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Édition du: 17/12/2023

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Fonctions booléenne et

Nombres de Dedekind

 

Les nombres de Dedekind comptent les fonctions booléennes monotones croissantes à n entrées.

Le neuvième nombre a été découvert en 2023

 

 

 

Sommaire de cette page

>>> Fonctions booléennes

>>> Nombres de Dedekind

Débutants

Logique

 

Glossaire

Logique

 

 

Fonctions booléennes

haut

 

Fonction booléenne

Il s'agit d'une fonction logique dont les entrées sont vraies ou fausses (0 ou 1) et qui produit une sortie du même type (0 ou 1).

Elles sont généralement réalisées par assemblages de portes logiques (ET, OU, …).

Elles sont la base des systèmes d'automates comme les ordinateurs

 

Précisément

Les huit fonctions booléennes fondamentales sont des opérations logiques de base qui sont utilisées pour construire des propositions logiques et des circuits logiques en programmation informatique.

Chaque fonction booléenne a une table de vérité qui spécifie comment les entrées sont combinées pour produire une sortie.

En utilisant ces huit fonctions, il est possible de créer des propositions booléennes complexes qui peuvent être utilisées pour exprimer des conditions logiques dans les programmes informatiques, tels que des instructions conditionnelles, des boucles et des expressions de filtre.

Olivier Rocca

 

 

Additionneur deux bits

S est la somme et R la retenue éventuelle.

Voir Addition

 

 

La fonction donnant S est un OU exclusif (sortie à 1 que si l'une ou l'autre des entrées est à 1).

 

La fonction produisant la retenue est la fonction ET.

 

 

Fonction booléenne monotone

Fonction telle que si une ou plusieurs entrées sont éteintes (fausses), la sortie est également fausse. La fonction ET est monotone

S'il y a du "0" dans les entrées, la sortie ne peut être que "0".

 

Une fonction booléenne monotone est une fonction dont la sortie, une fois passée à 1, ne revient jamais à 0, quel que soit l'ordre dans lequel les entrées sont inversées.

 

 

Avec la fonction logique ET, si l'une des entrées A ou B est fausse (0), la sortie S est fausse (0).

 

 

Fonction booléenne croissante

Monotone : pour chaque combinaison de valeurs d'entrée, changer une entrée de faux à vrai ne peut que faire passer la sortie de faux à vrai (mais pas nécessairement) et non de vrai à faux.

 

Avec la fonction logique ET, si l'entrée A ou l'entrée B passe de 0 à 1, la sortie se "rapproche " du 1.

 

Tables des fonctions booléennes monotones à 1, 2 et 3 variables

 

 

Nombres de Dedekind

haut

 

Les nombres de Dedekind représentent les quantités de fonctions booléennes monotones a n variables.

 

 

Exemple pour n = 2

Il existe six fonctions booléennes monotones:

*      La fonction f(x,y) = 0 qui ignore ses valeurs d'entrée et renvoie toujours 0;

*      La fonction f(x,y) = 1 qui ignore ses valeurs d'entrée et renvoie toujours 1;

*      La fonction f(x,y) = x qui ignore son deuxième argument et renvoie le premier argument ;

*      La fonction f(x,y) = y qui ignore son premier argument  conjonction logique f(x,y) = x y  (ET); et

*      La disjonction logique f(x,y) = x y (OU).

 

 

Liste

D(0) = 2

D(1) = 3

D(2) = 6

 

2, 3, 6, 20, 168, 7 581, 7 828 354,

2 414 682 040 998,

56130437228687557907788,

56 130 437 228 687 557 907 788,

286386577668298411128469151667598498812366

OEIS A000372

 

 

Historique

 

1897 – Dedekind a proposé les cinq premiers.

1940 – Le cinquième par Church

1946 – Le sixième par Ward

1965 – Le septième par Church vérifié par Berman et Kölher en 1976

1991 – Le huitième par Wiedemann

2023 – Le neuvième simultanément par Chritian Jäkel et Lennart Van Hirtum et al.

 

Voir Brève 56-1109

 

 

Le cube à n dimensions

haut

 

Nombres de Dedekind

On dispose de bille de deux couleurs: bleue et blanches.

On considère un cube de dimension n

 

Mettez le cube en équilibre sur un coin et attribuez une couleur à chaque coin.

La règle: une bille bleue ne peut jamais apparaître plus bas qu'une bille blanche; mais elles peuvent être au même niveau.

Combien de cubes coloriés différents sont possibles ?

Pour un cube à n dimensions, ce nombre est le nième nombre de Dedekind d(n).

 

 

Exemple avec n = 0 et 1

 

 

Exemple avec n = 2 (le cube de dimension 2 est le carré)

Il existe six façons de disposer les billes blanches sans trouver une bille bleue plus à gauche qu'une blanche.

 

 

Exemple avec n = 3 (hypecube)

 

 

Les antichaines

haut

 

Notion de treillis

Soit, par exemple, un ensemble de nombres : {1, 2, 3, …, n}.

Cet ensemble peut être partitionné.

 

On considère les sous-ensembles tels que les éléments des uns ne soient des éléments des autres. Ceux-ci sont appelés des antichaines.

 

La quantité d'antichaines jusqu'à n est le nombre de Dedekind d'ordre n.

 

Antichaines d'ordre 2 et 3

 

 

 

 

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*      Nombre chanceux d'Euler

Sites

*      Nombre de Dedekind – Wikipédia

*      Ninth Dedekind Number Found by Two Independent Groups. Quata magazine – Rachel Crowell – August1, 2013

Cette page

http://villemin.gerard.free.fr/aNombre/TYPSEQUE/Dedekind.htm