- •Одеса Наука і техніка 2006
- •Розділ 1. Теорія множин і алгебраїчних систем
- •1.1. Основні поняття і завдання множин
- •1.2. Операції над множинами. Формули. Тотожності
- •1.3. Доведення тотожностей. Булева алгебра множин
- •1.4. Узагальнення операцій. Подвійність
- •Спісок літератури: Основна
- •2.1. Рівняння
- •2.2. Покриття і розбивки
- •2.3. Потужність множин. Зчисленні і континуальні множини
- •Список літератури Основна
- •3.1. Упорядковані множини
- •3.2. Графіки
- •Список літератури Основна
- •4.1. Відповідності
- •4.2. Образи і прообрази
- •4.3. Відображення і діаграми
- •Список літератури Основна
- •5.1. Основні поняття відношень
- •5.2. Множинні операції відношень
- •Список літератури Основна
- •6.1. Перестановка, ототожнення, приписування фіктивної координати
- •6.2. Згортка де Моргана, суперпозиція
- •Список літератури Основна
- •7.1. Успадковані властивості відношень
- •7.2. Спеціальні властивості відношень
- •Список літератури Основна
- •8.1. Еквівалентність
- •8.2. Порядок
- •8.3. Толерантність
- •8.4. Квазіпорядок
- •Список літератури Основна
- •9.1. Замикання відношень
- •9.2. Спеціальні функції
- •9.2.1. Підстановки
- •9.2.2. Послідовності
- •9.2.3. Функціонали
- •9.2.4. Функції, що зберігають алгебраїчні властивості
- •9.3. Операції
- •9.3.1. Загальні визначення операцій
- •9.3.2. Властивості операцій
- •Список літератури Основна
- •10.1 Композиція об'єктів
- •10.2. Внутрішній закон композиції
- •11.1 Алгебраїчні системи (моделі)
- •11.2. Групи підстановок і кільце множин
- •Розділ II. Комбінаторика
- •12.1. Вибірка елементів
- •12.2. Правило суми і добутку
- •12.3. Перестановки
- •12.4. Сполучення
- •12.5. Рекурентні співвідношення
- •12.6. Біном Ньютона
- •Список літератури Основна
- •13.1. Поліноміальні твірні функції
- •13.2. Експонентні твірні функції
- •13.3. Принцип включення і виключення
- •13.4. Розбивки
- •Список літератури Основна
- •Розділ III. Графи
- •14.1. Основні визначення
- •14.2. Способи представлення графів
- •Список літератури Основна
- •15.1. Основні визначення (продовження)
- •15.2. Зважені (відзначені) графи
- •Список літератури Основна
- •16.1. Операції над графуми
- •16.2. Властивості базових операцій над графами
- •Список літератури Основна
- •17.1. Чисельні характеристики графів
- •17.1.1. Ступінь вершин
- •17.1.2. Цикломатичне число
- •17.1.3. Хроматичне число
- •17.1.4. Множина внутрішньої стійкості
- •17.1.5. Множина зовнішньої стійкості
- •17.2. Представлення графів у пам'яті еом
- •Список літератури Основна
- •Розділ IV. Скінченні автомати
- •18.1. Абстрактний автомат
- •18.2. Способи завдання автоматів
- •18.2.1. Табличний спосіб
- •18.2.2. Графічний спосіб
- •18.3. Розширення функцій і
- •Список літератури Основна
- •19.1. Синхронні й асинхронні автомати
- •19.2. Асинхронні автомати, що тактуються
- •19.3. Перетворення автоматів Мілі і Мура
- •19.3.1. Перетворення автомата Мура в автомат Мілі
- •19.3.2. Перетворення автомата Мілі в автомат Мура
- •19.4. Сполучена модель автоматів – с-автомат
- •Список літератури Основна
- •20.1. Композиція автоматів
- •20.1.1. Рівнобіжне з'єднання
- •20.1.2. Послідовне з'єднання двох автоматів
- •20.1.3. З'єднання зі зворотним зв'язком
- •20.2. З'єднання автоматів з вихідною функцією
- •Список літератури Основна
