม Zhegalkin
การใช้ตาราง

ให้เป็นผลลัพธ์ของตารางความจริงสำหรับฟังก์ชันPของ ตัวแปร nตัว โดยที่ดัชนีของ's สอดคล้องกับดัชนีไบนารีของมินเทอม [ nb 2 ]กำหนดฟังก์ชัน ζ แบบเวียนซ้ำโดย: โปรดทราบว่าโดยที่คือสัมประสิทธิ์ทวินามที่ลดทอนโมดูล 2
จากนั้นคือ สัมประสิทธิ์ ที่iของพหุนาม Zhegalkin ซึ่งตัวอักษรใน เอกนาม ที่iเหมือนกับตัวอักษรใน มินเทอม ที่iยกเว้นว่าตัวอักษรที่เป็นลบจะถูกลบออก (หรือแทนที่ด้วย 1)
การแปลง ζ เป็นการผกผันของตัวมันเอง ดังนั้นจึงสามารถใช้ตารางแบบเดียวกันในการคำนวณสัมประสิทธิ์ได้โดยกำหนดสัมประสิทธิ์ให้เพียงแค่ให้
จากตารางในรูป ให้คัดลอกค่าที่ได้จากตารางความจริง (ในคอลัมน์ที่ระบุว่าP ) ไปยังคอลัมน์ซ้ายสุดของตารางสามเหลี่ยม จากนั้นคำนวณคอลัมน์จากซ้ายไปขวาโดยใช้การดำเนินการ XOR กับเซลล์ที่อยู่ติดกันในแนวตั้งแต่ละคู่ เพื่อเติมค่าลงในเซลล์ที่อยู่ทางขวาของเซลล์บนสุดของแต่ละคู่ เมื่อตารางสามเหลี่ยมทั้งหมดถูกเติมเต็มแล้ว แถวบนสุดจะแสดงค่าสัมประสิทธิ์ของการรวมเชิงเส้น ซึ่งเมื่อทำให้ง่ายขึ้น (โดยการตัดค่าศูนย์ออก) จะได้พหุนาม Zhegalkin
ในการแปลงพหุนาม Zhegalkin ไปเป็นตารางความจริง สามารถทำได้โดยการเติมแถวบนสุดของตารางสามเหลี่ยมด้วยสัมประสิทธิ์ของพหุนาม Zhegalkin (โดยใส่ศูนย์สำหรับค่าบวกใดๆ ที่ไม่ได้อยู่ในพหุนาม) จากนั้นคำนวณแถวต่างๆ จากบนลงล่างโดยใช้การดำเนินการ XOR กับเซลล์ที่อยู่ติดกันในแนวนอนแต่ละคู่ เพื่อเติมเซลล์ที่อยู่ด้านล่างสุดของเซลล์ซ้ายสุดของแต่ละคู่ เมื่อตารางสามเหลี่ยมทั้งหมดเต็มแล้ว สามารถคัดลอกคอลัมน์ซ้ายสุดของตารางสามเหลี่ยมไปยังคอลัมน์Pของตารางความจริงได้
นอกจากนี้ วิธีการคำนวณนี้ยังสอดคล้องกับวิธีการทำงานของออโตมาตาเซลลูลาร์พื้นฐานที่เรียกว่ากฎ 102ตัวอย่างเช่น เริ่มต้นออโตมาตาเซลลูลาร์ดังกล่าวด้วยเซลล์แปดเซลล์ที่ตั้งค่าด้วยเอาต์พุตของตารางความจริง (หรือสัมประสิทธิ์ของรูปแบบปกติแบบแยกส่วนตามหลักการ) ของนิพจน์บูลีน: 10101001 จากนั้นรันออโตมาตาเซลลูลาร์ต่อไปอีกเจ็ดรุ่นในขณะที่บันทึกสถานะของเซลล์ซ้ายสุด ประวัติของเซลล์นี้จะกลายเป็น: 11000010 ซึ่งแสดงสัมประสิทธิ์ของพหุนาม Zhegalkin ที่สอดคล้องกัน[ 9 ] [ 10 ]
วิธีการของปาสคาล
วิธีของปาสคาลเป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดในแง่ของปริมาณการคำนวณและสะดวกที่สุดสำหรับการสร้างพหุนาม Zhegalkin ด้วยตนเอง
เราสร้างตารางที่ประกอบด้วยคอลัมน์และแถว โดยที่Nคือจำนวนตัวแปรในฟังก์ชัน ในแถวบนสุดของตาราง เราจะวางเวกเตอร์ของค่าฟังก์ชัน ซึ่งก็คือคอลัมน์สุดท้ายของตารางความจริง
