ALJABAR BOOLEAN
Pengertian Aljabar Boolean
Aljabar
Boolean atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Boolean Algebra adalah
matematika yang digunakan untuk menganalisis dan menyederhanakan Gerbang Logika
pada Rangkaian-rangkaian Digital Elektronika. Boolean pada dasarnya merupakan
Tipe data yang hanya terdiri dari dua nilai yaitu “True” dan “False” atau
“Tinggi” dan “Rendah” yang biasanya dilambangkan dengan angka “1” dan “0” pada
Gerbang Logika ataupun bahasa pemrograman komputer. Aljabar Boolean ini pertama
kali diperkenalkan oleh seorang Matematikawan yang berasal dari Inggris pada
tahun 1854. Nama Boolean sendiri diambil dari nama penemunya yaitu George
Boole.
Hukum Aljabar Boolean
Dengan
menggunakan Hukum Aljabar Boolean ini, kita dapat mengurangi dan
menyederhanakan Ekspresi Boolean yang kompleks sehingga dapat mengurangi jumlah
Gerbang Logika yang diperlukan dalam sebuah rangkaian Digital Elektronika.
Hukum-hukum Aljabar Boolean
1. Hukum identitas:
(i)
a + 0 = a
(ii) a × 1 = a
|
2. Hukum
idempoten:
(i)
a + a = a
(ii) a × a = a
|
3. Hukum
komplemen:
(i)
a + a’ = 1
(ii) aa’
= 0
|
4. Hukum
dominansi:
(i)
a × 0 = 0
(ii) a +
1 = 1
|
5. Hukum
involusi:
(i)
(a’)’ = a
|
6. Hukum
penyerapan:
(i)
a + ab = a
(ii) a(a + b)
= a
|
7. Hukum
komutatif:
(i)
a + b = b + a
(ii) ab = ba
|
8. Hukum
asosiatif:
(i)
a + (b + c) = (a + b)
+ c
(ii) a (b c)
= (a b) c
|
9. Hukum distributif:
(i) a +
(b c) = (a + b) (a + c)
(ii) a (b + c)
= a b + a c
|
10. Hukum De Morgan:
(i)
(a + b)’ = a’b’
(ii) (ab)’
= a’ + b’
|
11. Hukum 0/1
(i) 0’ = 1
(ii) 1’ = 0
|
Fungsi Boolean
Fungsi Boolean (disebut juga fungsi
biner) adalah pemetaan dari Bn ke Bmelalui
ekspresi Boolean, kita menuliskannya sebagai
f : Bn® B
yang dalam hal ini Bn adalah
himpunan yang beranggotakan pasangan terurut ganda-n (ordered
n-tuple) di dalam daerah asal B.
Setiap ekspresi Boolean tidak
lain merupakan fungsi Boolean.
Misalkan sebuah fungsi Boolean
adalah
f(x, y, z)
= xyz + x’y + y’z
Fungsi f memetakan
nilai-nilai pasangan terurut ganda-3
(x, y, z)
ke himpunan {0, 1}.
Contohnya, (1, 0, 1) yang
berarti x = 1, y = 0, dan z =
1
sehingga f(1, 0, 1) = 1 × 0 × 1
+ 1’ × 0 + 0’× 1 = 0 + 0 + 1 = 1 .
Contoh-contoh fungsi Boolean
yang lain:
1. f(x) = x
2. f(x, y)
= x’y + xy’+ y’
3. f(x, y)
= x’ y’
4. f(x, y)
= (x + y)’
5. f(x, y, z) = xyz’
Setiap peubah di dalam fungsi Boolean,
termasuk dalam bentuk komplemennya, disebut literal.
Hukum Komulatif
Hukum Komutatif
menyatakan bahwa penukaran urutan variabel atau sinyal Input tidak akan
berpengaruh terhadap Output Rangkaian Logika.
Contoh :
Perkalian (Gerbang Logika
AND)
X.Y = Y.X
Penjumlahan (Gerbang Logika
OR)
X+Y = Y+X
Catatan : Pada penjumlahan dan
perkalian, kita dapat menukarkan posisi variabel atau dalam hal ini adalah
sinyal Input, hasilnya akan tetap sama atau tidak akan mengubah keluarannya.
