Pdf дискретная математика – ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА — PDF

Содержание

ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА — PDF

Транскрипт

1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА» в г. АРТЕМЕ КАФЕДРА ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ И СОЦИАЛЬНО-ГУМАНИТАРНЫХ ДИСЦИПЛИН ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА Рабочая программа дисциплины по направлению подготовки ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА профиль ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА В ЭКОНОМИКЕ Артем 2016

2 Рабочая программа дисциплины «Дискретная математика» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки Прикладная информатика и Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования программам бакалавриата (утв. приказом Минобрнауки России от 12 марта 2015 г. N 207) Рабочая программа разработана на основании рабочей программы «Дискретная математика», составленной Емцева Е.Д., канд. физ.-мат. наук кафедры математики и моделирования Составитель: Бажина А.С., ассистент кафедры естественнонаучных и социально-гуманитарных дисциплин. Утверждена на заседании кафедры ЕНСГД от г., протокол 40. Заведующий кафедрой (разработчика) Кенсаринова М.В г. Заведующий кафедрой (выпускающей) г. А.А.Власенко

3 1 Цель и задачи освоения дисциплины (модуля) Целью освоения дисциплины «Дискретная математика» является ознакомление студентов с такими классическими разделами дискретной математики как алгебра высказываний (и некоторые ее приложения), дискретный анализ, теория множеств, теория предикатов, комбинаторика, теория неориентированных и ориентированных графов, которые являются основой многих других дисциплин математического, технического и экономического циклов. Изучая математическую логику и теорию множеств, студенты, по сути, знакомятся с современным математическим языком, являющимся, как известно, языком любой науки. Задачи освоения дисциплины: изучение методов дискретной математики для решения прикладных задач; формирование навыков моделирования реальных объектов и процессов с использованием математического аппарата дискретной математики; развитие логического и алгоритмического мышления студентов, повышение уровня их математической культуры; развитие навыков самостоятельного изучения учебной и научной литературы. 2 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы Планируемыми результатами обучения по дисциплине (модулю), являются знания, умения, владения и/или опыт деятельности, характеризующие этапы/уровни формирования компетенций и обеспечивающие достижение планируемых результатов освоения образовательной программы в целом. Перечень компетенций, формируемых в результате изучения дисциплины, приведен в таблице 1. Таблица 1 Формируемые компетенции Название ОПОП ВО (сокращенное название) Прикладная информатика Компетенции ОПК-2 Название компетенции способностью анализировать социально-экономические задачи и процессы с применением методов системного анализа и математического моделирования Знания Умения Составляющие компетенции Владения Основных законов дискретной математики использовать основные законы дисциплины в профессиональной деятельности, применять математические методы при решении профессиональных задач методами построения математических моделей профессиональных задач и содержательной интерпретации полученных результатов 3 Место дисциплины (модуля) в структуре основной образовательной

4 программы Дисциплина «Дискретная математика» относится к вариативной части математического и естественнонаучного цикла дисциплин для направления «Прикладная информатика». Изучение дисциплины «Дискретная математика» не требует предварительного изучения других дисциплин. В то же время данная дисциплина является основой многих других дисциплин технического, экономического и даже гуманитарного циклов и практически всех дисциплин математического цикла. Некоторые разделы, изучаемые в курсе дискретной математики, такие как метод математической индукции и, отчасти, теория множеств могут изучаться (и изучаются) в рамках таких дисциплин как математический анализ и линейная алгебра. 4. Объем дисциплины (модуля) Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу с обучающимися (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу по всем формам обучения, приведен в таблице 3. Таблица 3 Общая трудоемкость дисциплины Название ОПОП Форма обучен ия Индекс содержание дисциплины (модуля) 5.1 Структура дисциплины (модуля) Стру Тематический план, отражающий содержание дисциплины (перечень разделов и тем), структурированное по видам учебных занятий с указанием их объемов в соответствии с учебным планом, приведен в таблице 4. Таблица 4 Структура дисциплины Название темы Вид занятия 1 Метод математической индукции 2 Высказывания. Логические операции 3 Основные тождества логики высказываний Семе стр курс Трудоем кость (З.Е.) Всего Объем контактной работы (час) Аудиторная Объем час Лекция 1 Кол-во часов в интерактивной и электронной форме Лекция 2 Практическое занятие 1 Лекция 1 Практическое занятие 1 Внеаудиторная лек прак лаб ПА КСР 4 Дизъюнктивные нормальные Лекции 2 формы (ДНФ). 6 Конъюнктивные Практическое занятие 2 нормальные формы (КНФ) 5 Совершенные дизъюнктивные нормальные Лекции 2 6 СРС Форма аттестации Б-ПИ ОФО Б.1.В Э СРС а ктур и 5

5 формы (СДНФ). Совершенные конъюнктивные нормальные формы (СКНФ) 6 Приложения алгебры высказываний Практическое занятие 1 Лекции 1 Практическое занятие Полиномы Жегалкина Лекции 2 8 Дискретный анализ Лекции 4 9 Введение в теорию множеств Лекции 2 10 Предикаты Лекции 2 11 Функции и отображения Лекции 2 12 Элементы комбинаторики Лекции 3 13 Теория неориентированных графов Практическое занятие 4 4 Лекции 4 Практическое занятие 4 14 Ориентированные графы Лекции 2 15 Элементы теории алгоритмов Практическое занятие 2 Лекции 4 Практическое занятие Содержание дисциплины (модуля) Тема 1. «Метод математической индукции (ММИ)». Содержание темы. Стандартный ММИ. Возвратный ММИ. Неравенство Коши-Буняковского. Неравенство Коши. Тема 2. «Высказывания. Логические операции». Содержание темы. Понятие высказывания. Основные логические операции. Определение высказывания. Таблицы истинности. Тема 3. «Основные тождества логики высказываний». Содержание темы. Равносильные (равные) высказывания. Основные логические тождества (законы). Тема 4. «Дизъюнктивные нормальные формы (ДНФ). Конъюнктивные нормальные формы (КНФ)». Содержание темы. Возведение высказывания в степень. Элементарные конъюнкция (ЭК) и дизъюнкция (ЭД). Определение ДНФ и КНФ. Теоремы о ДНФ и КНФ. Тема 5. «Совершенные дизъюнктивные нормальные формы (СДНФ). Совершенные конъюнктивные нормальные формы (СКНФ)». Содержание темы. Полные элементарные конъюнкция (ПЭК) и дизъюнкция (ПЭД). Определение СДНФ и СКНФ. Теоремы о СДНФ и СКНФ. Тема 6. «Приложения алгебры высказываний». Содержание темы. Формализация и упрощение параллельно-последовательных

6 переключательных схем. Упрощение произвольных переключательных схем. Литература по темам 1-6: [3], [14]. Тема 7. «Полиномы Жегалкина». Содержание темы. Сложение по модулю 2. Определение многочлена Жегалкина. Теорема о полиноме Жегалкина. Литература по теме. Тема 8. «Дискретный анализ». Содержание темы. Переключательные (булевы) функции (ПФ). Способы задания ПФ. Специальные разложения ПФ. Частные ПФ. Минимизация ПФ и неполностью определенных ПФ. Булевы функции, сохраняющие константы. Замкнутые и полные классы булевых функций. Двойственные и самодвойственные булевы функции. Монотонные булевы функции. Линейные булевы функции. Теорема о функциональной полноте. Шефферовы функции. Примеры функционально полных базисов. Литература по темам 7,8:[9],[17]. Тема 9. «Введение в теорию множеств». Содержание темы. Понятие множества. Основные определения, терминология. Основные теоретико-множественные операции. Круги Эйлера (диаграммы Венна). Основные теоретикомножественные тождества. Булеан (степень) множества. Декартовы произведения. Декартова степень. Тема 10. «Предикаты». Содержание темы. Понятие n-местного предиката. Основные определения, терминология. Обратные предикаты. Отношения. Суперпозиция отношений. Отношение эквивалентности. Отношение порядка. Частично упорядоченные множества (ЧУМ). Линейно упорядоченные множества (ЛУМ). Лексикографический порядок. Тема 11. «Функции и отображения». Содержание темы. Функциональные отношения. Области определения и значений. Образы и прообразы элементов и множеств. Суперпозиция отображений. Инъективные, сюръективные и биективные отображения. Сужение отображения. Обратные отображения. Согласованные отображения. Операции. Литература по темам 9,10,11: [11], [14]. Тема 12. «Элементы комбинаторики». Содержание темы. Основные принципы комбинаторики. Перестановки, размещения, сочетания. Свойства сочетаний. Перестановки с повторениями, размещения с повторениями, сочетания с повторениями. Бином Ньютона, следствия. Формула включений и исключений. Беспорядки. Литература по теме: [4], [5], [15]. Тема 13. «Теория неориентированных графов». Содержание темы. Введение в теорию графов: основные понятия и определения. Дополнительные и самодополнительные графы. Матричные представления графов. Маршруты, цепи, циклы. Метрические характеристики графов. Подграфы. Операции над графами. Двудольные графы. Поиск в ширину. Деревья. Алгоритм Краскала. Эйлеровы графы. Теорема о разложении графа на попарно реберно-непересекающиеся цепи. Гамильтоновы графы. Планарные графы. Теорема Фари (Вагнера). Теорема Эйлера. Критерий Понтрягина-Куратовского. Раскраски. Хроматический полином. Литература по теме. Тема 14. «Ориентированные графы». Содержание темы. Основные понятия и определения. Типы орграфов. Матричные представления орграфов. Нахождение сильных компонент. Базы и антибазы. Независимые множества вершин в орграфах. Доминирующие множества вершин в орграфах. Литература по темам 13,14: [8], [10]. Тема 15. «Элементы теории алгоритмов». Содержание темы. Вычислимые функции и алгоритмы. Понятия примитивно- рекурсивной и частично-рекурсивной функций. Машина Тьюринга. Нормальный алгоритм Маркова. Алгоритмы

7 Колмогорова, Ляпунова. Алгоритмически неразрешимые проблемы. Литература по теме: [7] Перечень тем практических / лабораторных занятий Тема 1. «Метод математической индукции (ММИ)». Содержание темы. Доказательство равенств. Доказательство неравенств. Доказательство свойств. Метод «мозгового штурма». Тема 2. «Высказывания. Логические операции». Содержание темы. Построение таблиц истинности. Тема 3. «Основные тождества логики высказываний». Содержание темы. Доказательство тождеств с помощью таблиц истинности. Тема 4. «Дизъюнктивные нормальные формы (ДНФ). Конъюнктивные нормальные формы (КНФ)». Содержание темы. Приведение высказываний к ДНФ и КНФ. Тема 5. «Совершенные дизъюнктивные нормальные формы (СДНФ). Совершенные конъюнктивные нормальные формы (СКНФ)». Содержание темы. Построение высказываний по таблице истинности. Тема 6. «Приложения алгебры высказываний». Содержание темы. Задачи на голосование. Литература по темам 1-6: [3], [14]. Тема 7. «Полиномы Жегалкина». Содержание темы. Приведение высказывания к полиному Жегалкина двумя способами. Метод Jigsaw. Тема 8. «Дискретный анализ». Содержание темы. Проверка системы булевых функций на полноту. Метод Learning Together. Литература по темам 7,8:[8],[17]. Тема 9. «Введение в теорию множеств». Содержание темы. Понятие множества. Основные определения, терминология. Основные теоретико-множественные операции. Круги Эйлера (диаграммы Венна). Основные теоретикомножественные тождества. Булеан (степень) множества. Декартовы произведения. Декартова степень. Метод Jigsaw. Тема 10. «Предикаты». Содержание темы. Понятие n-местного предиката. Основные определения, терминология. Обратные предикаты. Отношения. Суперпозиция отношений. Отношение эквивалентности. Отношение порядка. Частично упорядоченные множества (ЧУМ). Линейно упорядоченные множества (ЛУМ). Лексикографический порядок. Метод «Снежный ком». Тема 11. «Функции и отображения». Содержание темы. Функциональные отношения. Области определения и значений. Образы и прообразы элементов и множеств. Суперпозиция отображений. Инъективные, сюръективные и биективные отображения. Сужение отображения. Обратные отображения. Согласованные отображения. Операции. Литература по темам 9,10,11: [11], [14].

