Слайд 1Операции и алгебры
Дискретная математика
Слайд 2N-арная операция на множестве М – это функция типа
,
где n – арность операции. Операция замкнута относительно множества М по определению, т. е. операция над элементами множества М, и результат тоже элемент М.
Слайд 3Алгеброй называется множество, вместе с заданной на нем совокупностью операций
, т. е. система
.
Слайд 4М – основное (несущее) множество (носитель алгебры) алгебры А.
Тип алгебры
– вектор арностей операций.
Сигнатура – совокупность операций .
называется замкнутым относительно
n-арной операции на М, если
,
т. е. если значения на аргументе из
принадлежат .
Слайд 6Если замкнуто относительно
всех операций
, алгебры А с носителем М, то система
называется подалгеброй алгебры А
Слайд 7Примеры:
Алгебра – называется
полем действительных чисел.
Обе операции бинарные, поэтому тип этой алгебры
(2,2).
Сигнатура .
Подалгеброй этой алгебры является, например, поле рациональных чисел.
. Определим на операции:
– «сложение по модулю р»,
– «умножение по модулю р», следующим образом:
и ,
где с и d – остатки от деления на р чисел а + b и а b соответственно.
Слайд 9Примеры:
Пусть, например, р = 7, тогда
и
, ,
.
Часто обозначают: a + b = с (mod p) и a b = d (mod p).
Слайд 10Примеры:
Конечным полем характеристики р называется алгебра
если р – простое
число.
Слайд 11Пример:
Булеаном U называется множество всех подмножеств множества U (обозначается B(U)).
Булева
алгебра множеств над U или алгебра Кантора – алгебра В=(B(U),
). Ее тип (2,2,1), сигнатура ( ).
Элементами основного множества булевой алгебры являются множества (подмножества U).
Слайд 12Пример:
Для любого
– является подалгеброй В.
Слайд 13Пример:
Множество
тогда основное множество алгебры В содержит 16 элементов.
является подалгеброй
Слайд 14Свойства бинарных алгебраических операций
Операция φ называется ассоциативной, если для любых
элементов а, b, с
Слайд 15Пример:
1. Сложение и умножение чисел ассоциативны, что позволяет не ставить
скобки в выражениях
и .
2. Возведение в степень
– не ассоциативна, так как
не равно .
Слайд 16Свойства бинарных алгебраических операций
Операция φ называется коммутативной, если для любых
элементов a, b
Слайд 17Пример:
1 Сложение чисел коммутативно («от перемены мест слагаемых сумма не
меняется»):
2. Умножение чисел коммутативно («от перемены мест множителей произведение
не меняется»):
Слайд 18Пример:
3 Вычитание и деление – некоммутативные операции.
2. Умножение матриц –
некоммутативная операция, например:
Слайд 19Свойства бинарных алгебраических операций
Операция φ называется дистрибутивной слева относительно операции
ψ, если для любых a, b, с
Слайд 20Свойства бинарных алгебраических операций
Операция φ называется дистрибутивной справа относительно операции
ψ, если для любых a, b, с
Слайд 21Пример:
1 Умножение дистрибутивно относительно сложения слева и справа
Слайд 22Пример:
2 Возведение в степень дистрибутивно относительно умножения справа.
Слайд 24Пример:
3. Сложение не дистрибутивно относительно умножения