290 likes | 506 Views
11. ALJABAR BOOLEAN. 11.1 Aljabar Boolean Dua Nilai Aljabar Boolean Dua Nilai didefinisikan pada h impunan B dengan dua buah elemen 0 dan 1 ( sering dinamakan bit – singkatan dari binary digit ) yaitu B = {0, 1}, operator biner “+” dan “.” dan operator uner “ ’ ”.
E N D
11.1 Aljabar Boolean DuaNilai Aljabar Boolean DuaNilaididefinisikanpada himpunan B denganduabuahelemen 0 dan 1 (seringdinamakanbit – singkatandaribinary digit) yaitu B = {0, 1}, operator biner “+” dan “.” dan operator uner “ ’ ”. Untukselanjutnyaistilah “Aljabar Boolean DuaNilai” disingkatmenjadi “Aljabar Boolean”.
11.2 PrinsipDualitas Jika S adalahsebuahidentitas yang berlaku padaAljabar Boolean, maka dual dari S (ditulis S*) jugaberlaku. S* diperolehdengancaramengganti: . dengan + + dengan . 0 dengan 1 1 dengan 0 PerhatikanHukum-hukumAljabar Boolean. Jikakitaperhatikan, identitas (ii) adalah dual dariidentitas (i).
11.3 Fungsi Boolean Contoh 11.1 f(x) = x f(x,y) = x’y + xy’ + y’ f(x,y) = x’y’ f(x,y) = (x+y)’ f(x,y,z) = xyz’ Peubahpadafungsi Boolean disebut “literal”. Setiap literal bernilai 0 atau 1
Contoh 11.2 Misalfungsi f(x,y,z) = x y z’ Jikanilai x =1, y = 1 dan z = 0, maka f(1,1,0) = 1.1.0’=1.1.1=1 Selaindapatditentukandengancaraaljabar, fungsi Boolean jugadapatditentukandengan menggunakantabelkebenaran. Jikafungsi Boolean terdiridari n literal, maka kombinasidariseluruh literal akanterdiri dari 2nkombinasi. Berartitabelkebenaranterdiridari 2nbaris.
Contoh 11.3 Misalfungsi f(x,y,z) = x y’ z’ Nyatakannilaikebenaran f(x, y, z) denganmenggunakantabelkebenaran Penyelesaian:
11.4 PenjumlahandanPerkalianDuaFungsiBoolean Misal f dan g adalahduafungsi Boolean dgn n peubah. Penjumlahan f + g didefinisikansebagai: (f+g) (x1 + x2 + … + xn) = f(x1 + x2 + … + xn) + g (x1 + x2 + … + xn) Perkalian f . g didefinisikansebagai: (f . g) (x1 + x2 + … + xn) = f(x1 + x2 + … + xn) . g (x1 + x2 + … + xn) Contoh 11.4 Misalfungsi f(x, y) = xy + y dan g(x, y) = x+y Tentukan f + g danf.g Penyelesaian f + g = xy + y + x + y f . g = (xy + y)(x + y)
11.5 KomplemenFungsi Boolean Komplemendarisuatufungsi f, yaitu f’, dapatditentukandenganduacara, yaitu: 1. MenggunakanHukum De Morgan: (x1 + x2 + … + xn) = x1 x2 x3 (x1x2x3 ) = x1 + x2 + x3 2. Menggunakanprinsipdualitas. Pertama-tama tentukan dual dari f. Setelahitukompalemenkansetiap literal dalam dual tersebut. Bentukakhir yang didapatadalahfungsikomplemen.
Contoh 11.5 Tentukankomplemenfungsi f(x,y,z) = x(y z + yz) denganmenggunakanhukum De Morgan danprinsipDualitas! Penyelesaian: Hukum De Morgan f(x,y,z) = (x(y z + yz)) = x + (y z + yz) = x + (y + z)(y + z) Prinsipdualitas f*(x,y,z) = x + (y + z)(y + z) f(x,y,z) = x + (y + z)(y + z)
11.6 KomplemenFungsi Boolean Fungsi Boolean dapatdisajikandalamduabentukberbeda, yaitu: Penjumlahandarihasil kali, misalnya: f(x,y,z) = x y z + x yz + x y z 2. Perkaliandarihasilpenjumlahan, misalnya: f(x,y,z) = (x + y + z) (x + y + z) (x + y + z) minterm (hasil kali) maxterm (hasiljumlah)
Faktor yang perludiperhatikanadalahsetiap mintermataumaxtermharusmempunyaijumlah literal yang lengkap f(x,y,z) = xyz + yz + xyz f(x,y,z) = (x + y + z) (y + z) bukanminterm minterm bukanmaxterm maxterm
Fungsi Boolean yang keseluruhansukunya (term) merupakanmintermataumaxtermdisebutdalam bentukKanonik. Contoh 11.6 Fungsi Boolean berikutadalahfungsi Boolean dalam bentukKanonik. a. f(x,y,z) = xyz + xyz + xyz f(x,y,z) = (x + y + z) (x + y + z) BentukKanonikterdiridari 2 bentuk, yaitu: Penjumlahandarihasil kali (sum-of- product) atau SOP Perkaliandarihasilpenjumlahan (product-of-sum) atau POS Nama lain dari: SOP adalahbentuk normal disjungtif (disjunctive normal form) POS adalahbentuk normal konjungtif (conjunctive normal form)
Contoh 11.7 f(x,y,z) = xyz + xyz + xyz adalahfungsi Boolean dalambentuk SOP. f(x,y,z) = (x+y+z)(x+y+z)(x+y+z)(x+y+z) adalah fungsi Boolean dalambentuk POS
11.7 Membentukmintermdanmaxtermdengantabelkebenaran Untukminterm, lambangkomplemenmenunjukkan nilai 0, sedangkanlambangtanpakomplemen menunjukkannilai 1. Contoh: xy = 00 = 0, sehinggaindeksmadalah 0 (m0) xy = 01 = 1, sehinggaindeksmadalah 1 (m1) dst.
