
- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «кемеровский государственный университет»
- •Кафедра автоматизации исследований
- •И технической кибернетики
- •Дискретная математика
- •Содержание
- •Глава 1. Теория множеств. Дискретная теория вероятности......5
- •Глава 2. Теория графов.....................................................................53
- •Глава 3. Дискретные структуры: конечные автоматы, коды...76
- •Глава 4. Алгебра логических функций..........................................88
- •Глава 5. Логика высказываний и логика предикатов..............109
- •Глава 6. Схемы переключателей. Комбинационные схемы...................................................................................................123
- •Глава 1. Теория множеств. Дискретная теория вероятности
- •Множества и операции над ними
- •Упражнения
- •1.2. Векторы и прямые произведения множеств. Проекция вектора на ось
- •Упражнения
- •1.3. Комбинаторика Правило суммы
- •Правило произведения
- •Число размещений без повторений
- •Число размещений с повторениями
- •Число перестановок без повторений
- •Число сочетаний без повторений
- •Упражнения
- •1.4. Введение в дискретную теорию вероятностей
- •Свойства элементарных событий:
- •Соотношения между событиями:
- •Свойства операций над событиями:
- •Упражнения
- •1.5. Соответствия и функции
- •Взаимно однозначные соответствия и мощность множеств
- •Упражнения
- •1.6. Отношения
- •Способы задания бинарных отношений
- •Свойства бинарных отношений
- •Отношение эквивалентности
- •Отношение порядка
- •Лексико-графический порядок.
- •Упражнения
- •1.7. Операции и алгебры
- •Свойства бинарных алгебраических операций
- •1.8. Гомоморфизм и изоморфизм алгебр
- •Полугруппы, группы, решетки
- •Упражнения
- •Глава 2. Теория графов
- •2.1. Основные определения, способы задания, основные классы, изоморфизм графов
- •Способы задания графа
- •Степени вершин графа
- •Части, суграфы и подграфы
- •Операции над частями графа
- •Графы и бинарные отношения
- •Упражнения
- •Среди пар графов, изображенных на рисунке, указать пары изоморфных графов и пары неизоморфных графов. Ответ обосновать.
- •Маршруты, цепи и циклы. Расстояния, диаметры, центры. Обходы. Разделяющие множества и разрезы
- •Упражнения
- •Деревья, их свойства. Характеристические числа графов. Сети
- •Упражнения
- •Глава 3. Дискретные структуры: конечные автоматы, коды
- •3.1. Машина Тьюринга
- •Упражнения
- •Основы теории кодирования
- •Упражнения
- •Глава 4. Алгебра логических функций
- •4.1. Основные определения
- •Упражнения
- •4.2. Эквивалентные преобразования
- •Упражнения
- •4.3. Дизъюнктивные и конъюнктивные нормальные формы
- •Упражнения
- •4.4. Дизъюнктивные нормальные формы и импликанты
- •Упражнения
- •4.5. Минимизация днф. Тупикова днф
- •Упражнения
- •4.6. Алгебра Жегалкина
- •Упражнения
- •4.7. Двойственность в алгебре логики. Самодвойственные функции
- •Принцип двойственности
- •Упражнения
- •4.8. Функциональная полнота систем
- •Упражнения
- •Глава 5. Логика высказываний и логика предикатов
- •5.1. Логика высказываний
- •Алгебра логики
- •Исчисление высказываний
- •Упражнения
- •5.2. Логика предикатов
- •Упражнения
- •Глава 6. Схемы переключателей. Комбинационные схемы
- •Схемы переключателей
- •Комбинационные схемы
- •Упражнения
- •Литература
- •650043, Кемерово, ул. Красная, 6.
1.4. Введение в дискретную теорию вероятностей
Стохастический эксперимент это эксперимент, результат которого заранее (до его проведения) предугадать нельзя.
Каждый неразложимый
исход опыта (эксперимента) называется
элементарным
событием
и обозначается
.
Множество всех элементарных событий,
относящихся к одному и тому же эксперименту,
называется пространством
элементарных событий
и обозначается
.
Случайным
событием
или просто событием
называется
любое подмножество пространства
элементарных событий
.
События обозначают прописными буквами
латинского алфавита A,
B, C, . . .
Свойства элементарных событий:
элементарные события являются взаимно исключающими друг друга;
в результате опыта обязательно происходит одно из элементарных событий;
каково бы ни было случайное событие А, по наступившему элементарному событию можно сказать о том, произошло или не произошло событие А.
Пусть
пространство элементарных событий
рассматриваемого опыта. Для каждого
возможного в этом опыте события А
выделим совокупность всех элементарных
событий, наступление которых необходимо
влечет наступление А.
Говорят, что эти элементарные события
благоприятствуют
событию А.
(Множество этих элементарных событий
обозначают тем же символом А,
что и соответствующее событие).
Таким образом, событие А состоит в том, что произошло одно из элементарных событий, входящих в указанное множество А. То есть мы отождествляем событие А и соответствующее ему множество А элементарных событий.
Событие, состоящее
из всех возможных элементарных событий
,
называется достоверным
и обозначается
(так же, как и пространство элементарных
событий). (Достоверное событие наступает
в результате появления любого элементарного
события. Но тогда ему благоприятствует
любое
).
Невозможным
называется событие, не наступающее ни
при каком элементарном событии. Ему
соответствует пустое множество
элементарных событий:
.
Соотношения между событиями:
1. Если
каждое появление события А
сопровождается появлением события В,
то говорят, что А
влечет В,
или А
является частным
случаем В,
или В
является следствием
события А,
или А
благоприятствует В (
).
Если
,
то каждое элементарное событие, входящее
в А,
содержится в событии В.
2. События
А
и В
называются равносильными
(равными, эквивалентными) (
),
если они состоят из одних и тех же
элементарных событий, т.е. всегда
происходят или не происходят одновременно.
3. Суммой
(объединением) событий
А
и В
(
или
)
называется событие, которое состоит из
элементарных событий, входящих хотя бы
в одно из событий А
и В,
т. е. событие, происходящее тогда и
только тогда, когда происходит хотя бы
одно из событий А
и В
(или А
или В)
Очевидно, что:
;
,
А + А = А.
4. Произведением
(пересечением) двух событий
А
и В
(АВ
или
)
называется событие, которое состоит из
элементарных событий, входящих и в
событие А,
и в событие В
одновременно, т. е. событие, происходящее
только тогда, когда происходит и событие
А,
и событие В.
Очевидно,
что:
;
;
.
5. Два события называются несовместными, если их одновременное появление в опыте невозможно. Следовательно, если А и В несовместны, то АВ = .
Элементарные
события попарно несовместны:
при
.
6. Событием, противоположным событию А ( ) называется событие, которое состоит из всех элементарных событий, не входящих в А. Противоположное событие происходит тогда и только тогда, когда А не происходит.
Очевидно, что:
;
.
7. Разностью
событий
А
и В
(
или
)
называется событие, происходящее тогда
и только тогда, когда происходит событие
А и не происходит событие В.
Очевидно, что:
;
.
8. События
образуют полную
группу событий,
если
.