แต่ละแถวของตารางที่ได้จะถูกแบ่งออกเป็นบล็อก (เส้นสีดำในรูป) ในแถวแรก บล็อกจะกินพื้นที่หนึ่งเซลล์ ในแถวที่สองสองเซลล์ ในแถวที่สามสี่เซลล์ ในแถวที่สี่แปดเซลล์ และต่อไปเรื่อยๆ แต่ละบล็อกในแถวใดแถวหนึ่ง ซึ่งเราจะเรียกว่า "บล็อกล่าง" จะตรงกับสองบล็อกในแถวก่อนหน้าเสมอ เราจะเรียกบล็อกเหล่านั้นว่า "บล็อกบนซ้าย" และ "บล็อกบนขวา"
การสร้างเริ่มต้นจากบรรทัดที่สอง เนื้อหาของบล็อกด้านบนซ้ายจะถูกถ่ายโอนโดยไม่เปลี่ยนแปลงไปยังเซลล์ที่สอดคล้องกันของบล็อกด้านล่าง (ลูกศรสีเขียวในรูป) จากนั้น จะทำการดำเนินการ "การบวกโมดูลัสสอง" แบบบิตต่อบิตกับบล็อกด้านบนขวาและด้านบนซ้าย และผลลัพธ์จะถูกถ่ายโอนไปยังเซลล์ที่สอดคล้องกันทางด้านขวาของบล็อกด้านล่าง (ลูกศรสีแดงในรูป) การดำเนินการนี้จะดำเนินการกับทุกบรรทัดจากบนลงล่างและกับทุกบล็อกในแต่ละบรรทัด หลังจากสร้างเสร็จแล้ว บรรทัดล่างสุดจะมีสตริงของตัวเลข ซึ่งเป็นสัมประสิทธิ์ของพหุนาม Zhegalkin ที่เขียนในลำดับเดียวกันกับในวิธีการสามเหลี่ยมที่อธิบายไว้ข้างต้น
วิธีการหาผลรวม
จากตารางค่าความจริง เราสามารถคำนวณสัมประสิทธิ์แต่ละตัวของพหุนาม Zhegalkin ได้อย่างง่ายดาย โดยการรวมค่าของฟังก์ชันในแถวของตารางค่าความจริงที่ตัวแปรที่ไม่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยง (ซึ่งสอดคล้องกับสัมประสิทธิ์ที่กำลังคำนวณ) มีค่าเป็นศูนย์ แล้วหารด้วย 2
สมมติว่าเราต้องการหาค่าสัมประสิทธิ์ของ การเชื่อมโยง xzสำหรับฟังก์ชันสามตัวแปรโดยที่ไม่มีตัวแปรyในการเชื่อมโยงนี้ ให้หาเซตอินพุตที่ตัวแปรyมีค่าเป็นศูนย์ ซึ่งได้แก่เซต 0, 1, 4, 5 (000, 001, 100, 101) แล้วค่าสัมประสิทธิ์ของการเชื่อมโยงxzคือ
เนื่องจากไม่มีตัวแปรใดที่มีพจน์คงที่
สำหรับพจน์ที่มีตัวแปรทั้งหมด ผลรวมจะรวมค่าทั้งหมดของฟังก์ชันนั้นด้วย:
เราสามารถแสดงค่าสัมประสิทธิ์ของพหุนาม Zhegalkin ในรูปแบบกราฟิกได้ โดยคิดจากผลรวมโมดูลัส 2 ของค่าฟังก์ชัน ณ จุดต่างๆ เพื่อทำเช่นนี้ เราจะสร้างตารางสี่เหลี่ยมจัตุรัส โดยแต่ละคอลัมน์แทนค่าของฟังก์ชัน ณ จุดใดจุดหนึ่ง และแถวแทนค่าสัมประสิทธิ์ของพหุนาม Zhegalkin จุดตัดระหว่างคอลัมน์และแถวใดๆ หมายความว่าค่าของฟังก์ชัน ณ จุดนั้นรวมอยู่ในผลรวมสำหรับค่าสัมประสิทธิ์ของพหุนามที่กำหนด (ดูรูป) เราเรียกตารางนี้ว่า โดยที่Nคือจำนวนตัวแปรของฟังก์ชัน
มีรูปแบบหนึ่งที่ช่วยให้คุณสามารถสร้างตารางสำหรับฟังก์ชันของ ตัวแปร Nตัว โดยใช้ตารางสำหรับฟังก์ชันของตัวแปรที่มีอยู่แล้ว ตารางใหม่จะถูกจัดเรียงเป็นเมทริกซ์ขนาด 2 × 2 และบล็อกด้านบนขวาของเมทริกซ์จะถูกล้างออก
