Научная статья на тему 'О синтезе ориентированных контактных схем с некоторыми ограничениями на смежные контакты*'

О синтезе ориентированных контактных схем с некоторыми ограничениями на смежные контакты* Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
78
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БУЛЕВА ФУНКЦИЯ / КОНТАКТНАЯ СХЕМА / СЛОЖНОСТЬ / ФУНКЦИЯ ШЕННОНА / ОЦЕНКА ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ ТОЧНОСТИ / BOOLEAN FUNCTION / CONTACT NETWORK / SHANNON FUNCTION / HIGH-ACCURACY ESTIMATE

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Шиганов А. Е.

В работе исследуется реализация булевых функций в классе ориентированных контактных схем (ОКС) с некоторыми ограничениями на вес, число и типы смежных контактов. Рассматриваются ОКС, в которых из произвольной вершины может исходить не более λ дуг, а среди пометок исходящих дуг может быть использовано не более ν различных булевых переменных. Вводится понятие веса вершины ОКС, который полагается равным λ, если в вершину входит одна дуга и λ(1 + ω), где ω > 0, иначе. Далее обычным образом определяется вес ОКС как сумма весов вершин, вес булевой функции как минимальный вес реализующих ее ОКС и функция Шеннона Wλ,ν,ω(n) как максимальный вес булевой функции от η переменных. Для этой функции Шеннона при λ > 1, ν > 1 и произвольном ω > 0 получена так называемая оценка высокой степени точности. Полученный результат показывает, каким образом введенные в классе ОКС весовые и структурные ограничения влияют на асимптотическое поведение функции Шеннона Wλ,ν,ω(n) и ее оценки высокой степени точности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Шиганов А. Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О синтезе ориентированных контактных схем с некоторыми ограничениями на смежные контакты*»

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. McEliece R.J. A public-key eryptosystem based on algebraic coding theory // DSN Prog. Rep. Pasadena: California Inst. Techno!., 1978. P. 114-116.

2. Сидельников B.M. Открытое шифрование на основе двоичных кодов Рида-Маллера // Дискретная математика. 1994. 6. № 2. С. 3-20.

3. Мак-Вильямс Ф. Дж., Слоэн Н.Дж. Теория кодов, исправляющих ошибки. М.: Связь, 1979.

4. Сидельников В.М., Першаков А. С. Декодирование кодов Рида-Маллера при большом числе ошибок // Пробл. передачи инф. 1992. 28. № 3. С. 80-94.

5. Карпунин Г. А. О ключевом пространстве криптосистемы Мак-Элиса на основе двоичных кодов Рида-Маллера // Дискретная математика. 2004. 16. № 2. С. 79-84.

Поступила в редакцию 10.06.08

УДК 519.95

А.Е. Шиганов1

О СИНТЕЗЕ ОРИЕНТИРОВАННЫХ КОНТАКТНЫХ СХЕМ С НЕКОТОРЫМИ ОГРАНИЧЕНИЯМИ НА СМЕЖНЫЕ КОНТАКТЫ*

В работе исследуется реализация булевых функций в классе ориентированных контактных схем (ОКС) с некоторыми ограничениями на вес, число и типы смежных контактов. Рассматриваются ОКС, в которых из произвольной вершины может исходить не более А дуг, а среди пометок исходящих дуг может быть использовано не более V различных булевых переменных. Вводится понятие веса вершины ОКС, который полагается равным А, если в вершину входит одна дуга и А(1 + ш), где ш > 0, иначе. Далее обычным образом определяется вес ОКС как сумма весов вершин, вес булевой функции как минимальный вес реализующих ее ОКС и функция Шеннона №\„и1(п) как максимальный вес булевой функции от п переменных. Для этой функции Шеннона при А > 1, V > 1 и произвольном ш > 0 получена так называемая оценка высокой степени точности:

А 2« /

= ---— 1+-

А — 1 п V п

Полученный результат показывает, каким образом введенные в классе ОКС весовые и структурные ограничения влияют на асимптотическое поведение функции Шеннона „ ш(п) и ее оценки высокой степени точности.

