- •Оглавление
- •Глава 5. Основы математической теории информации 58
- •Глава 6. Элементы теории чисел 74
- •6.2.1. Основные определения 83
- •Глава 7. Алгебраические структуры 87
- •Введение
- •Глава 1.Введение
- •1.1.Основные понятия криптографии
- •1.1.1.История развития криптографии
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.1.2.Сложность алгоритмов
- •1.1.3.Стойкость криптографических систем
- •Глава 2.Элементы теории множеств
- •2.1.Основные понятия теории множеств
- •2.1.1.Обозначения и способы задания множеств
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2.1.2.Операции над множествами
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2.1.3.Прямое произведение множеств
- •П римеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2.2.Отношения между множествами
- •2.2.1.Определение бинарных отношений
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2.2.2.Представление бинарных отношений в виде графа, матрицы
- •Примеры решения задач
- •Построенная таблица есть таблица бинарного отношения. Задачи для самостоятельного решения
- •2.2.3.Свойства бинарных отношений, отношение эквивалентности
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Вопросы для повторения
- •Глава 3.Булева алгебра
- •3.1.Булевы функции
- •3.1.1.Понятие булевой функции
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.1.2.Суперпозиция функций
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.1.3.Двойственные функции
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.1.4.Логические схемы
- •Примеры решения задач
- •3.2.Нормальные формы
- •3.2.1.Разложение функций по переменным
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.2.2.Минимизация нормальных форм, карты Карно
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Полиномы Жегалкина, алгоритм их построения для произвольных функций
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.3.Полные системы функций
- •3.3.1.Полнота множества функций
- •Примеры решения задач
- •Глава 4.Элементы теории графов
- •4.1.Основные понятия теории графов
- •4.1.1.Способы задания графов, основные определения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.1.2.Числовые характеристики графов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.1.3.Операции с графами
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.1.4.Изоморфизм графов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.1.6.Расстояния в графе, центры графа
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.1.7.Эйлеровы циклы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.1.8.Алгоритм построения Эйлерова цикла
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.1.9.Гамильтоновы циклы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.1.10.Алгоритм построения гамильтонова цикла в графе
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.2.2.Алгоритм Краскала для построения минимального остовного дерева
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.2.3.Обходы дерева
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для повторения
- •Вопросы для повторения
- •Глава 5.Основы математической теории информации
- •5.1.Меры информации
- •5.1.1.Мера Хартли
- •Примеры решения задач
- •5.1.2.Мера Шеннона
- •Примеры решения задач
- •5.1.3.Единицы измерения количества информации
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •5.2.2.Код Хаффмана
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •5.3. Помехоустойчивое кодирование
- •5.3.1. Код с проверкой на четность
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •5.3.2.Коды с повторением
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •5.3.3.Групповой код Хемминга
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •5.3.4.Помехозащищенность кода
- •Примеры решения задач
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •6.1.2.Теорема о делении с остатком. Алгоритм Евклида
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •6.1.3.Отношение сравнимости
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •6.1.4.Алгебра вычетов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •6.1.5.Решение сравнений вида ахb(mod m)
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •6.1.6.Применение алгебры вычетов к простейшим шифрам
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •6.1.7.Построение и использование хеш-функций
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для повторения
- •6.2.Алгебра многочленов
- •6.2.1.Основные определения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •6.2.2.Нод многочленов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •6.2.3.Разложение многочлена на множители
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Вопросы для повторения
- •Глава 7.Алгебраические структуры
- •7.1.Основные понятия и свойства алгебраических структур
- •7.1.1.Алгебра
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.1.2.Группа
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.1.3.Кольцо
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.1.4.Поле
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.1.5.Конечные поля
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.2.Многочлены над конечными полями
- •7.2.1.Каноническое разложение многочлена
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.2.2.Порядок многочлена над конечным полем
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.2.3.Сравнение многочленов по данному модулю
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.2.4.Поиск неприводимых многочленов поля gf(g(X)) над полем gf(р)
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.3.Генераторы псевдослучайных последовательностей
- •7.3.1.Понятие псевдослучайной последовательности чисел
- •7.3.2.Практические методы получения псевдослучайных чисел
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.3.3.Понятие линейной последовательности
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.3.4. Периодичность линейных рекуррентных последовательностей
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7.3.5.Связь линейных рекуррентных последовательностей над конечными полями с многочленами
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Вопросы для повторения
- •214018, Г. Смоленск, проспект Гагарина, 56, т.: (0812) 55 – 41 – 04.