8 Метод «Снежный ком». Тема 12. «Элементы комбинаторики». Содержание темы. Основные принципы комбинаторики. Перестановки, размещения, сочетания. Свойства сочетаний. Перестановки с повторениями, размещения с повторениями, сочетания с повторениями. Бином Ньютона, следствия. Формула включений и исключений. Беспорядки. Литература по теме: [4], [5], [15]. Метод «Мозгового штурма». Тема 13. «Теория неориентированных графов». Содержание темы. Введение в теорию графов: основные понятия и определения. Дополнительные и самодополнительные графы. Матричные представления графов. Маршруты, цепи, циклы. Метрические характеристики графов. Подграфы. Операции над графами. Двудольные графы. Поиск в ширину. Деревья. Алгоритм Краскала. Эйлеровы графы. Теорема о разложении графа на попарно реберно-непересекающиеся цепи. Гамильтоновы графы. Планарные графы. Теорема Фари (Вагнера). Теорема Эйлера. Критерий Понтрягина-Куратовского. Раскраски. Хроматический полином. Тема 14. «Ориентированные графы». Содержание темы. Основные понятия и определения. Типы орграфов. Матричные представления орграфов. Нахождение сильных компонент. Базы и антибазы. Независимые множества вершин в орграфах. Доминирующие множества вершин в орграфах. Литература по темам 13,14: [8], [10]. Тема 15. «Элементы теории алгоритмов». Содержание темы. Рекурсивные функции. Нормальные алгоритмы. Машина Тьюринга. Литература по теме: [7]. Контроль успеваемости осуществляется в соответствии с рейтинговой системой оценки знаний студентов. Текущий контроль предполагает: — проверку уровня самостоятельной подготовки студента при выполнении индивидуального задания; — опросы и дискуссии по основным моментам изучаемой темы; — проведение контрольных работ по блокам изученного материала; — тестирование остаточных знаний (предварительные аттестации). Промежуточный контроль знаний осуществляется при проведении экзамена, который проводится в форме компьютерного тестирования (СИТО). 6. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля) Систематическое изложение основных разделов дискретной математики приведено в учебниках [8], [9], [13], [14]. В процессе изучения курса необходимо большое внимание уделить изучению основ теории графов, поскольку в теоретико-графовых терминах формулируется большое число задач, связанных с дискретными объектами. Теория графов является, по сути, языком дискретной математики. В учебном издании [7] достаточно полно изложены теоретические основы теории графов. При этом большое внимание уделяется вопросам применения теории графов к решению прикладных задач и построению эффективных алгоритмов. В результате изучения дисциплины студент должен владеть методами решения задач, основные типы которых предложены в сборниках [1], [6], [15]. Перечень и тематика самостоятельных работ студентов по дисциплине: ИДЗ: 1. Метод математической индукции. Доказательство равенств, неравенств, делимости и других свойств методом математической индукции. 2. Комбинаторика. Решение комбинаторных задач на использование формул и свойств числа

9 сочетаний, размещений, перестановок, а также формулы включений и исключений. Контрольные работы: 1. Высказывание. Формализация высказываний. Построение таблиц истинности. Приведение высказывания к ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ. 2. Теория множеств. Вычисление множеств. Составление теоретико-множественного выражения к известному множеству. Изображение множеств на кругах Эйлера. 3. Теория графов. Построение графа по заданной степенной последовательности. Нахождение метрических характеристик графа. Построение дополнительного графа и определенных типов подграфов. Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения учебной дисциплины 1. В чем суть метода математической индукции? 2. Сформулируйте понятие высказывания. Приведите примеры высказываний и предложений, таковыми не являющимися. 3. Дайте определения основных логических операций. 4. Какова зависимость количества строк таблицы истинности булевой функции от числа логических переменных? 5. Какая форма высказывания называется ДНФ, КНФ, СДНФ, СКНФ? 6. Перечислите шаги алгоритма приведения высказывания к ДНФ, КНФ с помощью логических преобразований. 7. Перечислите шаги алгоритма приведения высказывания к СДНФ, СКНФ с помощью таблицы истинности. 8. Дайте определение полинома Жегалкина. 9. Опишите известные Вам способы приведения высказывания к полиному Жегалкина. 10. Дайте характеристику основных классов булевых функций. 11. Что называется замыканием множества булевых функций? 12. Перечислить свойства замыкания. 13. Сформулируйте теорему Поста о функциональной полноте. 14. Дайте понятие множества. 15. Дайте определения основных операций над множествами. 16. Что такое булеан? 17. Дайте определение n- местного предиката. 18. Какое отображение называется инъективным? Приведите примеры инъекции и отображения, не являющегося инъективным. 19. Какое отображение называется сюръективным? Приведите примеры сюръективного отображения и отображения, таковым не являющимся. 20. Что такое биекция? Приведите примеры. 21. Перечислите основные свойства комбинаторики. 22. По какой формуле вычисляется число сочетаний с повторениями и без повторений? 23. Какова формула для подсчета числа размещений с повторениями и без повторений? 24. Дайте определения неориентированного и ориентированного графов. 25. Перечислите метрические характеристики графа. 26. Какие операции над графами Вам известны? 27. Опишите алгоритм Краскала? 28. Дайте определения Эйлерова графа. Приведите примеры. 29. Дайте определение Гамильтонова графа. Приведите примеры. 30. Сформулируйте теорему Эйлера. 31. Как строится хроматический полином? 32. Опишите известные Вам матричные представления графов. 33. Как устроена Машина Тьюринга? 34. Как определяется любой нормальный алгоритм? 7. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

10 В качестве самостоятельной работы предполагается выполнения домашних заданий, подготовка докладов и сообщений. В помощь студентам в изучении дисциплины «Дискретная математика» имеются учебнометодические разработки, подготовленные преподавателями кафедры математики и моделирования, включающие теоретический материал, практические задания, указания и методы решения задач по темам программы дисциплины, а также презентационные материалы курса лекций дисциплины, размещенные по адресу 8. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации В соответствии с требованиями ФГОС ВО для аттестации обучающихся на соответствие их персональных достижений планируемым результатам обучения по дисциплине созданы фонды оценочных средств (Приложение 1). 9. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины (модуля) 1. Вороненко А. А., Дискретная математика. Задачи и упражнения с решениями : учебно-метод. пособие для студентов вузов / А. А. Вороненко, В. С. Федорова. — М.: ИНФРА-М, с. 2. Куликов В.В. Дискретная математика: учебное пособие для студентов вузов / В. В. Куликов. — М.: РИОР, с. 3. Новиков Ф.А. Дискретная математика для бакалавров и магистров: учебник для студентов вузов / Ф. А. Новиков. — 2-е изд. — СПб. : Питер, с. 4. М. А. Первухин, А. А. Степанова, Дискретная математика и теория кодирования (Комбинаторика). — Владивосток: Изд-во ВГУЭС, Дополнительная литература 5. Н.Я. Виленкин, А.Н. Виленкин, П.А. Виленкин. Комбинаторика.- М.: ФИМА, МЦНМО, Г.П. Гаврилов, А.А. Сапоженко. Задачи и упражнения по курсу дискретной математики.- М.: Физматлит, Ю.И. Галушкин, А.Н. Марьямов, Конспект лекций по дискретной математике. С упражнениями и контрольными работами. — М:Айрис-пресс, с. 8. В.А. Емеличев, О.И. Мельников, В.И. Сарванов, Р.И. Тышкевич. Лекции по теории графов. — М.: Ленанд, Е Д. Емцева, К. С. Солодухин. Дискретная математика: курс лекций: в 5 ч. Ч Владивосток: Изд-во ВГУЭС, с. 10. Е Д. Емцева, К. С. Солодухин, Дискретная математика: курс лекций Ч.3. — Владивосток: Издво ВГУЭС, с Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. СПб.: Питер, Романовский И.В. Дискретный анализ СПб.: Невский Диалект: БВХ — Петербург, С. В. Судоплатов, Е. В. Овчинникова, Дискретная математика. Новосибирск: ИНФРА-М: Изд-во НГТУ, Шишмарев Ю.Е. Дискретная математика: конспект лекций. Ч. 1-2-е изд., испр. и доп. К.С. Солодухиным — Владивосток: Изд-во ВГУЭС, с Шишмарев Ю. Е. Дискретная математика: конспект лекций. Ч. 2 — Владивосток: Изд-во ВГУЭС, с Ю.Е. Шишмарев, Е Д. Емцева, К. С. Солодухин, Дискретная математика: сборник задач Ч.1- Владивосток: Изд-во ВГУЭС, с.

11 17. Яблонский С.В.; Под ред. В.А. Садовничего. Введение в дискретную математику. — М.: Высшая школа, Перечень ресурсов информационно — телекоммуникационной сети «Интернет» а) б) в) г) 11. Перечень информационных технологий (при необходимости) Нет. 12. Электронная поддержка дисциплины (модуля) (при необходимости) Презентационные материалы ВГУЭС: Хранилище цифровых материалов Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Техническое и лабораторное обеспечение: аудитория с мультимедийным оборудованием. 14. Словарь основных терминов Высказывание предложение, которое может быть истинно или ложно. Граф — это совокупность непустого множества вершин и множества пар вершин (связей между вершинами). Комбинаторика — раздел математики, связанный с изучением количества комбинаций, подчинѐнных тем или иным условиям, которые можно составить из заданного конечного множества объектов. Множество — совокупность различных элементов, мыслимая как единое целое (Бертран Расселл). Отображение соответствие между множествами, при котором каждому элементу одного множества ставится в соответствие единственный элемент другого множества. Предикат функция с множеством значений {0,1}, определенная на декартовом произведении множеств, или, в другой терминологии, — множество истинности такой функции.


docplayer.ru

Книга «Дискретная математика для программистов»

Добавить
  • Читаю
  • Хочу прочитать
  • Прочитал

Род Хаггарти

Жанр: Математика

ISBN: 978-5-94836-303-5

Год издания: 2012

Издательство: Техносфера

Фрагмент книги

Оцените книгу

Скачать книгу

467 скачиваний

Читать онлайн

2 планируют прочитать

О книге «Дискретная математика для программистов»

Основополагающее введение в дискретную математику, без знания которой невозможно успешно заниматься информатикой и программированием. Ни одно из многочисленных изданий по этой дисциплине, вышедших на русском языке, не читается с таким удовольствием и пользой. В доступной и весьма увлекательной форме автор рассказывает о фундаментальных понятиях дискретной математики – о логике, множествах, графах, отношениях и булевых функциях. Теория изложена кратко и иллюстрируется многочисленными простыми примерами, что делает ее доступной даже школьнику. После каждой главы (начиная со второй) рассматривается приложение описанных методов к информатике. Дополнения в издании на русском языке посвящены актуальным задачам теории графов, рекурсивным алгоритмам, общей проблеме перебора и задачам целочисленного программирования. Книга будет полезна студентам, изучающим курс дискретной математики, а также всем желающим проникнуть в технику написания и проверки корректности алгоритмов, включая программистов-практиков.