การตีความเชิงทฤษฎีแลตทิซ
พิจารณาคอลัมน์ของตารางว่าสอดคล้องกับองค์ประกอบของแลตทิซบูลีนขนาดสำหรับแต่ละคอลัมน์ให้แสดงตัวเลขMเป็นเลขฐานสองแล้ว ก็ต่อเมื่อโดยที่หมายถึงการดำเนินการ OR ระดับบิต
ถ้าแถวของตารางมีหมายเลขกำกับจากบนลงล่าง ตั้งแต่ 0 ถึงn แล้ว เนื้อหาในแถวหมายเลขRจะเป็นอุดมคติที่สร้างขึ้นโดยองค์ประกอบของแลตทิซ
อนึ่ง โปรดสังเกตว่ารูปแบบโดยรวมของตารางนั้นเป็นรูปแบบของเมทริกซ์เชิงตรรกะแบบสามเหลี่ยมเซียร์ปินสกี (Sierpiński triangle ) นอกจากนี้ รูปแบบดังกล่าวยังสอดคล้องกับออโตมาตาเซลลูลาร์พื้นฐานที่เรียกว่ากฎข้อที่ 60โดยเริ่มต้นจากเซลล์ซ้ายสุดที่ตั้งค่าเป็น 1 และเซลล์อื่นๆ ทั้งหมดถูกล้าง
การใช้แผนที่คาร์นอห์

ภาพแสดงฟังก์ชันของตัวแปรสามตัวP ( A , B , C ) ซึ่งแสดงในรูปแผนที่คาร์โนห์ผู้อ่านอาจพิจารณาภาพนี้เป็นตัวอย่างวิธีการแปลงแผนที่ดังกล่าวเป็นพหุนามเซกัลกิน โดยขั้นตอนทั่วไปมีดังต่อไปนี้:
- เราพิจารณาเซลล์ทั้งหมดของแผนที่คาร์โนห์ตามลำดับจากน้อยไปมากตามจำนวนหน่วยในรหัสของเซลล์นั้น สำหรับฟังก์ชันสามตัวแปร ลำดับของเซลล์จะเป็น 000–100–010–001–110–101–011–111 แต่ละเซลล์ของแผนที่คาร์โนห์จะสัมพันธ์กับสมาชิกของพหุนาม Zhegalkin ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของรหัสที่มีเลข 1 อยู่ ตัวอย่างเช่น เซลล์ 111 สอดคล้องกับสมาชิก ABC เซลล์ 101 สอดคล้องกับสมาชิก AC เซลล์ 010 สอดคล้องกับสมาชิก B และเซลล์ 000 สอดคล้องกับสมาชิก 1
- ถ้าเซลล์ที่ต้องการตรวจสอบมีค่าเป็น 0 ให้ไปที่เซลล์ถัดไป
- ถ้าเซลล์ที่พิจารณาคือ 1 ให้เพิ่มพจน์ที่สอดคล้องกันลงในพหุนาม Zhegalkin จากนั้นกลับค่าเซลล์ทั้งหมดในแผนที่ Karnaugh ที่พจน์นี้เป็น 1 (หรือเป็นส่วนหนึ่งของอุดมคติที่สร้างขึ้นโดยพจน์นี้ ในแลตทิซบูลีนของเอกนาม) แล้วไปที่เซลล์ถัดไป ตัวอย่างเช่น ถ้าเมื่อตรวจสอบเซลล์ 110 แล้วพบเลข 1 ปรากฏอยู่ ให้เพิ่มพจน์ AB ลงในพหุนาม Zhegalkin และกลับค่าเซลล์ทั้งหมดในแผนที่ Karnaugh ที่ A = 1 และ B = 1 ถ้าเซลล์ 000 เป็นหน่วย ให้เพิ่มพจน์ 1 ลงในพหุนาม Zhegalkin และกลับค่าแผนที่ Karnaugh ทั้งหมด
- กระบวนการแปลงจะถือว่าเสร็จสมบูรณ์เมื่อหลังจากการผกผันครั้งถัดไป เซลล์ทั้งหมดในแผนที่คาร์โนห์กลายเป็นศูนย์ หรืออยู่ในสภาวะที่ไม่สนใจ
การแปลงโมเบียส
