Визначення 4.1.Булевою функцією f(x1, x2, ... , xn) називається довільна функція n змінних, аргументи якої x1, x2, ... , xn і сама функція f приймає значення 0 або 1, тобто xi {0, 1}, i = 1, 2, ... , n; f(x1, x2, ... , xn) {0, 1}.
Однією з найважливіших інтерпретацій теорії булевих функцій є теорія перемикальних функцій. Спочатку математичний апарат теорії булевих функцій був застосований для аналізу й синтезу релейно-контактних схем з операціями послідовного й паралельного з'єднання контактів. Докладніше цей додаток теорії булевих функцій буде розглянуто в розділі 4.9.
Будь-яка булева функція може бути представлена таблицею, у лівій частині якої перераховані всі набори змінних (їх 2n), а в правій частині – значення функції. Приклад такого завдання представлений у таблиці 4.1.
Таблиця 4.1
x1 x2 x3
f(x1, x2, x3)
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Для формування стовпця значень змінних зручний лексико-графічний порядок, відповідно до якого кожен наступний набір значень виходить із попереднім додатком 1 у двійковій системі числення, наприклад, 100 = 011+ 1.
Всього існує 22різних булевих функцій n змінних.
Функцій однієї змінної – 4. З них виділимо функцію “заперечення x”(позначається Øx). Ця функція представлена в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2
x
Øx
Булевих функцій двох змінних – 16 (22при n = 2). Ті з них, які мають спеціальні назви, представлені в таблиці 4.3.
Таблиця 4.3
x1 x2
x1Vx2
x1& x2
x1x2
x1~x2
x1 Å x2
x1¯ x2
x1ï x2
0 0
0 1
1 0
1 1
0
1
1
У таблиці 4.3 представлені наступні функції двох змінних:
x1Vx2 – диз’юнкція;
x1& x2 – кон’юнкція;
x1Éx2 – імплікація;
x1~x2 – еквівалентність;
x1Å x2 – додавання по модулі 2;
x1¯x2 – стрілка Пірса;
x1ï x2 – штрих Шеффера.
Інші функції спеціальних назв не мають і можуть бути виражені через перераховані вище функції.