На нашем сайте вы можете скачать книгу «Дискретная математика для программистов» Род Хаггарти бесплатно и без регистрации в формате fb2, rtf, epub, pdf, txt, читать книгу онлайн или купить книгу в интернет-магазине.

Отзывы читателей

Подборки книг

Похожие книги

Информация обновлена:

avidreaders.ru

Дискретная математика [PDF] — Все для студента

Дискретная математика [PDF] — Все для студента
  • Файл формата pdf
  • размером 2,00 МБ
  • Добавлен пользователем Mayron Dondarrion
  • Отредактирован

ИТМО, СПБ, Кривцова И. Е., 2012 г., 81стр.
Понятие множества. Отображения множеств.
Конечные и бесконечные множества.
Операции над множествами.
Прямое произведение множеств. Кортеж.
Понятие отношения. Отношения и функции.
Свойства отношений.
Разбиение множеств.
Отношение эквивалентности
Отношение порядка, частичного порядка
Размещения и перестановки.
Сочетания.
Разбиения. Полиномиальная формула.
Алгебраические операции. Понятие алгебры.
Группы.
Понятие кольца. Кольцо целых чисел.
Кольцо вычетов по модулю n. Малая теорема Ферма.
Понятие поля. Конечные поля.
Понятие решетки. Примеры решеток.
Решетки и алгебры.
Понятие нечеткого подмножества. Функции принадлежности.
Операции над нечеткими подмножествами.
Расстояние Хемминга.
Понятие высказывания. Логические операции над высказываниями.
Формулы алгебры логики.
Функции алгебры логики.
Дизъюнктивная нормальная форма
Конъюнктивная нормальная форма.
Проблема разрешимости.
Понятие предиката.
Логические операции над предикатами.
Кванторные операции над предикатами.
Формулы логики предикатов.
Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов.
Вычислимые и рекурсивные функции. Тезис Черча.
Машина Тьюринга. Тезис Тьюринга.
Нормальные алгоритмы Маркова.
Трудоемкость алгоритма. Эффективные алгоритмы.
Сложность вычислений. Классы сложности: P, NP и NP-полные задачи.
Понятие графа. Виды графов.
Способы задания графов
Операции над графами.
Маршруты на графе: цепи и пути.
Достижимость. Связность.
Понятие дерева. Остовное дерево.
Построение дерева полного перебора.
Порядковая функция орграфа. Уровненный граф.

  • Чтобы скачать этот файл зарегистрируйтесь и/или войдите на сайт используя форму сверху.
  • Регистрация

www.twirpx.com

«Дискретная математика» — PDF

Транскрипт

1 Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе и менеджменту качества Е.Н.Живицкая г. Регистрационный УД /р «Дискретная математика» Учебная программа учреждения высшего образования по учебной дисциплине для специальности Электронные вычислительные средства Кафедра Электронных вычислительных средств Всего часов по дисциплине 126 Зачетных единиц 3, г.

2 Составитель: Л.Д. Черемисинова, профессор кафедры электронных вычислительных средств учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доктор технических наук, доцент Учебная программа учреждения высшего образования составлена на основе учебной программы «Дискретная математика», утвержденной ректором БГУИР 08 июля 2013 г., регистрационный номер УД /баз. и учебного плана специальности Электронные вычислительные средства Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры ЭВС протокол 9 от Заведующий кафедрой ЭВС А.А.Петровский Одобрена и рекомендована к утверждению Советом факультета компьютерного проектирования учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» протокол 10 от 27 мая 2014г. Председатель Совета ФКП С.К.Дик СОГЛАСОВАНО Эксперт-нормоконтролер Декан ФЗО А.В.Ломако

3 Курс Семестр Всего Лекции Лабораторные занятия Практические занятия,семинары Академ. часов на курс. работа (проект) Курс Семестр Всего Лекции Лабораторные занятия Практические занятия,семинары Академ. часов на курс. работа (проект) Код специальности ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА План учебной дисциплины в дневной форме обучения: Название специальности Аудиторных часов Форма текущей аттестации Электронные вычислительные средства зачет Код специальности План учебной дисциплины в заочной форме обучения: Название специальности Аудиторных часов Форма текущей аттестации Электронные вычислительные средства зачет Место дисциплины. Дисциплина «Дискретная математика» является математической основой современных информационных технологий, рассматривается как язык и математические средства построения и анализа моделей в области проектирования автоматизированных систем управления, обработки информации и конструирования средств вычислительной техники и электронных устройств. Знания и навыки, полученные при изучении курса дискретной математики, являются общепрофессиональными, формируют базовый уровень знаний инженера для освоения других специальных дисциплин. Курс дискретной математики способствует формированию у студентов навыков дискретного математического мышления, умения применять его в конкретных задачах проектирования обработки информации. Большое значение в рамках изучения этого курса уделяется математической логике, булевой алгебре, теории множеств, отношений и графов, в терминах которых формулируется большинство задач, связанных с дискретными объектами. Цель преподавания учебной дисциплины: дать представление о теоретических основах современных информационных технологий; научить пользоваться методами дискретной математики (в частности, методами комбинаторики, теории

4 отношений, теории графов, математической логики) для формализации и решения прикладных задач. Задачи учебной дисциплины: ознакомление студентов с основными понятиями и методами разделов математики: комбинаторики, теории булевых функций, множеств, отношений, графов, сложности; овладение студентами математическим аппаратом дискретной математики для решения задач дискретной структуры из предметной области инженера; формирование практических навыков формализации и решения прикладных задач с помощью методов дискретной математики; формирование терминологической и понятийной базы, необходимой для самостоятельного изучения специальной математической литературы; развитие логического мышления у студентов. В результате изучения учебной дисциплины «Дискретная математика» формируются следующие компетенции: академические: 1) умение применять базовые научно-теоретические знания для решения теоретических и практических задач; 2) владение системным и сравнительным анализом, исследовательскими навыками, основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации. 3) способность на научной основе организовывать свой труд, самостоятельно оценить результаты своей деятельности; социально-личностные: 1) умение работать в команде; 2) обладание способностью к социальному взаимодействию; 3) способность к межличностным коммуникациям профессиональные: 1) умение распределять функции между человеком и техническими устройствами при проектировании систем «человек-машина»; 2) способность использовать компьютерные методы и средства сбора, хранения, обработки и отображения информации; В результате изучения учебной дисциплины студент должен: знать: — методы формализованного представления дискретной информации; — основные разделы дискретной математики для специалистов в области информатики и вычислительной техники; — навыки математических рассуждений; уметь:

5 — переводить предложения на формальный язык логики высказываний; — формализовать теоретические и практические задачи в области информатики и вычислительной техники; — применять методы комбинаторики, теории графов, теории булевых функций для решения конкретных прикладных задач; владеть: — формальным языком логики высказываний; — математическим аппаратом дискретной математики для решения задач дискретной структуры из предметной области инженера; — методами определения сложности алгоритма и вычислений. Перечень учебных дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной учебной дисциплины п/п Название учебной дисциплины Раздел, темы 1. Математика Раздел «Линейная алгебра» 2. Основы алгоритмизации и программирования Все темы

6 1. Содержание учебной дисциплины Наименование Содержание тем тем тем Основы теории Основные определения: множества, элементы, подмножества, универсум, конечных множестсобы задания множеств. Операции над множествами. Булева алгебра мощность множества. Множества конечные, бесконечные, счетные. Спо- множеств. Формулы, их равносильность и равносильные преобразования формул. 2 Основы теории Декартово (прямое) произведение множеств: кортежи и векторы, n-я степень множества. n-арные отношения. Бинарные отношения: графическое отношений и матричное представления. Операции над отношениями: булевы операции, обратное отношение, композиция отношений. Области определения и значений, проекции, образы и прообразы. Функциональные отношения, типы отображений. Бинарные отношения на множестве: представление, свойства, транзитивное замыкание. Типы бинарных отношений: эквивалентность, толерантность, порядок строгий, частичный, полный, лексикографический. 3 Комбинаторика Перечислительная комбинаторика: размещения, перестановки, сочетания, разбиения. Правило суммы, правило произведения. Бином Ньютона, сочетания и биномиальные коэффициенты. Приложение комбинаторики к теории вероятностей. Особенности комбинаторных задач. Методы комбинаторного поиска: дерево поиска, стратегии обхода, метод ветвей и границ. Решение некоторых комбинаторных задач: задача о кратчайшем покрытии. 4 Вычислительная Основные понятия: алгоритмы численные и логические, детерминированные и недетерминированные, алгоритм как алфавитный оператор. Вы- сложность алгоритмочислительная сложность алгоритмов: оценки сложности, скорость роста функций. Классы задач P и NP. NP-полнота и сводимость. 5 Графы: виды и Виды графов (ориентированный, неориентированный, конечный, бесконечный, двудольный, связный, полный, однородный). Способы задания задание графов. Нахождение частей графа: подграфов, суграфов, подграфов полных, пустых (поиск максимальных и наибольших). Связность графов, компоненты связности, мосты. Операции над графами. Обобщения графов (мультиграфы, гиперграфы, смешенные графы, графы с взвешенными вершинами и ребрами). 6 Задачи на графах Раскраска графов. Графы планарные, плоские. Анализ графов на планарность. Теорема Понтрягина-Куратовского. Раскраска планарных графов, гипотеза четырех красок. Изоморфизм графов. Доминирующие и независимые множества. Паросочетания. Вершинное и реберное покрытия. 7 Обходы графа Пути, цепи, контуры, циклы в графах. Нахождение эйлеровых и гамильтоновых цепей и циклов. Поиск кратчайших путей в графе. 8 Циклы и разрезы Деревья. Цикломатическое число графа. Базис циклов и разрезов графа. графа 9 Алгебра логики Булевы переменные, логические операции. Индуктивное определение логической формулы. Вычисление значения формулы: по табличному представлению, по представлению в виде дерева, по польской записи. Отношения между формулами: равносильности (связь с операцией ~), формальной импликации (импликанта имплицента, гипотеза следствие, связь с операцией импликации ). Равносильность формул и равносильные преобразования, упрощения. Принцип двойственности.

