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boolsche Algebra: Primzahlen finden

Schüler Berufliches Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Algebra, boolsche, Gleichungen, Primzahl

 
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fran13

fran13 aktiv_icon

18:21 Uhr, 13.10.2010

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Hallo,

in 2 Fragen zu boolscher Algebra wurde mir schon super geholfen; jetzt habe ich noch eine dritte und letzte Aufgabe zu lösen, die ich wie folgt beschreiben möchte:

mit 4 Schaltern soll ich jene Schalterstellungen herausfinden (= über eine elektronische Schaltung realisieren), die Primzahlen darstellen.

Annahme : jeder Schalter steht für ein bestimmtes bit: a für 2 hoch 0,b für 2 hoch 1,c für 2 hoch 2 und d für 2 hoch 3. Ohne diese Annahme kann ich die Schaltung NICHT realisieren. Stimmt ihr mir hier zu ?

Ich versuche jetzt mal eine Wahrheitswerte-Tabelle zu erstellen.

dcba | dezimal | Primzahl ?

0000|0|0
0001|1|1
0010|2|1
0011|3|1
0100|4|0
0101|5|1
0110|6|0
0111|7|1
1000|8|0
1001|9|0
1010|10|0
1011|11|1
1100|12|0
1101|13|1
1110|14|0
1111|15|0

so ... und jetzt hab' ich keinen Plan, wie ich daraus eine Gleichung generieren kann. Kann mir jemand auf die Sprünge helfen ?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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kalli

kalli

18:23 Uhr, 13.10.2010

Antworten
Hallo,
1 ist keine Primzahl, da sie nur einen ganzzahligen Teiler und nicht 2 hat.
fran13

fran13 aktiv_icon

18:42 Uhr, 13.10.2010

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tja, da wäre also schon mal der erste Fehler
Antwort
m-at-he

m-at-he

19:42 Uhr, 13.10.2010

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Hallo,

ich würd so vorgehen:

alle ungeraden rein: a

die 1 und die 9 raus: a AND (b OR c)

die 15 raus: (a AND (b OR c)) AND NOT((a AND b) AND (c AND d))

die 2 rein: ((a AND (b OR c)) AND NOT((a AND b) AND (c AND d))) OR (NOT(c OR d) AND b)

Im letzten OR-Glied steckt nicht nur die 2 sondern auch die 3, die ist halt "doppelt" drin, macht aber nichts!

EDIT: Ertappt und geändert...
fran13

fran13 aktiv_icon

21:44 Uhr, 13.10.2010

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hm. clever. aber in einer Sache bin ich mir nicht sicher:

> die 1 und die 9 raus: a AND NOT(b OR c)

es kommt mir so vor, als wäre das "die 1 und die 9 rein":

a---1
AND NOT (b OR c)-00-

das passt doch auf 0001 und auf 1001, also beide rein

???


fran13

fran13 aktiv_icon

21:48 Uhr, 13.10.2010

Antworten
uuuuups, schwerer Fehler von mir !!!

AND NOT (b OR c) ist NOT -1-- AND NOT --1--00-

du hast also recht 1 und 9 raus

sorry.

CLEVERE LÖSUNG. cleverer Lösungsweg. So wird's klappen

DANKE

fran
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hagman

hagman aktiv_icon

09:58 Uhr, 14.10.2010

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Noch ne Möglichkeit:
Zahl ist ungerade, also entweder 1mod4 nur 7 und 12 erlaubt, oder 3mod415 verboten:
a(¬bc  b¬(cd))
fehlt noch 2 (wie oben trickigerweise: 2 oder 3)
Insgesamt also
a(¬bc  b¬(cd))    b¬(cd)
Weicht auch nur wenig von oben ab und benutzt auch 11 "Gatter". Geht's mit weniger? (Sind andere Typen erlaubt, z.B. NAND, NOR, Äquivalenz?)

fran13

fran13 aktiv_icon

18:18 Uhr, 14.10.2010

Antworten
> (Sind andere Typen erlaubt, z.B. NAND, NOR, Äquivalenz?)

Ja. NAND und NOR sind auch erlaubt. Äquvalenz wird über elementarere Elemente zusammengebaut.

Bietet NAND und NOR weitere Vereinfachung ?









Antwort
hagman

hagman aktiv_icon

22:33 Uhr, 14.10.2010

Antworten
Naja, in obigem Ausdruck tauchen ja ¬(cd) sowie ¬(cd) auf, also je ein NAND und ein NOR, macht am Ende nur noch 9 Gatter
fran13

fran13 aktiv_icon

08:04 Uhr, 15.10.2010

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Danke. 9 sind immerhin weniger als 11 :-)

Vielleicht führt das hier (Mathe-Themen) zu weit, aber ... kennt vielleicht jemand eine Software, mit der ich digitale Schaltungen unter Verwendung der typischen Gatter am PC simulieren kann ?
Antwort
m-at-he

m-at-he

08:25 Uhr, 15.10.2010

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Hallo,

es fehlen zwar Operatoren (z.B. XOR), aber für den Anfang reicht es vielleicht...

logik.phl.univie.ac.at~chris/gateway/formular-zentral.html

logik.phl.univie.ac.at~chris/gateway/formular-dezentral.html

Frage beantwortet
fran13

fran13 aktiv_icon

14:08 Uhr, 15.10.2010

Antworten
Danke euch allen, die mitgewirkt haben. Meine (insgesamt 3) Fragen wurden super bearbeitet/beantwortet und das war sehr hilfreich.

Gruss
fran