
- •Директор идо _____________а.Ф.Федоров
- •Томск 2007
- •Содержание
- •Введение
- •Глава 1. Множества и отношения
- •1.1. Множества
- •1.1.1. Основные определения
- •1.1.2. Способы задания множеств
- •1.1.3. Диаграммы Эйлера – Венна
- •1.1.4. Операции над множествами
- •1.1.5. Свойства булевых операций над множествами
- •1.2. Отношения
- •1.2.1. Способы задания бинарных отношений
- •1.2.2. Свойства бинарных отношений
- •1.2.3. Эквивалентность и порядок
- •Пример. Каков индекс разбиения и мощности классов эквивалентности по отношению , если – отношение равенства (тождества) на любом множестве;
- •1.2.4. Операции над бинарными отношениями
- •1.2.5. Функциональные отношения
- •1.2.6. Функции и отображения
- •1.2.7. Операции
- •Глава 2. Математическая логика
- •2.1. Логические операции
- •2.1.1. Основные определения математической логики
- •2.1.2. Таблицы истинности
- •2.1.3. Основные логические операции
- •2.1.4. Функционально полные системы (базисы)
- •2.1.5. Совершенная дизъюнктивная нормальная форма
- •2.1.6. Основные эквивалентные соотношения в булевой алгебре
- •2.1.7. Переход от днф к сднф методом расщепления
- •2.2. Формы представления булевых функций
- •2.2.1. Геометрическое представление булевых функций
- •2.2.2. Интервальное представление булевых функций
- •2.3. Синтез логических схем
- •2.4. Минимизация дизъюнктивных нормальных форм
- •2.4.1. Приведение к дизъюнктивной нормальной форме
- •2.4.2. Геометрическая интерпретация задачи минимизации днф
- •2.4.3. Допустимые конъюнкции
- •2.4.4. Сокращенная днф
- •2.4.5. Построение сокращенной днф
- •2.4.6. Тупиковые днф
- •2.5. Логика предикатов
- •2.5.2. Кванторы
- •2.5.3. Выполнимость и истинность
- •2.5.4. Префиксная нормальная форма
- •Глава 3. Графы и сети
- •3.1. Графы
- •3.1.1. Основные определения теории графов
- •3.1.2. Способы задания графов
- •3.1.3. Операции над частями графа
- •3.1.4. Маршруты, пути, цепи, циклы
- •3.1.5. Эйлеровы циклы и цепи
- •3.1.6. Обобщенная теорема об эйлеровых цепях
- •3.1.6. Гамильтонов цикл. Взвешенные графы
- •3.1.7. Граф–дерево и граф–лес
- •3.1.8. Связность. Цикломатическое число графа
- •3.1.9. Двудольные (четные) графы
- •3.1.10. Планарность графов
- •3.2. Сети
- •3.2.1. Потоки в сетях
- •3.2.2. Расчет максимального потока в сети
- •Глава 4. Автоматы, языки, элементы кодирования
- •4.1. Автоматы
- •4.1.2. Реализация конечных автоматов
- •4.1.3. Автоматы–распознаватели
- •4.2. Элементы кодирования
- •4.2.1. Формулировка задачи кодирования.
- •4.2.1. Алфавитное (побуквенное) кодирование
- •4.2.3. Кодирование с минимальной избыточностью
- •4.2.4. Алгоритм квазиоптимального кодирования Фано
- •4.2.5. Алгоритм оптимального кодирования Хаффмена
- •4.2.6. Помехоустойчивое кодирование
- •4.2.7. Сжатие данных
- •Список литературы
Пример. Каков индекс разбиения и мощности классов эквивалентности по отношению , если – отношение равенства (тождества) на любом множестве;
Ответ:
Все классы эквивалентности по отношению
равенства
на любом множестве
состоят из одного элемента. Индекс
разбиения
по отношению равенства равен мощности
множества, т.е.
.
Пример.
Каков индекс разбиения и мощности
классов эквивалентности по отношению
,
если
– отношение «иметь один и тот же остаток
от деления на 5» на множестве натуральных
чисел
.
Ответ:
Индекс разбиения множества
по заданному отношению R
равен 5. Множества натуральных чисел,
составляющие каждый класс эквивалентности,
счетны.
1.2.4. Операции над бинарными отношениями
Так
как отношения на
задаются подмножествами
,
то для них определены все те же операции,
что и для множеств, т.е. объединение,
пересечение, дополнение, разность. Кроме
того, над отношениями определены и
некоторые другие операции.
Обратное
отношение
.
Отношение
имеет место тогда и только тогда, когда
имеет место
.
Соответственно,
.
Пример.
Если
– «быть моложе», то
– быть старше ; если
– «быть подчиненным, то
– быть начальником”.
Пример.
Пусть
={1,2,3,4,5},
={6,7,8,9},
={10,11,12,13}.
Пусть
определены следующим образом:
={(1,7),
(4,6), (5,6), 2,8)},
={(6,10),
(6,11), (7,10), (8,13)}. Определить отношения
.
Ответ:
={(7,1),
(6,4), (6,5), (8,2)},
={10,6),
(11,6), (10,7), (13,13)}
Составное
отношение
(композиция)
.
Пусть
заданы множества
и отношения
.
Составное отношение действует из
в
посредством
,
и из
в
посредством
.
Составное
отношение может быть определено и на
одном множестве. В частности, если
,
то составное отношение
.
Пример:
если
– «быть сыном», то
– «быть внуком».
Транзитивное
замыкание
.
Транзитивное
замыкание
состоит из таких, и только таких пар
элементов
из
,
для которых в
существует цепочка из
элементов
,
,
,
между соседними элементами которой
выполняется
,
т.е.
.
Например,
если
– отношение «быть сыном», то
– «быть прямым потомком».
Если
отношение
транзитивно то
.
Пример.
Пусть
– отношение «быть руководителем» на
множестве
.
Определить
.
Каковы свойства отношений?
– «не
быть руководителем»,
– «быть
подчиненным»,
– «быть
руководителем», так как R
– транзитивно.
Отношение
– «быть
руководителем»:
-
не является рефлексивным, так как выражение «быть руководителем по отношению к самому себе» вряд ли имеет смысл;
-
антирефлексивно, так как ни для какого члена организации не выполняется «
– руководитель
»;
-
не симметрично, т.к. если
– руководитель
, то
не может быть руководителем
;
-
антисимметрично, так как ни для каких членов организации не выполняется одновременно «
– руководитель
» и «
– руководитель
»;
-
Транзитивно, так как если
– руководитель
и
– руководитель
, то
– руководитель
.
Таким
образом, отношение «быть руководителем»
антирефлексивно, антисимметрично и
транзитивно, т.е. является отношением
строгого порядка на множестве
сотрудников фирмы. Отношение
задает на
частичный порядок.