П римеры решения задач
Даны множества А=1, 2; В=a, b. Найдите АВ, ВА.
Решение: АВ=(1,a), (1,b), (2,a), (2,b).
ВА=(a,1), (b,1), (a,2), (b,2).
Изобразить на плоскости декартово произведение множеств А и В.
А=xR| x[1,2]; В=yR| y[2,3].
Решение: см. рис. 5
АВ=(x,y)R2| xA, yB
Задачи для самостоятельного решения
Дано два множества А={x,y} и В={1,2,3}. Найдите декартовы произведения: АВ, ВА, ВВ, АА, ВАВ, АВА.
Изобразите на плоскости декартовы произведения множеств: АВ, ВА, ВВ.
А={x | x[0;1]}; B={y | y(-1;1)};
A={ x | xR и x2>1}; B={y | yR и y[1;
)}.
Постройте множество А2, если :
А= {0, 1};
A={x, y, z};
A={0, 2, 4, 6, 8};
A={1, 3, 5, 7};
A={день, ночь};
A={a, b, c, d}.
2.2.Отношения между множествами
2.2.1.Определение бинарных отношений
Рассмотрим два множества:
А=М1, М2, М3,М4 - множество точек; В=l1, l2, l3 - множество прямых.
Зададим отношение между точками и прямыми. Точки находятся в отношении с прямой, если точка принадлежит прямой. Допустим, что M2 l1 и M3 l2. Обозначают M2 l1 или M3 l2. Пишут, что отношение включает в себя пары: =(M2,l1), (M3,l2).
Бинарным отношением (соответствием) между множествами А и В называется любое подмножество декартова произведения множеств, то есть АВ.
Например, пусть А – множество всех мужчин, а В – множество всех женщин. Тогда АВ – множество всевозможных пар. В этом множестве можно выделить подмножество супружеских пар, значит между исходными множествами А и В можно задать отношение “быть супругами”.
Примеры решения задач
Пусть А=2, 8, 16, 18, а В=4, 6, 9, 12. Приведите примеры отношений между этими множествами.
Решение: 1. 1=(16,6), (2,12) - множество пар чисел из А и В, оканчивающихся на одинаковую цифру, АВ;
2. 2=(8,4), (16,4), (18,6), (18,9) - множество пар чисел первое из которых, взятое из А, без остатка делится на второе из множества В.
Задайте бинарное отношение на множестве А=5,7,11,23, т.е. АА=А2.
Решение: Элементы множества А находятся в отношении , если их разность без остатка делится на 3.
=(5,11), (11,5) (5,23), (23,5), (11,23), (23,11), (5,5), (11,11), (23,23).
Задачи для самостоятельного решения
Р
ассмотрим
генеалогическое древо, изображенное
на рисунке 7.
Выпишите упорядоченные пары, находящиеся
в следующих отношениях на множестве
Р членов этой семьи:={(x,y) | x – дедушка y}; b) φ={(x,y) | x – сестра y}.
Выпишите упорядоченные пары, принадлежащие следующим бинарным отношениям на множествах А={1,3,5,7} и В={2,4,6}:
={(x,y) | x+y=9};
φ ={(x,y) | x<y}.
Множество ={(х,у) | х – делитель у} определяет отношение на множестве А={1,2,3,4,5,6}. Найдите все упорядоченные пары, ему принадлежащие.
Для каждого из следующих отношений на множестве натуральных чисел N опишите упорядоченные пары, принадлежащие отношениям:
={(x,y) | 2x+y=9};
={(x,y) | x+y<7};
={(x,y) | y=x2};
={(x,y) | 4x=y2}.
Является ли множество пар отношением, заданным на множестве М:
={(1,3), (3,3), (4,1)}, M={1,3,4};
={(1,1), (4,4)}, M={1,4};
={(4,6), (4,5), (5,4)}, M={4,5,6};
={(1,3,1), (0,1,3), (2,1,3)}, M={0,1,2,3};
={(1,3,1),(1,3,2), (0,3,1), (2,3,2), (3,2,2)}, M={0,1,2,3};
={(0,0), (,), (,), (,)}, M={0, , , }.
