Prednáška z Algebry a diskrétnej matematiky
v akad. roku 2005 – 2006 (click
here).
Prednášajúci: prof. Ing. Vladimír Kvasnička, DrSc. (garant predmetu)
Ústav aplikovanej informatiky FIIT STU
miestnosť T005, blok C, prízemie, za Katedrou
elektrických strojov a prístrojov,
e-mail:
kvasnicka@fiit.stuba.sk, telefón
(02)60291264, (02)65422707, klapka 105.
prof. RNDr.
Jiří Pospíchal, DrSc. (garant predmetu)
Ústav aplikovanej informatiky FIIT STU
miestnosť D117
e-mail: pospichal@fiit.stuba.sk, telefón
(02)60291679, (02)65422707, klapka 117.
Ročník: bakalárske štúdium, 1. nominálny ročník, druhý (letný) semester
Rozsah: prednáška – 3 hod, seminár – 2 hod.
Prednáška: utorok 7.00-9.40 hod v posluchárni DE300.
Konzultácie
s prednášajúcim: dohodnúť vopred emailom.
doc.
RNDr. Igor Zuzčák, CSc., miestnosť: A 406,
telefón: (02)60291172, e-mail: igor.zuzcak@stuba.sk
konzultácie
dohodnúť emailom.
prof. RNDr.
Jiří Pospíchal, DrSc., miestnosť: D117, telefón
(02)60291679, e-mail: pospichal@fiit.stuba.sk,
konzultácie po 9-10.40, dohodnúť emailom
Ing.
Ján Žiak, miestnosť: D209, telefón (02)60291693,
e-mail: Jan.Ziak@fiit.stuba.sk,
konzultácie dohodnúť emailom
Mgr.
Alena Kovárová, miestnosť D203, telefón: (02)6029109,
email: kovarova@fiit.stuba.sk
konzultácie dohodnúť emailom
Cvičenia
budú v pondelok rozdelené po 1,5 krúžku podľa záväzného zoznamu.
Rozvrh
cvičení:
1 |
PON |
9:00 |
c201 |
kr. 3 |
doc. Zuzčák |
2 |
PON |
9:00 |
ab35 |
kr. 5 |
Ing. Žiak |
3 |
PON |
9:00 |
c201, ab35 |
kr. 4 |
doc. Zuzčák Ing. Žiak |
4 |
PON |
11:00 |
c201 |
kr. 1 |
doc. Zuzčák |
5 |
PON |
11:00 |
ab35 |
kr. 13 |
prof. Pospíchal |
6 |
PON |
11:00 |
c201, ab35 |
kr. 2 |
doc. Zuzčák prof. Pospíchal |
7 |
STR |
10:00 |
bc35 |
kr. 7 |
doc. Zuzčák |
8 |
STR |
13:00 |
de35 |
kr. 8 |
prof. Pospíchal |
9 |
STR |
15:00 |
c301 |
kr. 12 |
doc. Zuzčák |
10 |
ŠTV |
13:00 |
cd35 |
kr. 9 |
Mgr. Kovárová |
11 |
ŠTV |
13:00 |
de35 |
kr. 6 |
Ing. Žiak |
12 |
ŠTV |
13:00 |
de150 |
kr. 16 |
doc. Zuzčák |
13 |
ŠTV |
15:00 |
cd35 |
kr. 14 |
Mgr. Kovárová |
14 |
ŠTV |
15:00 |
de35 |
kr. 10 |
Ing. Žiak |
15 |
ŠTV |
15:00 |
de150 |
kr. 15 |
doc. Zuzčák |
Ciele predmetu:
Oboznámiť študentov v bakalárskom štúdiu so základnými matematickými štruktúrami,
ktoré sú požadované pri štúdiu informatiky. Rozvinúť
u študentov schopnosť rigorózneho matematického myslenia pri riešení
a formulovaní informatických problémov. Predpoklady na úspešné
absolvovanie skúšky z tohto predmetu sú vedomosti z prednášky
Matematická logika a základné stredoškolské vedomosti z teórie množín
a z algebry.
