- •2. Простое и необычное множество. Парадоксы и Антиномии. Парадокс Рассела и его роль в математике. Способы избежать Парадокса Рассела. Логические антиномии.
- •3. Операции над множествами и законы алгебры множеств. Диаграммы Эйлера. Формула включений и исключений. Покрытия и разбиения. Классы разбиения.
- •6. Операции над соответствиями. Объединение, пересечение, дополнение, инволюция (обратное) соответствия, композиция соответствий.
- •7. Прямое и обратное соответствие Галуа и его роль в проективном распознавании образов. Свойства соответствий Галуа. Замкнутое подмножество.
- •8. Бинарное отношение. Способы задания. Рефлексивное, симметричное, антисимметричное, асимметричное, транзитивное отношения.
- •10. Диаграмма Хассе как способ задания отношения частичного порядка на множестве. Непосредственно предшествующие элементы. Линейно упорядоченные подмножества.
- •11. Замыкание отношений. Рефлексивное, симметричное, транзитивное замыкание отношений.
- •12. Понятие нечеткого множества. Функция принадлежности и ее интерпретация. Способы формализации нечетких множеств. Наиболее распространенные параметрические функции принадлежности.
- •15. Бинарная операция и ее основное множество. Способы задания бинарной операции. Таблица Кэли. Операционный квадрат таблицы Кэли.
- •16. Свойства бинарных операций: ассоциативность, коммутативность, дистрибутивность, существование нейтрального и обратного элементов, разрешимость уравнений.
- •18. Группоид. Квазигруппа. Латинский квадрат. Лупа. Полугруппа. Моноид. Группа. Абелева группа.
- •19. Подстановки. Композиция подстановок, нейтральная, обратная подстановка. Группа подстановок и ее таблица Кэли. Подгруппы группы подстановок.
- •20. Группа симметрий фигуры.
- •21. Иерархия систем с двумя бинарными операциями: Кольцо. Виды колец. Тело. Поле.
- •4) Аддитивная и мультипликативная операции коммутативны
- •23. Отображения. Изоморфизм. Автоморфизм. Гомоморфизм. Эпиморфизм. Эндоморфизм. Мономорфизм. Биморфизм.
- •25. Способы задания графов: матрица смежности, матрица инциденций и список смежности.
- •28. Алгоритм определения компонент связности в неориентированном графе.
- •29. Эйлеров путь в графе. Эйлеров цикл. Теорема о существовании эйлерова цикла. Алгоритм нахождения эйлерова цикла и его вычислительная сложность.
- •33. Необхдимое и Достаточное условия для определения дерева. Задача построения минимального остовного дерева. Алгоритм Краскала. Алгоритм Прима. Оценка вычислительной сложности.
- •35. Алгоритм нахождения кратчайшего расстояния от источника до всех верши в общем случае – алгоритм Форда-Беллмана. Сложность алгоритма
- •36. Алгоритм Дейкстры — алгоритм нахождения кратчайшего расстояния от источника до всех верши в случае неотрицательных весов. Сложность алгоритма.
- •37. Лемма о перенумерации вершин. Алгоритм перенумерации вершин графа.
- •38. Алгоритм нахождения кратчайшего расстояния от источника до всех верши в случае бесконтурных графов. Сложность алгоритма.
- •39. Система pert. Алгоритм топологической сортировки. Критический путь и способ его нахождения.
- •41. Потоки в сетях. Классификация вершин по воздействию на поток. Величина потока. Разрез и поток через разрез. Теорема о максимальном потоке. Метод увеличивающих цепей.
- •42. Знаковые орграфы и задачи социологии. Теорема Харари о балансе. Недостатки математической модели о балансе.
- •45. Эквивалентность и включение сетей Петри. Построение дерева достижимости сети Петри.
- •46. Виды сетей Петри: временная, стохастическая, функциональная, цветная, ингибиторная. Использование сети Петри для проверки абстрактного сценария. Сеть Петри для задачи об обедающих философах.
- •48. Основные схемы логически правильных рассуждений.
- •51. Формы записи формул (функций) — инфиксная, префиксная, постфиксная. Преобразования формул: инфиксная в префиксную и постфиксную, префиксная в инфиксную, постфиксная в инфиксную.
- •52. Элементарная конъюнкция, элементарная дизъюнкция. Днф, сднф, кнф, скнф. Построение сднф и скнф по таблице истинности. Преобразования днф в сднф. Преобразование кнф в скнф.
- •53. Полиномы Жигалкина. Построение полиномов Жигалкина.
