Äärettömät sanat. Aleksi Saarela. Matematiikan ja tilastotieteen laitos ja FUNDIM-keskus, Turun yliopisto. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 1 / 28
|
|
|
- Ilona Mattila
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 Äärettömät sanat Aleksi Saarela Matematiikan ja tilastotieteen laitos ja FUNDIM-keskus, Turun yliopisto A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 1 / 28
2 1 Sanojen kombinatoriikan taustaa 2 Esimerkkejä äärettömistä sanoista 3 Sturmin sanat 4 k-abelin ekvivalenssi A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 2 / 28
3 Sanojen kombinatoriikan taustaa Historiaa Sanojen kombinatoriikka on merkkijonoja tutkiva matematiikan ala. 1906: Thue, Über unendliche zeichenreihen. 1983: Lothaire, Combinatorics on Words. 1991: Mathematics Subject Classication, luokka 68R15, Combinatorics on Words. 2014: 2297 artikkelia MathSciNetin luokassa 68R15 primary/secondary (165 uutta vuonna 2012). A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 3 / 28
4 Sanojen kombinatoriikan taustaa Sanat Aakkosto on äärellinen epätyhjä joukko merkkejä (eli kirjaimia eli symboleita). Sana on jono näitä merkkejä. Esimerkki Jos aakkosto on {a, b}, niin sanoja ovat ε, a, b, aa, ab, ba, bb, aaa, aab, aba, abb, baa, bab, bba, bbb,... missä ε on nollasta merkistä koostuva tyhjä sana. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 4 / 28
5 Sanojen kombinatoriikan taustaa Esimerkkejä aakkostoista ja sanoista Esimerkki Jos aakkosto on latinalainen kirjainaakkosto {a, b,..., y, z}, niin sanoja ovat esimerkiksi house, talo, adgjl. Jokainen epänegatiivinen kokonaisluku voidaan esittää sanana yli aakkoston {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, ja jokainen sana esittää jotakin lukua, esimerkiksi 011 esittää lukua yksitoista. Tietojenkäsittelytieteessä käytetään usein binääriaakkostoa {0, 1}. DNA-ketju voidaan esittää sanana yli aakkoston {A, C, G, T }. Sävellys voidaan esittää sanana käyttäen nuotteja ym. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 5 / 28
6 Sanojen kombinatoriikan taustaa Konkatenaatio Sanojen u = a 1... a m ja v = b 1... b n konkatenaatio on uv = a 1... a m b 1... b n. Esimerkki Sanojen kirja ja kauppa konkatenaatio on kirjakauppa. Sanojen 123 ja 456 konkatenaatio on Konkatenaatio on assosiatiivinen eli (uv)w = u(vw) kaikilla sanoilla u, v, w. Konkatenaatio ei ole kommutatiivinen eli uv vu joillakin sanoilla u, v. Esimerkiksi kirjakauppa kauppakirja. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 6 / 28
7 Sanojen kombinatoriikan taustaa Tekijät Sana y on sanan u tekijä, jos on olemassa sellaiset sanat x, z, että u = xyz. Toisin sanoen sanan tekijöitä ovat sen sisällä olevista peräkkäisistä kirjaimista koostuvat sanat. Esimerkki Sanan aamu tekijät ovat ε, a, m, u, aa, am, mu, aam, amu, aamu. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 7 / 28
8 Sanojen kombinatoriikan taustaa Esimerkki sana-algoritmista Miten löytää kahden sanan pisin yhteinen tekijä? Nämä kaksi sanaa voivat olla esimerkiksi kaksi kokonaista kirjaa, jolloin aakkostoon kuuluvat isot ja pienet kirjaimet, välilyönti, välimerkit jne. Triviaali algoritmi on hyvin hidas. Dynaamisella ohjelmoinnilla nopeampi algoritmi. Suksipuilla vielä parempi. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 8 / 28
9 Sanojen kombinatoriikan taustaa Pisin yhteinen tekijä kirjoissa Alice's Adventures in Wonderland (Lewis Carroll) ja Metamorphosis (Franz Kafka): he could think of nothing Alice's Adventures in Wonderland (Lewis Carroll) ja Through the Looking-Glass (Lewis Carroll): in one hand and a piece of bread-and-butter in the other. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 9 / 28