Anotácia predmetu:
Teória matematického dôkazu, charakteristika deduktívneho dôkazy
v axiomatickom systéme, základné typy dôkazu, zovšeobecnenie
a falzifikácia, induktívny dôkaz. Teória množín - operácie, množinová algebra, funkcie
a relácie, mohutnosť a enumerácia (counting), kombinatorika.
Matice – špeciálne matice, operácie nad maticami, inverzná matica, systém
lineárnych rovníc, Gaussova eliminačná metóda, determinanty, Cramerove
pravidlo. Algebraické štruktúry – binárna operácia a jej vlastnosti,
grupy, permutačné grupy. Boolova algebra – základné vlastnosti, Boolove
funkcie, klopné obvody, logické siete,
minimalizácia Boolovho výrazu. Teória grafov – definícia a reprezentácia
grafov, cesty a kružnice, izomorfizmus, stromy, konštruktívna enumerácia
stromov, planárne grafy, usporiadanie, prehľadávanie, najkratšia cesta,
problém obchodného cestujúceho, siete a toky.
Kľúčové
slová:
Dôkaz, matematická indukcia,
množiny, kombinatorika, matice, systém lineárnych rovníc, determinanty,
algebraické štruktúry, grupy, Boolova algebra a Boolove funkcie, logické
siete, grafy, grafové algoritmy.
Podmienky
úspešného absolvovania:
(1) Zápočet – získanie najmenej 20 bodov (zo 45
bodov) z 3 písomiek a žiadna neospravedlnená neúčasť na
cvičení.
(2) Skúška – získanie najmenej 56
bodov z celkového počtu 100 bodov (známka E) takto:
(3) max 45 bodov za tri písomky (3x15=45) v priebehu semestra
(4) max 55 bodov za písomnú skúšku.
Pokiaľ nájdete chybu, zamailujte jej popis na
adresu pospichal@fiit.stuba.sk.
Upozornenie: od 5.4.2007 nájdené chyby
budú uznávané k textom všetkých, aj
neodprednášaných prednášok a cvičení.
UPOZORNENIE:
Nové pomocné body od 14.6. od 13.00 už naďalej nebudú rozdávané.
Pokiaľ
nájdete nejakú chybu v textoch či cvičeniach a zamailujete
nám ju, potešíme sa, ale body už
za
to nedostanete, chceme, aby ste sa poriadne naučili matematiku, gramatika
je až na druhom mieste.
# |
študent |
body |
1 |
Jan Hudec |
0.5 (13.2.2007) +4 (19.2.2007) |
2 |
Peter Ertl |
1 (13.2.2007)+2 (19.2.2007)+1 (20.2.2007)+1.25 (9.3.2007) |
3 |
Michal Pajbach |
3 (18.2.2007) + 1.5 (20.2.2007)+0.5
(6.3.2007) +2.3 (9.3.2007)+1(2.4.2007) +4.0(12.4.2007) +0.4(17.4.2007)
+0.3(25.4.2007)+3.4(17?.5.2007)+1(23.5.2007) +1(10.6.2007) |
4 |
Andrej Fogelton |
0.25 (1.3.2007) + 0.5+0.5(2.3.2007)+1(5.3.2007)+0.25(8.3.2007)
+1(15.3.2007)+1.75(21.3.2007)+1(30.3.2007)+0.5 (2.4.2007)+1.75(3.4.2007)
+9.95(13.4.2007) +2.1(16.4.2007)+ +0.6(17.4.2007) +2,6(10.6.2007) |
5 |
Lukáš Ondriga |
0.5 (1.3.2007) +0.5(6.3.2007)+1(15.3.2007)+1(29.3.2007)+0.4
(7.5.2007) +3(10.6.2007) |
6 |
Samuel Stevanak |
0.5 (6.3.2007) +2.5 (16.4.2007) |
7 |
Švoňava |
1 (cvičenie 13.3.2007) |
8 |
Miroslav Siebert |
1 (21.3.2007)
+ 2 (30.3.2007)+1(2.4.2007) +0.8 (16.4.2007)+0.8(24.4.2007) |
9 |
Adam Malik |
0.5 (12.4.2007) |
10 |
David Chalupa |
2.5 (12.4.2007) 2 (24.4.2007) 2.5(26.4.2007) |
11 |
Ondrej Ivančik |
2.5 (16.4.2007)+ 1.25 (1.5.2007) +2(10.6.2007)
+0,5(10.6.2007) |
12 |
Zuzana Číková |
1.5 (25.4.2007) |
13 |
Peter Basar |
0.5 (1.5.2007)+1(10.6.2007) |
14 |
Matej Krchniak |
0.4 (7.5.2007) |
15 |
Marián Knežek |
1(10.6.2007) |
16 |
Michal Masliš |
2(10.6.2007) |
17 |
Andrej Havlas |
2(10.6.2007) |
Podrobnosti, za co boli získané body, pozri na
adm.zombie.sk
Upozornenie: Ak
máte pripomienku k textu prednášky alebo k riešeným príkladom, táto
musí byť konkrétna a podrobne
odôvodnená. Pripomienky typu „zdá sa mi“ a pod. budú
ignorované.