- •54. Классы логических функций: сохраняющие 0, сохраняющие 1, монотонные, линейные, двойственные, самодвойственные. Критерий поста.
- •55. Упрощение сднф при помощи Карты Карно. Булева алгебра и коммутационные схемы. Анализ и синтез коммутационных схем. Проектирование полубитного сумматора.
- •56. Функции k-значной логики и их задание с помощью таблицы истинности и таблицы Кэли. Примеры k-значных логик: алгебра Вебба, алгебра Поста, алгебра Россера-Тьюкетта.
- •59. Квантор всеобщности и квантор существования. Область действия квантора. Связанное и свободное вхождение переменной в формулу.
- •61. Эквивалентные соотношения логики предикатов. Префиксная нормальная форма. Процедура получения пнф.
- •62. Конечный автомат. Способы задания: таблицей, диаграммой.
- •64. Виды автоматов: Мили, сильносвязанный, автономный, Мура. Изоморфизм и эквивалентность автоматов. Изоморфизм графов и автоматов. Неотличимые автоматы. Минимальный автомат.
- •65. Подстановочные, перестановочные криптограммы, Шифр Тритемиуса.
- •66. Равномерные коды, неравномерные однозначно декодируемы (префиксные) коды: код и дерево Фано, кодирование и дерево по Хафменну.
- •67. Условие однозначной декодируемости для неравномерных кодов.
- •69. Кодирование и декодирование по Хеммингу.
55. Упрощение сднф при помощи Карты Карно. Булева алгебра и коммутационные схемы. Анализ и синтез коммутационных схем. Проектирование полубитного сумматора.
__Карта Карно – это таблица каждый элемент которой является элементарной конъюнкцией
___Для 2 переменных p, q возможны 4 элементарные конъюнкции pq, pùq, ùpq, ùpùq, которые являются элементами следующей таблицы
___Для представления картой Карно, высказывания в виде СДНФ с двумя переменными, необходимо отметить клетки соответствующие элементарным конъюнкциям. Например высказыванию pq Ú pùq, соответствуют следующие отметки.
___Если высказыванию соответствуют две соседние (вертикальные или горизонтальные) отметки, то выражение можно упростить оставив их общий элемент. Так в приведенном примере
выражение соответствует общему элементу р.
___Это же можно получить
используя эквивалентные
соотношения
pq Ú pùq = p(q Úùq)=р&1=p
Булева алгебра и коммутационные схемы.
__В 1938 г. Клод Шеннон заметил связь между таблицами истинности и электрическими цепями.
__В схеме представленной на левом рисунке(1) лампочка загорается (имеет значение 1) если оба переключателя замкнуты (значения 1), что соответствует высказыванию pq.
___В схеме на правом рисунке(2) лампочка загорается (1) если хотя бы один из переключателей замкнут (т.е. хотя бы один имеет значение 1), что соответствует высказыванию p Ú q
__Предполагается, что имеется схема в которой лампочка загорается, если выключатель разомкнут.
РИСУНОК
____Анализ коммутационных схем___
__Анализ коммутационных схем заключается в определении булевой формулы соответствующей рассматриваемой схемы
__Для этого составляют таблицу, в которой для каждого функционального элемента определяют значения входов и выхода.
___Выход последнего элемента определяет итоговую
булевую функцию.
РИСУНОК
___Синтез коммутационных схем____
__Синтез коммутационных схем заключается в построении схемы по заданной формуле
__В дальнейшем, если элементарная конъюнкция состоит из n переменных, то ее функциональный элемент имеет n входов. Аналогичное применяется для элементарной дизъюнкции.
Проектирование полубитного сумматора.
__Полубитный сумматор складывает два одноразрядных числа (p, q), представленных в двоичном виде. На выходе получают двухразрядное число (d1d0), где d0 - первый разряд d1- второй разряд (разряд переноса)
РИСУНОК
Построим СДНФ для d0 = pù q Ú ù pq, d1=pq
___Можно построить эквивалентную
схему, содержащую меньшее число
функциональных элементов.
Для этого используя булеву алгебру
проведем упрощение d0
d0 = pù q Ú ù pq = ù ù (pù q Ú ù pq) =
= ù (ù (pù q) & ù (ù pq)) =
= ù ((ù p Ú q) & (p Ú ù q)) =
= ù (pù p Ú qp Ú ù p ù q Ú qù q) =
= ù (qp Ú ù p ù q ) = ù (qp) & ù (ù p ù q ) =
= (ù p Ú ù q ) & (q Ú p) = ù (pq ) & (q Ú p)
В дальнейшем используют следующее
обозначение полубитного сумматора
РИСУНОК