Ключевые слова: булева функция, контактная схема, сложность, функция Шеннона, оценка высокой степени точности.

1. Постановка задачи. В настоящей работе изучается поведение функции Шеннона, связанной с реализацией булевых функций в классе ориентированных контактных схем (ОКС) [1] с некоторыми ограничениями на вес, число и типы смежных контактов.

Пусть II — класс всех ОКС, а I д — класс ОКС И, таких, что полустепени исхода вершин I! не превосходят А. Весом вершины V ОКС I! из класса 11\ назовем А, если в V входит одна дуга, и А(1 +ш), где ш > 0, иначе. Под сложностью Ь(Е) произвольной ОКС Е будем понимать число контактов в ней. Весом ОКС I! из класса 11\ назовем сумму весов вершин 1!.

Для вершины V ОКС Е обозначим через число различных булевых переменных, которые встречаются среди пометок дуг, исходящих из V. Пусть г/(Е) = тахгде максимум берется по всем вершинам 1!. Обозначим через £/д,к множество схем Е ич I д. таких, что г/(£) ^ ь>.

Сложностью Ь(/) (соответственно весом булевой функции / называется минимальное

число контактов (соответственно минимальный вес) ОКС (соответственно Т, € реали-

зующей /. Функции Шеннона, связанные с функционалами Ь(/) и определяются обычным

образом:

Ь{п)= тах £(/), = тах

__f(Xl,...,Xn) f(Xl,...,Xn)

хФакультет ВМиК МГУ, асп., e-maihdf-dxQmail.ru.

*Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 06-01-00745.

Асимптотическое значение 2п/п функции Шеннона для сложности ориентированных контактных схем может быть установлено с использованием результатов, полученных О.Б. Лупановым [2, 3]. Из этих результатов, в частности, следует, что*

£ Л + Jbgn-OMN £ / + 3

п \ п J п \

log п + 0( 1)

п

В работе [4] оценки на Ь(п) были впервые уточнены, а именно была получена так называемая асимптотическая оценка высокой степени точности (АОВСТ)**:

= vt 2 logn ± 0(1) \

п \ п J

В работе [5] изучалась реализация булевых функций в классе двоичных решающих диаграмм (Binary Decision Diagrams — BDD) (см. [1, гл. 2, § 7]) с весовыми ограничениями. В этой работе вес вершины BDD полагался равным 1, если в вершину входит одна дуга, и (1 + ш), ш > 0, иначе. В [5] была получена АОВСТ для соответствующей функции Шеннона, а используемые построения могут быть перенесены на класс ^д для получения АОВСТ:

п \ п /

В работе [6] рассматривался класс контактных схем с ограничением на степени вершин и была получена асимптотика соответствующей функции Шеннона.

В работе [7], а также в настоящей работе модель весовых ограничений в классе ВОО [5] и структурных ограничений [6] переносится на случай ОКС. Отметим, что в [7] фактически была установлена АОВСТ:

А 2п ( т~~г 1оеп ± 0(1) \

И\а,ы(п) = 1 + -^ . (1)

А — 1 п \ п I

Основным результатом настоящей работы является следующая Теорема. Для п ^ 1, ш>0, А > 1 и 1 < ^ ^ А справедливо

А 2п ( 2ЛГ"Г2 1е^п±0(1)\

= Т^Т- 1 + —-Ё-— • (2)

А — 1 п \ п

2. Некоторые разбиения единичного куба. Универсальные множества функций и селекторные разбиения переменных. Множество 8 С {О, I}9 называется т-регулярным [1, гл. 4, § 6], если т < д, |<5| = 2™ и наборы из 8 имеют различные префиксы длины т. Заметим, что на т-регулярном множестве наборов 8 С {О, I}9 любая функция /(х\,... ,хд) совпадает с некоторой функцией д(х 1,... ,хт). Из результатов [1, гл. 4, § 6] вытекает справедливость следующей леммы.

