Избранные вопросы дискретной математики — различия между версиями

Материал из Кафедра математической кибернетики
Перейти к: навигация, поиск
(Объявления)
(Лекции)
(не показаны 43 промежуточных версий 1 участника)
Строка 5: Строка 5:
 
==Объявления==
 
==Объявления==
  
'''[[Media:ivdm-exam.pdf|Вопросы к экзамену]]'''
+
<!---'''Экзамен - 8 января'''. '''Начало в 10 ч'''.
  
[[Media:ivdm-2018-k.pdf|Итоги контрольных работ]]
+
Консультация к экзамену состоится 6 января с помощью zoom; ссылка такая же, как и для лекций. Начало в 10 ч.--->
  
 
==Лекции==
 
==Лекции==
  
'''Часть 1. Конечнозначные функции'''.
+
'''Часть 1. Конечные функции'''.
  
'''[[Media:ivdm-l1-selezn.pdf|Лекция 1]]'''. Конечнозначные функции. Элементарные k-значные функции. Способы представления k-значных функций: таблицы, формулы, 1-я и 2-я формы, полиномы. Полнота. Теорема о полноте системы Поста. Функция Вебба.
+
'''[[Media:ivdm-l1-selezn.pdf|Лекция 1]]'''. Функции k-значной логики. Формулы. Тождества. Теоремы о представлении функций k-значной логики в 1-й и 2-й формах.
  
'''[[Media:ivdm-l2-selezn.pdf|Лекция 2]]'''. Алгоритм распознавания полноты в P_k. Замкнутые классы. Классы функций, сохраняющих множество и сохраняющих разбиение, их замкнутость. Теорема Кузнецова о функциональной полноте. Предполные классы.
+
'''[[Media:ivdm-l2-selezn.pdf|Лекция 2]]'''. Полиномы. Теорема о представлении функций k-значной логики полиномами по модулю k. Полнота. Теорема о полноте системы Поста. Функция Вебба.
  
'''[[Media:ivdm-l3-selezn.pdf|Лекция 3]]'''. Существенные функции. Три леммы о существенных функциях. Критерий полноты Яблонского. Критерий полноты Слупецкого. Шефферовы функции.
+
'''[[Media:ivdm-l3-selezn.pdf|Лекция 3]]'''. Выразимость и полнота в P_k, их алгоритмическая разрешимость для конечных множеств. Замкнутые классы. Классы функций, сохраняющих множество, и функций, сохраняющих разбиение, их замкнутость.
  
'''[[Media:ivdm-l4-selezn.pdf|Лекция 4]]'''. Особенности многозначных логик. Замкнутый класс, базис замкнутого класса. Теоремы Янова и Мучника о существовании в многозначных логиках замкнутых классов без базиса и замкнутых классов со счетным базисом. Классы функций, сохраняющих предикат, их замкнутость. Соответствие Галуа.
+
'''[[Media:ivdm-l4-selezn.pdf|Лекция 4]]'''. Существенные функции. Три леммы о существенных функциях. Критерий полноты Яблонского. Критерий полноты Слупецкого. Шефферовы функции.
  
Коллоквиум по теме "Конечнозначные функции".
+
'''[[Media:ivdm-l5-selezn.pdf|Лекция 5]]'''. Предполные классы. Описание предполных классов. Теорема Кузнецова о предполных классах в P_k.
  
'''Часть 2. Теория Пойа'''.
+
'''[[Media:ivdm-l6-selezn.pdf|Лекция 6]]'''. Особенности многозначных логик. Замкнутый класс, базис замкнутого класса. Теорема Янова. Теорема Мучника. Мощность множества замкнутых классов в P_k.  
  
'''[[Media:ivdm-l5-selezn.pdf|Лекция 5]]'''. Группы. Изоморфизм групп. Симметрическая группа перестановок. Подгруппы. Теорема Кэли.
+
Коллоквиум по теме "Конечные функции".
  
'''[[Media:ivdm-l6-selezn.pdf|Лекция 6]]'''. Подгруппы. Смежные классы, индекс подгруппы в группе. Теорема Лагранжа о порядке подгруппы конечной группы. Нормальные подгруппы. Фактор-группы.
+
'''Часть 2. Теория Пойа'''.
 
