- •1.1.1. Поняття множини
- •1.1.2. Елементи множини
- •1.1.3. Рівність множин
- •1.1.4. Задання та запис множин
- •1.1.5. Підмножини. Універсальна множина.
- •1.1.6. Операції над множинами та їхні властивості
- •Доведемо обернене включення:.
- •1.1.7. Потужність множин
- •Література
- •1.2.2. Декартовий (прямий) добуток множин
- •1.2.3. Бінарні відношення
- •1.2.4. Переріз відношення. Фактор-множина
- •1.2.5. Способи задання відношень
- •Література
- •Тема 1.3. Властивості відношень
- •1.3.1. Теоретико-множинні операції над відношеннями
- •1.3.2. Композиція відношень
- •1.3.3. Обернені відношення
- •1.3.4. Рефлексивні, симетричні і транзитивні відношення
- •1.3.5. Відношення еквівалентності
- •1.3.6. Відношення порядку
- •1.3.7. Відображення і функції
- •Література
- •Розділ 2. Теорія графів
- •Тема 2.1. Основні елементи теорії графів
- •2.1.1. Поняття графа
- •2.1.2. Ізоморфізм графів. Підграф. Суграф. Частковий граф
- •2.1.3. Числові характеристики графа
- •2.1.4. Маршрути незамкнені (ланцюги, шляхи) і замкнені (цикли, контури). Повнота. Зв’язність. Сильна зв’язність
- •2.1.5. Способи задання графа
- •Література
- •Тема 2.2. Операції над графами
- •2.2.1. Поняття графа
- •Тема 2.3. Дерева і цикли у графах
- •2.3.1. Компоненти зв’язності
- •Розглянемо незв’язний неорієнтований граф .
- •Отже, наведений на прикладі граф має три компоненти зв’язності.
- •2.3.2. Ранг та цикломатичне число графа
- •Якщо граф – вироджений, тобто має лише вершини, а ребра – відсутні, то і. За теоремою 2.3.2 додавання нового ребра збільшує або, або. Отже, числатаможуть лише зростати.
- •2.3.3. Дерева і ліси
- •Література
- •Тема 2.4. Розфарбування графа
- •2.4.1. Задача про чотири фарби. Правильне розфарбування графа
- •2.5.2. Визначення хроматичного числа. Хроматичний поліном
- •Література
- •Розділ 3. Загальна алгебра
- •Тема 3.1. Групи
- •3.1.1. Поняття алгебраїчної операції
- •3.1.2. Означення і приклади груп
- •Література
- •Тема 3.3. Поля
- •3.3.1. Означення поля. Приклади полів
- •3.3.2. Властивості полів
- •Література
- •Розділ 4.
- •Тема 4.1 булева алгебра
- •4.1.1 Визначення булевої функції
- •4.1.2. Формули логіки булевих функцій
- •4.1.3. Рівносильні перетворення формул
- •Основні правил булевих формул.
- •Правило рівносильних перетворень
- •4.1.4. Двоїстість. Принцип двоїстості.
- •4.1.5. Булева алгебра (алгебра логіки). Повні системи булевих функцій
- •Література
- •Тема 4.2. Нормальні форми
- •4.2.2 Розкладання булевої функції по змінним
- •Література
- •Тема 4.3. Мінімізація формул булевих функцій у класі диз'юнктивних нормальних форм
- •4.3.1. Застосування алгебри булевих функцій до релейно-контактних схем
- •Контрольні питання до теми 4
- •Література
- •Розділ 5.Комбінаторний аналіз
- •Тема 5.1. Основні поняття комбінаторного аналізу
- •5.1.1. Основні правила комбінаторики
- •Розв’язання
- •5.1.2. Розміщення. Розміщення з повтореннями
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •5.1.3. Перестановки. Перестановки з повтореннями
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •5.1.4. Комбінації. Комбінації з повтореннями
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •5.1.6. Біном Ньютона. Трикутник Паскаля. Властивості біноміальних коефіцієнтів
- •Література
- •Розділ 6.Теорія інформації та кодування
- •Тема 6.1. Теоретичні положення
- •1.2. Приклади розв’язання задач
- •6.3. Задачі
- •Література
- •7. Ефективне кодування
- •7.1. Теоретичні положення
- •7.2. Приклади розв’язання задач
- •Задача 7.2.2
- •Задача 7.2.5
- •1010000011001010011001001011110.