7 Элементы абстрактной булевой алгебры Нормальные формы Функциональная полнота Булевы функции предика- Логика тов высказы- Логика ваний Кодирование декодирование и Коды с исправлением ошибок Булева алгебра, основные законы булевой алгебры. Интерпретация булевой алгебры: алгебра множеств, высказываний, переключательных схем. Вывод формул перехода к булеву базису и обратно. Булевы функции: алгебраическое и табличное задание. Дизъюнктивные (ДНФ) и конъюнктивные (КНФ) нормальные формы: элементарные конъюнкции и дизъюнкции, их ранги. Получение ДНФ и КНФ из таблиц истинности и булевых формул. Правило Шеннона. Связь ДНФ и КНФ, взаимные преобразования. Совершенные ДНФ и КНФ: минтермы и макстермы, их получение из табличной формы. Функциональная полнота: функционально полные системы булевых функций, технический смысл, полнота булева базиса. Суперпозиция функций и функционально замкнутые классы функций. Функции монотонные, линейные, самодвойственные, симметричные. Теорема Поста. Алгебра Жегалкина. Схемы: связь между формулами и логическими схемами, релейно-контактные схемы, схемы из функциональных элементов. Булева функция: характеристические множества, полностью определенные и частичные функции, отношение реализации. Представление булевых функций: табличное, матричное, векторное, алгебраическое, на кубе, карте Карно. Элементарные булевы функции и формулы: число булевых функций, основные операции над троичными векторами, булевы формулы. Теоретико-множественная интерпретация булевых функций: интерпретация операций над векторами и отношений между функциями, векторные вычисления функций. Простые и сложные высказывания: истинность и ложность, обозначение. Логические операции (связки). Формулы логики высказываний: отношения между формулами, выполнимость, общезначимость, противоречие, тавтология. Основные тавтологии логики высказываний. Построение доказательств с помощью тавтологий. Понятие предиката: местность, предметная область. Кванторы общности и существования. Операции над предикатами. Формулы логики предикатов: свободные и связанные переменные. Равносильность формул логики предикатов. Свойства кванторов, связь кванторов общности и существования. Почти нормальные формы логики предикатов. Коды: разделимые, префиксные, полные, равномерные. Критерий однозначности декодирования. Побуквенное кодирование. Двоичное кодирование. Эффективное кодирование. Методы построения кодов с минимальной избыточностью: Фано, Шеннона, Хаффмена. Помехи и самокорретирующиеся коды. Типы ошибок кода. Кодовое расстояние. Коды с обнаружением и коды с исправлением ошибок Коды с исправлением одиночных ошибок: коды Хемминга. Линейные коды. 2. Информационно-методическая часть 2.1 Литература Основная 1. Закревский А.Д., Поттосин Ю.В., Черемисинова Л.Д. Логические основы проектирования дискретных устройств. М.: Физматлит, c. 2. Закревский А.Д., Поттосин Ю.В., Черемисинова Л.Д. Основы логического проектирования. Кн. 1. Комбинаторные алгоритмы дискретной математики. Мн.: ОИПИ НАН Беларуси, с.

8 3. Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов (2-е изд.). М.- С.Пб.:Питер с. 4. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженеров. М.: Энергия, с. 5. Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. М.: Наука, с. 6. Ерусалимский Я.Н. Дискретная математика: теория, задачи, приложения. М.: Вузовская книга, с. 7. Мощенский А.В., Мощенский В.А. Математические основы информатики. Мн.: БГУ, с. 8. Акимов О.Е. Дискретная математика. Логика, группы, графы. М.: Лаборатория базовых знаний, с. 9. Дж. Андерсон, Джеймс А. Дискретная математика и комбинаторика. М., СПб, Киев: Изд. Дом. «Вильямс», с Дополнительная 1. Емеличев В.А., Мельников О.И., Сарванов В.И., Тышкевич Р.И. Лекции по теории графов. М.: Наука, с. (Изд.2, испр. М.: УРСС, с.) 2. Берж К. Теория графов и ее приложения. М.: ИЛ, c. 3. Гиндикин С.Г. Алгебра логики в задачах. М.: Наука, с. 4. Харари Ф. Теория графов. М.: Мир, с. (Изд. 3, М.: КомКнига, с.) 5. Шапорев С.Д. Дискретная математика. Курс лекций и практических занятий. СПб.:БХВ-Петербург, с. 6. Шоломов Л.А. Основы теории дискретных логических и вычислительных устройств. М.:Наука, с. 7. Кузнецов О. П. Дискретная математика для инженера (4-е изд). CПб.: Лань, с. 8. Хаггарти Р. Дискретная математика для программистов. Техносфера, с. 9. Белоусов А.И., Ткачев С.Б. Дискретная математика. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, с. 10. Иванов Б.Н. Дискретная математика. Алгоритмы и программы: учебное пособие/ Б.Н.Иванов. М.: Лаборатория базовых знаний, с. 11. Нефедов В.Н., Осипова В.А. Курс дискретной математики. М.: Издательство МАИ, с. 12. Москинова Г.И. Дискретная математика. Математика для менеджера в примерах и задачах. М.: Логос, Оре О. Теория графов. 2-е изд. М.: Наука, С Перечень компьютерных программ, наглядных и других пособий, методических указаний и материалов, технических средств обучения Компьютерная программа PowerPoint Слайды по курсу

9 2.3 Перечень тем практических занятий, их название Целью практических занятий является закрепление теоретического курса, приобретение навыков решения задач, активизация самостоятельной работы студентов. темы по п.1 Название практического занятия Содержание Обеспеченность по пункту Множества. Операции над множествами. Формальные доказательства утверждений. Диаграммы Эйлера-Венна. 2 Бинарные отношения Операции над отношениями: булевы операции, обратное отношение, композиция отношений, проекции, образы и прообразы. Функциональные отношения, типы отображений. 2 Бинарные отношения на множестве 3 Перечислительная комбинаторика 5 Графы: виды и задание 6 Задачи теории графов: раскраска, клики Типы бинарных отношений: эквивалентность, толерантность, порядок строгий, частичный, полный, лексикографический. Размещения, перестановки, сочетания, разбиения. Задание графов, нахождение частей графа. Операции над графами. Раскраска графов. Поиск наибольших клик графа. Вычислительная сложность алгоритмов. Основные числа теории графов. 6 Задачи теории графов: Анализ графов на связность, планарность, изоморфизм. анализ графов 6 Задачи теории графов: Поиск доминирующих и независимых множеств покрытия и независимосткрытий вершин, паросочетаний, вершинных и реберных по- графа. 7 Обходы графа Нахождение эйлеровых и гамильтоновых цепей и циклов. Поиск кратчайших путей в графе. Задача коммивояжера. 8 Циклы и разрезы графа 9 Равносильные преобразования логических формул Цикломатическое число графа. Базис циклов и разрезов графа. Равносильные преобразования, упрощения. Принцип двойственности. 11 Нормальные формы Получение ДНФ и КНФ из таблиц истинности и булевых формул. Связь ДНФ и КНФ, взаимные преобразования. 12 Функциональная полнота булевых функций Анализ булевых функций на принадлежность к классу монотонных, линейных, самодвойственных, симметричных. Анализ систем булевых функций на функциональную полноту. 13 Булево пространство Задание булева пространства: теоретикомножественное, графическое. Гиперкуб: подкуб, интервал, расстояние по Хэммингу, код Грея. Карты Карно: развертка гиперкуба на плоскость, оси и зоны симметрии. Интервалы булева пространства: представление, отношения между векторами и интервалами. Операции над троичными векторами.

10 темы по п.1 13 Представление булевых функций Представление булевых функций: табличное, матричное, векторное, алгебраическое, на гиперкубе и карте Карно. Анализ булевых функций на эквивалентность и отношение реализации. 14 Логика высказываний Основные тавтологии логики высказываний. Построение доказательств с помощью тавтологий 15 Логика предикатов Предикаты и кванторы, формулы логики предикатов. Равносильные преобразования формул логики предикатов 2.4. Контрольная работа, ее характеристика Основная цель выполнения контрольной работы состоит в проверке знаний студентов по теме курса темы по п.1 Наименование контрольной работы Содержание 6, 14 Высказывание и графы Преобразование логики высказываний и задачи на графах Обеспеченность по п Учебно-методическая карта учебной дисциплины в дневной форме обучения Название темы Количество аудиторных часов ЛК ПЗ Лаб. зан. Самостоятельная работа, часы Форма контроля знаний студентов Основы теории конечных множеств 2 2 опрос 2 Основы теории отношений 2 4 опрос 3 Комбинаторика опрос 4 Вычислительная сложность алгоритмов 2 4 опрос 5 Графы: виды и задание опрос 6 Задачи на графах опрос 7 Обходы графа 2 2 опрос 8 Циклы и разрезы графа опрос 9 Алгебра логики опрос 10 Элементы абстрактной булевой алгебры 2 4 опрос 11 Нормальные формы опрос 12 Функциональная полнота опрос 13 Булевы функции опрос 14 Логика высказываний опрос 15 Логика предикатов опрос 16 Кодирование и декодирование 2 5 опрос 17 Коды с исправлением ошибок 2 5 опрос Текущая аттестация зачет Итого

11 Номе темы по п Учебно-методическая карта учебной дисциплины в заочной форме обучения Название темы Количество аудиторных часов ЛК ПЗ Лаб. зан. Самостоятельная работа, часы Форма контроля знаний студентов Основы теории конечных множеств опрос 2 Основы теории отношений 8 3 Комбинаторика 8 4 Вычислительная сложность алгоритмов 8 5 Графы: виды и задание опрос 6 Задачи на графах. 8 7 Обходы графа 8 8 Циклы и разделы графа 8 9 Алгебра логики опрос 10 Элементы абстрактной булевой алгебры 8 11 Нормальные формы 8 12 Функциональная полнота 8 13 Булевы функции 8 14 Логика высказываний опрос 15 Логика предикатов 8 16 Кодирование и декодирование 3 17 Коды с исправлением ошибок 3 Текущая аттестация зачет Итого

12 ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ С ДРУГИМИ УЧЕБНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ Код и наименование специальности Электронные вычислительные средства Выпускающая кафедра Предложения об изменениях в содержании по изучаемой учебной дисциплине Решение, принятое кафедрой, разработавшей учебную программу (с указанием даты и номера протокола) 3 4 Кафедра ЭВС нет Рекомендована к утверждению Протокол 9 от г. Подпись заведующего выпускающей кафедрой Заведующий кафедрой ЭВС (Петровский А.А.)


docplayer.ru

Дискретная математика — PDF

Тема 1-3: Соответствия и отношения

Тема 1-3: Соответствия и отношения А. Я. Овсянников Уральский федеральный университет Институт математики и компьютерных наук кафедра алгебры и дискретной математики алгебра и геометрия для механиков (1

Подробнее

Лекция 2. МНОЖЕСТВА И ОТНОШЕНИЯ

Лекция 2. МНОЖЕСТВА И ОТНОШЕНИЯ Цель лекции: изучить основы теории множеств, необходимые для введения фундаментального понятия «отношение», на котором строится дальнейшее изучение реляционной модели данных.

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 1 НЕКОТОРЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ЧИСЕЛ

ЛЕКЦИЯ 1 НЕКОТОРЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ЧИСЕЛ В пособии не излагается теория чисел а дан минимальный инструментарий из этой теории который в дальнейшем потребуется для изучения криптографических систем используемых

Подробнее

18. Отображения, отношения и лемма Цорна

18. Отображения, отношения и лемма Цорна Вернемся еще раз к теории множеств будем надеяться, что последний раз в курсе анализа. Вы уже знакомы с понятием отображения множеств. Именно, отображение f : X

Подробнее

ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА

Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ С. В. СУДОПЛАТОВ, Е. В. ОВЧИННИКОВА ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА УЧЕБНИК для дистанционного образования

Подробнее

Предложение 1. Предложение 2.

2. ПРЯМОЕ ВВЕДЕНИЕ ПОРЯДКА В СИСТЕМЕ ПЕАНО В конце XIX века было завершено построение содержательных аксиоматических теорий двух важнейших областей математики — арифметики и евклидовой геометрии (Гильберт).

