- •Пермский Государственный Технический Университет
- •Введение
- •1. Теория множеств
- •1.1 Понятие множества
- •1.2.Операции над множествами
- •1.3.Диаграммы Эйлера - Венна
- •1.4. Алгебра множеств
- •1.5. Кортеж. График
- •1.6. Соответствия
- •2 3 4 5
- •1.7. Отношения
- •1.7.1 Отношение эквивалентности
- •1.7.2.Отношения порядка
- •1.7.3. Морфизмы
- •1.8. Решетки
- •1.8.1. Диаграммы Хассе
- •1.8.2. Понятие решетки
- •1.8.3. Алгебраическое представление решеток. Булевы решетки
- •1.8.4. Подрешетки
- •1.9.4.Мощность множества r. Теорема Кантора
- •1.9.5. Арифметика бесконечного
- •2.1.1.Операции над высказываниями
- •2.1.2.Построение и анализ сложных высказываний
- •2.1.3.Алгебра высказываний
- •2.1.4.Формы представления высказываний
- •2.1.5.Преобразование высказываний
- •2.1.6.Минимизация высказываний методом Квайна
- •2.1.7.Минимизация с помощью карт Вейча
- •2.1.8.Функциональная полнота
- •2.2.Логика предикатов
- •2.2.1.Основные равносильности для предикатов
- •2.2.2.Получение дизъюнктов
- •2.3.Аксиоматические теории
- •2.3.1.Аксиоматическая теория исчисления высказываний
- •2.3.2.Непротиворечивость и полнота аксиоматической теории исчисления высказываний
- •2.4.Аксиоматические теории первого порядка
- •2.5.Метод резолюций
- •2.6.Система Генцена
- •2.7.Система Аристотеля
- •2.8. Примеры неклассических логик
- •3. Теория Автоматов
- •3.1.Понятие автомата
- •Законы функционирования автоматов
- •3.2.Примеры автоматов
- •3.3.Минимизация автоматов
- •3.4.Особенности минимизации автомата Мура
- •3.5.Переход от автомата Мура к автомату Мили и наоборот
- •4.Теория графов
- •4.1. Понятие графа
- •4.2.Теорема Эйлера
- •4.3.Полные графы и деревья
- •4.4.Деревья
- •4.5.Алгоритм Краскала
- •4.6.Планарные графы
- •4.7.Задача о 4 красках
- •4.8.Определение путей в графе
- •4.9.Приведение графа к ярусно-параллельной форме
- •4.10.Внутренняя устойчивость графа
- •4.11.Множество внешней устойчивости. Ядро графа
- •4.12.Клика
- •5. Теория групп
- •5.1.Понятие группы
- •5.2.Морфизмы групп
- •5.3.Инвариантные (нормальные) подгруппы
- •5.4.Группа Диэдра (d3)
- •5.5.Смежные классы
- •5.6.Фактор-группы
- •5.7.Группа Клейна четвертой степени
- •6. Теория алгоритмов
- •6.1.Понятие алгоритма
- •6.2.Конкретизация понятия алгоритма
- •6.3.Сложность вычислений
- •6.4.Машины Тьюринга
- •6.5.Нормальные алгорифмы Маркова
- •6.6.Рекурсивные функции
- •6.7.-Исчисление
- •7.Формальные грамматики
- •7.1. Понятие формальной грамматики
- •7.2.Деревья вывода
- •7.3.Классификация языков по Хомскому
- •7.4.Распознающие автоматы
- •7.5.Понятие транслятора
- •7.6.Основные функции компилятора. Лексический анализ
- •7.7.Переход от недетерминированного распознающего автомата к детерминированному
- •7.8.Переход от праволинейной грамматики к автоматной
- •7.9.Lex
- •7.10.Детерминированные автоматы с магазинной памятью (мп-автоматы)
- •7.11.Транслирующие грамматики
- •7.12. Sи q - грамматики
- •7.13.Ll(1) - грамматики. (left - leftmost)
- •7.14.Метод рекурсивного спуска
- •7.15.Lr - грамматики (left - rightmost)
- •7.16.Функции предшествования
- •7.17.Атрибутные грамматики
- •7.18.Yacc
- •7.19.Область действия и передача параметров
- •7.20.Генерация выходного текста. Польская инверсная запись
- •7.21.Оптимизация программ
- •8. Функциональное программирование
- •9. Логическое программирование. Язык Пролог
- •10. Объектно-ориентированное программирование
- •Заключение
- •Литература
2.1.1.Операции над высказываниями
1.Дизъюнкция (логическое “или”, “логическое сложение”). Наиболее популярные обозначения: и +.