Лемма 1. Пусть т < д и д\,... ,дд-т — набор функций от переменных х\,... ,хт. Тогда существует разбиение А = (^1,..., куба {О, I}9, такое, что для г = 1,..., 2(1~т множество 81 является т-регулярным и каждая функция д^ совпадает на 81 с переменной х:-1+т или с ее отрицанием, Э = 1,... ,д - т.

Пусть 9?(у1,... ,ур) — булева функция, существенно зависящая от всех своих переменных. Множество функций О от переменных х\,... ,хт называется универсальным порядка т для (р, если для любой функции д(х\,... ,хт) в множестве О найдутся функции д 1,... ,др, такие, что д может быть представлена в виде

д = <р(ди...,др).

Пусть У — множество булевых переменных. Для множества '/.. У. к V. будем обозначать через а € {0,1}, подстановку константы а на места всех переменных из У.

Пусть I) — разбиение множества булевых переменных У = {щ,..., ур} на компоненты У^ ..., У^. Разбиение Б называется селекторным разбиением переменных функции <р(у1, ■ ■ ■ ,ур) [В, § 3], если

*Все логарифмы в данной работе берутся по основанию 2.

""Равенство к(п) = £(п) ± 0(д(п)) означает, что \Н(п) — £(п)| = 0(д(п)).

для любого г, г = 1,... и для любой переменной у, у Е Уг, существуют такие булевы константы аЬ . . . ,аг_1,аг + 1, • • • чт0 в случае подстановки У^, . . . ,Уг-1 Уг + 1 !<**+!, • • • функция (р

совпадет с у или у.

Из результатов [8, § 4, лемма 5] вытекает следующее утверждение.

Лемма 2. Пусть И = (Ух,... , У^) — селекторное разбиение множества переменных функции .. •, уг) г/ §1,..., — набор целых чисел. Пусть целое т выбрано так, шо выполнено условие

а

\ 8к ^ 2т, тогда существует универсальное множество функций О порядка т для ср такое,

что:

1) о = о1и---иоа-,

2) к = 1,...,с1;

3) множество (7 является универсальным для {р с тем ограничением, шо функции из бгх,..., подставляются на места переменных из У15..., У^ соответственно.

Напомним, что глубиной вершины корневого дерева называется число ребер на пути от корня к этой вершине. Высота корневого дерева определяется как максимальная глубина его листьев.

Рис. 1. Ориентированная контактная схема Тр

Отметим, что при и = X равенство (2) переходит в равенство (1), поэтому будем рассматривать случай, когда 1 < v < А. Обозначим 7 = min(^, А — z/), £ = max(A — 2z^, 0). При этом 7 > 0 и £ ^ 0. Пусть р — четное, I = [log]?], b = 21 — р. Рассмотрим (1,^)-ОКС Тр (см. рис. 1), являющуюся корневым деревом высоты I с (р — 1) внутренней вершиной, входным полюсом а!х и выходными полюсами ад,..., ар_1. В схеме Тр из каждой вершины а!{ исходят дуги, помеченные щ, щ, г = 1,..., (р — 1). Будем называть выходы ад,..., ар_г выходами типа 1.

Для каждой вершины а!^ г = 1,..., (р — 1), проделаем следующие операции.

1) Если 7 > 1, то присоединим к а!{ исходящие дуги, помеченные переменными ... . . . , + +

2) Если 2v > А, то дополнительно присоединим к а[ исходящие дуги, помеченные переменными

ui+j(p-l)i • • • 5 ui + (i/-l)(p-l)'

3) Если £ > 0, то дополнительно присоединим к а[ £ исходящих дуг, помеченных переменной Щ + {у- 1)(р-1)-

4) Концы присоединенных дуг пометим

_9ч..... а

Wz-l)(A-2) + (A-3)

соответственно.