Hukum Asosiatif
Hukum Asosiatif
menyatakan bahwa urutan operasi logika tidak akan berpengaruh terhadap Output
Rangkaian Logika.
Hukum Distributif
Hukum Distributif
menyatakan bahwa variabel-variabel atau sinyal Input dapat disebarkan tempatnya
atau diubah urutan sinyalnya, perubahan tersebut tidak akan mempengaruhi Output
Keluarannya.
Hukum AND
Disebut dengan
Hukum AND karena pada hukum ini menggunakan Operasi Logika AND atau perkalian.
Hukum OR
Hukum OR
menggunakn Operasi Logika OR atau Penjumlahan.
Hukum Inversi
Hukum Inversi
menggunakan Operasi Logika NOT. Hukum Inversi ini menyatakan jika terjadi
Inversi ganda (kebalikan 2 kali) maka hasilnya akan kembali ke nilai aslinya.
Jadi, jika suatu Input (masukan) diinversi (dibalik) maka hasilnya akan berlawanan. Namun jika diinversi sekali lagi, hasilnya akan kembali ke semula.
Jadi, jika suatu Input (masukan) diinversi (dibalik) maka hasilnya akan berlawanan. Namun jika diinversi sekali lagi, hasilnya akan kembali ke semula.
Minterm
|
Maxterm
|
|||||
x
|
y
|
z
|
Suku
|
Lambang
|
Suku
|
Lambang
|
0
0
0
0
1
1
1
1
|
0
0
1
1
0
0
1
1
|
0
1
0
1
0
1
0
1
|
x’y’z’
x’y’z
x‘y z’
x’y z
x y’z’
x y’z
x y z’
x y z
|
m0
m1
m2
m3
m4
m5
m6
m7
|
x + y + z
x + y + z’
x + y’+z
x + y’+z’
x’+ y + z
x’+ y + z’
x’+ y’+ z
x’+ y’+ z’
|
M0
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
|
Contoh
1 :
Nyatakan tabel
kebenaran dibawah ini dalam bentuk kanonik SOP dan POS!
x
|
y
|
z
|
f(x, y, z)
|
0
0
0
0
1
1
1
1
|
0
0
1
1
0
0
1
1
|
0
1
0
1
0
1
0
1
|
0
1
0
0
1
0
0
1
|
Penyelesaian
:
(a) SOP
Kombinasi
nilai-nilai peubah yang menghasilkan nilai fungsi sama dengan 1 adalah 001,
100, dan 111, maka fungsi Booleannya dalam bentuk kanonik SOP adalah
f(x, y, z) = x’y’z + xy’z’
+ xyz
atau
(dengan menggunakan lambang minterm),
f(x, y, z) = m1 + m4 + m7 = å (1,
4, 7)
(b) POS
Kombinasi
nilai-nilai peubah yang menghasilkan nilai fungsi sama dengan 0 adalah 000,
010, 011, 101, dan 110, maka fungsi Booleannya dalam bentuk kanonik POS
adalah
f(x, y, z)
= (x + y + z)(x + y’+ z)(x + y’+ z’)
(x’+ y + z’)(x’+ y’+ z)
atau dalam bentuk
lain,
f(x, y, z)
= M0 M2 M3 M5 M6 = ∏(0, 2, 3, 5,
6)
contoh 2 :
Nyatakan
fungsi Boolean f(x, y, z) = x + y’z dalam
bentuk kanonik SOP dan POS.
Penyelesaian:
(a) SOP
x
= x(y + y’)
= xy + xy’
= xy (z + z’) + xy’(z + z’)
= xyz + xyz’ + xy’z + xy’z’
y’z = y’z (x + x’)
= xy’z + x’y’z
Jadi f(x, y, z) = x + y’z
= xyz + xyz’
+ xy’z + xy’z’ + xy’z + x’y’z
= x’y’z + xy’z’
+ xy’z + xyz’ + xyz
atau f(x, y, z) = m1 + m4 + m5 + m6 + m7 = S (1,4,5,6,7)
(b) POS
f(x, y, z)
= x + y’z
= (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)
= (x + y + z)(x + y’
+ z)(x + y’ + z’)
atau f(x, y, z) = M0M2M3 = ∏(0, 2, 3)
Komentar
Posting Komentar