1. týždeň (13. 2. 2007). Metódy matematického dôkazu - deduktívny dôkaz
v axiomatickom systéme, základné pravidlá logického usudzovania, priamy
dôkaz, nepriamy dôkaz, dôkaz sporom, dôkaz pre rôzne prípady, zovšeobecnenie
v predikátovej logike, falzifikácia (kontrapríklad), matematická indukcia.
Text
k prednáške: pdf
Riešené cvičenia: pdf
Priesvitky:
pdf
2. týždeň (20. 2. 2007). Teória množín I – množina, podmnožina, operácie nad množinami,
množinová algebra, mohutnosť a enumerácia (counting), karteziánsky
súčin.
Text k prednáške: pdf
Riešené cvičenia: pdf
Priesvitky:
pdf
3. týždeň (27. 2. 2007). Teória množín II – relácia, operácie nad reláciami, relácia
rovnosti, relácia usporiadanosti, Hasseho diagram. Funkcie, zložená funkcia,
inverzná funkcia.
Text k prednáške: pdf
Riešené
cvičenia: pdf
Priesvitky: pdf
4.
týždeň (6. 3. 2007). Kombinatorika I – permutácie, faktoriály, binomické
koeficienty, permutácia a kombinácie
Text k prednáške: pdf
Riešené cvičenia: pdf
Priesvitky: pdf
1. kontrolná písomka (z prednášok 1. – 4.) Písomka bude trvať 30 minút čistého času. Bude obsahovať 5 príkladov, z ktorých je možno získať celkovo 15 bodov, zo šiesteho "prémiového príkladu" možno získať ďalšie 2 body navyše (čiže celkovo 17 bodov). Je povolené použiť ťahák rozsahu jedného listu formátu A4. Písomka sa bude písať v dvoch termínoch: 1. termín vo štvrtok 8.3.2007 od 19 do 19.30 študenti, ktorí majú cvičenie s Ing. Žiakom, Mgr. Kovárovou alebo prof. Pospíchalom poslucháreň AB 300 krúžky 5, 13 a tí študenti z kr. 4, ktorí majú cvičenie s Ing. Žiakom poslucháreň DE 300 krúžky 8, 9 a tí študenti z kr. 2, ktorí majú cvičenie s prof. Pospíchalom poslucháreň AB 150 krúžky 6 a prvá polovica kr. 10, poslucháreň BC 150 krúžky 14 a druhá polovica kr. 10. Príklady: pdf Výsledky zverejnené dňa 15.3.2007 o 22.50 hod. Výsledky: pdf 2. termín a v stredu 14.3.2007 od 19 do 19.30 študenti, ktorí majú cvičenie s Doc. Zuzčákom
poslucháreň AB300, BC300, CD300 Pred písomkou budú na dverách miestností vyvesené presné informácie o rozdelení študentov, na miestnosti AB300 bude rozpis všetkých miestností a krúžkov. Príklady: pdf (doposial nenodané doc. Zuzčákom) Výsledky: pdf (komplet) |
5.
týždeň (13. 3. 2007). Kombinatorika II – enumeračné metódy, rekurentné vzťahy,
algoritmy „rozdeľuj a panuj“, generujúce funkcie, metódy zahrnutia
a vylúčenia.