Подробнее

Т. В. Родина, Е. С. Трифанова

Т В Родина, Е С Трифанова КУРС ЛЕКЦИЙ ПО МАТЕМАТИЧЕСКОМУ АНАЛИЗУ I для напр «Прикладная математика и информатика» Учебное пособие под редакцией проф И Ю Попова Санкт Петербург МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

Подробнее

Лекция 3: множества и логика

Лекция 3: множества и логика Дискретная математика, ВШЭ, факультет компьютерных наук (Осень 2014 весна 2015) Мы уже использовали понятие множества и в дальнейшем будем его использовать постоянно. Сейчас

Подробнее

Тема 2-1: Линейные пространства

Тема 2-1: Линейные пространства А. Я. Овсянников Уральский федеральный университет Институт математики и компьютерных наук кафедра алгебры и дискретной математики алгебра и геометрия для механиков (2 семестр)

Подробнее

МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

С.Ф.ЛУКОМСКИЙ МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВВЕДЕНИЕ. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ САРАТОВ 2012 УДК 517 ББК 22.19; Л84 Лукомский С.Ф. Математический анализ. Введение. Дифференциальное исчисление Саратов, 2012,

Подробнее

9. Линейные пространства

9 Линейные пространства 3 Нам часто приходится рассматривать некоторые множества объектов, для которых установлены так называемые линейные операции: сложение элементов множества и умножение элемента множества

Подробнее

Упорядоченные множества

Лекция 10 Упорядоченные множества 10.1 Отношения порядка «Коля бутее, чем Вася, а Вася бутее, чем Таня. Кто бутее всех?» такую задачу предлагал дошкольникам А. К. Звонкин на математическом кружке. 1 И

Подробнее

Приложение 1. ГРУППЫ, КОЛЬЦА, ПОЛЯ

Приложение 1 ГРУППЫ, КОЛЬЦА, ПОЛЯ Для криптографии алгебра является одним из основных инструментов в теоретических исследованиях и практических построениях криптографических преобразований Поэтому в этом

Подробнее

{ z } { 1 2 3, 4,…, ( 1) n = ; ,, n,…}

Тема Теория пределов Как мы понимаем слово «предел»? В повседневной жизни мы часто употребляем термин «предел», не углубляясь в его сущность В нашем представлении чаще всего предел отождествляется с понятием

Подробнее

Лекция 9: Подпространства

Уральский федеральный университет, Институт математики и компьютерных наук, кафедра алгебры и дискретной математики Определение подпространства. Примеры подпространств (1) Определение Непустое подмножество

Подробнее

Дискретная математика. Теория и практика

Министерство образования и науки Российской Федерации Костромской государственный технологический университет Кафедра высшей математики АВ Чередникова, ОБ Садовская, ЛА Каминская Дискретная математика

Подробнее

Лекция 1: Комплексные числа

Уральский федеральный университет, Институт математики и компьютерных наук, кафедра алгебры и дискретной математики Вступительные замечания В школьном курсе математики понятие числа постепенно расширяется.

Подробнее

МАТЕМАТИКА. Квадратные корни

МАТЕМАТИКА Квадратные корни Задание для 8-х классов (006-00 учебный год) 4 Введение Дорогие ребята! Вы получили очередное задание по математике. В этом задании мы знакомим вас с важным математическим понятием

Подробнее

Лекция 17: Евклидово пространство

Уральский федеральный университет, Институт математики и компьютерных наук, кафедра алгебры и дискретной математики Вступительные замечания При решении многих задач возникает необходимость иметь числовые

Подробнее

Лекция 8: Базис векторного пространства

Уральский федеральный университет, Институт математики и компьютерных наук, кафедра алгебры и дискретной математики Вступительные замечания В курсе аналитической геометрии важную роль играли понятия базиса

Подробнее

Лекция 7: Векторные пространства

Уральский федеральный университет, Институт математики и компьютерных наук, кафедра алгебры и дискретной математики Вступительные замечания В этой лекции мы приступаем к изучению линейной алгебры как таковой,

Подробнее

СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ДИСКРЕТНОЙ МАТЕМАТИКЕ

Нижегородский государственный университет им НИ Лобачевского Национальный исследовательский университет Учебно-научный и инновационный комплекс «Модели методы и программные средства» Основная образовательная

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 3 ОТНОШЕНИЕ СРАВНИМОСТИ

ЛЕКЦИЯ 3 ОТНОШЕНИЕ СРАВНИМОСТИ Возьмем натуральное целое число m, которое будем называть модулем. Определение. Целые числа a и b называются сравнимыми по модулю m, если разность (a b) делится на m (m a

Подробнее

оглавление 158 ОГЛАВЛеНИе ВВеДеНИе… 5

оглавление ВВеДеНИе… 5 Глава 1. КОДИфИКАТОР… 7 Глава 2. СПРАВОчНЫЙ МАТеРИАЛ РАЗДеЛА «ДИСКРеТНАя МАТеМАТИКА»… 11 2.1. Элементы теории множеств…11 Множества: основные определения…11 числовые множества…11

Подробнее

Лекция 2. Инварианты плоских кривых

Лекция 2. Инварианты плоских кривых План лекции. Гладкие кривые на плоскости, число вращения, классификация кривых с точностью до гладкой гомотопии, точки самопересечения, число Уитни, теорема Уитни..1

Подробнее

11. Пределы. C opp Set : C Hom Fun(N ;C )(C; X)

. Пределы.. Пределы диаграмм. Пусть N малая категория. Будем думать о ней как о «шаблоне» диаграммы, вершинами которой являются объекты Ob N, а стрелками всевозможные морфизмы ( ) MorN. С этой точки зрения

Подробнее

РЕШЕНИЕ РЕКУРРЕНТНЫХ УРАВНЕНИЙ

РЕШЕНИЕ РЕКУРРЕНТНЫХ УРАВНЕНИЙ Обозначим через значение некоторого выражения при подстановке в него целого числа Тогда зависимость члена последовательности от членов последовательности F F со значениями

Подробнее

Лекция 2: перечслительная комбинаторика

Лекция 2: перечслительная комбинаторика Дискретная математика, ВШЭ, факультет компьютерных наук (Осень 2014 весна 2015) Задачи перечислительной кмбинаторики имеют типовой вид: «сколько способов сделать

Подробнее

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Ткачев С.Б. каф. Математического моделирования МГТУ им. Н.Э. Баумана ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА ИУ5 4 семестр, 2015 г. Лекция 10. АЛГЕБРЫ: ПОЛУКОЛЬЦА Определение 10.1. Полукольцо это алгебра с двумя бинарными

Подробнее

6. НМ-решение и ядро игры

1 6. НМ-решение и ядро игры 1. Решение игры по Нейману-Моргенштерну. Рассмотрим некоторое множество дележей L I. Обозначим через L множество дележей, доминируемых дележами из L: L = { I : ( y L) (y )},

Подробнее

ВЫСШАЯ АЛГЕБРА Конспект лекций

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МЕХАНИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ А В Васильев, В Д Мазуров ВЫСШАЯ АЛГЕБРА Конспект лекций Часть I Новосибирск 2010 УДК 512

Подробнее

(A \ B) \ C = (A \ C) \ (B \ C).

Семинары по Дискретной математике Алексей Федосеев Версия 1.0, июнь 2006 г. Этот текст распространяется под лицензией GNU Free Documentation License (FDL) версии 1.2. Подробную информацию об этой лицензии

Подробнее

24. p-адические числа

24. p-адические числа На этой лекции мы разберем важные примеры пространств, свойства которых в некотором отношении противоположны свойствам R и прочих связных пространств. Определение 24.1. Топологическое

Подробнее

Лекция 2: Многочлены

Уральский федеральный университет, Институт математики и компьютерных наук, кафедра алгебры и дискретной математики Понятие многочлена Определения Многочленом от одной переменной называется выражение вида

Подробнее

М.И. Башмаков Математика

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ М.И. Башмаков Математика Рекомендовано ФГУ «ФИРО» в качестве учебника для использования в учебном процессе образовательных учреждений среднего профессионального образования,

Подробнее

Перевод на «язык равенств и неравенств»

Министерство образования и науки РФ Уральский государственный экономический университет Ю. Б. Мельников Перевод на «язык равенств и неравенств» Раздел электронного пособия «Элементарная математика» e-mail:

Подробнее

Целые, рациональные и вещественные числа

Глава 2 Целые, рациональные и вещественные числа 2.. Целые числа Числа, 2, 3,… называются натуральными. Множество всех натуральных чисел обозначается N, т.е. N = {,2,3,…}. Числа…, 3, 2,,0,,2,3,…

Подробнее

Лекция 1 Вещественные числа.

Лекция 1 Вещественные числа. 1. Рациональные числа. Простейшими числами являются целые положительные числа 1, 2,…, используемые при счете. Они называются натуральными числами, и люди их знали так много

Подробнее

ПРОГРАММА ПО МАТЕМАТИКЕ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ ФГБОУ ВПО «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ПРОГРАММА ПО МАТЕМАТИКЕ Персиановский

Подробнее

Элементы высшей математики

Кафедра математики и информатики Элементы высшей математики Учебно-методический комплекс для студентов СПО, обучающихся с применением дистанционных технологий Модуль Теория пределов Составитель: доцент

Подробнее

ЛЕММА БЕРНСАЙДА И ЗАДАЧИ О РАСКРАСКАХ

ЛЕММА БЕРНСАЙДА И ЗАДАЧИ О РАСКРАСКАХ А.В.СТЕПАНОВ Предисловие Комбинаторные задачи о количестве объектов, не совмещаемых друг с другом определенными преобразованиями, которые решаются с помощью Леммы

Подробнее

Функциональный анализ

А. Ю. Пирковский Функциональный анализ Лекция 9 Считается, что классический функциональный анализ стоит на «трех китах» на трех фундаментальных теоремах. Это теорема Хана Банаха, теорема Банаха об обратном

Подробнее

Тема 2-8: Образ и ядро линейного отображения

Тема 2-8: Образ и ядро линейного отображения А. Я. Овсянников Уральский федеральный университет Институт математики и компьютерных наук кафедра алгебры и дискретной математики алгебра и геометрия для механиков

Подробнее

АЛГЕБРА. (первый семестр)

А. Л. Городенцев¹ АЛГЕБРА (первый семестр) Это начальный курс алгебры, который я читаю в НМУ в 2013 14 учебном году. Упражнения, встречающиеся в тексте существенны для его понимания и часто используются

Подробнее

Наборы прямых на плоскости

Наборы прямых на плоскости Решения задач до промежуточного финиша Задача 1. Ответ: n + 1 f n(n+1) + 1. Оба неравенства доказываются индукцией по n, база n = 1, f =. Если добавляемая прямая пересекает предыдущие

Подробнее

Лекция 1. Мера Лебега плоских множеств

Лекция 1. Мера Лебега плоских множеств Корпусов Максим Олегович, Панин Александр Анатольевич Курс лекций по линейному функциональному анализу 5 сентября 2012 г. Введение Функция Дирихле не интегрируема

Подробнее

МАТРИЦЫ и ОПРЕДЕЛИТЕЛИ

ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ, АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА И В БЕЛОУСОВ МАТРИЦЫ и ОПРЕДЕЛИТЕЛИ учебное пособие по линейной алгебре Издание второе, исправленное и дополненное Кишинев: 2006 УДК 519612

Подробнее

познавательные коммуникативные

1 учащиеся получат возможность научиться: определять последовательность промежуточных целей и соответствующих им действий с учѐтом конечного результата; предвидеть возможности получения конкретного результата

Подробнее

НАЧАЛА ТЕОРИИ МНОЖЕСТВ

ЛЕКЦИИ ПО МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛОГИКЕ И ТЕОРИИ АЛГОРИТМОВ Н. К. Верещагин, А. Шень НАЧАЛА ТЕОРИИ МНОЖЕСТВ Издание четвёртое, дополненное Москва Издательство МЦНМО, 2012 УДК 510.22 ББК 22.12 В31 В31 Верещагин

Подробнее

Введение в теорию обобщенных функций

Математический институт им. В. А. Стеклова Российской академии наук Лекционные курсы НОЦ Выпуск 5 Издание выходит с 2006 года Ю. Н. Дрожжинов, Б. И. Завьялов Введение в теорию обобщенных функций Москва

Подробнее

docplayer.ru

ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА — PDF

Транскрипт

1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФИЛИАЛ ФГБОУ ВО «ВЛАДИВОСТОКСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА» В Г. НАХОДКЕ КАФЕДРА МЕНЕДЖМЕНТА И ЭКОНОМИКИ ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА Рабочая программа дисциплины по направлению подготовки Бизнес-информатика тип ОПОП прикладной бакалавриат Находка 06

2 Рабочая программа дисциплины «Дискретная математика» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки Бизнес-информатика и Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры (утв. приказом Минобрнауки России от 9 декабря 03 г. N 367). Составитель Гусев Е.Г., канд.наук, доцент кафедры МЭ Утверждена на заседании кафедры менеджмента и экономики от г., протокол 8 Редакция 06 года, рассмотрена и утверждена на заседании кафедры менед ж- мента и экономики от «5» сентября 06 г., протокол. Заведующий кафедрой Власова Е.М.

