Akademický rok 2023/2024 |
Garant: | prof. RNDr. Josef Šlapal, CSc. | |||
Garantující pracoviště: | ÚM | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
Cílem předmětu je seznámit studenty s obvyklými metodami diskrétní matematiky užívanými v nejrůznějších aplikacích v matematice i mimo ni, např. v informatice při konstrukci a popisu činnosti počítače a při přenosu informace. Absolvováním kurzu získají studenti nové poznatky z oblasti diskrétní matematiky, které jim spolu s poznatky z matematiky spojité získanými v jiných předmětech poskytnou základní vědomosti potřebné pro modelování a řešení různých, především inženýrských problémů. |
||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
V kurzu získají studenti základní znalosti o chování binárních relací, zejména ekvivalencí a uspořádání a svazů s důrazem na Booleovy algebry. Naučí se minimalizovat booleovské funkce a realizovat je logickými obvody. Dále se seznámí s nejčastejšími typy konečných automatů a s jejich vlastnostmi, s regulárními jazyky a s problémem determinismu. Nakonec pak také získají představu o základních problémech spojených s kódováním a dekódováním zpráv. |
||||
Prerekvizity: | ||||
Předpokládá se pouze středoškolská znalost teorie množin. | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Předmět Metody diskrétní matematiky seznamuje studenty se základními poznatky z teorie množin, diskrétní matematiky a aplikované algebry. Nejprve jsou studovány relace mezi množinami a na množině s důrazem na ekvivalence a upořádané množiny. Pak je pozornost věnována axiomu výběru a kardinálním a ordinálním číslům. Poté následuje výklad teorie svazů, přičemž hlavní důraz je kladen na Booleovy algebry. Následuje algebraická teorie automatů a formálních jazyků. V poslední části je probírán úvod do teorie kódování. Náplní předmětu jsou tedy témata, která tvořící teoretické základy informatiky. Vzhledem k rozvoji využití vypočetní techniky ve všech inženýrských odvětvích jsou získané vědomosti pro absolventy oboru matematické inženýrství nezbytné. |
||||
Metody vyučování: | ||||
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách formou řešení příkladů. |
||||
Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
Podmínkou pro zápočet je aktivní účast ve cvičeních a prokázání znalostí při písemných testech, které budou průběžně konány. V písemné části zkoušky je třeba prokázat schopnost řešit zadaný problém na základě získaných vědomostí, v její ústní části pan prokázat zvládnutí probrané teorie. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Cvičení jsou povinná a vyučující bude pravidelně kontrolovat účast. V případě omluvené nepřítomnosti budou studentovi zadány příklady tak, aby se mohl zameškanou látku doučit. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 2 hod. | nepovinná | ||
Cvičení | 13 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1. Relace mezi množinami a na množině 2. Tolerance, ekvivalence, předuspořádání a uspořádání 3. Uspořádané množiny 4. Axiom výběru a věty s ním ekvivalentní 5. Ordinální a kardinální čísla 6. Svazy, ireducibilita, ideály a filtry 7. Booleovy svazy a funkce, aplikace 8. Úplné svazy, uzávěrové operátory 9. Galoisova konexe, Dedekind-MacNeillovo zúplnění 10.Formální jazyky 11.Konečné automaty 12.Gramatiky 13.Samoopravné kódy |
|||
Cvičení | 1. Relace mezi množinami a na množině 2. Tolerance, ekvivalence, předuspořádání a uspořádání 3. Uspořádané množiny 4. Axiom výběru a věty s ním ekvivalentní 5. Ordinální a kardinální čísla 6. Svazy, ireducibilita, ideály a filtry 7. Booleovy svazy a funkce, aplikace 8. Úplné svazy, uzávěrové operátory 9. Galoisova konexe, Dedekind-MacNeillovo zúplnění 10.Formální jazyky 11.Konečné automaty 12.Gramatiky 13.Samoopravné kódy |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. N.L.Biggs, Discrete Mathematics, Oxford Univ. Press, 1999. | ||||
2. M.Piff, Discrete Mathematics, Cambridge Univ. Press, 1991. | ||||
3. A.D.Polimeni and H.J.Straight, Foundations of Discrete Mathematics, Brooks/Cole Publ. Comp., Pacific Grove, California, 1990. | ||||
4. D.R.Hankerson at al.: Coding Theory and Cryptography, Marcel Dekker, Inc., New York -Basel, 2000. | ||||
5. Steven Roman, Lattices and Ordered Sets, Springer, 2008. | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. F. Preparata, R. Yeh: Úvod do teórie diskrétnych matematických štruktúr, Alfa, Bratislava, 1982. | ||||
2. M. Demlová, V. Koubek: Algebraická teorie automatů, SNTL, Praha, 1990. | ||||
3. J. Kopka: Svazy a Booleovy algebry, Univerzita J.E.Purkyně v Ústí nad Labem, 1991. | ||||
4. M.Novotný, S algebrou od jazyka ke gramatice a zpět, Academia, Praha, 1988. |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
B-MAI-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 2 | Z |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile