Első blokk

Ítéletkalkulus 1-8

  1. Műveletek

image (->)
Implikáció: Csak akkor hamis, ha a B hamis az A igaza ellenére

image (+)
Diszjunkció: Egyik vagy mindkettő igaz

image (*)
Konjukció: Mindkét feltétel igaz

image (/)
Negáció: Tagadás, thát hamis

image (<->)
Ekvivalencia: Ha A igaz, B-nek is igaznak kell lennie VAGY A hamis, akkor B-nek is annak kell kennie (I-I/H-H)

image

image

  1. Formulák lehetnek

Ítéletváltozók

Ítéletváltozók műveletekkel (Pl. /F, F*G, F+G)

Felső kettő véges szokszori alkalmazása

  1. Igazságtáblázat

Így egyszerűbben meglehet vizsgálni a teljes formula igazságát, valamint azt, hogy (8.) tautológia-e (minden végkimenet igaz)

image

  1. Leírjuk az ABC igaz-hamis kimenetkombinációit

Haladjunk a(z első, ha több van) legbelső zárójeltől kifelé, és vizsgáljuk meg, hogy mi a kimenet

  1. /B
  1. (/B) + C
  1. B + ((/B) + C)
  1. Végül jöhet az egészé

Az igazságtáblázat részformulákból és azoknak igazságvizsgálatával készül el

  1. De Morgan-azonosságok

image

Augustus De Morgan

Ha egy logikai kifejezésben ezeket felismerjük, egyszerűsítést lehetővé válik

image

image

image

image

image

image

5-6. Formulaekvivalencia

Két vagy több formula ugyanazzal a jelentéstartalommal rendelkezik, téhát a kiértékelésük megegyezik

(6.)

  1. Ennek meghatározásához felírjuk a két formula igazságtábláját (külön vagy egy táblába
  1. Csak az a lényeg, hogy az teljes formulák kiértékelése megegyezik (ugyanazokban a sorokban jön ki igaz meg hamis (pl mindkettőnek fentről lefele I, I, N, N jön ki))

image image
Pl. fenti kettő formula ekvivalens

  1. DNF

Mivel a számítógép nem rendelkezik implikáció és ekvivalencia jelekkel, ezeket ezért kikell küszöbölni

image

A P(1) +...+ P(k) alakú és minden P(i) részformulákban az ítéletváltozók vagy negáltjaik negáltjaik legfeljebb egyszer szerepelhetnek

Teljes DNF: Minden P(i)-ben mind az n darab ítéletváltozó szerepel

(/A * B * /C) + (A * B * /C) - ez teljes

A + (A * /A)

  1. Írjuk fel az igazságtábláját
  1. Nézzük meg, hol igazak az implikációk és az ekvivalenciák
  1. Az adott sorhoz tartozó részformulát úgy kapjuk, hogy felírjuk a változókat, negáljuk, ha hamis az értéke

image

  1. Tautológia

Egy formula kiértékelésekor minden sorban igaz érték szerepel

Nem feltétlen függ össze a hosszával

Igazságtáblával könnyen ellenőrizhető

image

9-10. Predikátumkalkulus

  1. Formulák

Szimbólumok

Ítéletkalkulusbeliek és ","

image - egzisztenciális kvantor (van olyan, létezik)

image - univerzális kvantor (minden, tetszőleges, az összes)

x(1), x(2)...x(n) - indivídumváltozók, mint vizsgálandó objektumegyedek

Formalizálás

Van egy állításunk, annak alanyait és tárgyait (objektumait) kisbetűs indivídumváltozókká (pl x, y), az állítmányokat nagybetűs predikátumjelekké (pl M(x), A(x, y)) alakítjuk

A kvantor az utána álló legrövidebb részformulára vonatkozik

  1. Tagadás

Logikai ekvivalenciák:
image

Tehát "Minden"-nél "Van olyan, amelyik nem",
"Van olyan"-ból "Semelyik", vagyik "Nincs olyan"