Таким образом, из каждой вершины а^, г = 1,..., (р — 1), исходят дуги, помеченные переменными:

..., г^_|_(7_1)(р_1), г^_|_(7_1)(р_1),

4-V-'

27

^¿+7(^-1)5 • • • ^ Щ + {^-1){р-1)ч

V — 7

Ui+(v-l)(p-l)l • • • 5 Ui+(v-l)(p-l) •

Будем использовать следующие обозначения:

• при 7 > 1 выходы о^'+(<_1)(А_2)+2к_1 И Ор+(г_1)(д_2)+2/г-2' к = ^ • • • , (т - 1), будем называть

выходами типа (к + 1);

• при С > о выходы Ор_|_(г_1)(д_2)+(д-з)-(£-1)' • • •, <+(г-1)(А-2)+(А-з) бУДем называть выходами типа

(7 + 1),..., (7 + £) соответственно;

• все остальные выходы будем называть выходами типа 0.

Полученную ОКС обозначим Тр. Положим р = и(р — 1), р' = (р — 1)(А — 2) + р. Вершины а'0',... ... ,а'р,_1 будем считать выходами Тр. Отметим, что схема Тр является (1,р')-ОКС из класса 11х,р-Пусть — функция проводимости между входом а[ и выходом а", ] = 0,..., (р' — 1). Введем функцию срр следующим образом:

р'-1

(рр(щ, ...,ир,Уо,.. .,УР>-1) = \/ Уз!у

3=0

Будем говорить, что переменная у^ связана с выходом а", ] = 0,..., (р' — 1).

Пусть I/ = {«1,..., Ир}, У = {уо,..., 1}. Множество и разделим на непересекающихся подмножеств следующим образом: для й = 1,..., I = 1,..., V множество IIсодержит все переменные и^, такие, что ] = к + (г — 1)(р — 1), 1 ^ к ^ (р — 1), и Uj, гIj помечают дуги, исходящие из вершины глубины (й — 1). Отметим, что для ъ = 1,...,г/ выполнено = й = — 1, |{у(М)| р _ 2'

Обозначим через множество переменных из У, связанных с выходами типа г, г = 0,..., (7 + ^). Пусть множество У^'0) состоит из всех переменных у^ из таких, что путь в дереве Тр от а[ к а" содержит четное число замыкающих контактов. Если 7 > 1, то для г = 2,... ,7, обозначим через множество переменных из У^г\ таких, что выход а" является концом размыкающего контакта. Положим Г^-1) = у(0\у(*.о)? г = 1,...,7. Легко видеть, что |у(°)| = (р—1)(г/—-у), |у(1-°)| = |у(1-1)| = р/2, |У(г,0) | = |У(г,1) | = р ^ 1 для г = 2,..., 7 при 7 > 1 и |У(т+0| = р - 1 для г = 1,..., £ при £ > 0.

Лемма 3. Пусть С > 0, 7 > 1, тогда разбиение Б = (У<°), У^'0),..., У^'0), У^'1),..., У^'1),

У^1),..., у(т+0, ..., ..., и^К,..., и^У)

множества переменных II и У функции (рр

является селекторным.

Доказательство. Заметим, что в ОКС Тр для г = 1,..., (р — 1) два пути, которые начинаются из а\ по дугам, помеченным переменными из множества и^'1^ для некоторого <1, а затем проходят только по размыкающим контактам переменных множеств ..., никогда не приведут в

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

выходы, с которыми связаны переменные из одного множества У^'0") (о € {0,1}).

Пусть путь из вершины а[ к выходу а" проходит по дугам с пометками и,..., и. Пусть а переменная связана с выходом типа Выполним подстановку

7Т(М)| Тг(.г-1,1)\ тт(г,к) I

и . . . , и I 1 , и I .

Далее сделаем следующие подстановки.

1. При ] = 1:

У(7+1)|о,...,У(7+^|о, У(2'°)|0,...,У^|0, (г = 2,..., г/).

2. При 1 < ] < 7:

У(7+1)|о,...,У(7+^|о, У^ |0, и^\аг (г = 1,...,0,

У^'°)|о (2<г<7, ъф]), У^

3. При ] = 0:

У(7+1)|о,...,У(7+^|о, ¥«>%,¥«>% (< = 1,...,7),

о-

4. При 7 < i ^ 7 +

U™\o,...,U«>% (2 У(°)|0,

У«|о (7 + 1 < г ^ 7 + С, i^j), U«'»|0 (1 < г < I, i ф г).