3 Цель и задачи освоения дисциплины (модуля) Целью изучения дисциплины «Дискретная математика» является ознакомление студентов с такими классическими разделами дискретной математики как алгебра высказываний (и некоторые ее приложения), дискретный анализ, теория множеств, теория предикатов, комбинаторика, теория неориентированных и ориентированных графов, которые являются основой многих других дисциплин математического, технического и экономического циклов. Изучая математическую логику и теорию множеств, студенты, по сути, знакомятся с современным математическим языком, являющимся, как известно, языком любой науки. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы Планируемыми результатами обучения по дисциплине (модулю), являются знания, умения, владения и/или опыт деятельности, характеризующие этапы/уровни формирования компетенций и обеспечивающие достижение планируемых результатов освоения образовательной программы в целом. Перечень компетенций, формируемых в результате изучения дисциплины, приведен в таблице. Таблица — Формируемые компетенции Название ОПОП (сокращенное название ОПОП) Б-БИ Компетенции ПК-7-способность использовать основные методы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности для теоретического и экспериментального исследования Знания Умения Владения Знания/ умения/ владения (ЗУВ) основ дискретной математики ориентироваться в математических методах и использовать инструментальные средства для исследования объектов профессиональной деятельности; терминологией и навыками решения задач дискретной математики. 3 Место дисциплины (модуля) в структуре основной образовательной программы Дисциплина «Дискретная математика» относится к базовой части математического и естественнонаучного цикла дисциплин для направлений «Бизнес-информатика», «Радиотехника», «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», «Информационные системы и технологии», «Технология транспортных процессов» и вариативной части этого цикла для направления «Прикладная информатика» Изучение дисциплины «Дискретная математика» не требует предварительного изучения других дисциплин. В то же время данная дисциплина является основой многих других дисциплин технического, экономического и даже гуманитарного циклов и практически всех дисциплин математического цикла. Некоторые разделы, изучаемые в курсе дискретной математики, такие как метод математической индукции и, отчасти, теория множеств могут изучаться (и изучаются) в рамках таких дисциплин как математический анализ и линейная алгебра. 4. Объем дисциплины (модуля) Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу с обучающимися (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу по всем формам обучения, приведен в таблице 3.

4 Таблица 3 Общая трудоемкость дисциплины Название ОПОП Форма обучения Индекс Семестр курс Трудоемкость Объем контактной работы (час) СРС Форма аттестации (З.Е.) Всего Аудиторная Внеаудитор ная лек прак лаб ПА КСР Б-БИ ОФО Б..Б З 5 Структура и содержание дисциплины (модуля) 5. Структура дисциплины (модуля) Тема. «Метод математической индукции (ММИ)» ( час.). Стандартный ММИ. Возвратный ММИ. Неравенство Коши-Буняковского. Неравенство Коши. Тема. «Высказывания. Логические операции» ( час.). Понятие высказывания. Основные логические операции. Определение высказывания. Таблицы истинности. Тема 3. «Основные тождества логики высказываний» ( час.). Равносильные (равные) высказывания. Основные логические тождества (законы). Тема 4. «Дизъюнктивные нормальные формы (ДНФ). Конъюнктивные нормальные формы (КНФ)» ( час). Возведение высказывания в степень. Элементарные конъюнкция (ЭК) и дизъюнкция (ЭД). Определение ДНФ и КНФ. Теоремы о ДНФ и КНФ. Тема 5. «Совершенные дизъюнктивные нормальные формы (СДНФ). Совершенные конъюнктивные нормальные формы (СКНФ)» ( час.). Полные элементарные конъюнкция (ПЭК) и дизъюнкция (ПЭД). Определение СДНФ и СКНФ. Теоремы о СДНФ и СКНФ. Тема 6. «Приложения алгебры высказываний» ( час.). Упрощение двухполюсников. Тема 7. «Полиномы Жегалкина» ( час.). Сложение по модулю. Определение многочлена Жегалкина. Теорема о полиноме Жегалкина. Тема 8. «Дискретный анализ» ( час.). Переключательные (булевы) функции (ПФ). Способы задания ПФ. Специальные разложения ПФ. Частные ПФ. Минимизация ПФ и неполностью определенных ПФ. Булевы функции, сохраняющие константы. Замкнутые и полные классы булевых функций. Двойственные и самодвойственные булевы функции. Монотонные булевы функции. Линейные булевы функции. Теорема о функциональной полноте. Шефферовы функции. Примеры функционально полных базисов. Тема 9. «Введение в теорию множеств» ( час.). Понятие множества. Основные определения, терминология. Основные теоретикомножественные операции. Круги Эйлера (диаграммы Венна). Основные теоретикомножественные тождества. Булеан (степень) множества. Декартовы произведения. Декартова степень. Тема 0. «Предикаты» ( час.). Понятие n-местного предиката. Основные определения, терминология. Обратные предикаты. Отношения. Суперпозиция отношений. Отношение эквивалентности. Отношение порядка. Частично упорядоченные множества (ЧУМ). Линейно упорядоченные множества (ЛУМ). Лексикографический порядок. Тема. «Функции и отображения» ( час.).

5 Функциональные отношения. Области определения и значений. Образы и прообразы элементов и множеств. Суперпозиция отображений. Инъективные, сюръективные и биективные отображения. Сужение отображения. Обратные отображения. Согласованные отображения. Операции. Тема. «Элементы комбинаторики» ( час.). Основные принципы комбинаторики. Перестановки, размещения, сочетания. Свойства сочетаний. Перестановки с повторениями, размещения с повторениями, сочетания с повторениями. Бином Ньютона, следствия. Формула включений и исключений. Беспорядки. Тема 3. «Теория неориентированных графов» ( час.). Введение в теорию графов основные понятия и определения. Дополнительные и самодополнительные графы. Матричные представления графов. Маршруты, цепи, циклы. Метрические характеристики графов. Подграфы. Операции над графами. Двудольные графы. Поиск в ширину. Деревья. Алгоритм Краскала. Эйлеровы графы. Теорема о разложении графа на попарно реберно-непересекающиеся цепи. Гамильтоновы графы. Планарные графы. Теорема Фари (Вагнера). Теорема Эйлера. Критерий Понтрягина-Куратовского. Раскраски. Хроматический полином. Тема 4. «Ориентированные графы» ( час.). Основные понятия и определения. Типы орграфов. Матричные представления орграфов. Нахождение сильных компонент. Базы и антибазы. Независимые множества вершин в орграфах. Доминирующие множества вершин в орграфах. Тема 5. «Элементы теории алгоритмов». ( час.). Вычислимые функции и алгоритмы. Понятия примитивно- рекурсивной и частичнорекурсивной функций. Машина Тьюринга. Нормальный алгоритм Маркова. Алгоритмы Колмогорова, Ляпунова. Алгоритмически неразрешимые проблемы… Перечень тем практических / лабораторных занятий Тема. «Метод математической индукции (ММИ)» ( часа, метод «мозгового штурма»). Доказательство равенств. Доказательство неравенств. Доказательство свойств. Тема. «Высказывания. Логические операции» ( час.). Построение таблиц истинности. Тема 3. «Основные тождества логики высказываний» ( час.). Доказательство тождеств с помощью таблиц истинности. Тема 4. «Дизъюнктивные нормальные формы (ДНФ). Конъюнктивные нормальные формы (КНФ)» ( час.). Приведение высказываний к ДНФ и КНФ. Тема 5. «Совершенные дизъюнктивные нормальные формы (СДНФ). Совершенные конъюнктивные нормальные формы (СКНФ)» ( час.). Построение высказываний по таблице истинности. Тема 6. «Приложения алгебры высказываний» ( час.). Задачи на голосование. Тема 7. «Полиномы Жегалкина» ( часа, метод Jigsaw). Приведение высказывания к полиному Жегалкина двумя способами. Тема 8. «Дискретный анализ» ( часа, метод Learning Together ). Проверка системы булевых функций на полноту. Тема 9. «Введение в теорию множеств» ( часа, метод Jigsaw). Понятие множества. Основные определения, терминология. Основные теоретикомножественные операции. Круги Эйлера (диаграммы Венна). Основные теоретикомножественные тождества. Булеан (степень) множества. Декартовы произведения. Декартова степень. Тема 0. «Предикаты» ( часа, метод «снежный ком»). Понятие n-местного предиката. Основные определения, терминология. Обратные предикаты. Отношения. Суперпозиция отношений. Отношение эквивалентности. Отношение по-

6 рядка. Частично упорядоченные множества (ЧУМ). Линейно упорядоченные множества (ЛУМ). Лексикографический порядок. Тема. «Функции и отображения» ( часа, метод «снежный ком»). Функциональные отношения. Области определения и значений. Образы и прообразы элементов и множеств. Суперпозиция отображений. Инъективные, сюръективные и биективные отображения. Сужение отображения. Обратные отображения. Согласованные отображения. Операции. Тема. «Элементы комбинаторики» (4 часа, метод «мозгового штурма»). Основные принципы комбинаторики. Перестановки, размещения, сочетания. Свойства сочетаний. Перестановки с повторениями, размещения с повторениями, сочетания с повторениями. Бином Ньютона, следствия. Формула включений и исключений. Беспорядки. Тема 3. «Теория неориентированных графов» (4 час.). Введение в теорию графов основные понятия и определения. Дополнительные и самодополнительные графы. Матричные представления графов. Маршруты, цепи, циклы. Метрические характеристики графов. Подграфы. Операции над графами. Двудольные графы. Поиск в ширину. Деревья. Алгоритм Краскала. Эйлеровы графы. Теорема о разложении графа на попарно реберно-непересекающиеся цепи. Гамильтоновы графы. Планарные графы. Теорема Фари (Вагнера). Теорема Эйлера. Критерий Понтрягина-Куратовского. Раскраски. Хроматический полином. Тема 4. «Ориентированные графы» (4 час.). Основные понятия и определения. Типы орграфов. Матричные представления орграфов. Нахождение сильных компонент. Базы и антибазы. Независимые множества вершин в орграфах. Доминирующие множества вершин в орграфах. Тема 5. «Элементы теории алгоритмов». (4 час.) Рекурсивные функции. Нормальные алгоритмы. Машина Тьюринга. 6. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля) Лекционные и практические занятия построены как типичные лекционные занятия классической математической дисциплины в соответствии с требованиями государственных стандартов для подготовки специалистов вышеперечисленных специальностей. При проведении лекционных занятий используется презентационный пакет, созданный с помощью ПО «Power Point». При проведении практических занятиях применяются следующие интерактивные методы обучения — метод Jigsaw студенты организуются в группы по 4-6 человек для работы над заданием, которое разбито на фрагменты (логические или смысловые блоки). Каждый член малой группы находит материал по своей части. Затем студенты, изучающие один и тот же вопрос, но состоящие в разных малых группах, встречаются и обмениваются данной информацией. Далее они возвращаются в свои малые группы и обучают всему новому, что узнали сами от других членов малых групп. На заключительном этапе преподаватель может попросить любого члена команды ответить на любой вопрос по данной теме; — метод Learning Together учебная группа студентов разбивается на разнородные (по уровню обученности) группы в 3-5 человек. Каждая малая группа получает одно задание, являющееся подзаданием какого-либо задания, над которым работает вся учебная группа. В результате совместной работы малых групп достигается решение общего задания; — метод «мозгового штурма» метод представляет собой разновидность групповой дискуссии, которая характеризуется сбором всех вариантов решений, гипотез и предложений, рожденных в процессе осмысления какой-либо проблемы, их последующим анализом с точки зрения перспективы дальнейшего использования или реализации на практике; — метод «снежный ком» цель наработка и согласование мнений всех членов группы. При использовании этой техники в активное обсуждение включаются практически все студенты.

