- •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
1.2.1 Проекция множества.
Проекция множества определена только для множеств, элементами которого являются кортежи одинаковой длины.
Проекцией множества называется множество проекций соответствующих кортежей.
Пример.
А=1,2,3;4,5,6;3,3,3
Пр А1=
Пр А1,3=,3,6,3
Пр А3,1 не определена.
1.2.2 График и свойства графика
Графиком называется множество пар. Графики могут задаваться :
перечислением:
описанием свойств:
Пара <a,b> называется инверсией пары <c,d>, если a=d, b=c.
График P-1 называется инверсией графика P, если он состоит из инверсий пар графика P.
ПРИМЕР.
P={<1,2>;<2,3>;<3,4>,<4,5>}.
P-1={<2,1>;<3,2>;<4,3>;<5,4>}.
График называется симметричным, если вместе с каждой парой он содержит её инверсию.
(27)
Диагональным называется график вида:
, (28)
для всех x,y M.
Композицией
графиков
называется
график R, такой что для любой пары <x,y>R
есть такой элемент z, что <x,z,>P,
а <z,y>Q.
, (29)
ПРИМЕР.
1. Пусть заданы графики P={<a,b>; <a,c>; <f,b>} и Q={<c,c>; <b,d>; <k,f>; <b,m>}. Найти композицию графиков P и Q.
P
Q={<a,d>;<a,m>;<a,c>;<f,d>;<f,m>}.
2. Пусть заданы графики P и Q:
Р
ис
5. Композиция графиков.
1 .2.3. Свойства графиков.
Функциональным графиком называется график, который не содержит пары с одинаковыми первыми и различными вторыми компонентами.
Инъективным графиком называется график, который не содержит пары с одинаковыми вторыми и различными первыми компонентами.
y
y y P1 P2
P3
x x x
Р ис 6. Примеры графиков.
P1График функциональный, но не инъективный.
P2График инъективный, но не функциональный.
P3 График функциональный и инъективный.
Возможно
другое изображение графиков.. Пусть
,
а
Р ис 7 . Примеры графиков.
P1График функциональный, но не инъективный.
P2График инъективный, но не функциональный.
P3 График функциональный и инъективный.
1.3. Соответствия и отношения
1.3.1. Прямое (декартовое) произведение множество.
Прямым
(декартовым) произведением
множества
и множества
называется
множество пар таких, что:
, (29)
ПРИМЕР.
Пусть заданы
и
:
,
.
Тогда прямое (декартовое) произведение
этих множеств может быть представлено
графически:X={x
| x2}
Рис. 8 График прямого произведения множеств и :
Пусть заданы
и
:
,
.
Тогда прямое (декартовое) произведение
этих множеств представляет шахматную
доску.
1.3.2. Соответствия.
Соответствием
называется
тройка вида
.
При этом
- область отправления (определения),
- область прибытия (значений),
- график соответствия.
ПРИМЕР.
Дано соответствие <P,X,Y> такое, что:
X={x x ;
Y=y y ;
P={<x,y> y=x2}.
y
Рис. 9 График соответствия.
Если
,
то данное соответствие называется
полным.
Если
, то данное соответствие называется
пустым.