Többféleképpen is lehet negálni

Az egész formulát

Az egyik részformulát és a megfelelő "vagy"-ot
"és"-é cseréljük és fordítva

A kvantort is, ekkor felcserélődik

Halmazok 11-13

  1. Hatványhalmaz

Egy adott halmaz összes részhalmazát tartalmazza

Mindig része az üres halmaz, az adott halmaz tagjainak lehetséges párosításai, valamint a teljes halmaz

H = {1, 2, 3} hatványhalmaza:
{ \0, {1}, {2}, {3}, {1, 2}, {1, 3}, {2, 3}, {1, 2, 3}

  1. Tehát 8 eleme van 3 elemű halmaz hatványhalmazának

4 elemű:
N = {1, 2, 3, 4}
{\0, {1}, {2}, {3}, {4}, {1, 2}, {1, 3}, {1, 4}, {2, 3}, {2, 4}, {3, 4}, {1, 2, 3, 4}} - 12 elem

  1. De Morgan azonosságok

image

image

image

image

image

  1. Számosság

Véges és végtelen megszámlálható halmazok esetén két halmaz akkor egyenlő, ha mindegyiknek ugyanannyi eleme van

Bijekció: halmaz elemeinek párba állítása

N (természetes számok) halmaza megszámlálhatóan végtelennek ((Nˇ0)),
R (valós számok) hazmazát kontinuum számosságnak nevezzük
(c)

14.

  • Z (egész számok halmaza) = N
  • Z != R

15-22. Relációk

15-17. Descartes-szorzat

Minden elemet összepárosítunk mindegyikkel

  1. Legyen A = {1, 2, 3}
    B = {x, y}
    A x B = {(1x), (1y), (2x), (2y), (3x), (3y)}
  1. Számossága az elemszámot jelenti, egyszerűen szorozzuk össze a két halmaz elemszámát

Elempárok (relációk) keletkeznek, sorrend fontos

  • egy reláció inverze definiálható az a^-1 jelöléssel, aminek következtében az elempárok helyet cserélnek - (a, b) lesz (b, a)
  1. Megfeleltetés: A x B Descartes-szorzat részhalmazait A-ból (indulási) B-be (érkezési) menő megfeleltetésnek nevezzük
  1. Az A^2 Descartes-négyzet vagy A x B Descartes szorzat esetén A részhalmazait nevezzük relációknak - görög ábécé kis betűivel jelöljük
  1. Relációszorzat

Legyen ρ és σ relációnk

Azt kell megvizsgálnunk, lehetőleg ábrázolással, hogy elindulva a ρ-ból eltudunk-e jutni a középső elemen keresztül a σ-ba.

image

  1. Reláció inverze: egyszerűen az elempárok elemei felcserélődnik: (a, b)-ból (b, a) lesz

image

Reflexív: kapcsolatba van önmagával - bármelyik a € A-ra teljesül

Szimmetrikus: Ha a reláció teljesül, akkor az inverze is

Tranzitív: Ha (a, b), (b, c) teljesül, akkor (a, c) is

Antiszimmetrikus: A reláció az inverzével nem teljesül

Dichotom: Valamelyik reláció teljesül - egy halmaz két részhalmazának nincs közös eleme

Ha nem reflexív, nem lehet dichotom

Ekvivalencia: RSzT

Részben rendezés: RAT

Teljes rendezés: RATD

  1. Osztályozás

Legyen egy A halmaz, ekkor létrejön egy C halmaz, ha...