7 При изучении курса студенты должны самостоятельно более углубленно изучить темы, предложенные учебной программой. В рамках изучения дисциплины «Дискретная математика» предполагаются следующие виды контроля знаний студентов домашние задания; индивидуальные домашние задания; контрольные работы; промежуточная аттестация; итоговая аттестация (экзамен в форме тестирования). 7. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы 7. Перечень и тематика самостоятельных работ студентов по дисциплине ИДЗ. Метод математической индукции. Доказательство равенств, неравенств, делимости и других свойств методом математической индукции.. Комбинаторика. Решение комбинаторных задач на использование формул и свойств числа сочетаний, размещений, перестановок, а также формулы включений и исключений. Контрольные работы. Высказывание. Формализация высказываний. Построение таблиц истинности. Приведение высказывания к ДНФ, СДНФ, КНФ, СКНФ.. Теория множеств. Вычисление множеств. Составление теоретико-множественного выражения к известному множеству. Изображение множеств на кругах Эйлера. 3. Теория графов. Построение графа по заданной степенной последовательности. Нахождение метрических характеристик графа. Построение дополнительного графа и определенных типов подграфов. 7. Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения учебной дисциплины. В чем суть метода математической индукции?. Сформулируйте понятие высказывания. Приведите примеры высказываний и предложений, таковыми не являющимися. 3. Дайте определения основных логических операций. 4. Какова зависимость количества строк таблицы истинности булевой функции от числа логических переменных? 5. Какая форма высказывания называется ДНФ, КНФ, СДНФ, СКНФ? 6. Перечислите шаги алгоритма приведения высказывания к ДНФ, КНФ с помощью логических преобразований. 7. Перечислите шаги алгоритма приведения высказывания к СДНФ, СКНФ с помощью таблицы истинности. 8. Дайте определение полинома Жегалкина. 9. Опишите известные Вам способы приведения высказывания к полиному Жегалкина. 0. Дайте характеристику основных классов булевых функций.. Что называется замыканием множества булевых функций?. Перечислить свойства замыкания. 3. Сформулируйте теорему Поста о функциональной полноте. 4. Дайте понятие множества. 5. Дайте определения основных операций над множествами. 6. Что такое булеан? 7. Дайте определение n- местного предиката. 8. Какое отображение называется инъективным? Приведите примеры инъекции и отображения, не являющегося инъективным. 9. Какое отображение называется сюръективным? Приведите примеры сюръективного отображения и отображения, таковым не являющимся. 0. Что такое биекция? Приведите примеры.

8 . Перечислите основные свойства комбинаторики.. По какой формуле вычисляется число сочетаний с повторениями и без повторений? 3. Какова формула для подсчета числа размещений с повторениями и без повторений? 4. Дайте определения неориентированного и ориентированного графов. 5. Перечислите метрические характеристики графа. 6. Какие операции над графами Вам известны? 7. Опишите алгоритм Краскала? 8. Дайте определения Эйлерова графа. Приведите примеры. 9. Дайте определение Гамильтонова графа. Приведите примеры. 30. Сформулируйте теорему Эйлера. 3. Как строится хроматический полином? 3. Опишите известные Вам матричные представления графов. 33. Как устроена Машина Тьюринга? 34. Как определяется любой нормальный алгоритм? 7.3 Методические рекомендации по организации СРС В качестве самостоятельной работы предполагается выполнения домашних заданий, подготовка докладов и сообщений. 7.4 Рекомендации по работе с литературой Систематическое изложение основных разделов дискретной математики приведено в учебнике Новикова Ф.А. «Дискретная математика для программистов». В данном издании описаны важнейшие алгоритмы над дискретными объектами, а также основные способы представления объектов дискретной математики с помощью стандартных структур данных. В процессе изучения курса необходимо большое внимание уделить изучению основ теории графов, поскольку в теоретико-графовых терминах формулируется большое число задач, связанных с дискретными объектами. Теория графов является, по сути, языком дискретной математики. В учебном издании Лекции по теории графов / Емеличев В.А., Мельников О.И., Сарванов В.И., Тышкевич Р.И. достаточно полно изложены теоретические основы теории графов. При этом большое внимание уделяется вопросам применения теории графов к решению прикладных задач и построению эффективных алгоритмов. При изучении курса студент должен не только приобрести знания в различных областях дискретной математики, но и овладеть техникой оперирования с дискретными объектами. Именно этому и посвящено учебное издание Грэхем Р., Кнут Д., Паташник О. «Конкретная математика Основание информатики». В помощь студентам в изучении дисциплины «Дискретная математика» имеются учебнометодическик разработки, подготовленные преподавателями кафедры математики и моделирования, включающие теоретический материал, практические задания, указания и методы решения задач по темам программы дисциплины. К ним относятся следующие издания. Шишмарев Ю.Е. Дискретная математика Конспект лекций. Ч..-Владивосток Изд-во ВГУЭС, Шишмарев Ю.Е. Дискретная математика Конспект лекций. Ч.. -е изд., испр. и доп. Солодухиным К.С. — Владивосток Изд-во ВГУЭС, Шишмарев Ю.Е. Дискретная математика Конспект лекций. Ч..-Владивосток Изд-во ВГУЭС, Емцева Е.Д., Солодухин К.С. Дискретная математика Курс лекций. Ч.3.-Владивосток Изд-во ВГУЭС, Емцева Е.Д. Дискретная математика Конспект лекций. Ч.4.-Владивосток Изд-во ВГУЭС, Емцева Е.Д., Солодухин К.С. Дискретная математика. Конспект лекций. Ч.5. — Владивосток Изд-во ВГУЭС, Шишмарев Ю.Е., Емцева Е.Д., Солодухин К.С. Дискретная математика. Сборник задач. Ч..-Владивосток Изд-во ВГУЭС, 000.

9 8. Шишмарев Ю.Е., Емцева Е.Д., Солодухин К.С. Дискретная математика. Сборник задач. Ч.. -е изд., испр. и доп. — Владивосток Изд-во ВГУЭС, Солодухин К.С. Дискретная математика. Сборник задач. Ч.3. — Владивосток Изд-во ВГУЭС, Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине (модуля) Примерный перечень вопросов к зачету. Понятие алгебраической системы, примеры алгебраических систем.. Классы алгебраических систем. 3. Функции алгебры логики. Равенство функции. Тождества для элементарных функций. 4. Совершенная дизъюнктивная нормальная форма, совершенная конъюктивная нормальная форма. 5. Полные системы. 6. Теорема Жегалкина. 7. Замкнутые классы. Двойственность, класс самодвойственных функций. 8. Теорема Поста. 9. k-значные функции. 0. Математическая логика. Аксиоматический метод.. Логика высказываний.. Логика предикатов. 3. Комбинаторные функции. Правило суммы, правило произведения. 4. Перестановки. Упорядоченные подмножества. Перестановки с повторениями. 5. Мультимножества. 6. Биномиальная теорема. Полиномиальная теорема. 7. Числа Стирлинга. Числа Белла. 8. Понятие графа. Способы задания графов. 9. Изоморфизм графов. Операции над графами. 0. Маршруты, цепи и циклы. Метрические характеристики графов. Остовное дерево.. Фундаментальная система циклов. Циклический и коциклический ранги графа.. Эйлеровы и Гамильтоновы графы. 3. Деревья. 4. Планарные, двойственные графы. Раскрашивание графов. 5. Основные алгоритмы на графах и сетях. 6. Конечные и бесконечные множества основные определения, спецификации, порождающие процедуры, описание соответствия между множествами, счетное, несчетное множества. 7. Нечеткие множества, свойства нечетких множеств. 8. Алгебра множеств свойства операций над множествами. 9. Принцип двойственности, тождественные преобразования, уравнения с множествами. 30. Круги Эйлера и диаграммы Венна, произведения множеств, покрытия и разбиения. 3. Отношения бинарные и многомерные отношения, области определения и значения, счечения, композиция отношений. 3. Общие свойства отображения и функции функциональные отношения, типы отображений и мощность множеств, образы и прообразы, композиция. 33. Позиционные системы счисления двоичная система. 34. Прямые, обратные и дополнительные коды, представление чисел с фиксированной и плавающей точкой и операции над ними, диапазон и погрешности представления. 35. Модели принятия решений при нечеткой исходной информации. 36. Понятие автомата. Описание автоматов. Законы функционирования автоматов. 37. Конечный автомат как математическая модель устройства с конечной памятью и как управляющая система.