- •21.1. Мережі автоматів
- •21.2. Еквівалентні автомати мережі
- •Список літератури Основна
- •Розділ V. Булева алгебра
- •22.1. Логічні функції
- •22.2. Булеві функції
- •22.3. Логічні формули
- •Список літератури Основна
- •23.1. Способи завдання булевих функцій
- •23.1.1. Табличний спосіб
- •23.1.2. Аналітичний спосіб Нормальні форми
- •23.1.3. Геометричний спосіб
- •23.1.4. Чисельний спосіб
- •23.2. Приведення формул булевої алгебри до досконалої форми
- •Список літератури Основна
- •24.1. Булева алгебра
- •24.2. Спрощення запису формул
- •24.3. Подвійність формул булевої алгебри
- •24.4. Булева алгебра множин
- •Список літератури Основна
- •25.1. Алгебра Жегалкіна
- •25.2. Типи булевих функцій
- •25.3. Функціональна повнота
- •25.4. Логічні (перемикальні) схеми
- •25.5. Канонічна задача синтезу логічних схем
- •Список літератури Основна
- •26.1. Графічний метод мінімізації булевих функцій
- •26.2. Табличний метод мінімізації
- •Список літератури Основна
- •27.1. Аналітичні методи мінімізації
- •27.1.1. Комплекс кубів
- •27.1.2. Постановка задачі
- •27.2. Метод Квайна
- •27.3. Алгебраїчний метод одержання мінімального покриття (алгоритм Петрика)
- •Список літератури Основна
- •28.1. Метод Квайна-МакКласкі
- •28.2. Мінімізація частково визначених функцій
- •Список літератури Основна
- •29.1 Основні визначення
- •29.2 Інтервальне представлення в матричній формі
- •29.3. Спрощення днф за матричною формою Закревського
- •30.1. Формулювання алгоритму побудови максимальних інтервалів для точки
- •30.2. Алгоритм для днф
- •30.3. Метод Блейка
- •31.1. Основні визначення
- •32.2. Використання системи булевих функцій для синтезу кс
- •31.3 Точний метод мінімізації систем булевих функцій Барті-Полянського
- •31.4. Інтуїтивний метод спрощення системи днф за матричною формою
- •32.1. Інтервальне представлення в еом
- •32.2. Основні операції над інтервальним представленням
- •33.1. Використання операцій інтервального представлення
- •33.2. Метричні властивості диз'юнктивної нормальної форми
- •34.1 Булеві рівняння
- •34.2. Булеві нерівності
- •34.3. Спільні системи нерівностей і рівнянь
- •35.1. Властивості булевой різниці
- •35.2. Методи знаходження булевой різниці
- •35.3. Подвійна булева різниця
- •35.4. Булеві похідні й диференціали
- •36.1. Висловлення предикатів
- •36.2. Логіка предикатів
- •36.3. Правила застосування кванторів
- •Список літератури Основна
- •Список літератури
- •Вступ 3
- •1. Теорія множин і алгебраїчних систем 4
- •2. Комбінаторика 65 Лекція 12. Комбінаторика. Базові методи 65
- •3. Графи 78
- •4. Скінченні автомати 101
- •5. Булева алгебра 123 Лекція 22. Булеві функції 123
Список літератури Основна
Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. – СПб.: Питер, 2001. - С.23, 24.
Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики. – М.: Энергоатомиздат, 1987. - С.28-34.
Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. – К.: Техника, 1975. - С.89-91.
Додаткова
Глушков В.М., Цейтлин Г.Е., Ющенко Е.Л. Алгебра, языки, программирование. – К.:Наук. думка, 1989. - С.22-35.
Для практичних занять
Методичні вказівки і завдання до контрольних робіт з дисципліни «Основи дискретної математики» для студентів очної та заочної форм навчання фахів 6.0804, 6.0915 / О.М. Мартинюк. – Одеса: ОНПУ, 2001. – С.6-7.
