
- •Едеральное агентство по образованию
- •Оглавление
- •Раздел 1. Элементы теории множеств 8
- •Раздел 2. Элементы комбинаторики 20
- •Раздел 3. Алгебра логики 36
- •Раздел 4. Синтез управляющих систем 62
- •Раздел 5. Теория графов 77
- •Введение
- •Раздел 1 элементы теории множеств
- •1.1. Множества и операции над ними
- •1.2. Алгебра множеств
- •1.3. Разбиение множества на подмножества
- •1.4. Кортежи и декартово произведение множеств
- •1.5. Отображение множеств
- •1.6. Отношения
- •1.7. Свойства бинарных отношений
- •1.8. Алгебра подмножеств
- •1.9. Задания для самостоятельной работы
- •Раздел 2 элементы комбинаторики
- •2.1. Комбинаторика
- •2.2. Различные комбинаторные соотношения
- •2.3. Свойства биномиальных коэффициентов. Биномиальная теорема. Полиномиальная теорема
- •2.4. Принцип включения и исключения
- •2.5. Формула решета
- •2.6. Производящие функции
- •2.7. Производящие функции числа основных комбинаторных объектов
- •2.8. Задания для самостоятельной работы
- •Раздел 3 алгебра логики
- •3.1. Булевы функции
- •3.2. Формулы
- •3.3. Сопоставление формулам над множеством функций
- •3.4. Свойства элементарных функций
- •3.5. Разложение булевых функций
- •3.6. Совершенная д. Н. Ф., совершенная к. Н. Ф.
- •3.7. Полные системы
- •3.8. Примеры полных систем
- •3.9. Полиномы Жегалкина
- •3.10. Единственность представления булевых функций полиномами Жегалкина
- •3.11. Методы построения полиномов
- •I. Метод построения с помощью таблицы.
- •II. Метод неопределенных коэффициентов.
- •III. Метод суперпозиции.
- •3.12. Замыкание. Свойства операции замыкания. Замкнутые классы
- •3.13. Классы и их свойства
- •3.14. Линейные функции и их свойства
- •3.15. Принцип двойственности
- •3.16. Самодвойственные функции, их свойства
- •3.17. Лемма о несамодвойственной функции
- •3.18. Монотонные функции, их свойства
- •3.19. Лемма о немонотонной функции
- •3.20. Теорема о полноте в р2
- •3.21. Предполные классы
- •3.22. Возможность выделить из любой полной системы полную подсистему, состоящую из не более чем 4-х функций
- •3.23. Представление о результатах Поста
- •3.24. Задания для самостоятельной работы
- •Раздел 4 синтез управляющих систем
- •4.1. Схемы из функциональных элементов
- •4.2. Определение схем из функциональных элементов
- •4.3. Основные понятия и определения
- •4.4. Возможность реализации любой функции алгебры логики сфэ
- •4.5. Простейшие методы синтеза
- •4.6. Метод Шеннона
- •4.7. Асимптотически наилучший метод (метод о.Б. Лупанова)
- •4.8. Задания для самостоятельной работы
- •Раздел 5 теория графов
- •5.1. Элементы теории графов
- •5.2. Основные понятия и определения
- •5.3. Способы задания графа
- •5.4. Некоторые соотношения в графе
- •5.5. Перечисление графов
- •5.6. Оценка числа неизоморфных графов с p вершинами
- •5.7. Оценка числа неизоморфных графов с q ребрами
- •5.8. Укладки графов. Укладка графов в трехмерном пространстве
- •5.9. Планарность. Формула Эйлера для плоских графов
- •5.10. Следствия из формулы Эйлера для плоских графов
- •5.11. Операция подразделения ребра
- •5.12. Гомеоморфность графов
- •5.13. Теорема Понтрягина-Куратовского
- •5.14. Деревья и их свойства
- •5.15. Деревья и операции над ними
- •5.16. Оценка числа неизоморфных корневых деревьев на p вершинах
- •5.17. Задания для самостоятельной работы
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Михеева Елизавета Алексеевна
4.8. Задания для самостоятельной работы
1.
Для
заданной функции f()
построить СФЭ в стандартном базисе
сложности, не превосходящей m:
1)
f()
=
2)
f()
=
3)
f()
=
4)
f()
=
5)
f()
=
6)
f()
=
7)
f()
=
2.
Для
заданной функции f()
построить СФЭ в стандартном базисе
минимальной сложности:
1)
f()
= (00101111);
2)
f()
= (11100100);
3)
f()
= (11110100);
4)
f()
= (01010011);
5)
f()
= (01010111);
6)
f()
= (10110000);
7)
f()
= (11101111).
3.
Реализовать булеву функцию f(x,y,z)
=
CФЭ
в стандартном базисе минимальной
сложности.
4.
Реализовать булеву функцию f(x,y,z)
=
CФЭ
в стандартном базисе минимальной
сложности.
5.
Реализовать булеву функцию f(x,y,z)
=
CФЭ
в стандартном базисе минимальной
сложности.
6.
Реализовать булеву функцию f(x,y,z)
=
CФЭ
в стандартном базисе минимальной
сложности.
7.
Реализовать булеву функцию f(x,y,z)
=
CФЭ
в стандартном базисе минимальной
сложности.
8.
Реализовать булеву функцию f(x,y,z)
=
CФЭ
в стандартном базисе минимальной
сложности.
9.
Реализовать булеву функцию f(x,y,z)
=
CФЭ
в стандартном базисе минимальной
сложности.
10. Реализовать булеву функцию f(x,y,z) = (01111110) CФЭ в стандартном базисе минимальной сложности.
11. Реализовать булеву функцию f(x,y,z) = (10000001) CФЭ в стандартном базисе минимальной сложности.
12. Реализовать булеву функцию f(x,y,z) = (11000011) CФЭ в стандартном базисе минимальной сложности.
Раздел 5 теория графов
5.1. Элементы теории графов
Начало теории графов можно отнести к 1736 г., когда Л. Эйлер решил задачу о кенигсбергских мостах. В городе Кенигсберге (ныне Калининград) имеются два острова, соединенные семью мостами с берегами реки Преголя и друг с другом. Задача состояла в том, чтобы найти маршрут, проходящий все четыре части города, начинающийся и заканчивающийся в любой из его частей и проходящий ровно один раз по каждому из мостов. Эйлер не только решил эту задачу, но и нашел критерий существования в графе специального маршрута (эйлерова цикла, как теперь его называют). Однако этот результат более ста лет оставался единственным результатом теории графов. Лишь в середине XIX века инженер-электрик Г. Кирхгоф разработал теорию деревьев для исследования электрических цепей, а математик А. Кэли в связи с описанием строения углеводородов решил перечислительные задачи для трех типов деревьев. К этому же периоду относится появление знаменитой проблемы четырех красок.
Родившись при решении головоломок и занимательных игр, теория графов стала в настоящее время простым, доступным и мощным средством решения вопросов, относящихся к широкому кругу проблем. В виде графов можно интерпретировать схемы дорог, электрические цепи, географические карты, молекулы химических соединений, связи между людьми и группами людей. В теоретико-графовых терминах формулируется большое число задач, связанных с дискретными объектами. Такие задачи возникают при проектировании интегральных схем и схем управления, при исследовании автоматов, логических цепей, блок-схем программ, в экономике и статистике, химии и биологии, в теории расписаний и дискретной оптимизации. Таким образом, теория графов становится одной из существенных частей математического аппарата кибернетики, языком дискретной математики.