В каждом из четырех случаев функция срр совпадает с переменной yt.

Пусть щ € для некоторого d, 1 ^ d ^ I, щ помечает дугу, исходящую из вершины

а'к, и пусть путь между вершинами а[ и а'к проходит по дугам с пометками и^, • • •, . Положим /3(1+1 = ... = /3i = 0. Пусть а = 0, если набор (/3i,..., Pd-i) содержит четное число единиц и а I иначе. Рассмотрим подстановку ... ,Us^d~l'l^\pd_1, \pd+1, • • •, U^1,1^ , • • •, Далее сделаем следующие подстановки.

1. При j = 1:

(i = 2,...

2. При 1 < j < 7:

F^lbF^lo, (1<г<7, i Ф j),

U«>%,U«>% (1 (2

3. При 7 < j ^ v.

U^ IcF^k, F^lcF^lo (l<i<7),

В первом и во втором случаях функция совпадет с переменной «¡, а в третьем — с переменной щ. Лемма доказана.

Следствие. При £ = 0 разбиение

D = у(1,0); _; у(7,0); у(1Д);...; ^(Т'1), г7(1Д),..., ..., г7(гд),..., u^v))

множества переменных U U Y функции (рр является селекторным.

Лемма 4. Пусть натуральные числа т, rri, s и р таковы, что s,p — четные, т ^ [logp] и выполнено условие s(p(X— 1) — А) — 2р + ит(р— 1) ^ 2™, тогда существует универсальное множество G порядка т для (рр, такое, что G = G U G', и при этом:

1) множество G универсальное для (рр с тем ограничением, что функции из G (G1) подставляются вместо переменных из множества U (из множества Y соответственно);

2) G < v2T+l, |G'| < (7 + C)2s+2;

3) число различных функций вида д'{х,\,..., xrn-i, а), где g' € G', а € {0,1}, не больше, чем (7 + C)2s/2+2.

Доказательство. Пусть D — селекторное разбиение переменных функции ipp, построенное по лемме 3. Искомое универсальное множество G получается по лемме 2, которое применяется к разбиению D, набору ич d h> + 2т + i, + I чисел

_ I _ I _ I _ I

— • • • ; sv — • • • ; s(l-l)v+l ~ Sl i • • • i Slv ~ S^

v

+1 = S, . . . , S[V+27+£ + l = S,

27+i + l

где s'k = r + k — I, k = 1,..., l, и числу т. Проверим выполнение условий леммы 2:

d 1-1

Y,\Yk\sk = s(p( А - 1) - А + 2) + и(р - 21~1)т + + к - I) >

к=1 fc=l

¿—1 п п ОО п

> Ф(А - 1) - А) + и(р - 1)т - и21~2 £ > в(р(Л - 1) - А) + и(р - 1)т - и21~2 =

к = 1 /с — 1

= 5(р(Л - 1) - А) + - 1 )т - ^ 5(р(Л - 1) - А) + - 1 )т - 2г/р ^ 2Ш.

Таким образом, условия леммы 2 выполнены. Для завершения доказательства положим (7 = С\ и ... ... и Сг^, С = £т\£т.

Пусть q = m +

G

и множество (7 состоит из функций ..., Обозначим через А =

= ..., 62д-т) разбиение куба {0,построенное по лемме 1 для набора функций ($1,... ,дд_т). Отметим, что на наборах из 1 ^ г ^ 2<г_т, произвольная функция д(х 1,... ,хд) совпадает с некоторой функцией 'д от переменных ж15..., для которой можно подобрать функции ..., принадлежащие (7, и функции ..., принадлежащие (т7, такие, что

В то же время, по лемме 1, найдутся булевы константы су^, такие, что на наборах из функция

'д совпадает с некоторой функцией д7 вида

9 = , • • • , 5си • • • > (3)

где т < ¿i ^ ¿2 ^ ... ^ ip ^ д.