Лекція 3. Упорядковані множини. Графіки
Вступ
Лекція має за мету висвітлити початкові поняття з теорії упорядкованих множин і графіків. Розглянути визначення упорядкованих множин і графіків, операції декартового (прямого) добутку, декартового ступеня, проекції, інверсії, композиції. Звернено повагу до властивостей функціональності та інверсії графіків, а також на властивості розглянутих операцій.
Лекція містить два підрозділи:
Упорядковані множини
Графіки
3.1. Упорядковані множини
Усяку множину можна упорядкувати, якщо кожному елементу ії поставити у відповідність деяке натуральне число від 1 до n, де n - потужність множини. Таке число буде номером елемента.
Визначення. Упорядкованою множиною чи кортежем називається послідовність елементів множини, в якій кожен елемент займає визначене місце, елементи кортежу називаються його компонентами, число компонентів кортежу - n - його довжина
Приклад. А=1, 2, 3; B=2, 1, 2; C=(a, d, d)
Загальне позначення кортежу − пари кутових <...>, чи круглих (...) дужок, усередині яких задаються в упорядкованому вигляді компоненти кортежу. Конкретні кортежі, як і множини, позначаються великими латинськими літерами А0, В4, Сj, ..., компоненти кортежів позначаються рядковими латинськими літерами a, b4, cj, ... .
Кортежі вважаються рівними, якщо в них збігаються компоненти і порядок їхнього проходження − А=В, інакше кортежі не рівні − АВ.
Компонентами кортежу можуть бути елементи множин, множини, інші кортежі. Ще одна назва кортежів - вектори чи n-ки (двійки, трійки,...).
Визначення. Прямим чи декартовим добутком множин А і В називається множина АхВ, що складається зі всіх упорядкованих пар, перший компонент яких належить множині А, а другий компонент належить множині В.
А×В={<a, b>A×В|аА і bB
Приклад. А=а, b =1, 2 ×В=а, 1, а,2, b, 1,b.
Очевидно, що якщо n, а m, то хВnm.
Визначення. Прямим декартовим добутком множин А1, А2, ..., Аn називається множина А1×А2×...×Аn, із усіх n-к, перший компонент яких належить множині А1, другий компонент належить множині А2, ..., n-а компонента належить множині Аn:
×Аі=А1×А2× ... ×Аn=а1, а2, ..., аnA1×А2×...×Аn| a1A1, a2, ..., ann
Визначення. Прямий декартовий добуток множин А1×А2× ... ×Аn при рівних множинах А1=А2= ... =Аn=A називається прямим n-м декартовим ступенем множини А і позначається Аn:
Аn=A×А× ... ×А = {<a1, a2, ..., an>An|a1, a2,..., anA}
При n=0 і n=1 по визначенню вважається А0={ і А1=А. Важливою підмножиною декартова добутку А×А є множина А=а, а|аА, називана діагоналлю, що позначається також як EA.
До кортежів чи множини кортежів однакової довжини застосовується унарна операція проекції.
Визначення. Проекцією кортежу А на і-ю вісь називається і-я компонента кортежу А, що позначається як пріА.
Проектування звичайне ведеться на сукупність упорядкованих по зростанню осей.
Приклад. А=1, 2, 3, 3, 4 пр2А=2 пр4А=3 пр1,4А=1, 3.
Визначення. Проекцією множини М кортежів довжини n називається множина проекцій усіх кортежей з М
Приклад. М=1, 2, 2, 3, а, b, c, d, a, 2, 4, c, пр1М=1, а пр13М=1, 2, а, з, а, 4
Прямі декартові добуток і ступінь мають такими властивостями:
А×ВВ×А
А×(В×С)(А×В) ×СА×В×С
(АВ)×С=(А×С)(В×С)
(АВ)×С=(А×С)(В×С)
(А\В)×С=(А×С)\(В×С)
А×А× ... ×А=Аn.
Аl×АмАlm.
Аl×АмАм×Ааl.
А×=×А=.