+
'''[[Media:ivdm-l7-selezn.pdf|Лекция 7]]'''. Действие группы на множестве. Орбита и стабилизатор элемента, теорема о порядке стабилизатора элемента. Лемма Бернсайда.
+
  
'''[[Media:ivdm-l8-selezn.pdf|Лекция 8]]'''. Раскраски. Эквивалентность раскрасок относительно группы. Теорема Пойа (частный случай).
+
'''[[Media:ivdm-l7-selezn.pdf|Лекция 7]]'''. Группы. Подгруппы. Смежные классы. Разложение группы по подгруппе. Нормальные подгруппы. Фактор-группы.
  
'''[[Media:ivdm-l9-selezn.pdf|Лекция 9]]'''. Раскраски. Эквивалентность раскрасок относительно группы. Производящие функции. Перечисляющий ряд для цветов и перечисляющий ряд для раскрасок. Теорема Пойа (общий случай).
+
'''[[Media:ivdm-l8-selezn.pdf|Лекция 8]]'''. Перестановки. Симметрическая группа перестановок. Теорема Кэли. Орбита и стабилизатор элемента. Лемма Бернсайда.
  
Коллоквиум по теме "Теория Пойа".
+
'''[[Media:ivdm-l9-selezn.pdf|Лекция 9]]'''. Раскраски. Эквивалентность раскрасок по группе. Теорема Пойа. Примеры.
  
 
'''Часть 3. Конечные поля'''.
 
'''Часть 3. Конечные поля'''.
Строка 43: Строка 41:
 
'''[[Media:ivdm-l11-selezn.pdf|Лекция 11]]'''. Построение конечных полей из p^n элементов, где p - простое число, n \ge 1. Нахождение обратного элемента в конечном поле. Мультипликативная группа конечного поля. Примитивный элемент конечного поля.
 
'''[[Media:ivdm-l11-selezn.pdf|Лекция 11]]'''. Построение конечных полей из p^n элементов, где p - простое число, n \ge 1. Нахождение обратного элемента в конечном поле. Мультипликативная группа конечного поля. Примитивный элемент конечного поля.
  
'''[[Media:ivdm-l12-selezn.pdf|Лекция 12]]'''. Число неприводимых многочленов над простым полем. Расширения полей. Существование и единственность конечного поля с p^n элементами, где p - простое число, n \ge 1.
+
<!---'''Лекция 12'''. Число неприводимых многочленов над простым полем. Расширения полей. Существование и единственность конечного поля с p^n элементами, где p - простое число, n \ge 1.--->
 
+
 
Коллоквиум по теме "Конечные поля".
 
Коллоквиум по теме "Конечные поля".
  
 
'''Литература'''
 
'''Литература'''
 +
 +
Основная:
 
   
 
   
 
# Яблонский С. В. Введение в дискретную математику. М.: Высшая школа, 2001.
 
# Яблонский С. В. Введение в дискретную математику. М.: Высшая школа, 2001.
Строка 55: Строка 54:
 
# [[Media:ivdm-sem.pdf|Задачи для семинарских занятий]] по теме "Группы. Теория Пойа".
 
# [[Media:ivdm-sem.pdf|Задачи для семинарских занятий]] по теме "Группы. Теория Пойа".
 
# [[Media:ivdm-sem3.pdf|Задачи для семинарских занятий]] по теме "Конечные поля".
 
# [[Media:ivdm-sem3.pdf|Задачи для семинарских занятий]] по теме "Конечные поля".
 +
 +
Дополнительная:
 +
 +
# Марченков С.С. Избранные главы дискретной математики. М.: МАКС Пресс, 2016. Глава 1.
 +
# Марченков С.С. Функциональные системы с операцией суперпозиции. М.: Физматлит, 2004. Глава 1.
 +
# Яблонский С.В., Гаврилов Г.П., Набебин А.А. Предполные классы в многозначных логиках. М.: МЭИ, 1997. Часть 1.
 +
# Lau D. Function Algebras on Finite Sets. Springer, 2006.
 +
# Горшков С.П., Тарасов А.В. Сложность решения систем булевых уравнений. М.: Курс, 2017.
  
 
==Семинары==
 
==Семинары==
Строка 70: Строка 77:
 
На дом: [4] Гл. III 2.13(7, 8, 9, 10), 2.16(2, 4), 2.19(5, 9, 10, 11, 12), 2.14, 2.15.
 
На дом: [4] Гл. III 2.13(7, 8, 9, 10), 2.16(2, 4), 2.19(5, 9, 10, 11, 12), 2.14, 2.15.
  