10 38. Задачи теории автоматов задача анализа, задача синтеза, задача полноты, задача эквивалентных преобразований. 39. Способы описания конечных автоматов. Минимизация конечных автоматов. 40. Преобразование автомата Мили к эквивалентному автомату Мура. Преобразование автомата Мура к эквивалентному автомату Мили. 4. Распознающие автоматы. 4. Понятие алгоритма. Основные свойства алгоритмов, требования к алгоритмам, алгоритмически разрешимые и неразрешимые проблемы. Схемы алгоритмов установления разрешимости. 43. Схемы потоков данных и алгоритмов. 44. Машина Тьюринга. Вычисление функций и предикатов на машине Тьюринга. Универсальная машина Тьюринга. Типовые задания Задание Даны отрезки A=[-m;n], B=[-n;m), C=(m; m+n] Найдите следующие множества и изобразите на числовой прямой задания а) д) и в координатной плоскости задания ж) з) а) A B \ C б) (A B) C в) (C B)\(C B) г) A ( B C ) д) A B \ C ж)a B и B A з) А Задание Даны множество A целых чисел, кратных 3 и множество B четных чисел на множестве целых чисел U={n m ; ; m+n}. Найдите следующие множества и изобразите кругами Эйлера задания а) е) и в координатной плоскости задания ж) з) а) A B A б) B A в) B A г) B A д) B A е) B ж)a B B A Задание 3 Для заданной булевой (переключательной) функции трех переменных а) постройте таблицу истинности, найдите двоичную форму булевой функции и приведите функцию к СДНФ и СКНФ; б) найдите многочлен Жегалкина и дайте ответ на вопрос, является ли данная булева функция линейной; в) с помощью эквивалентных преобразований приведите функцию к ДНФ, КНФ; г) найдите двумя способами (с помощью карт Карно и методом Квайна) МДНФ; д) постройте соответствующий граф-схему, логический элемент и релейно-контактную схему. е) Каким классам Поста принадлежит эта функция?. F(x, y, z)= x y z x ;. F(x, y, z)= x y z x ; 3. F(x, y, z)= x y z x ; 4. F(x, y, z)= x y z x ; 5. F(x, y, z)= x y z x ; 6. F(x, y, z)= x y z x ; 7. F(x, y, z)= z x y x ; В з)

11 8. F(x, y, z)= x y z x ; 9. F(x, y, z)= z x x y ; 0. F(x, y, z)= z x x y. Задание 4 Является ли полной заданная система функций? Образует ли она базис?. J x y, x y ;. J x y, x y ; 3. J x y, x y ; 4. J x y, x y ; 5. J x y, x y ; 6. J x y, x y ; 7. J x y, x y ; 8. J x y, x y ; 9. J x y, x y ; 0. J x y, x y. Задание 5 Даны графы и. Найдите,,,. Для графа найдите матрицы смежности, инцидентности, число компонент связности, цикломатическое число и все маршруты длины, исходящие из вершины. Задайте этот граф списком дуг

12 Задание 7. Решите задачи. В ящике болт и 5 винтиков разных размеров. Нужно подобрать винтика. Сколькими вариантами вы можете это сделать?..в ящике 7 болтов и 5 винтиков разных размеров. Нужно подобрать болта и 3 винтика. Сколькими вариантами вы можете это сделать? 3. В школе олимпийского резерва обучаются лыжников и 5 конькобежцев. Сколько способов сформировать из них команду на соревнования по зимним видам спорта, в которую должны войти 3 лыжника и 4 конькобежца? 4. У 6 компьютеров и ноутбуков обнаружены признаки вирусной активности. Для того, чтобы проверить систему следует выборочно проверить компьютера и 3 ноутбука. Сколькими способами можно сделать? 5. Группу из 6 студентов должны разбить на подгруппы для работы в разных компьютерных классах. Сколько существует всех возможных вариантов формирования подгрупп, если в трех компьютерных классах соответственно 5, 4 и 7 работающих ЭВМ? 6. Из 5 красных и 7 белых гладиолусов формируют букеты. Сколькими способами можно составить букеты из 4 красных и 3 белых гладиолусов? 7. В новую компьютерную фирму для трудоустройства обратились менеджера, 7 консультантов и 0 программистов. Сколькими способами директор может сформировать трудовой коллектив, если он набирает одного менеджера, двух консультантов и трех программистов?

13 8. В роте имеется 3 офицера и 40 солдат. Сколькими способами может быть составлен наряд, включающий одного офицера и трех солдат? 9. Какое возможно максимальное число автомобильных номеров, состоящих из трех цифр и трех букв, если используемый алфавит включает 3 буквы? 0. Сколькими способами можно зажечь n светофоров, из которых k могут находиться в одном из трех состояний (красный, желтый, зеленый), а остальные n- k в одном из двух состояний (красный, зеленый)? Задание 8. Сколько двузначных чисел можно составить из нечетных цифр так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись; 3) использовались одинаковые цифры?. Сколько трехзначных номеров можно составить из нечетных цифр так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись; 3) использовались одинаковые цифры? 3. Сколько двузначных чисел можно составить из цифр, кратных трем так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись; 3) использовались одинаковые цифры? 4. Сколько трехзначных номеров можно составить из цифр,,3,4,5,6,7 так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись; 3) использовались одинаковые цифры. 5. Сколько трехзначных номеров можно составить из цифр 3,4,5,6,7, 8,9 так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись; 3) использовались одинаковые цифры? 6. Сколько двузначных чисел можно составить из цифр 3,4,5,6,7, 8 так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись; 3) использовались одинаковые цифры? 7. Сколько различных трехзначных номеров для автомашин одной серии можно составить из четных цифр так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись; 3) использовались одинаковые цифры? 8. Сколько различных трехзначных номеров для автомашин одной серии можно составить из всех цифр так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись; 3) использовались одинаковые цифры? 9. Сколько различных трехзначных номеров для автомашин одной серии можно составить из нечетных цифр так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись; 3) использовались одинаковые цифры? 0. Сколько различных четырехзначных номеров для автомашин одной серии можно составить из всех цифр так, чтобы ) использовались любые из них; ) цифры не повторялись;

14 3) использовались одинаковые цифры? Задание 9. Найдите разложение бинома по степеням ) 3ab 5 3ab 4 ) 3 x 3 x 6 3) ( 3 ) 6. 4) 5) (- ) 4 ; 6) ( 3 ) 5 ) 7) (3b ) 5 8) (+3a ) 4 9) (x y 3 ) 6 0) (-3x ) 6 4 ( ) Задание 0. Найдите множество истинности для следующих двухместных предикатов, заданных на указанном множестве своих переменных. Сравните предикаты Р (х; у) и Р (х;у)= Р (у;x), если задана высказывательная форма ) «y делится на x»; М х ={,3,6}; М y ={,3, 9,, 5}; ) «y < x»; М х ={, 3, 6, 8}; М y ={, 3, 6, 9}; 3) «x y <»; М х ={5, 6,}; М y =={3, 5, 7}; 4) «x y >»; М х ={3,6,}; М y ={, 5, 7}; 5) «x y >»; М х ={3,8}; М y ={, 5, 7}; 6) «x y», М х ={,, 3}; М y ={3, 4}; 7) «x y 0», М х ={,, 3}; М y ={; 4}; 8) «x<y+4», М х ={,3,6,8}; М y ={, 5}; 9) «x<y +4», М х ={,3,6,8}; М y ={, 5}; 0) «x y 5», М х ={,6,9}; М y ={, 0}. Задание. Заданы два нечетких множества A(x) и B(x) на универсальном множестве Е. ) Определите, будет ли одно из этих множеств A и B доминировать над другим; ) Произведите логические операции над нечеткими множествами A и B а) A, б) B, в) A B, г) A B, д) A B, е) A B, 3) Произведите следующие алгебраические операции над нечеткими множествами а) A B, б) A ˆ B, в) А, г) А 0,5, если известно, что ) A=0,4 x +0,8 x +0,9 x 3 +0 x 4 и B=0, x + x +0,7 x 3 +0,3 x 4; ) A=0,3,8x +0, x + x 3 +0,5 x 4 и B=0, x +0 x +0,6 x 3 +0,5 x 4; 3) A= x +0,5 x +0,6 x 3 +0,7 x 4 и B=0,8 x +0, x +0,4 x 3 +0 x 4; 4) A=0,6 x +0,5 x +0,4 x 3 +0 x 4 и B=0,8 x +0, x + x 3 +0,9 x 4; 5) A=0,5 x +0,3 x +0,4 x 3 +0, x 4 и B=0,7 x +0, x +0 x 3 +0,9 x 4;

15 6) A=0,5 x +0,3 x +0,6 x 3 +0,7 x 4 и B=0,4 x +0 x +0,3 x 3 +0, x 4; 7) A=0,4 x +0,3 x +0 x 3 +0,7 x 4 и B=0,8 x + x +0,7 x 3 +0, x 4; 8) A=0, x +0 x +0,5 x 3 +0,6 x 4 и B=0,8 x +0,4 x +0,7 x 3 + x 4; 9) A=0, x +0,7 x +0,3 x 3 +0,6 x 4 и B=0, x +0,4 x +0, x 3 +0,5 x 4; 0) A=0, x +0,3 x +0,8 x 3 +0 x 4 и B=0,7 x + x +0,9 x 3 +0,5 x 4. 9 Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины (модуля) а) Основная литература. Вороненко А. А., Дискретная математика. Задачи и упражнения с решениями учебнометод. пособие для студентов вузов / А. А. Вороненко, В. С. Федорова. — М. ИНФРА- М, с.. Куликов В.В. Дискретная математика учебное пособие для студентов вузов / В. В. Куликов. — М. РИОР, с. 3. Новиков Ф.А. Дискретная математика для бакалавров и магистров учебник для студентов вузов / Ф. А. Новиков. — -е изд. — СПб. Питер, с. 4. М. А. Первухин, А. А. Степанова, Дискретная математика и теория кодирования (Комбинаторика). — Владивосток Изд-во ВГУЭС, 00. http// б) Дополнительная литература. Н.Я. Виленкин, А.Н. Виленкин, П.А. Виленкин. Комбинаторика.- М. ФИМА, МЦНМО, Г.П. Гаврилов, А.А. Сапоженко. Задачи и упражнения по курсу дискретной математики.- М. Физматлит, Ю.И. Галушкин, А.Н. Марьямов, Конспект лекций по дискретной математике. С упражнениями и контрольными работами. — МАйрис-пресс, с. 4. В.А. Емеличев, О.И. Мельников, В.И. Сарванов, Р.И. Тышкевич. Лекции по теории графов. — М. Ленанд, Е Д. Емцева, К. С. Солодухин. Дискретная математика курс лекций в 5 ч. Ч Владивосток Изд-во ВГУЭС, с. 6. Е Д. Емцева, К. С. Солодухин, Дискретная математика курс лекций Ч.3. — Владивосток Изд-во ВГУЭС, с. 7. Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. СПб. Питер, Романовский И.В. Дискретный анализ СПб. Невский Диалект БВХ — Петербург, С. В. Судоплатов, Е. В. Овчинникова, Дискретная математика. Новосибирск ИНФРА- М Изд-во НГТУ, Шишмарев Ю.Е. Дискретная математика конспект лекций. Ч. — -е изд., испр. и доп. К.С. Солодухиным — Владивосток Изд-во ВГУЭС, с. Шишмарев Ю. Е. Дискретная математика конспект лекций. Ч. — Владивосток Издво ВГУЭС, с.. Ю.Е. Шишмарев, Е Д. Емцева, К. С. Солодухин, Дискретная математика сборник задач Ч.- Владивосток Изд-во ВГУЭС, с. 3. Яблонский С.В.; Под ред. В.А. Садовничего. Введение в дискретную математику. — М. Высшая школа, 00.

16 0. Перечень ресурсов информационно — телекоммуникационной сети «Интернет» а) полнотекстовые базы данных ЭБС «Юрайт» http// ЭБС «Руконт» http// Ресурс Цифровые учебные материалы http//abc.vvsu.ru/ б) интернет-ресурсы http//window.edu.ru/resource/869/44869 http// 0 Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Техническое и лабораторное обеспечение аудитория с мультимедийным оборудованием. Словарь основных терминов Высказывание предложение, которое может быть истинно или ложно. Граф — это совокупность непустого множества вершин и множества пар вершин (связей между вершинами). Комбинаторика — раздел математики, связанный с изучением количества комбинаций, подчинённых тем или иным условиям, которые можно составить из заданного конечного множества объектов. Множество — совокупность различных элементов, мыслимая как единое целое (Бертран Расселл). Отображение соответствие между множествами, при котором каждому элементу одного множества ставится в соответствие единственный элемент другого множества. Предикат функция с множеством значений {0,}, определенная на декартовом произведении множеств, или, в другой терминологии, — множество истинности такой функции.


docplayer.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *