В общем случае алгебра - это совокупность несущего множества и заданных на нем отношений и операций. В алгебре Кантора (алгебре множеств) несущим множеством является булеан универсума, на котором заданы три операции: одноместная операция НЕ ( ), двуместные операции И (Ç) и ИЛИ (È). Обозначение алгебры Кантора: . Операции на множествах подчинены простым законам, перекликающимся с аксиомами алгебры чисел, но не совпадающим с ними. Аналогом операции Ç в алгебре чисел является операция умножения, операции È - сложение. Однако эти аналогии в значительной степени внешние. Законы алгебры множеств более универсальны, чем законы алгебры чисел.
Аксиомы алгебры Кантора
А1. Тождественности: | А È А=А ; | А Ç А=А; |
А2. Коммутативности: | А ÈВ=В È А; | А ÇВ= В ÇА; |
А3.Ассоциативности: | А È (В ÈС)=(А È В) È С; | А Ç(В ÇС)=(А ÇВ) ÇС; |
А4. Дистрибутивности: | А È(В ÇС)=(А ÈВ) Ç (А ÈС); | А Ç(В ÈС)= (А ÇВ) È(А ÇС); |
А5. Поглощения: | AÇ(AÈB)=A | AÈ(AÇB)=A |
А6.Законы дополнения: | А ÈI=I; А ÈÆ=А; А È`А =I; `I =Æ ; | А Ç 1=А; А Ç Æ= Æ; А Ç `А = Æ; `Æ=1; |
А6. Закон двойного отрицания: | ||
Правила де'Моргана: |
Законы для разности множеств
1. А\В=АÇ`В
2. 1\А= `А
3. А\1=Æ
4. А\Æ=А
5. Æ\А=Æ
6. А\А=Æ
7.
8.
9.
10. А Ç(В\С)=(А ÇВ)\(А ÇС)
Кроме этих отношений на множествах полезно помнить следующие, вытекающие из определений, отношения:
Используя аксиомы и тождества алгебры множеств можно преобразовывать исходные множества, заданные формулами, к формулам определенного вида. Наибольший интерес представляют канонические формы представления. Одной из канонических форм представления множеств является нормальная форма Кантора, т.е. представление множества в виде объединения пересечений множеств или их дополнений. Стратегия преобразований исходной формулы состоит в следующем:
1. Вначале избавляются от всех вхождений знака "вычесть" (\) в исходной формуле.
2. Используя правила де Моргана, заменяют дополнения выражений на объединение и пересечение дополнений.
3. Используя аксиомы дистрибутивности, преобразуют полученное выражение к требуемому виду.
Пример 1.
А\(В\С)=А Ç(В Ç `С ) = А Ç(`В È С ) = (А Ç `В) È(А ÇС).
Полученная формула есть нормальная форма Кантора данной формулы (НФК).
Дата: 2019-03-05, просмотров: 285.