'''Занятие 3'''. Распознавание полноты систем функций. Критерий полноты. Система полиномов. Базисы.  
+
'''Занятие 3'''. Проверка полноты систем функций. Критерий полноты. Система полиномов. Базисы.  
  
 
[4] Гл. III 2.20(1, 2, 3), 2.21(1, 2, 5, 7), 2.22(1, 3, 5), 2.23(1, 3, 4), 2.25(1, 3).
 
[4] Гл. III 2.20(1, 2, 3), 2.21(1, 2, 5, 7), 2.22(1, 3, 5), 2.23(1, 3, 4), 2.25(1, 3).
Строка 108: Строка 115:
 
==О проведении экзамена==
 
==О проведении экзамена==
  
Экзамен устный. В билете два теоретических вопроса и задача. Ответ на вопросы билета без подготовки. При ответе на первый вопрос можно пользоваться любыми бумажными источниками (конспектами лекций, распечатками, книгами). При ответе на второй вопрос никакими источниками пользоваться не разрешается. Задача на одну из трех тем. В течение семестра по каждой из этих тем состоятся коллоквиумы. На каждом из них можно получить одну из трех оценок: 1 (освобождение от задачи), 0,5 или 0 (дополнительная задача). При наличии дополнительных задач по итогам коллоквиумов студент решает эти задачи до того, как возьмет билет.
+
 
  
 
[[Категория:Лекционные курсы кафедры МК]]
 
[[Категория:Лекционные курсы кафедры МК]]

Версия 22:04, 1 декабря 2021

Курс читает Селезнева Светлана Николаевна

Курс "Избранные вопросы дискретной математики" читается в 5-м семестре (36 ч лекций и 18 ч семинаров). Отчетность - экзамен.

Объявления

Лекции

Часть 1. Конечные функции.

Лекция 1. Функции k-значной логики. Формулы. Тождества. Теоремы о представлении функций k-значной логики в 1-й и 2-й формах.

Лекция 2. Полиномы. Теорема о представлении функций k-значной логики полиномами по модулю k. Полнота. Теорема о полноте системы Поста. Функция Вебба.

Лекция 3. Выразимость и полнота в P_k, их алгоритмическая разрешимость для конечных множеств. Замкнутые классы. Классы функций, сохраняющих множество, и функций, сохраняющих разбиение, их замкнутость.

Лекция 4. Существенные функции. Три леммы о существенных функциях. Критерий полноты Яблонского. Критерий полноты Слупецкого. Шефферовы функции.

Лекция 5. Предполные классы. Описание предполных классов. Теорема Кузнецова о предполных классах в P_k.

Лекция 6. Особенности многозначных логик. Замкнутый класс, базис замкнутого класса. Теорема Янова. Теорема Мучника. Мощность множества замкнутых классов в P_k.

Коллоквиум по теме "Конечные функции".

Часть 2. Теория Пойа.

Лекция 7. Группы. Подгруппы. Смежные классы. Разложение группы по подгруппе. Нормальные подгруппы. Фактор-группы.

Лекция 8. Перестановки. Симметрическая группа перестановок. Теорема Кэли. Орбита и стабилизатор элемента. Лемма Бернсайда.

Лекция 9. Раскраски. Эквивалентность раскрасок по группе. Теорема Пойа. Примеры.

Часть 3. Конечные поля.

Лекция 10. Кольца, поля. Теорема о конечном целостном кольце. Характеристика кольца. Кольцо многочленов. Деление с остатком многочленов над полем. Неприводимые многочлены над полем. Критерий неприводимости многочленов степени 2 и 3.

Лекция 11. Построение конечных полей из p^n элементов, где p - простое число, n \ge 1. Нахождение обратного элемента в конечном поле. Мультипликативная группа конечного поля. Примитивный элемент конечного поля.

Коллоквиум по теме "Конечные поля".

Литература

Основная:

  1. Яблонский С. В. Введение в дискретную математику. М.: Высшая школа, 2001.
  2. Чашкин А.В. Лекции по дискретной математике. М.: Изд-во механико-математического факультета МГУ, 2007.
  3. Лидл Р., Нидеррайтер Г. Конечные поля. Том 1. М.: Мир, 1988.
  4. Гаврилов Г.П., Сапоженко А.А. Задачи и упражнения по дискретной математике. М., Физматлит, 2004.
  5. Задачи для семинарских занятий по теме "Группы. Теория Пойа".
  6. Задачи для семинарских занятий по теме "Конечные поля".

