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[이산수학] 7. 부울대수

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Discrete Mathematics
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2025/05/27 11:48
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[이산수학] 10. 조합
CS
Discrete Mathematics
2025/06/03 5:27
[이산수학] 10. 조합
CS
Discrete Mathematics
2025/06/03 5:27

1. 기본사항

1.1. 디지털 논리회로

디지털신호(입력) → 디지털 논리회로(논리연산) → 디지털신호(출력)
논리연산
0 or 1

1.2. 기본 논리게이트

AND 게이트
모든 입력이 1일 때만 출력이 1
OR 게이트
하나라도 1이면 출력이 1
NOT 게이트
입력을 반전함 (0 → 1, 1 → 0)

1.3. 기타 논리게이트

NAND 게이트
AND의 결과를 반전
NOR 게이트
OR의 결과를 반전
XOR 게이트
입력이 서로 다를 때만 1
XNOR 게이트
입력이 같을 때만 1

2. 부울대수

2.1. 부울대수 소개

소개
부울식
부울상수 0, 1은 부울식
부울변수는 부울식
X, Y가 부울식일때 𝑿 + 𝒀, 𝑿 · 𝒀, 𝑿̅(not 기호), (𝑿) 도 부울식

2.2. 부울대수의 성질

부울대수의 기본정리
+ 는 OR, x는 AND를 이미
논리와 부울대수의 관련성

2.3. 쌍대성 원리 및 보수

쌍대성의 원리
부울식에서 논리곱()과 논리합(+)을 서로 바꾸고 논리상수 01을 서로 바꾸면 원래 부울식의 쌍대(dual)를 얻게 됨
주어진 부울식과 그것의 쌍대는 진리값이 서로 같음
예시)
드 모르간 법칙의 일반화
부울함수의 보수
부울함수 𝑭의 보수는 F\overline{F}
보수 구하기
드 모르간 법칙 이용
쌍대성 원리 이용
𝑭의 쌍대 구함
𝑭의 쌍대에서 정상형(𝑿)과 보수형(X\overline{X})을 서로 바꿈
예제

3. 부울함수의 대수적 간소화

3.1. 간소화의 목적

복잡한 부울 함수를 간단한 부울함수로 바꾸어 간단한 논리회로로 만들기 위함임
예제
부울함수 간소화를 위해 XYZ를 추가
X + X = X 이므로 하나를 더 추가하더라도 동일하다.

3.2. 간소화 예

항결합
두 개의 항을 결합하여 하나의 항으로 만드는 방법
문자 소거
중복된 문자를 제거하는 방법 (흡수법칙 활용)
중복항 첨가
부울함수의 진리값이 변하지 않도록 하면서 간소화를 위한 적절한 항을 첨가하는 방법
예제