Text
k prednáške: pdf
Riešené
cvičenia: pdf
Priesvitky: pdf
6. týždeň (20. 3. 2007). Algebraické
štruktúry I – binárne operácie a ich vlastnosti, algebraické
štruktúry, grupa, podgrupa, základné vlastnosti grupy, grupové kódy.
Text k prednáške pdf
Riešené cvičenia: pdf
Priesvitky:
pdf
7. týždeň (27. 3. 2007). Algebraické štruktúry II – Boolova algebra,
definícia a základné vlastnosti, Boolove funkcie, klopné obvody, logické
siete, minimalizácia Boolových výrazov.
Text
k prednáške: pdf
Riešené
cvičenia: pdf
Priesvitky:
pdf
8. týždeň (3. 4. 2007). Maticová
algebra I – definícia matice, špeciálne matice, operácie nad maticami,
maticová algebra, hodnosť matice, inverzná matica.
Text k prednáške: pdf
Riešené
cvičenia: pdf
Priesvitky:
pdf
2. kontrolná písomka bude po Veľkej noci (z prednášok 5. – 8.) Písomka bude trvať 30 minút čistého času. Bude obsahovať 5 príkladov, z ktorých je možno získať celkovo 15 bodov, zo šiesteho "prémiového príkladu" možno získať ďalšie 2 body navyše (čiže celkovo 17 bodov). Je povolené použiť ťahák rozsahu jedného listu formátu A4. Upozornenie: Písomka môže obsahovať príklady na hodnosť matice a inverznú maticu. Písomka sa bude písať v dvoch termínoch: 1. termín utorok po Veľkej noci 10.4. 2007 od 19.00 do 19.30 študenti, ktorí majú cvičenie s Ing. Žiakom, Mgr. Kovárovou alebo prof. Pospíchalom poslucháreň AB 300 krúžky 5, 13 a tí študenti z kr. 4, ktorí majú cvičenie s Ing. Žiakom poslucháreň CD 300 krúžky 6, 10 poslucháreň DE 300 krúžky 8, 9 poslucháreň AB 150 krúžky 14 a tí študenti z kr. 2, ktorí majú cvičenie s prof. Pospíchalom Príklady: pdf Výsledky zverejnené 13.4.2007 o 11.30 hod. Výsledky: pdf 2. termín Písomka pre študentov, ktorí majú cvičenie s Doc. Zuzčákom, sa bude konať v pondelok 16.4.2007 v 19.20 v miestnosťach AB300, BC300 a DE300. Pred písomkou budú na dverách miestností vyvesené presné informácie o rozdelení študentov, na miestnosti AB300 bude rozpis všetkých miestností a krúžkov. Príklady: pdf Výsledky: pdf (komplet)
|
9.
týždeň (10. 4. 2007). Maticová algebra II – systém lineárnych rovníc, Frobeniova veta,
Gaussova eliminačná metóda. Determinanty, základné vlastnosti,
výpočet determinantu, použitie k riešeniu systému lineárnych rovníc
(Cramerove pravidlo).
Text k prednáške: pdf
Riešené
cvičenia: pdf
Priesvitky: pdf
10. týždeň (17. 4. 2007). Teória
grafov I – neorientované grafy, základné pojmy, maticová reprezentácia,
podgraf, cesty a cykly v grafe,
grafy, súvislosť grafu, Eulerova cesta, Hamiltonov cyklus.
Text k prednáške: pdf
Riešené
cvičenia: pdf
Priesvitky: farebné pdf
11. týždeň (24. 4. 2007). Teória
grafov II – cesty v ohodnotených grafoch, planárne grafy, Kuratowskeho
veta, farbenie grafov a máp, Eulerova formula, aplikácie farbenia,
minimálna dominujúca vrcholová množina, číslo vrcholovej nezávislosti.
