Дискретные функции и выполнимость ограничений
Обязательный курс магистерской программы "Дискретные структуры и алгоритмы"
Лекции - 2 ч в неделю, семинары - 1 ч в неделю
Лектор — доцент Селезнева Светлана Николаевна
Программа курса
Лекция 1. Единичный n-мерный куб. Функции алгебры логики. Полином Жегалкина. Некоторые свойства полиномов Жегалкина функций алгебры логики.
Лекция 2. Поляризованные полиномиальные формы (ППФ). Длина функции в классе ППФ. Теорема Перязева о длине функций алгебры логики в классе ППФ. Теорема о длине почти всех функций в классе ППФ. Сложность системы функций в классе ППФ. Теорема о сложности систем функций алгебры логики, содержащих хотя бы две функции, в классе ППФ.
Лекция 3. Полиномиальные нормальные формы (ПНФ). Длина функции в классе ПНФ. Нижняя мощностная оценка длины функций алгебры логики в классе ПНФ. Теорема Кириченко об оценке длины функций алгебры логики в классе ПНФ через затеняющее множество куба.
Лекция 4. Покрытия матриц. Градиентное покрытие матрицы. Лемма о градиентном покрытии. Оценка затеняющего множества куба. Верхняя оценка длины функций алгебры логики в классе ПНФ.
Лекция 5. Приближения функций алгебры логики полиномами. Леммы о свойствах биномиальных коэффициентов и их сумм. Теорема о ранге полиномов, приближающих функции алгебры логики с заданной точностью.
Лекция 6. Приближения функций алгебры логики полиномами. Лемма о приближении функции алгебры логики на множестве. Теорема о длине полиномов, приближающих функции алгебры логики с заданной точностью.
Лекция 7. Задачи распознавания свойств. Задачи из классов P и NP. Полиномиальные, NP-трудные и NP-полные задачи. Линейные функции алгебры логики. Обоснование нелинейности функции. NP-полнота задачи распознавания нелинейности функции алгебры логики, заданной в виде ДНФ. Монотонные функции алгебры логики. Обоснование немонотонности функции. NP-полнота задачи распознавания немонотонности функции алгебры логики, заданной в виде ДНФ.
Лекция 8. Нижняя единица и верхний ноль функции. Лемма о нахождении всех нижних единиц функции алгебры логики по ее полиному Жегалкина. Полиномиальность задачи распознавания монотонности функции алгебры логики, заданной в виде полинома Жегалкина.
Программа семинарских занятий
Семинар 1.
