計算基礎論 数学的準備

集合
列と組
関数と関係
グラフ
文字列と言語
Boole 論理
定義,定理,証明
集合
列と組
関数と関係
グラフ
文字列と言語
Boole 論理
定義,定理,証明
集合
集合
計算基礎論
数学的準備
「もの」の集まり
{a, b, c, d}
a ∈ A,
元,要素,element,member
b∈
/B
部分集合 A ⊆ B ,真部分集合 A ⊂ B
.
普遍集合 (全体集合) U
.
宮野 英次
.
[email protected]
∅
空集合
有限集合
無限集合
2009 年
可算集合,非可算集合
濃度
和集合 A ∪ B ,積集合 A ∩ B ,補集合 A = U \ A
集合
列と組
関数と関係
グラフ
文字列と言語
Boole 論理
定義,定理,証明
集合
列と組
関数と関係
特別な集合
グラフ
文字列と言語
Boole 論理
定義,定理,証明
列と組
列,sequence
「もの」をある順序で並べたもの (2, 5, 8)
実数集合 R
非負実数集合 R+
整数集合 Z
非負整数集合 Z+
自然数集合 N
有理数集合 Q
複素数集合 C
組,tuple
対,pair (a, b)
3 個組,3-tuple (name, sex, bloodtype)
べき集合,power set
A = {0, 1},2A = {{}, {0}, {1}, {0, 1}, }
直積,Cartesian 積
A = {a, b},B = {x, y, z}
A × B = {(a, x), (a, y), (a, z), (b, x), (b, y), (b, z)}
A × B × A,Ak = A × A × · · · × A なども同様
|
{z
}
k
集合
列と組
関数と関係
グラフ
文字列と言語
Boole 論理
定義,定理,証明
集合
列と組
関数と関係
グラフ
関数と関係
Boole 論理
定義,定理,証明
関係
関数,写像,function,mapping
f (a) = b,
文字列と言語
k 項関係,k-ary relation
R : A × A × · · · × A → {TRUE, FALSE}
f :R→R
2 項関係,binary relation
定義域,domain
R : A × A → {TRUE, FALSE}
値域,range
2 項関係の性質
反射律,relaxive law
すべての x について xRx
対称律,symmetric law
すべての x と y について xRy ならば yRx
推移律,transitive law
すべての x, y, z について xRy かつ yRz ならば,xRz
反対称律,antisymmetirc law
すべての x と y について xRy かつ yRx ならば x = y
引数,argument
k 項関数,k-ary function
unary function, binary function, ...
f (x1 , x2 , · · · , xk )
=
a,
f : N × N × ··· × N → R
|
{z
}
k
述語,predicate
値域が {TRUE, FALSE} であるもの
集合
列と組
関数と関係
グラフ
文字列と言語
Boole 論理
定義,定理,証明
集合
列と組
関数と関係
グラフ
無向グラフ,有向グラフ
文字列と言語
アルファベット (alphabet),文字 (symbol)
文字 0 と 1 からなるアルファベット Σ1 = {0, 1}
アルファベット上の文字列 (string)
次数,degree
Σ2 = {a, b, c} 上の文字列 aabacccab
部分グラフ,subgraph
長さ,length: 文字数
パス,path
空列,empty string: 記号 ε
連結成分,connected component
部分文字列
木,tree
根,root
葉,leaf
Boole 論理
文字列と言語
頂点,vertex,node
辺,edge,arc
グラフ
連結
言語
文字列の集合 L1 = {apple, banana, cherry, · · · }
問題
定義,定理,証明
集合
列と組
関数と関係
グラフ
文字列と言語
Boole 論理
定義,定理,証明
集合
列と組
関数と関係
Boole 論理
グラフ
文字列と言語
論理式
Boole logic
和積標準形論理式
TRUE, FALSE
f = (x + y + z)(x + y + z)(x + y + z)
Boole 演算,Boolean operation
否定,negation, ¬x または x
積和標準形論理式
論理積,conjunction, x ∧ y
g = xyz + xyz + xyz
論理和,disjunction, x ∨ y
集合
列と組
Boole 論理
関数と関係
グラフ
文字列と言語
Boole 論理
定義,定理,証明
定義,定理,証明
定義: definition
「もの」や概念を規定する
数学的命題: mathematical statement
「もの」がある特定の性質をもつことを示す
証明: proof
命題が真であることを納得させる論理的な議論
定理: theorem
真と証明された命題
補題: lemma
重要な命題の証明を助けるための補助命題
系: corollary
定理やその証明から,真であることが容易に示せる
関連した命題
定義,定理,証明