Text k prednáške: pdf
Riešené
cvičenia: pdf
Priesvitky: farebné pdf
3. kontrolná písomka (z prednášok 9. – 11.) Písomka bude trvať 30 minút čistého času. Bude obsahovať 5 príkladov, z ktorých je možno získať celkovo 15 bodov, zo šiesteho "prémiového príkladu" možno získať ďalšie 2 body navyše (čiže celkovo 17 bodov). Je povolené použiť ťahák rozsahu jedného listu formátu A4. Písomka sa bude písať v dvoch termínoch: 1. termín (nie prvý časovo, študenti s doc. Zuzčákom budú mať písomku 3.5.2007) V pondelok 7.5. 2007 od 19.00 do 19.30 študenti, ktorí majú cvičenie s Ing. Žiakom, Mgr. Kovárovou alebo prof. Pospíchalom, miestnosti: poslucháreň AB 300 krúžky 5, 13 a tí študenti z kr. 4, ktorí majú cvičenie s Ing. Žiakom poslucháreň CD 300 krúžky 6, 10 poslucháreň DE 300 krúžky 8, 9 poslucháreň CD 150 krúžky 14 a tí študenti z kr. 2, ktorí majú cvičenie s prof. Pospíchalom Príklady: pdf 2. termín Písomka pre študentov, ktorí majú cvičenie s Doc. Zuzčákom, sa bude konať vo štvrtok 3.5.2007 od 19.20 do 19.50 Pred písomkou budú na dverách miestnosti AB300 vyvesené presné informácie o rozdelení študentov. Príklady: pdf.
Výsledky: pdf
(komplet) |
12.
týždeň (1. 5. 2007). Prednáška sa nekoná
Na
seminároch sa cvičí problematika podľa výberu pedagógov.
13.
týždeň (8. 5. 2007). Prednáška sa nekoná
Na
seminároch sa cvičí problematika podľa výberu pedagógov.
14. týždeň (14. 5. 2007) pondelok. Teória
grafov III – stromy ako modely, vlastnosti stromov, binárne
prehľadávanie, prefixové kódy, stromy algebraických výrazov, hry.
Text k prednáške: pdf
Riešené
cvičenia: pdf
Priesvitky: farebné pdf
Teória grafov IV sa nebude prednášať ani skúšať, ale za nájdené
chyby môžte dostať body navyše
Text k prednáške: pdf
Riešené cvičenia: pdf
Náhradné priebežné písomky sa
uskutočnia v DE300 v pondelok dňa 14. 5. 2007 Podmienky pre účasť na
kontrolnej písomke: Zúčastniť sa písomky môžu
študenti, ktorí majú po tretej
kontrolnej písomke sumárne menej ako 20 bodov, čo je podmienka
k udeleniu zápočtu (nutná podmienka ku skúške) alebo
(spomeňte si na tabuľku pravdivostných hodnôt disjunkcie)
nepísali danú písomku. (1) Plný počet bodov sa bude započítavať len
študentom, ktorí sa nezúčastnili danej kontrolnej písomky. (2) Celkový počet udelených bodov po opravných
písomkách u tých študentov, ktorý danú písomku už písali,
neprekročí 20 bodov. Čas vymedzený pre jednu písomku
je 45 min. Opravné písomky sa píšu v miestnosti DE300
v týchto termínoch : 1. kontrolná písomka o 19.00 hod. 2. kontrolná písomka o 19.45 hod. 3.
kontrolná písomka
o 20.30 hod. Príklady: 1,2,3. písomka pdf. Výsledky: pdf (komplet, dodané 16.5. o 11h) Opravené náhradné priebežné písomky je možno si pozrieť vo štvrtok 17.5. v 12.15-13.00 v miestnosti D117 u prof. Pospíchala. |
Skúška z Algebry a diskrétnej matematiky
1. termín: 5.6. 2007 (útorok) o 13.30 – 15.00 hod. Upozornenie: Skúšky sa môžu zúčastniť len študenti, ktorým bol
cvičiacim pedagógom udelený zápočet.