Untukmaxterm, lambangkomplemenmenunjukkan nilai 1, sedangkanlambangtanpakomplemen menunjukkannilai 0. Contoh: x + y = 00 = 0, sehinggaindeksMadalah 0 (M0) x + y = 01 = 1, sehinggaindeksMadalah 1 (M1) dst.
11.8 Membentukfungsi Boolean dalambentuk kanonik (SOP dan POS) daritabelkebenaran Untukmembentukfungsi Boolean dalambentuk SOP, tinjaukombinasinilai-nilaipeubah yang memberikannilaifungsi = 1. Untukmembentukfungsi Boolean dalambentuk POS, tinjaukombinasinilai-nilaipeubah yang memberikannilaifungsi = 0.
Contoh 11.8 Dari tabelkebenaranberikut, tentukansuatufungsi Boolean dalambentuk SOP dan POS.
Penyelesaian Kanonik SOP Kombinasinilai-nilaipeubah yang menghasilkannilaifungsi = 1 adalah: 001, 100, 111 Makafungsi Boolean dalambentukKanonik SOP adalah: f(x,y,z) = xyz + xyz + xyz ataudenganmenmggunakanlambangminterm: f(x,y,z) = m1 + m4 + m7 = (1, 4, 7) Kanonik POS Kombinasinilai-nilaipeubah yang menghasilkannilaifungsi = 0 adalah: 000, 010, 011, 101, 110. Makafungsi Boolean dalambentukKanonik POS adalah: f(x,y,z) = (x + y + z)(x + y + z)(x + y + z)(x + y + z) ataudenganmenmggunakanlambangmaxterm: f(x,y,z) = M0 + M2 + M3 + M5+ M6= (0, 2, 3, 5, 6)
11.9 Mengubahfungsi Boolean yang tidakdalambentukkanonikmenjadibentukkanonik Kanonik SOP Bentuksetiapsukufungsi Boolean dalambentukpenjumlahanhasilperkalian. Jikadiperlukangunakanhukum-hukumaljabar Boolean. Kalikansetiapsukudengan 1 (hukumkomplemen), agar setiapsukumengandung literal yang lengkap. Selesaikanperkalian. Kanonik POS Bentuksetiapsukufungsi Boolean dalambentukperkalianhasilpenjumlahan. Jikadiperlukangunakanhukum-hukumaljabar Boolean. Tambahkansetiapsukudengan 0, agar setiapsukumengandung literal yang lengkap.
Contoh 11.9 Ubahfungsi Boolean f(x,y,z) = x + yzkedalambentukKanonik SOP dan POS. Penyelesaian: Bentukkanonik SOP f(x,y,z) = x + yz x = x (y + y) = xy + xy = xy (z + z) + xy (z + z) = xyz + xyz + xyz + xyz yz = yz (x + x) = xyz + xyz Jadif(x,y,z) = xyz + xyz + xyz + xyz + xyz + xyz Suku yang samacukupditulissekalisaja. Sehinggaf(x,y,z) = xyz + xyz + xyz + xyz + xyz atauf(x,y,z) = m1 + m4 + m5 + m6 + m7 = (1, 4, 5, 6, 7)
Bentukkanonik POS f(x,y,z) = x + yz = (x+y)(x+z) x + y = x + y + zz = (x + y +z)(x + y +z) x + z = x + z +yy = (x + y +z)(x + y + z) Jadi f(x,y,z) = (x + y +z)(x + y +z) (x + y +z)(x + y + z) Sehingga f(x,y,z) = (x + y +z)(x + y +z)(x + y +z) atauf(x,y,z) = M0M2M3 = (0, 2, 3)
11.10 Konversiantarbentukkanonik Misal f = (1, 4, 5, 6, 7) adalahfungsi Boolean dalambentuk SOP yang akandikonversikebentuk POS. f (x, y, z) = (0, 2, 3) = m0 + m2 + m3adalahfungsikomplemendari f. Denganmenggunakanhuklum De Morgan, dapatdiperolehfungsi f dalambentuk POS. f(x, y, z) = (f(x, y, z)) = (m0 + m2 + m3) = m0 . m2 . m3 = (xyz) (xyz) (xyz) = (x+y+z)(x+y+z)(x+y+z) = M0M2M3 = (0, 2, 3) Jadif (x,y,z) = (1, 4, 5, 6, 7) = (0, 2, 3)
11.11 Bentuk Baku Selainbentukkanonik SOP dan POS, adacara lain untukmengekspresikanfungsi Boolean, yaitubentukbaku (standard) SOP dan POS. Perbedannyadenganbentukkanonikadalahpadabentukkanonik SOP dan POS setiaptermmengnadung literal yang lengkap. Sedangkanpadabentukbaku, setiaptermtidakharusmengandung literal yang lengkap.
x y x y x y x + y x x x y (x y) x y (x + y) x y (x y) x y (x y)
11.13 RangkaianLogika Rangkaianlogikadibangundenganmenggunakankombinasidaribeberapagerbang. Rangkaianlogikadapatdigambarkandenganmenggunakansumber input yang sama. Sedangkancara lain adalahmenggunakansumber input yang berbeda.