Nem üres

Részhalmazokból áll

Egy A-beli elem pontosan egy C-beli halmaznak lehet eleme

Minden ekvivalenciareláció szétválasztja az A halmazt különálló osztályokra és minden osztály egy ekvivalenciareláció ekvivalenciagyűjtője

23-25. Leképzések

Reláció: Egy adott halmaz elemei közötti kapcsolat

Megfeleltetés: Két külömböző halmaz elemeit kapcsolja

  • egyikből a másikba megy
  • fordítva nem ugyanaz

Leképzés: Aϕ ⊆ A × B megfeleltetést A-ból B-be menő leképezésnek nevezünk, ha
bármely a ∈ A-ra létezik pontosan egy b ∈ B, amelyre (a, b) ∈ ϕ

  1. Injektív, szürjektív, bijektív

Injektív: Két külömböző bemenet nem eredményezhet egynél több azonos kimenetet
(nyíldiagramon minden A-beli elemből pontosan egy nyíl indul ki és minden B-beli elembe legfeljebb egy nyíl mutathat)
(24.)

Szürjektív: A leképzés értékkészlete megegyezik az érkezés halmazával
(nyíldiagramon minden A-beli elemből pontosan egy nyíl indul ki és minden B-beli elembe mutat nyíl)

Bijektív: injektív és szürjektív

Számosság

Végtelen elemszámú halmazok esetén használjuk a számosság megnevezést

  1. Ha létezik A→B bijektív leképzés

image

|A| = |B|, ha létezik olyan bijekció f: A→B, amely minden a € A elemhez van b € B és fordítva

26-32. Gráfok

  1. Irányítottság

Irányítattlan: Az összekötő kapcsolat mindkét oldalon fennál, mert az élek nem rendelkeznek iránnyal

Irányított: Az élek rendelkeznek iránnyal

G = (V, E) irányított vagy irányítatlan gráf, ahol az e az u és v csúcs közötti kapcsolatot jelent:
Irányított: e = (u, v) vagy uv
Irányítatlan: e = {u, v} vagy u→v

  1. Példák: kapcsolati háló, számítógépes hálózat, városok úthálózata
  1. Séta

"Végigmegyünk" a gráf csúcsain megadott sorozatban

Zárt séta, ha az indulási pont megegyezik az érkezési ponttal, külömben nyílt séta

Ha nincs ismétlődés az élsorozatban, akkor vonal (lehet zárt)

Ha nincs ismétlődés az csúcssorozatban, akkor vonal, zártság esetén kör (itt lehet ismétlődés)

G = (V, E) esetén v(0), e(1), v(1), . . . , v(k)−1, e(k), v(k) egy séta, ha v(0), v(1), ..., v(k) sorozat V-beli csúcsok egy lehetséges sorozata, valamint az e(i) € E élek végpontjai v(i-1) és v(i) minden i € {1, ..., k} esetén

  1. Szomszédság

X ⊆ V csúcshalmaz szomszédságát N(X)-el jelöljük

Valamelyik X halmazbeli csúccsal összevannak kötve éllel

Közvetlen összekötöttséget jelent

Fok(szám)

Irányítatlan esetén a csatlakozó élek száma

Irányított esetén a bemeneti és kimeneti fok(szám) összfokát, vagyis az összfokot

  1. Fák

Egy (minimálisan) összefüggő gráf, azaz bármely éle elhagyása után nem lesz összefüggő

V = E - 1

Egy maximálisan körmentes gráf, tehát nincs benne kör, de bárhova új élt hozzáadva lenne

Egy körmentes gráfot erdőnek nevezünk.

32. Összefüggőség: Két csúcs között van legalább egy út (bármelyik pontból ellehet jutni bármelyikbe)

31. G = (V, E) gráf esetén a csúcsok fok(szám)ainak összege megegyezik az élek számának kétszeresével


SUM(d(v)) = 2 * |E|
v € V

Jelölés: P(H)

Műveletek

Unió: Mindkettőnek eleme (közössek is)

Metszet: Valamelyiknek eleme

Külömbség: Nem eleme a \ bal oldalán lévőnek

Szimmetrikus differencia (háromszög): Mindkettő elemei, de nem a közösek

image

image

image

Komplementer: Minden másnak eleme - U-nak