Hva er et Karnaugh -kart?

I sin enkleste form er et Karnaugh -kart en grafisk snarvei til å løse problemer uttrykt i boolsk algebra. Boolean algebra er en form for matematikk som bruker to verdier for å utføre beregninger og lage uttrykk. Denne typen algebra er et av de grunnleggende konseptene bak informatikk og digital kretsdesign, og Karnaugh -kartet ble først utviklet for å løse visse problemer uten å bruke lange beregninger. Kartet i sin moderne form ble utviklet av fysikeren Maurice Karnaugh i 1953.

Karnaugh -kart er designet for å forskyve belastningen med å løse visse problemer bort fra beregninger og mot mønstergjenkjenning. Disse kartene brukes også til å hjelpe til med å sile visuell informasjon og skille meningsfulle organisasjoner. Siden mennesker er naturlig dyktige til mønstergjenkjenning, satte bruken av Karnaugh -kart raskt opp visse aspekter ved kretsdesign. En av Karnaugh -kartets spesielle styrker er å finne og vise mulige løsninger på rasefare, somer mangler i et system forårsaket av tidsproblemer. Race -farer er spesielt bekymringsfullt for programvareutviklere, nettverksarkitekter og spesialister på datasikkerhet, da de kan kompromittere og skade systemer alvorlig.

Et Karnaugh -kart er vanligvis bygget som et rektangulært diagram delt inn i rader og kolonner. Karnaugh-kart, også kjent som Veitch-diagrammer eller KV-kart, er i hovedsak sannhetstabeller-tabeller som viser alle gyldige kombinasjoner for et bestemt sett med verdier. Et Karnaugh- eller KV-kart kan bygges med et hvilket som helst antall variabler, men standardpraksis er å holde antall variabler i tabellen til seks eller mindre. Disse variablene uttrykkes vanligvis i grå kode, et tallsystem som uttrykker binære verdier, eller et system som bare bruker 0 og 1.

Den virkelige verdien av Karnaugh -kartet ligger i dens enkelhet. Siden et Karnaugh -kart blir presentert som i hovedsak et rutenett, er strukturen rettfrem og lett å forstå på et øyeblikk. Rutenettstrukturen gir også forenklet arrangement av lignende variabler, noe som betyr at begreper kan grupperes og omgrupperes etter behov for å løse potensielle problemer. I tillegg, på grunn av strukturen på Karnaugh -kartet, fører enhver gruppering av variabler til en enkel representasjon av endringene i variabler. Tilstøtende variabler skilles med en endring i bare en variabel, noe som ytterligere forenkler driften. Dette gjelder uansett hvor mange variabler som brukes. Som et resultat forblir Karnaugh -kartet et enkelt og nyttig verktøy for mange designere og ingeniører som jobber innen digital kretsdesign og informasjonsteori.