Лектор: Лепин Виктор Васильевич.
Экзаменационные вопросы по курсу "Дискретная математика"
1-й курс, 2-й семестр 1998-1999 учебного года.
Краткое описание курса.
- Множества и операции над ними.
- Размещения, перестановки, сочетания.
- Сочетания с повторениями.
- Бином Ньютона.
- Бинарные отношения.
- Основные понятия теории графов. Геометрическая реализация графов.
- Способы задания графов. Пример.
- Планарность графов. Теорема Понтрягина-Куратовского.
- Деревья (два определения). Теорема Лупанова.
- Функции алгебры логики. Основы логики.
- Элементарные булевы функции. Некоторые законы тождества.
- Понятие формулы.
- Принцип двойственности.
- Разложение булевых функций по переменным.
- Специальные виды формул. Совершенные ДНФ и КНФ.
- Полином Жегалкина.
- Понятие полноты. Примеры полных систем. Лемма о двух системах.
- Замыкание и его свойства. Замкнутые классы.
- Классы функций, сохраняющих константы.
- Класс самодвойственных функций. Лемма о несамодвойственной функции.
- Класс монотонных функций. Лемма о немонотонной функции.
- Класс линейных функций. Лемма о линейной функции.
- Лемма о нелинейной функции.
- Критерий полноты Поста.
- Следствия из критерия полноты.
- Базис. Теорема о мощности базиса.
- Задача минимизации ДНФ. Тривиальный алгоритм нахождения МДНФ.
- Импликанта, простая импликанта, сокращённая ДНФ.
- Упрощение ДНФ. Тупиковые ДНФ.
- Геометрическая модель минимизации ДНФ по совершенной ДНФ. Пример.
- Построение сокращённой ДНФ по совершенной ДНФ. Пример.
- Алгоритм построения минимальных ДНФ по сокращённой ДНФ. Пример.
- Определение схем из функциональных элементов.
- Проблема синтеза схем из функциональных элементов. Функция Шеннона. Теорема Ляпунова.
- Соединения и оценка их числа. Тривиальный алгоритм построения минимальных схем.
- Метод синтеза, основанный на моделировании ДНФ.
- Метод синтеза, основанный на компьютерной реализации множества всех конъюнкций.
- Метод каскадов. Пример.
- Синтез универсального многополюсника для P2(n).
- Понятие "алгоритм" и необходимость его уточнения. Тезис Тьюринга.
- Понятие машины Тьюринга. Основной машинный код.
- Проблема самоприменимости машин Тьюринга. Теорема.
- Классы числовых функций. Понятие вычислимой функции.
- Простейшие функции и их вычислимость.
- Операции суперпозиции, примитивной рекурсии.
- Операции примитивной рекурсии и минимизации.
- Классы рекурсивных функций. Простейшие примеры рекурсивных функций.
- Алфавитное кодирование. Префиксные и разделённые коды. Критерий Маркова.
- Теорема Крафта.
- Теорема Макмиллана.
- Оптимальное кодирование. Теорема о существовании оптимального кода.
- Свойства оптимальных префиксных кодов.
- Теорема и метод Хаффмана построения оптимальных кодов.
- Самокорректирующиеся коды Хэмминга.
Литература.
- Яблонский С. В. "Введение в Дискретную Математику". Москва, Наука, 1986.
- Нефедов, Осипова. "Курс Дискретной Математики". Москва, Издательство МАИ, 1992.
- Гаврилов Г. П., Сапоженко А. А. "Задачи и Упражнения по Курсу Дискретной Математики". Москва, Наука, 1992.
- Мощенский В. А. "Элементы Комбинаторики и Теории Конечных Графов". Минск, БГУ, 1992.