
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Волгодонский инженерно-технический институт – филиал нияу мифи курс лекций
- •230201 «Информационные системы и технологии»
- •220301 «Автоматизация технологических процессов и производств»
- •Волгодонск
- •1. Алгебра множеств
- •1.1. Понятие множества. Обозначение принадлежности
- •1.2. Способы задания множеств
- •1.3. Множество подмножеств. Включение
- •1.5. Свойства операций над множествами
- •Основные свойства операций над множествами
- •1.6. Декартово произведение множеств
- •2. Отношения
- •Бинарные отношения
- •Способы задания бинарных отношений
- •Области определения и значений
- •Сечения
- •Симметризация отношения
- •2.6 Композиция отношений
- •2.7. Свойства бинарных отношений
- •3. Функциональные отношения
- •3.2. Мощность множества
- •3.3. Образы и прообразы
- •3.4. Подстановки как отображения
- •4. Отношение эквивалентности
- •4.1. Эквивалентность. Классы эквивалентности
- •4.2. Система представителей.
- •4.3. Классы вычетов по модулю т.
- •4.4. Матрица и граф отношения эквивалентности
- •5. Отношение порядка
- •5.1. Упорядоченность
- •5.2. Отношение строгого порядка
- •5.3. Весовые функции
- •5.4. Квазипорядок
- •5.5. Комплексный показатель качества
- •5.6. Структура упорядоченных множеств
- •5.7. Матрицы отношений порядка
- •5.8. Графы отношений порядка
- •6. Законы композиции
- •6.1. Композиция объектов. Таблица Кэли.
- •6.2. Законы композиции на множестве.
- •6.3. Свойства внутреннего закона композиции.
- •6.4. Регулярный, нейтральный и симметричный элементы.
- •6.5. Аддитивные и мультипликативные обозначения.
- •6.6. Алгебраические системы.
- •6.7. Подсистемы.
- •6.8. Делители нуля.
- •Примеры алгебраических систем
- •Группы подстановок
- •7.2. Кольцо многочленов
- •7.3. Кольцо множеств
- •7.4. Множество классов вычетов по модулю т
- •7.5. Поле комплексных чисел
- •7.6. Тело кватернионов
- •8. Пространства
- •Метрические пространства
- •8.2. Топологические пространства
- •8.3. Линейные пространства
- •8.4. Нормированные пространства
- •9. Логические функции
- •9.1. Основные определения
- •9.2. Табличное задание функции
- •9.3. Булевы функции
- •9.4. Зависимость между булевыми функциями
- •10. Алгебра логики
- •10.1.Булева алгебра
- •10.2. Двойственность формул булевой алгебры
- •10.3. Нормальные формы
- •10.4. Совершенные нормальные формы
- •10.5. Проблема разрешимости
- •10.6. Конституенты и представление функций
- •10.7. Алгебра Жегалкина
- •10.8. Канонические многочлены
- •10.9. Типы булевых функций
- •10.10. Функциональная полнота
- •11. Контактные схемы
- •12. Логические схемы
- •13. Минимизация булевых функций
- •14. Конечные автоматы
- •14.1 Основные определения
- •14.2 Состояния
- •14.3 Типы конечных автоматов
- •14.4 Представления конечных автоматов
- •14.5 Анализ конечных автоматов
- •14.6 Минимизация автоматов
- •14.7. Эквивалентное разбиение
- •15. Машины тьюринга
- •15.1 Алфавит, буквы, слова. Операции над словами. Запись слов на бесконечной ленте
- •15.2. Машина Тьюринга. Описание. Примеры машин
- •15.3. Сочетания машин Тьюринга: композиция и объединение. Машины с полулентами, разветвление и итерация машин
- •15.4. Алгоритмически разрешимые и неразрешимые проблемы
- •15.5. Универсальная машина Тьюринга
5.6. Структура упорядоченных множеств
Приведем несколько определений, относящихся к структуре множества М, упорядоченного некоторым отношением порядка А. Мажорантой (верхней границей) подмножества Q М называют такой элемент т М, что для всех qQ справедливо соотношение qAm. Минорантой (нижней границей) подмножества Q М называют такой элемент п М, что для всех qQ справедливо соотношение nAq.
Если мажоранта т (миноранта п) принадлежит Q, то т называется максимумом (п называется минимумом) множества Q и обозначается max Q (min Q). Максимум, как и минимум, если он существует, единственен; поэтому, когда говорят о минимуме или максимуме множества М, имеют в виду вполне определенный элемент.
Множество Q М может иметь много мажорант и минорант. Если множество мажорант (минорант) имеет минимум (максимум), то этот элемент единственен. Его называют верхней (нижней) гранью или супремумом (инфинумом) множества Q и обозначают sup Q (inf Q).
5.7. Матрицы отношений порядка
Отношению порядка соответствует матрица, у которой главная диагональ заполнена единицами (рефлексивность). Для каждой пары единичных элементов, один из которых расположен в i-м столбце и j-й строке, а второй – в j-м столбце и k-й строке, обязательно существует единичный элемент в i-м столбце и k-й строке (транзитивность). Кроме того, ни одни единичный элемент не имеет симметричного относительно главной диагонали (антисимметричность). Например, матрица отношения «быть делителем» на множестве (1,2, 3, 4, 6, 7, 12, 14, 21, 28, 42, 84} имеет вид:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
7 |
12 |
14 |
21 |
28 |
42 |
84 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
12 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
14 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
21 |
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
28 |
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
42 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
84 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Матрица отношения строгого порядка отличается тем, что все элементы главной диагонали нулевые (антирефлексивность), а квазипорядка — допустимостью симметричных единичных элементов.