- •0001011011011101100110101100001011011.
- •7.3. Задачі
- •Література
3.3.2. Властивості полів
Через те, що поле є кільцем, всі властивості кілець автоматично переносяться на поля, до них лише слід додати властивості операції ділення. Розглянемо ряд властивостей поля, що випливають безпосередньо з його означення.
Жодне поле не має дільників нульового елемента.
Для відношень елементів поля Р (а ) справедливі арифметичні властивості звичайних дробів, а саме:
якщо , то і тільки тоді, коли ;
для довільних елементів поля () виконується рівність ;
для довільних елементів поля () виконується рівність ;
для довільних елементів поля () виконується рівність ;
для довільних елементів поля () виконується рівність .
У полі Р справедливі звичайні арифметичні правила дій з цілими степенями:
.
При цьому за означенням при .
Література
М.Атья, И.Макдональд. Введение в коммутативную алгебру. – Москва: Мир, 1972.
З.И.Боревич, И.Р. Шафаревич. Теория чисел. – Москва: Наука, 1985.
Б.Л. ван дер Варден. Алгебра. – Москва: Наука, 1976.
И.М. Виноградов. Основы теории чисел. – Москва: Наука, 1981.
Ю.А.Дрозд, В.В.Кириченко. Конечномерные алгебры. – Киев: Вища школа, 1980.
А.А.Карацуба. Основы аналитической теории чисел. – Москва: Наука, 1983.
А.И.Кострикин. Введение в алгебру. – Москва: Наука, 1977.
С.Ленг. Алгебра. – Москва: Мир, 1968.
Ж.-П.Серр. Группы и алгебры Ли. – Москва: Мир, 1969.
М.Холл. Теория групп. – Москва: ИЛ, 1962.
И.Р.Шафаревич. Основы алгебраической геометрии. Т.1 – Москва: Наука, 1988.
Розділ 4.
Тема 4.1 булева алгебра
4.1.1 Визначення булевої функції
Визначення 4.1. Булевою функцією f(x1, x2, ... , xn) називається довільна функція n змінних, аргументи якої x1, x2, ... , xn і сама функція f приймає значення 0 або 1, тобто xi {0, 1},i = 1, 2, ... , n; f(x1, x2, ... , xn) {0, 1}.
Однією з найважливіших інтерпретацій теорії булевих функцій є теорія перемикальних функцій. Спочатку математичний апарат теорії булевих функцій був застосований для аналізу й синтезу релейно-контактних схем з операціями послідовного й паралельного з'єднання контактів. Докладніше цей додаток теорії булевих функцій буде розглянуто в розділі 4.9.
Будь-яка булева функція може бути представлена таблицею, у лівій частині якої перераховані всі набори змінних (їх 2n), а в правій частині – значення функції. Приклад такого завдання представлений у таблиці 4.1.
Таблиця 4.1
-
x1 x2 x3
f(x1, x2, x3)
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
0
0
1
0
1
1
1
Для формування стовпця значень змінних зручний лексико-графічний порядок, відповідно до якого кожен наступний набір значень виходить із попереднім додатком 1 у двійковій системі числення, наприклад, 100 = 011+ 1.
Всього існує 22різних булевих функційn змінних.
Функцій однієї змінної – 4. З них виділимо функцію “заперечення x”(позначається x). Ця функція представлена в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2
x |
x |
0 1 |
1 0 |
Булевих функцій двох змінних – 16 (22 при n = 2). Ті з них, які мають спеціальні назви, представлені в таблиці 4.3.
Таблиця 4.3
-
x1 x2
x1Vx2
x1& x2
x1x2
x1~x2
x1 x2
x1¯ x2
x1ï x2
0 0
0 1
1 0
1 1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
0
У таблиці 4.3 представлені наступні функції двох змінних:
x1Vx2 – диз’юнкція;
x1& x2 – кон’юнкція;
x1x2 – імплікація;
x1~x2 – еквівалентність;
x1 x2 – додавання по модулі 2;
x1¯x2 – стрілка Пірса;
x1ï x2 – штрих Шеффера.
Інші функції спеціальних назв не мають і можуть бути виражені через перераховані вище функції.