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
(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 bc
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)’ = ab
(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(xyz) = xyz xy + yz
Fungsi f memetakan nilai-nilai pasangan terurut ganda-3
(xyz) 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(xy) = xy + xy’+ y
3.      f(xy) = x y
4.      f(xy) = (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.

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
xyz
xyz
xy z
xy z
x yz
x yz
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(xyz)
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

Postingan populer dari blog ini

TERMINOLOGI PADA POHON

GERBANG LOGIKA & RANGKAIAN KOMBINASI GERBANG LOGIKA

MANAJEMEN USER