2. Конъюнкция (логическое “и” “логическое умножение”). Наиболее популярные обозначения: ,и &.
3. Отрицание (логическое “не”). Наиболее популярные обозначения:и .
4. Импликация (логическое “если ... , то”, “влечет”) .
5. Эквивалентность (логическое “если и только если”) .
6. Неравнозначность (или “сумма по модулю 2”, или “исключающее или”) .
7. Штрих Шеффера (логическое “и-не”) |.
8. Стрелка Пирса (логическое “или-не”) .
Операции сведены в таблицу:
A |
B |
|
|
Ā |
|
|
|
| |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Соглашение о старшинстве некоторых операций (по силе связывания):
, &, ,,.
2.1.2.Построение и анализ сложных высказываний
В качестве примера возьмем отрывок из Шолом-Алейхема (заимствованный, однако, у Д.А. Поспелова).
“... - Вот, что. Если вы хотите остаться у нас, если вы хотите, чтобы мы стали друзьями.
- Если вы не хотите, чтобы вам пришлось уезжать отсюда, то
- Забросьте книги под стол. Будем играть в шашки, в 66 или будем валяться на кровати и плевать в потолок...”
Придав конкретные значения отдельным элементарным высказываниям, можем определить истинность всего сложного высказывания для этого набора значений.
a - хочешь остаться в доме 1
b - хочешь остаться другом 0
с - захотеть уехать 0
d - забросить под стол книги 1
е - играть в шашки 0
f - играть в 66 1
g - валяться на кровати 1
h - плевать в потолок 0
a & b & (c)d & (efgh)
10 0 1 0 1 1 0
1
Другой пример. Пусть на три входа "черного ящика" (х1, х2, х3) подаются (1) или не подаются (0) импульсы во всевозможных сочетаниях. На выходе (f) импульс либо появляется (1), либо отсутствует (0).
x1
x2 f
x3
Результаты замеров заносятся в «журнал исследований » - таблицу истинности.
Пусть она имеет следующий вид:
х1 |
x2 |
x3 |
f |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Что также можно записать в виде формулы:
f= x1x2x3x1x2x3x1x2x3x1x2x3
2.1.3.Алгебра высказываний
Сложные высказывания называются равносильными(f ≡g), если на одинаковых наборах значений элементарных высказываний они принимают одинаковые значения.
Законы :
1. Коммутативный.
A B≡BA AB≡BA
2. Ассоциативный.
A (BC)≡ABC A(BC)≡ABC
3. Дистрибутивный.
A BC≡(AB)(AC)
A(BC)≡ABAC
4. Де Моргана.
AB≡AB AB≡AB
5. Идемпотентности.
A A≡A AA≡A
6. Поглощения.
A (AB)≡A A(AB)≡A
7. Исключенного третьего. Противоречия.
AA≡1 AA≡0
8. A 1≡1 A1≡A
9. A 0≡A A0≡0
10. 0≡1 1≡0
11. A≡A
12. A B≡AB
13. AB≡ABAB
14. AB≡ABAB
15. A | B≡AB≡AB
16. AB≡AB≡AB
17. Операция склеивания.
ABAB≡A