สูตรการผกผันโมเบียสเชื่อมโยงสัมประสิทธิ์ของนิพจน์ผลรวมของมินเทอมแบบบูลีนและพหุนามเซกัลกิน นี่คือสูตรโมเบียสเวอร์ชันลำดับบางส่วน ไม่ใช่เวอร์ชันทฤษฎีจำนวน สูตรการผกผันโมเบียสสำหรับลำดับบางส่วนคือ: [ 11 ] โดยที่| x | คือระยะทางแฮมมิงของxจาก 0 เนื่องจากในพีชคณิตเซกัลกิน ฟังก์ชันโมเบียสจะยุบตัวลงเป็นค่าคงที่ 1
เซตของตัวหารของจำนวนx ที่กำหนดให้ ก็คือไอเดียลลำดับที่สร้างขึ้นโดยจำนวนนั้นด้วย: . เนื่องจากการบวกเป็นการบวกแบบมอดูล 2 สูตรจึงสามารถเขียนใหม่ได้เป็น
ตัวอย่าง
ยกตัวอย่างเช่น กรณีที่มีตัวแปรสามตัว ตารางต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์ของการหารลงตัว:
| x | ตัวหารของx |
|---|---|
| 000 | 000 |
| 001 | 000, 001 |
| 010 | 000, 010 |
| 011 | 000, 001, 010, 011 |
| 100 | 000, 100 |
| 101 | 000, 001, 100, 101 |
| 110 | 000, 010, 100, 110 |
| 111 | 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 |
แล้ว
ระบบสมการข้างต้นสามารถหาคำตอบสำหรับfได้ และผลลัพธ์สามารถสรุปได้ว่าได้มาจากการสลับgและfในระบบสมการข้างต้นทั้งหมด
ตารางด้านล่างแสดงเลขฐานสอง พร้อมด้วยเอกนาม Zhegalkin และมินเทอมบูลีนที่เกี่ยวข้อง:
| มินเทอร์มบูลีน | เอบีซี | เอกนามของ Zhegalkin |
|---|---|---|
| 000 | 1 | |
| 001 | ซี | |
| 010 | บี | |
| 011 | บีซี | |
| 100 | เอ | |
| 101 | เอซี | |
| 110 | เอบี | |
| 111 | เอบีซี |
เอกนามของ Zhegalkin เรียงลำดับตามธรรมชาติโดยพิจารณาจากการหารลงตัว ในขณะที่มินเทอมของ Boolean ไม่ได้เรียงลำดับตามธรรมชาติเช่นนั้น แต่ละมินเทอมแสดงถึงหนึ่งในแปดส่วนที่ไม่ซ้ำกันของแผนภาพเวนน์ สามตัวแปร การเรียงลำดับของเอกนามจะถ่ายทอดไปยังสตริงบิตดังนี้: เมื่อกำหนดและซึ่งเป็นคู่ของบิตสามตัวแล้ว จะได้
ความสัมพันธ์ระหว่างผลรวมของมินเทอมแบบบูลีนสามตัวแปรกับพหุนาม Zhegalkin คือ:
ระบบสมการข้างต้นสามารถสรุปได้เป็นสม การ เมทริกซ์เชิงตรรกะ:
ซึ่งNJ Wildbergerเรียกว่าการแปลงแบบบูล-โมเบียส
ด้านล่างนี้คือรูปแบบ " ตารางคำนวณ XOR " ของการแปลง โดยมีทิศทางจากgไปf :
หมายเหตุ
- ^ในกรณีพื้นฐาน โดยที่ ในที่นี้หมายถึงเมทริกซ์เอกลักษณ์ขนาดอุปนัยคือ จากนั้นขั้นตอนอุปนัยคือ: โดยที่หมายถึงผลคูณโครเนกเกอร์หรือ ในแง่ของผลคูณโครเนกเกอร์: พิสูจน์แล้ว เสร็จสิ้น