Возьмем п > q и для произвольной функции f(xi,... рассмотрим ее разложение по переменным ...

f(xu...,xn)= V

где х' = ... Воспользовавшись разбиением А, получаем следующее представление для /:

2 q — m

/(*!,...,*„)= V V (4)

где Xi(x') — характеристическая функция г = 1,..., 2<г_т, а функция fa"¿(х') совпадает с /(ж7, сг77) на наборах и имеет вид (3).

3. Доказательство верхней оценки функции Шеннона Ддя произвольной функ-

ции /(жх,... ,жп) построим (1,1)-ОКС X/, реализующую / с использованием представления (4).

На рис. 2 изображена (1, 2п)-ОКС ..., жп), реализующая систему из 2П элементарных конъ-

юнкций вида х^1 • • • х°п • Возьмем схему ..., хд) и для каждого г, г = 1,..., 2<г_т, отождествим

те ее выходные вершины, номера которых совпадают с номерами наборов из Полученную (1, 2а~т)-ОКС обозначим X. Заметим, что X реализует систему характеристических функций для компонент ..., 52д-т разбиения А.

К каждому выходу S присоединим отдельную (l,2n 9)-ОКС Hn-q(xq+i,... ,хп) и обозначим полученную схему через S". Легко видеть, что

WA)aJ(£") < Хш2я + Х2п~т.

Рассмотрим (t, 1)-ОКС S', t ^ (7 + £)2S+2, реализующую все различные функции из G', которую можно построить, используя метод каскадов, следующим образом:

1) разложение проводится по переменным xm,xm-i,... ,х\;

2) все остаточные функции вида д'(хi,...,xm-i,a), где д' € G', а € {0,1}, реализуются без отождествления вершин.

Из свойств 2 и 3 системы G (см. лемма 4) следует, что = 0(2s) + 0(2m+s/2).

Так как каждая функция fa",i(x') в разложении (4) имеет вид (3), т.е. существуют функции g'Q,..., д'р1_1, принадлежащие G', набор булевых констант «1,..., ар и набор индексов т < i\ ^ %2 ^ • • • ... ^ %р ^ q, таких, что

fa",i(x ) = fpipii 1 ■ ■ ■ 1 хг§19oi ■ ■ ■'9p'-i)i

то f<j>>,i(x') может быть реализована с использованием схемы Тр следующим образом:

1) переменные и\,... ,ир заменяются переменными ж^1,...,хсоответственно;

2) выходы а$,...,ар,_1 отождествляются с теми входами схемы где реализуются функции g'Q,... ,д'р>_1 соответственно.

Осуществим указанную операцию для каждой функции fa",i(x'). При этом будем использовать одну схему S' и 2п~т отдельные схемы Тр. Входные полюса, в которых реализуются функции /(7»)i(x'), отождествим с соответствующими выходами схемы S" в соответствии с разложением (4) и обозначим полученную схему Sf. При этом

WA)W(S/) < Xoo2q + A2n_TO + Xp2n~m + 0(2S) + 0{2m+s!2). Выберем параметры р, m, s, т следующим образом:

Г 2™ + 1st + sX

s = 2|"(n-21ogn)/2l, m = |_2 log n ^ log i/J-4, т = [logn- log is\ - 2, p = 2 ——---—--

2(s(A — IJ — 2 + 1st)

Так будут выполнены условия леммы 4 и доказана верхняя оценка для функции Шеннона

4. Нижняя мощностная оценка функции Шеннона И А.„..,(/')- Буквой с с индексами будем обозначать константы.

Лемма 5. Количество неизоморфных (1,1)-ОКС S, S € от переменных х\,... ,хп, таких,

что WA)W(S) < W, не больше, чем cfnuW^x(W/\ogW)^x-^w^x, где а = а(Х ,is,oo).

