组合逻辑电路的优化是组合逻辑电路分析和设计的关键内容。优化的本质是对真值表或者逻辑函数式进行化简。传统的优化方法主要有：公式法、卡诺图法、Q-M算法及其改进算法。工业中大多采用电子设计自动化手段，随着电路规模和复杂性不断提高，组合逻辑电路的优化也会面临大数据的挑战，传统的方法还会有很大改进空间。粒计算是处理大规模、复杂问题的有效手段，利用粒计算解决组合数字逻辑电路中的优化问题，是一个新的尝试和挑战。本文从知识工程的角度对逻辑优化问题进行描述和求解，将粒计算应用于组合逻辑电路的优化，将组合逻辑电路的优化转换为逻辑系统的规则提取，改变了传统组合逻辑电路优化的思路，更快的得到正确结果，并将多输入单输出真值表约简扩展为多输入多输出真值表约简，提高运算效率。首先，对基于粒计算的真值表约简算法进行改进，并建立由粒矩阵刻画的等价关系模型，利用矩阵运算，在不同粒度空间同时寻找多个输出的可能解，并利用粒矩阵中存在的启发式知识减少搜索空间，设计了多输入多输出真值表快速并行约简算法。为了节约运算空间，本文还对粒矩阵的知识表示形式进行改进，提出基于粒计算的多输入多输出逻辑函数式约简算法，将矩阵运算转换为统计运算，大大节约了运算时间。以发光二极管为例，详细说明了以上两种算法的具体计算过程。通过算法证明以及与Multisim软件进行实验对比，证明了该算法的正确性和有效性。其次，本文将最小项存在的统计特性与粒计算相结合，提出多输入单输出逻辑函数式约简算法。首先将逻辑函数转化为最小项之和的表达形式，按照粒度由粗到细，在不同粒度下的知识空间中求取信息粒，同时利用启发式知识减小搜索空间，通过设置停止条件，得到最终结果。文中以具体实例来说明了算法的具体步骤，同时与Multisim软件进行实验对比，说明了本算法的正确性。最后，设计了一个简单的逻辑函数约简系统，该系统集成了本文中所提出的4种算法以及一些传统算法，设计了多种输入输出形式，便于用户操作。本文提出的4种逻辑函数约简算法，克服了传统约简算法存在的计算冗余大、时间和空间复杂性高等问题，更能适用于大规模电路的逻辑约简。