- ^มินเทอม (minterm) คือส่วนที่เทียบเท่ากับ เอกนามของ Zhegalkin ในทางบูลีนสำหรับบริบท ที่มีตัวแปร n ตัว จะ มีเอกนามของ Zhegalkin และมินเทอมในทางบูลีน มินเทอมสำหรับ บริบทที่มีตัวแปร n ตัว ประกอบด้วยผลคูณ AND ของลิเทอรัล n ตัว โดยแต่ละลิเทอรัลจะเป็นตัวแปรในบริบทหรือเป็นการปฏิเสธแบบ NOT ของตัวแปรนั้น ยิ่งไปกว่านั้น สำหรับแต่ละตัวแปรในบริบท จะต้องมีลิเทอรัลที่สอดคล้องกันปรากฏเพียงครั้งเดียวในแต่ละมินเทอม (ไม่ว่าจะเป็นการยืนยันหรือการปฏิเสธของตัวแปรนั้น) ตารางความจริงสำหรับฟังก์ชันบูลีนของ ตัวแปร nตัวจะมีจำนวนแถวที่แน่นอน โดยอินพุตของแต่ละแถวจะสอดคล้องกับมินเทอมที่มีบริบทเป็นเซตของตัวแปรอิสระของฟังก์ชันบูลีนนั้น (อินพุต 0 แต่ละตัวสอดคล้องกับตัวแปรที่ถูกปฏิเสธ อินพุต 1 แต่ละตัวสอดคล้องกับตัวแปรที่ถูกยืนยัน) นิพจน์บูลีนใดๆ ก็สามารถแปลงเป็นรูปแบบผลรวมของมินเทอมได้โดยการกระจาย AND ซ้ำๆ เทียบกับ OR, NOT เทียบกับ AND หรือ OR (ผ่านเอกลักษณ์ของเดอ มอร์แกน) ยกเลิกการปฏิเสธซ้ำซ้อน (ดูรูปแบบปกติของการปฏิเสธ ) จากนั้น เมื่อได้ผลรวมของผลคูณแล้ว ให้คูณผลคูณที่มีตัวอักษรที่หายไปกับตัวอย่างของกฎการยกเว้นตรงกลางที่มีตัวอักษรที่หายไป จากนั้น — สุดท้าย — กระจาย AND เทียบกับ OR อีกครั้ง โปรดทราบว่ามีความสอดคล้องกันอย่างเป็นทางการสำหรับบริบทที่กำหนดระหว่างเอกนามของ Zhegalkin และมินเทอมบูลีน อย่างไรก็ตาม ความสอดคล้องกันนั้นไม่ใช่ความสมมูลเชิงตรรกะ ตัวอย่างเช่น สำหรับบริบท { A , B , C } จะมีการจับคู่กันอย่างเป็นทางการระหว่างเอกนาม Zhegalkin ABและมินเทอม Booleanแต่ทั้งสองอย่างนั้นไม่สมมูลกันในเชิงตรรกะ (สำหรับตัวอย่างเพิ่มเติม โปรดดูตารางที่สองในส่วน "การแปลงโมเบียส " ชุดบิตสตริงเดียวกันถูกใช้เพื่อจัดทำดัชนีทั้งชุดของมินเทอม Boolean และชุดของเอกนาม Zhegalkin)
การขยายความของ Reed–Muller และงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
รูปแบบปกติทางพีชคณิตที่อธิบายไว้ข้างต้นใช้ขั้วบวกเพียงอย่างเดียว กล่าวคือ ตัวแปรแต่ละตัวจะปรากฏเฉพาะในรูปแบบที่ไม่เติมเต็มเท่านั้น โดยทั่วไปแล้วการขยายแบบ Reed–Muller ที่มีขั้วคงที่ (FPRM)อนุญาตให้ตัวแปรแต่ละตัวปรากฏในรูปแบบที่เติมเต็มหรือไม่เติมเต็มก็ได้ โดยที่ขั้วจะคงที่ตลอดทุกพจน์ การเลือกขั้วที่แตกต่างกันจะให้ผลลัพธ์เป็นการแสดง FPRM ที่แตกต่างกัน 2<sup> n </sup> รูปแบบสำหรับฟังก์ชันของตัวแปรnตัว การขยายแบบผลรวม ของผลคูณแบบพิเศษหรือแบบเลือก (ESOP)จะทำให้เป็นแบบทั่วไปมากขึ้นโดยอนุญาตให้มีขั้วผสมกันภายในนิพจน์เดียวกัน โดยที่แต่ละพจน์ผลคูณอาจใช้ตัวอักษรที่เติมเต็มหรือไม่เติมเต็มได้อย่างอิสระ การลดขนาด ESOP—การหาการแสดงที่มีพจน์ผลคูณน้อยที่สุด—เป็นหัวข้อการวิจัยที่สำคัญในด้านการสังเคราะห์ตรรกะและมีการประยุกต์ใช้ในการออกแบบวงจรแบบย้อนกลับได้และวงจรควอนตัม