Доказательство. Пусть схема S из рассматриваемого класса содержит t вершин с полустепенью захода больше 1. Для того чтобы задать такую схему S, достаточно выбрать ее остовное наддерево [1, гл. 2, § 1] D, пометить дуги D буквами переменных, выбрать t вершин D и присоединить листья V к выбранным вершинам. Обозначим через р количество вершин в S, тогда р ^ W/X — Отметим, что S содержит не более Ар ребер, поэтому количество способов выбрать наддерево V не превосходит 4Ар [9]. Пусть v — внутренняя вершина V, тогда количество различных способов пометить буквами переменных дуги, исходящие из v, не превосходит C^(2is)x ^ с2пи, где = с2{Х,и). Выбрать t вершин дерева V можно не более чем 2Xp+l разными способами. Дерево V содержит не более (Ар^р + 1) листьев, которые можно присоединить к выбранным t вершинам не более чем разными способами. Таким образом, получаем верхнюю оценку c^nuptXp~p+1, где сз = сз(Х,и), на число неизоморфных ОКС рассматриваемого класса на р вершинах, из которых t имеют полустепень захода больше 1. С учетом того, что р ^ W/X — out, 0 ^ t ^ W/{uА) и неравенства

( с4 q \9

max xq~x ^ ( -- ) ,

*e[o,e] \ log q J

получаем утверждение леммы.

Для доказательства нижней оценки воспользуемся мощностным неравенством, вытекающим из леммы 5,

\l0g Wx,u,co(n)J и тем фактом, что log W\,v,u(ri) ^ п — logп + 0(1).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ложкин С. А. Основы кибернетики. М.: Изд-во МГУ, 2004.

2. Л у панов О. Б. О синтезе контактных схем // ДАН СССР. 1958. 119. № 1. С. 23-26.

3. Л у пан о в О. Б. Об асимптотических оценках числа графов и сетей с п ребрами // Проблемы кибернетики. Вып. 3. М.: Физматгиз, 1960. С. 5-21.

4. Ложкин С. А. О синтезе ориентированных контактных схем // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 15. Вычисл. матем. и киберн. 1995. № 2. С. 36-42.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Lozhkin S.A., Shiganov А. Е. High accuracy asymptotic bounds on the BDD size and weight of the hardest functions // Fundamenta Informaticae (in print).

6. Коршунов А. Д. Об асимптотических оценках сложности контактных схем заданной степени // Дискретный анализ: Сб. науч. тр. Вып. 5. Новосибирск: Ин-т математики СО АН СССР, 1965. С. 35-63.

7. Шиганов А. Е. О сложности ориентированных контактных схем с ограниченной полустепенью исхода // Проблемы теоретической кибернетики. Тезисы докл. XV Международной конф. Казань: Отечество, 2008. С. 133.

8. Ложкин С. А. Асимптотические оценки высокой степени точности для сложности управляющих систем из некоторых классов // Математические вопросы кибернетики. Вып. 6. М.: Наука, 1996. С. 189-214.

9. Яблонский С. В. Введение в дискретную математику. М.: Наука, 1986.

Поступила в редакцию 06.10.08

УДК 519.95

Т.И. Краснова1

АСИМПТОТИЧЕСКИ МИНИМАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ДЛЯ ОДНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ*

Для монотонных симметрических булевых функций /™(ж) = V установлена асимпто-

тика Ьв(/™) ~ Зп, где Ьв(/™) — сложность реализации функции схемами из функциональных элементов в базисе В = {&, —}.

Ключевые слова: схемы из функциональных элементов, сложность схемы, монотонные симметрические булевы функции.

Для монотонных симметрических булевых функций /^(ж) = V х^х^ установлена асимптотика Ьв(/2) ~ Зп, где Ьв(— сложность реализации функции в базисе В = {&, —}.

1 Механико-математический факультет МГУ, студ., е-таП:ко1юуа1л€1уа.ги.

* Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 08-01-00863), программы государственной поддержки ведущих научных школ РФ (проект № НШ-4470.2008.1) и программы фундаментальных исследований ОМН РАН "Алгебраические и комбинаторные методы математической кибернетики" (проект "Синтез и сложность управляющих систем").

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.