Rozdelenie krúžkov podľa posluchární
Oznam pre dozor: Pred písomkou o 13.15 sa stretneme vo vestibule pred dekanátom, kde
odznejú organizačné pokyny a
rozdajú sa písomky. Písomky sa budú odovzdávať na tom isto mieste
okamžite po skončení akcie, prosíme dozor, aby rozdelil písomky
podľa krúžkov. Príklady (pdf) Kompletné výsledky (pdf)
13.6. o 7.15 Na pravej strane je uvedené aj kto opravoval
písomku, známky sa budú zapisovat 14.6.2007 o 14.00 vo vestibule na 1.
poschodí, blok D. Pri zápise známky sa už písomka nemôžu z časových
dôvodov pozerať, pokiaľ si ich chcete pozriet, musíte predtým
navštíviť pedagóga, ktorý ju opravoval.
|
UPOZORNENIE: Nové pomocné
body od 14.6. od 13.00 už naďalej nebudú rozdávané.
Pokiaľ
nájdete nejakú chybu v textoch či cvičeniach a zamailujete
nám ju, potešíme sa, ale body už
za
to nedostanete, chceme, aby ste sa poriadne naučili matematiku, gramatika
je až na druhom mieste.
Skúška z Algebry a diskrétnej matematiky
2. termín (opravný): 25.6. 2007 (pondelok) o 10.30 –12.00 hod.
v posluchárni DE300. Zapisovať sa do indexov bude 28.6.2007 o 8.00 vo vestibule na 1.
poschodí, blok D. Príklady (pdf) Výsledky (pdf) Pri zápise známky sa už písomka nemôžu
z časových dôvodov pozerať, pokiaľ si ich chcete pozriet,
musíte príjsť 27.6.2007 od 7.00 do
9.00 do D117. |
Výsledky po 2. termíne:
Priebeh skúšky:
1. Písomka bude obsahovať 11 príkladov, každý
príklad bude hodnotený 5 bodmi, čiže maximálny počet bodov je
55. Hodnotenie sa bude vykonávať
pomocou tabuľky:
stupeň |
číselné hodnotenie |
počet
bodov |
A (výborne) |
1.0 |
<94,
Ą> |
B (veľmi dobre) |
1.5 |
<84,94) |
C (dobre) |
2.0 |
<72,84) |
D (uspokojivo) |
2.5 |
<62,72) |
E (dostatočne) |
3.0 |
<56,62) |
FX (nedostatočne) |
4.0 |
<0,56) |
pričom sa sčítajú body
z kontrolných písomiek, zo skúšky a pomocné body.
2. Doba trvania písomky je 90 min.
3. Písomka bude obsahovať okruh otázok
pokrývajúce všetkých 12 kapitol textu prednášky.
4. Teoretické otázky (základné definície
a vety) budú taktiež zahrnuté do
možných otázok.
5. Povoľuje sa vlastný oficiálny ťahák
veľkosti A4 – 1 list.
Literatúra:
[1]
R. Garnier and J. Taylor: Discrete
mathematics for New Technology. Institute of Physics Publishing, Bristol
and Philadelphia, 1999.
[2]
K. H. Rosen: Discrete
Mathematics and Its Applications. McGraw Hillm Boston, 2003.
[3]
J. Matoušek a J. Nešetřil:
Kapitoly z diskrétní matematiky. Matfyzpress,Praha,1996.
[4]
J. Galanová a P. Kaprálik:
Diskrétna matematika. STU, Bratislava, 1997.
[5]
F. P. Preparata a R. T.
Yeh: Úvod do teórie diskrétnych matematických štruktúr. Alfa a SNTL,
Bratislava a Praha, 1982.
[6]
Webovská stránka predmetu na
adrese: http://www.fiit.stuba.sk/~kvasnicka/
Knihy dostupné
na internete:
1.
R. Čada, T. Kaiser a Z.
Ryjáček: Diskrétní matematika. Katedra matematiky FAV,
Západočeská univerzita v Plzni, 2004.
(pdf)
2.
P. Olšák: Lineární algebra,
Katedra matematiky, FEL ČVUT, Praha, 2000-2002. (pdf)
3.
L. Motl a M. Zahradník: Pěstujeme
lineární algebru, MFF UK, Praha, 1994. (pdf)
4.
K. H. Rosen: Discrete
Mathematics and Its Applications. McGraw Hill, Boston, 1998. (pdf)