Дискретная математика

Раздел 1

Элементы теории множеств

38 часов

Тема 1.1   Основы теории множеств

Длительность изучения темы: 6 часов

Основы теории множеств

Требования к студентам:
Знать:
основные принципы теории множеств.
Уметь:
решать задачи на подсчет количества элементов, доказывать теоретико-множественные соотношения аналитически и с помощью диаграмм Эйлера-Венна.

Общие понятия теории множеств. Язык теории множеств. Понятие «множество», элемент множества. Универсальное множество. Равные множества. Мощность множества.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Изображение множеств (круги Эйлера, диаграммы Венна).

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Графическое изображение множеств на диаграммах Эйлера-Венна; мощность множества.

Вид занятия: Практ. занятие Длительность: 2 часа Материалы: Раздаточный материал Домашнее задание: упражнения

Тема 1.2   Операции над множествами

Длительность изучения темы: 10 часов

Операции над множествами

Требования к студентам:
Знать:
виды, свойства операций над множествами.
Уметь:
выполнять операции над множествами, формулировать задачи логического характера и применять методы математической логики для их решения.

Теоретико-множественные операции и их связь с логическими операциями: объединение, пересечение, разность, дополнение множеств.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Свойство операций над множествами. Соответствия между множествами.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Отношения. Бинарные отношения и их свойства. Теория отображений.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Алгебра подстановок.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Операции над множествами.

Вид занятия: Практ. занятие Длительность: 2 часа Материалы: Раздаточный материал Домашнее задание: упражнения

Тема 1.3   Алгебра логики.

Длительность изучения темы: 12 часов

Алгебра логики.

Требования к студентам:
Знать:
основные формулы алгебры высказываний.
Уметь:
применять логические операции, формулы логики,
формализовывать высказывания , строить таблицы истинности для формул логики выполнять равносильные преобразования.,

Понятие высказывания. Простые и сложные высказывания. Логические величины, операции, выражения.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Выражение логических операций в естественном языке. Таблицы истинности и методика её построения.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Формулы логики.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Законы логики. Равносильные преобразования.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Решение задач на составление таблиц истинности; определение значения истинности высказываний; решение систем логических уравнений.

Вид занятия: Практ. занятие Длительность: 2 часа Материалы: Раздаточный материал Домашнее задание: упражнения

Формулы алгебры высказываний; упрощение формул логики.

Вид занятия: Практ. занятие Длительность: 2 часа Материалы: Раздаточный материал Домашнее задание: упражнения

Тема 1.4   Приложения алгебры высказываний

Длительность изучения темы: 2 часа

Приложения алгебры высказываний

Требования к студентам:
Знать:
формулы алгебры высказываний, методы минимизации алгебраических преобразований, применение алгебры высказываний в логико- математической практике.
Уметь:
используя законы логики, решать логические задачи различными способами.

Приложения алгебры высказываний к логико- математической практике. Прямая и обратная теоремы. Необходимые и достаточные условия.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Тема 1.5   Булевы функции

Длительность изучения темы: 8 часов

Булевы функции

Требования к студентам:
Знать:
основные понятия булевой функции.
Уметь:
приводить формулы логики к ДНФ, КНФ с помощью равносильных преобразований, минимизировать булевы функции с помощью равносильных преобразований, проверять булеву функцию
на принадлежность к основным замкнутым классам.

Понятие булевой функции. Основные замкнутые классы булевых функций. Способы задания ДНФ, КНФ.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Многочлен Жегалкина.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Основные классы функций. Полнота множества. Теорема Поста.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Приведение формул логики к ДНФ, КНФ с помощью равносильных преобразований; построение полинома Жегалкина.

Вид занятия: Практ. занятие Длительность: 2 часа Материалы: Раздаточный материал Домашнее задание: упражнения

Раздел 2

Логика предикатов

10 часов

Тема 2.1   Основные понятия, связанные с предикатами

Длительность изучения темы: 10 часов

Основные понятия, связанные с предикатами

Требования к студентам:
Знать:
основы языка и алгебру предикатов.
Уметь:
формулировать задачи логического характера и применять методы математической логики для их решения; находить область определения и истинности предиката; выполнять логические операции над предикатами; формализовывать предложения, используя предикаты и кванторы; строить отрицания к высказываниям, содержащим кванторы.

Предикат, язык логики предикатов. Основные тождества логики предикатов.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Логические операции над предикатами.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Кванторы. Виды кванторов.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Построение отрицаний к предикатам, содержащим кванторные операции.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Нахождение области истинности предикатов; операции над предикатами, равносильность предикатов; кванторные операции логики предикатов.

Вид занятия: Практ. занятие Длительность: 2 часа Материалы: Раздаточный материал Домашнее задание: упражнения

Раздел 3

Элементы теории графов

8 часов

Тема 3.1   Основы теории графов

Длительность изучения темы: 8 часов

Основы теории графов

Требования к студентам:
Требования к студентам:
Знать:
основные понятия теории графов.
Уметь:
определять основные характеристики графов и решать задачи с их применением.

Основные понятия теории графов. Виды графов: ориентированные и неориентированные графы

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Способы задания графов. Матрицы смежности и инциденций для графа.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Деревья.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

Решение задач по теории графов.

Вид занятия: Практ. занятие Длительность: 2 часа Материалы: Раздаточный материал Домашнее задание: упражнения

Раздел 4

Теория алгоритмов

3 часа

Тема 4.1   Элементы теории алгоритмов

Длительность изучения темы: 3 часа

Элементы теории алгоритмов

Требования к студентам:
Знать:
основы теории алгоритмов.
Умение:
составлять алгоритмы в виде машины Тьюринга и нормальных алгоритмов Маркова

Принцип работы машины Тьюринга.

Вид занятия: Лекция Длительность: 2 часа Материалы: Разработка Домашнее задание: упражнения

по пройденному материалу

Вид занятия: Контр. работа Длительность: 1 час Материалы: Раздаточный материал Домашнее задание: упражнения