Дополнительная:

  1. Марченков С.С. Избранные главы дискретной математики. М.: МАКС Пресс, 2016. Глава 1.
  2. Марченков С.С. Функциональные системы с операцией суперпозиции. М.: Физматлит, 2004. Глава 1.
  3. Яблонский С.В., Гаврилов Г.П., Набебин А.А. Предполные классы в многозначных логиках. М.: МЭИ, 1997. Часть 1.
  4. Lau D. Function Algebras on Finite Sets. Springer, 2006.
  5. Горшков С.П., Тарасов А.В. Сложность решения систем булевых уравнений. М.: Курс, 2017.

Семинары

Занятие 1. Тождества в k-значной логике. Представления k-значных функций в 1-й и 2-й формах и полиномами по модулю k.

[4] Гл. III 1.1(3, 6, 10, 12), 1.5, 1.11(2, 4, 8, 11), 2.7(1, 3, 6, 9), 2.12(1, 2), 2.8(1, 3).

На дом: [4] Гл. III 1.1(4, 7, 11, 13), 1.6, 1.11(5, 10), 1.12, 2.7(2, 8, 10), 2.12(3, 5), 2.8(2), 2.9, 2.11(1, 2).

Занятие 2. Функции, сохраняющие множество и сохраняющие разбиение. Сведение к заведомо полным системам.

[4] Гл. III 2.1(1 а, б, г, д), 2.2(1, 2), 2.13(1, 2, 5, 6), 2.16(1, 3), 2.19(1, 2, 3, 4).

На дом: [4] Гл. III 2.13(7, 8, 9, 10), 2.16(2, 4), 2.19(5, 9, 10, 11, 12), 2.14, 2.15.

Занятие 3. Проверка полноты систем функций. Критерий полноты. Система полиномов. Базисы.

[4] Гл. III 2.20(1, 2, 3), 2.21(1, 2, 5, 7), 2.22(1, 3, 5), 2.23(1, 3, 4), 2.25(1, 3).

На дом: [4] Гл. III 2.20(4, 5, 7), 2.21(3, 4, 6, 8), 2.22(2, 4, 6), 2.23(5, 7), 2.25(2, 4).

Занятие 4. Группы, подгруппы, теорема Кэли. Цикловой индекс группы перестановок.

[5] 2.1(1, 2), 2.2(2, 4), 2.3(1, 3, 5, 7), 2.4(2, 4), 2.5(2, 4, 6, 8), 2.6(2, 3), 2.7(1).

На дом: [5] 2.1(3, 4), 2.2(1, 3), 2.3(2, 4, 6, 8), 2.4(1, 3, 5), 2.5(1, 3, 5, 7), 2.6(1, 4), 2.7(2).

Занятие 5. Раскраски. Теорема Пойа (частный случай).

[5] 2.8(2, 3, 6), 2.12(1, 2 (1-2)), 2.13(1, 2).

На дом: [5] 2.8(1, 4, 5, 7, 8), 2.12(2 (3-4)), 2.13(3), 2.14(2, 3), 2.15(2, 3).

Занятие 6. Раскраски. Теорема Пойа (общий случай).

[5] 2.9(1-4), 2.10(2, 4), 2.11(1, 2), 2.16(1, 3), 2.17(1,3).

На дом: [5] 2.9(5-8), 2.10(1, 3), 2.11(3, 4), 2.16(2, 4), 2.17(2, 4).

Занятие 7. Построение конечных полей.

[6] 3.1(1, 3, 5, 7), 3.3(1, 3, 5, 7), 3.4(1, 3, 5, 7), 3.5(1, 3), 3.7(1, 3).

На дом: [6] 3.1(2, 4, 6, 8), 3.3(2, 4, 6, 8), 3.4(2, 4, 6, 8), 3.5(2, 4), 3.7(2, 4).

Занятие 8. Вычисления в конечных полях.

[6] 3.6(1, 3, 5, 7), 3.8(1, 3, 5, 7), 3.9(1, 3, 5, 7), 3.10(1, 3, 5, 7), 3.11(1, 3, 5, 7).

На дом: [6] 3.6(2, 4, 6, 8), 3.8(2, 4, 6, 8), 3.9(2, 4, 6, 8), 3.10(2, 4, 6, 8), 3.11(2, 4, 6, 8).

О проведении экзамена