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2536 การประชุมเชิงปฏิบัติการนานาชาติเกี่ยวกับปัญหาบูลีน (เดิมชื่อการประชุมเชิงปฏิบัติการรีด-มุลเลอร์) ได้จัดขึ้นทุกสองปี โดยรวบรวมนักวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับการขยายรีด-มุลเลอร์ การลดขนาด ESOP และหัวข้อที่เกี่ยวข้องในทฤษฎีการสลับและการสังเคราะห์ตรรกะ[ 12 ]
ดูเพิ่มเติม
- ฟังก์ชันบูลีน
- กราฟเชิงตรรกะ
- รูปแบบปกติของการปฏิเสธ
- รูปแบบปกติของการเชื่อมคำ
- รูปแบบปกติแบบแยกส่วน
- แผนที่คาร์นอห์
- วงแหวนบูลีน
- แผนที่คาร์นอห์
- เออร์วิง สโตย รีด
- เดวิด ยูจีน มุลเลอร์
- รหัสรีด-มุลเลอร์
- โดเมนบูลีน
- ฟังก์ชันค่าบูลีน
- พีชคณิตของเซกัลกิน
อ่านเพิ่มเติม
- เวเกเนอร์, อิงโก (1987). ความซับซ้อนของฟังก์ชันบูลีน . ไวลีย์-ทอยบ์เนอร์ . หน้า 6. ISBN 3-519-02107-2.
- "เอกสารนำเสนอ" (PDF) (ภาษาเยอรมัน) มหาวิทยาลัยดุยส์บูร์ก-เอสเซินเก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 2017-04-20 เรียกดูเมื่อ2017-04-19
- Maxfield, Clive "Max" (2006-11-29). "ตรรกะรีด-มุลเลอร์" . ตรรกะเบื้องต้น . EETimes . ตอนที่ 3. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2017-04-19 . เรียกดูเมื่อ2017-04-19 .
- Gindikin [Гиндикин], Semen Grigorʹevich [Семен Г.] (1972) ตรรกะพีชคณิตอัลเกเบรรา โลจิกี วี ซาดาชาค[ ตรรกศาสตร์เชิงพีชคณิต ] (ในภาษารัสเซีย) (ฉบับ ที่ 1) มอสโก ประเทศรัสเซีย: Наука [Nauka] ISBN 0-387-96179-8.(288 หน้า) (หมายเหตุ: แปลโดยSpringer-Verlag , 1985 [1] )
- Perkowski, Marek A.; Grygiel, Stanislaw (20 พฤศจิกายน 1995). "6. ภาพรวมทางประวัติศาสตร์ของการวิจัยเกี่ยวกับการแยกส่วน" การสำรวจวรรณกรรมเกี่ยวกับการแยกส่วนฟังก์ชัน ฉบับที่ 4 กลุ่มการแยกส่วนฟังก์ชัน ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยพอร์ตแลนด์ พอร์ตแลนด์ รัฐโอเรก อนสหรัฐอเมริกา หน้า 21–22 . CiteSeerX 10.1.1.64.1129(188 หน้า)
- Жега́лкин [Zhegalkin], Ива́н Ива́нович [Ivan Ivanovich] (1927) "โอ เทคนีเก ไวชีสเลนยี เปรดโลเจนยี พบ ซิมโบลิกต์เชสคอย โลกีเย"О технике вычислений предложений в символической логике[เกี่ยวกับเทคนิคการคำนวณประพจน์ในตรรกะเชิงสัญลักษณ์ (Sur le calcul des propositions dans la logique symbolique)] Matematicheskii Sbornik (ในภาษารัสเซียและฝรั่งเศส) 34 (1) มอ สโก รัสเซีย: 9–28มิ.ย. msb7433 . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2017-10-12 . สืบค้นเมื่อ2017-10-12 .
