- •Конспект лекций
- •1. Теория множеств.
- •1.1. Множества
- •1.1.1. Свойства подмножеств.
- •1.1.2 Операции над множествами.
- •1.1.3 Алгебра теории множеств.
- •1.1.4 Решение уравнений алгебры множеств.
- •1.2. Кортеж.
- •1.2.2 График и свойства графика
- •1 .2.3. Свойства графиков.
- •1.3. Соответствия и отношения
- •1.3.1. Прямое (декартовое) произведение множество.
- •1.3.2. Соответствия.
- •1.2.1 Проекция множества.
- •1.3.2.1. Свойства соответствий.
- •1.3.3. Отношения.
- •1 .3.3.1. Операции над отношениями.
- •1.3.3.2 Основные свойства отношений.
- •1.4. Решетки.
- •1.4.1 Диаграммы Хассе.
- •1.4.2 Алгебраическое представление решеток.
- •2. Математическая логика
- •2.1. Высказывания
- •2.1.1. Высказывания и операции над высказываниями.
- •2.1.2. Операции над высказываниями.
- •2.2. Формулы математической логики.
- •2.2.1. Формулы равносильности.
- •2.3. Представление произвольной функции алгебры логики в виде формулы алгебры логики
- •2.4. Различные формы представления высказываний
- •2.5. Выполнимость формулы алгебры логики
- •Выполнимые.
- •2.6. Применение математической логики.
- •2.7. Минимизация сложных высказываний.
- •2.7.1. Метод Квайна.
- •2.7.2. Метод минимизирующих карт.
- •2.7.3. Метод минимизации с помощью карт Вейча.
- •2.8. Булевые функции и их свойства.
- •2.8.1. Функциональная полнота. Теорема Поста.
- •2.9. Логика предикат.
- •2.9.1. Логические операции над предикатами.
- •2.9.2. Квантовые операции.
- •2.9.3. Равносильные формулы логики предикатов.
- •2.9.4. Предваренная нормальная форма предиката
- •3. Теория графов
- •3.1. Основные понятия теории графов.
- •Перечислением:
- •Множеством образов:
- •Матрицей инцидентности
- •Матрицей смежности
- •3.2. Эйлеров граф.
- •3.3. Ядро графа.
- •3.3.1. Множество внутренней устойчивости графа
- •3.3.1.1. Алгоритм Магу для определения множества внутренней устойчивости графа
- •3.3.2. Множество внешней устойчивости графа
- •3.3.2.1. Алгоритм Магу для определения множества внешней устойчивости.
- •3.4. Множество путей в графе
- •3.5. Минимальный путь в графе.
- •3.5.1. Алгоритм фронта волны.
- •3.6. Ярусно-параллельная форма графов
- •3.6.1. Алгоритм приведения графа к ярусно-параллельной форме.
- •3.7. Деревья и леса
- •3.7.1. Алгоритм получения дерева из графа
- •4. Теория алгоритмов
- •4.1. Рекурсивная функция
- •4.2. Машина Тьюринга
- •4.2.1. Работа машины Тьюринга
- •4.3. Нормальные алгоритмы Маркова
- •4.3.1. Работа нормального алгоритма Маркова
- •5. Теория автоматов
- •5.1. Законы функционирования автоматов.
- •5.2. Задание автоматов
- •5.3. Минимизация автоматов
- •5.3.1. Алгоритм минимизации автомата Мили
- •5.3.2. Особенности минимизации автомата Мура.
- •5.3.3. Минимизация частичных автоматов.
- •5.4. Переход от автомата Мили к автомату Мура
- •5.5. Переход от автомата Мура к автомату Мили
- •6. Комбинаторика
- •6.1. Основные понятия.
- •6.2. Перестановки.
- •6.3. Размещения.
- •6.4. Сочетания.
- •6.5. Треугольник Паскаля.
- •6.6. Биномиальная формула (бином Ньютона).
- •7. Нечеткие множества
- •7.1. Введение
- •7.2. Основные определения.
- •7.3. Операции над нечеткими множествами.
- •7.3. Наглядное представление операций над нечеткими множествами.
- •7.4. Свойства основных операций над нечеткими множествами.
- •7.5. Алгебраические операции над нечеткими множествами.
- •8. Нечеткая логика.
- •8.1. Лингвистические переменные
- •8.2. Нечеткая истинность
- •8.3. Нечеткие логические операции
- •9. Литература
1. Теория множеств.
1.1. Множества
Множеством S называется объединение в одно целое объектов, хорошо различимых нашей мыслью или интуицией. Эти объекты называется элементами множества S. Такое интуитивное определение дал немецкий математик Г. Кантор. В данном определении важны следующие два момента:
Множество- это нечто, состоящее из хорошо различимых объектов.
Это нечто мыслится как единое целое.
Множества бывают конечными и бесконечными, Количество элементов в конечном множестве называется мощностью множества. Множество, не содержащее ни одного элемента, называется пустым множеством и обозначается . Множество, включающее в себя в се рассматриваемые множества, называется универсальным множеством или универсумом и обозначается U. Символом обозначается отношение принадлежности. Запись x означает , что элемент х принадлежит множеству Х. Если элемент х не принадлежит множеству Х, то пишут хХ.
Множества могут быть заданы следующими способами:
перечислением (списком своих элементов);
описанием свойств, которыми должны обладать его элементы;
порождающей процедурой.
ПРИМЕР
Множество экзаменационных оценок может быть задано:
перечислением А={2; 3; 4; 5}
описанием свойств: А={a a- экзаменационная оценка
порождающей процедурой: А=а а=2+i, i=
Подмножеством множества А называется множество В, если любой элемент множества В принадлежит множеству А:
(1)
Символом обозначается отношение включения. Запись АВ означает множество А является подмножеством множества В.
Не следует смешивать отношение принадлежности и отношение включения . Отношение принадлежности применяется к элементам множества, а отношение включения к множествам. Хотя 1}, не верно, что 1, так как единственным элементом множества 1 является 1.
Если А и , то , то есть множество А строго включено в множество В. Символ называется строгим включением.
1.1.1. Свойства подмножеств.
Рефлексивность. Множество А является подмножеством множества А:
. (2)
Транзитивность. Если множество А является подмножеством множества В , а множество В является подмножеством множества С, то множество А является подмножеством множества С:
(3)
Принцип объемности. Если множество А является подмножеством множества В, а множество В является подмножеством множество А, то множество А равно множеству В:
(4)
1.1.2 Операции над множествами.
Объединением множеств А и В называется множество, состоящее из всех тех и только тех элементов, которые принадлежат хотя бы одному из множеств А или В:
(5)
Пересечением множеств А и В называется множество, состоящее из тех и только тех элементов, которые принадлежат множеству А и множеству В:
(6)
Разностью множества А и В называется множество всех тех элементов, которые принадлежат множеству А и не принадлежат множеству В:
(7)
Симметричной разностью множеств А и В называется множество , состоящее из элементов множества А , не принадлежащих множеству В, и элементов множества В, не принадлежащих множеству А:
(8)
Дополнением множества А называется множество всех тех элементов, которые не принадлежат множеству А:
(9)
Для наглядного представления операций над множествами используют диаграммы Эйлера- Венна.
Рис 1. Диаграмма Эйлера-Венна
где
- это области 1,2,3
-
это область 3;
-
это область 1;
-
это область 1,2
-
это области 2,4.
