Вопросы по курсу Дискретная математика
Скачать 486 Kb.
|
Свойства разности и дополнения:Определение Объединением множеств А и В называется множество, обозначаемое А В, определяемое Свойства объединения множеств: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Определение Пересечением множеств А и В называется множество, обозначаемое А В, определяемое Свойства пересечения множеств: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Определение Разностью множеств А и В называется множество, обозначаемое А\В, (А-В), определяемое Свойства разности множеств: 1.Если тоА\В=А. 2.ЕслиАВ,тоА\В=. 3. А \ В = А \ (А В). Имеют место следующие равенства: A\Ø = A. Ø\A = Ø. A\I = Ø. I\A = Ā. A\A = Ø. Определение Симметрической разностью множеств А и В называют множество, обозначаемое АΔВ (А―В), определяемое AΔB ≡ (A\B) (B\A). Имеет место равенство: AΔB = (A B)\(A B) Имеют место следующие равенства: АΔВ = BΔA – коммутативность. АΔI = Ā. АΔØ = A. Способы задания множеств. Способы задания множеств. 1. Перечислением своих элементов. A={a,b,c,...}. 2. Через описание ограничительного свойства. A={x| P(x)} - A множество таких элементов x, которые обладают свойством P(x). В дальнейшем мы будем пользоваться общепринятыми обозначениями множеств: N - множество натуральных чисел, Z - множество целых чисел, Q - множество рациональных чисел, C - множество комплексных чисел, R - множество действительных чисел, - пустое множество. Универсальное множество. (?) Истинным, строгим или собственным подмножеством множества А называется такое его подмножество В, что В А и В А. Запись В А, где - знак строгого включения. По отношению к множеству А - пустое множество и само множество А называется несобственным, нестрогим или не истинным подмножествами множества А. Таким образом, мы имеем следующие свойства множеств: 1. А В А В и А В. 2. А В А В или А=В. 3. А В А В. 4. А В А В. 5. А В и В С А С. 6. А В и В С А С. 7. А В и В С А С. Первые четыре свойства следуют из введенных ранее определений. Покажем выполнение остальных свойств. Свойство 5. Докажем его методом от противного. Пусть А В и В С но А С и А С. Тогда существует такой элемент а А, но а С. Тогда, т.к. В С, то а В. Получили противоречие: а А, а В, но А В. Свойство 6. Так как А В и В С, то по свойству 3 А В и В С и по свойству 5 А С. Осталось показать, что А С. Пусть это не так и А=С . Т.е. для любого элемента а, а А а С. Так как В С, то В С и найдется элемент в,в В. , но в С. Так как А В, то в А. Отсюда элемент в присутствует в множестве С, но отсутствует в множестве А, отсюда эти множества не равны. Свойство 7. Так как В С, то по свойству 3 В С и тогда по свойству 5 А С. Осталось показать, что А С. Действительно, так как В С, то найдется элемент а, а С, но а В. Так как А В, то а А. Отсюда а С, но а А, т.е. А С. Если все рассматриваемые в ходе рассуждений множества являются подмножествами некоторого фиксированного множество J, то это множество называют универсальным ( для рассматриваемого набора множеств) множеством или универсом. Таким образом, универс - это такое множество, что любое рассматриваемое множество является его подмножеством. Рассмотрим множество А={a,b,c}. Найдем все его различные подмножества. Это: пустое множество , три одноэлементных подмножества {a}, {b}, {c}, три двухэлементных подмножества {a,b}, {a,c}, {b,c} и одно трёхэлементное множества - само множество А. Множество всех подмножеств множества А будем обозначать как P(A) или . Характеристическая функция множества. Характеристической функцией ХA множества А называется одноместная функция, равная 0 на элементах множества А и 1 за пределами А. Характеристическая функция называется частичной, если она не определена за пределами А. Множество А называется примитивно рекурсивным, если его характеристическая функция примитивно рекурсивна. Множество А называется частично рекурсивным, если его характеристическая функция частично рекурсивна. Множество А называется рекурсивно перечислимым, если существует двухместная частично рекурсивная функция ƒ(a,x) такая, что уравнение ƒ(a,x) = 0 имеет решение тогда и только тогда, когда а Î А. Задачу кластеризации удобно формулировать использую характеристическую функцию. Характеристическая функция может принимать два значения: 0 - если элемент не принадлежит кластеру, и 1 - если элемент принадлежит кластеру. Используя характеристическую функцию, опишем кластеры следующей матрицей разбиения: , где k-ая строчка матрицы указывает на принадлежность объекта к кластерам . Матрица должна обладать следующими свойствами: ; (12.4) ; (12.5) Для оценки качества разбиения используется критерий разброса, показывающий сумму расстояний от объектов до центра своего кластера. Для евклидового пространства этот критерий записывается так [1]: ; (12.6) где - к-й объект кластеризации; - i-й кластер; - центр i-го кластера. Кластеризацию объектов можно сформулировать как следующую задачу оптимизации: найти матрицу , минимизирующую значение критерия (12.6). Дискретный характер четкого разбиения приводит к трудностям нахождения оптимальной кластеризации из-за негладкости целевой функции. Булеан. Пусть А произвольное конечное n- элементное множество. Найдем мощность множества P(A), |P(А)|= , где S={0,1,...,n}. Для определения величины |Р(А)| воспользуемся формулой бинома Ньютона. , при условиях, что a=в=1. Получаем, =|P(A)|. |