- Reed, Irving Stoy (กันยายน 1954). "รหัสแก้ไขข้อผิดพลาดหลายประเภทและรูปแบบการถอดรหัส" IRE Transactions on Information Theory . IT-4 : 38– 49.
- Muller, David Eugene (กันยายน 1954). "การประยุกต์ใช้พีชคณิตบูลีนในการออกแบบวงจรสวิตช์และการตรวจจับข้อผิดพลาด" IRE Transactions on Electronic Computers . EC-3 : 6– 12.
- Kebschull, Udo; Rosenstiel, Wolfgang (1993). "การคำนวณและการจัดการแผนภาพการตัดสินใจเชิงฟังก์ชันที่มีประสิทธิภาพโดยใช้กราฟ". รายงานการประชุม European Conference on Design Automation ครั้งที่ 4 : 278– 282.
- Maxfield, Clive "Max" (2006-11-29). "ตรรกะรีด-มุลเลอร์" . ตรรกะเบื้องต้น . EETimes . ตอนที่ 3. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2017-04-19 . เรียกดูเมื่อ2017-04-19 .
- สไตน์บัค, เบิร์นด์[ในภาษาเยอรมัน] ; โพสต์ฮอฟฟ์, คริสเตียน (2009). "คำนำ". ฟังก์ชันและสมการเชิงตรรกะ - ตัวอย่างและแบบฝึกหัด (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 1). Springer Science + Business Media BVหน้า xv. ISBN 978-1-4020-9594-8. ลคซีเอ็น 2008941076 .
- Perkowski, Marek A.; Grygiel, Stanislaw (20 พฤศจิกายน 1995). "6. ภาพรวมทางประวัติศาสตร์ของการวิจัยเกี่ยวกับการแยกส่วน" การสำรวจวรรณกรรมเกี่ยวกับการแยกส่วนฟังก์ชัน ฉบับที่ 4 กลุ่มการแยกส่วนฟังก์ชัน ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยพอร์ตแลนด์ พอร์ตแลนด์ รัฐโอเรก อนสหรัฐอเมริกา หน้า 21–22 . CiteSeerX 10.1.1.64.1129(188 หน้า)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ รูปแบบปกติเชิงพีชคณิต
รูปแบบปกติเชิงพีชคณิต (ANF) คือการแสดงฟังก์ชันในพีชคณิตบูลีนสูตรที่เขียนใน ANF ยังเป็นที่รู้จักในชื่อรูปแบบปกติผลรวมวงแหวน (RSNF หรือ RNF) พหุนาม Zhegalkin ( ภาษารัสเซีย :...
ประวัติศาสตร์
ก่อนปี 1927 พีชคณิตบูลีนถูกมองว่าเป็นแคลคูลัสของ ค่าตรรกะ ที่มีการดำเนินการทางตรรกะ เช่นการ เชื่อม การ แยก การปฏิเสธ และอื่นๆ Zhegalkin แสดงให้เห็นว่าการดำเนินการทางบูลีนทั้งหมดสามารถเขียนได้ในรูปพหุนามตัวเลขธรรมดา โดยแทน ค่า เท็จ และ ค่า จริง ด้วย 0 และ 1...
คุณสมบัติที่เป็นทางการ
ตามหลักการแล้ว เอกนาม Zhegalkin คือผลคูณของ เซตจำกัด ของตัวแปรที่แตกต่างกัน (ดังนั้นจึง ไม่มีตัวประกอบกำลังสอง ) รวมถึง เซตว่าง ซึ่งผลคูณของเซตว่างนั้นแทนด้วย 1 มีเอกนาม Zhegalkin ที่เป็นไปได้ 2 n ตัวใน ตัวแปร n ตัว...
การใช้งานทั่วไป
ANF เป็น รูปแบบมาตรฐาน (canonical form ) ซึ่งหมายความว่าสูตรสอง สูตร ที่สมมูลกันทางตรรกะ จะแปลงเป็นรูปแบบ ANF เดียวกัน ทำให้สามารถแสดงให้เห็นได้ง่ายว่าสูตรสองสูตรนั้นสมมูลกันหรือไม่สำหรับ การพิสูจน์ทฤษฎีบทอัตโนมัติ แตก ต่างจากรูปแบบปกติอื่นๆ ANF...