論理関数と標準形

論理関数とは

ブール代数の値(0または1)を入力として、0または1を出力する関数を論理関数といいます。 つまり、次のような関数を指します:

\[ f:\{0,1\}^n\to\{0,1\} \]

ここで、\(n\) は変数の個数です。論理関数は、AND(論理積)、OR(論理和)、NOT(否定)といった基本演算を使って表現されます。

3変数の論理関数の例を挙げると

\[ f(a,b,c)=ab+\overline{b}c \]

加法標準形

例として、次の論理関数

\[ f(a,b)=a+ab \]

を加法標準形に変形してみます。

\[ \begin{align} f(a,b)&=a+ab\\ &=a(b+\overline{b})+ab\\ &=ab+a\overline{b}+ab\\ &=ab+a\overline{b} \end{align} \]

真理値表から論理関数を求める

加法標準形は、真理値表から論理関数を求めるのに用いられます。

\(a\)\(b\)\(f(a, b)\)
000
011
101
110

出力が 1 となる行に注目します。この真理値表では、行 (0,1) と (1,0) です。 最小項はそれぞれ \( \overline{a}b \) と \( a\overline{b} \)。これらを論理和して:

\( f(x, y) = \overline{x}y + x\overline{y} \)

演習問題

問題
解答