10 Esimerkkejä äärettömistä sanoista 1 Sanojen kombinatoriikan taustaa 2 Esimerkkejä äärettömistä sanoista 3 Sturmin sanat 4 k-abelin ekvivalenssi A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 10 / 28
11 Esimerkkejä äärettömistä sanoista Lopulta periodiset sanat Jos u ja v ovat äärellisiä sanoja, niin sanaa uvvvvvvvv... sanotaan lopulta periodiseksi. Esimerkki Sana abcababababababababab... on lopulta periodinen (tässä siis u = abc ja v = ab). Ääretön sana, joka ei ole lopulta periodinen, on aperiodinen. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 11 / 28
12 Esimerkkejä äärettömistä sanoista Fibonaccin luvut f 1 = 1, f 2 = 2, f n+2 = f n+1 + f n f 1 = 1 f 2 = 2 f 3 = 3 f 4 = 5 f 5 = 8 f 6 = 13 f 7 = 21 f 8 = 34 A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 12 / 28
13 Esimerkkejä äärettömistä sanoista Fibonaccin sana F 1 = 0, F 2 = 01, F n+2 = F n+1 F n F 1 = 0 F 2 = 01 F 3 = 010 F 4 = F 5 = F 6 = F 7 = F 8 = Raja-arvona saadaan ääretön Fibonaccin sana. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 13 / 28
14 Esimerkkejä äärettömistä sanoista Thuen-Morsen sana T 1 = a, U 1 = b, T n+1 = T n U n, U n+1 = U n T n T 1 = a, U 1 = b T 2 = ab, U 2 = ba T 3 = abba, U 3 = baab T 4 = abbabaab, U 4 = baababba T 5 = abbabaabbaababba, U 5 = baababbaabbabaab T n -sanojen raja-arvona saadaan ääretön Thuen-Morsen sana. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 14 / 28
15 Esimerkkejä äärettömistä sanoista Joukkueiden muodostaminen Joukko pelaajia pitää jakaa kahteen joukkueeseen. Kaksi kapteenia a ja b valitsevat pelaajia omiin joukkueisiinsa. Mikä olisi tasapuolinen tapa jakaa valintavuorot? Tavallinen vuorottelu abababababababab... suosii kapteenia a. Vuorotteleva vuorottelu abbaabbaabba... on parempi, mutta suosii yleensä edelleen kapteenia a. Optimaalinen järjestys riippuu tilanteesta, mutta keskimäärin Thuen-Morsen sana antaa parhaan järjestyksen: abbabaabbaababba.... A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 15 / 28
16 Sturmin sanat 1 Sanojen kombinatoriikan taustaa 2 Esimerkkejä äärettömistä sanoista 3 Sturmin sanat 4 k-abelin ekvivalenssi A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 16 / 28
17 Sturmin sanat Tasapaino Sana yli aakkoston {0, 1} on tasapainoinen, jos kaikissa sen kahdessa samanpituisessa tekijässä ykkösten lukumäärä poikkeaa korkeintaan yhdellä. Ääretön sana on Sturmin sana, jos se on tasapainoinen ja aperiodinen. Esimerkki Fibonaccin sana on Sturmin sana. Sen tekijät ovat: pituus 1: 0, 1 (0 tai 1 ykköstä) pituus 2: 00, 01, 10 (0 tai 1 ykköstä) pituus 3: 001, 010, 100, 101 (1 tai 2 ykköstä) pituus 4: 0010, 0100, 0101, 1010, 1001 (1 tai 2 ykköstä)... A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 17 / 28
18 Sturmin sanat Suora Suora jatkuu äärettömän pitkälle molempiin suuntiin. Puolisuoralla on alkupiste, ja se jatkuu äärettömän pitkälle yhteen suuntaan. Jana on äärellinen, sillä on alku- ja loppupiste. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 18 / 28
19 Sturmin sanat Digitaalinen suora/puolisuora/jana A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 19 / 28
20 Sturmin sanat Mekaaniset sanat Digitaalista puolisuoraa kuvaava sana on ääretön mekaaninen sana. Digitaalista janaa kuvaava sana on äärellinen mekaaninen sana. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 20 / 28
21 Sturmin sanat Digitaalinen jana? Miten selvittää, kuvaako tämä digitaalista janaa? A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 21 / 28
22 Sturmin sanat Sturmin sanat ja mekaaniset sanat Lause Aperiodinen sana on mekaaninen jos ja vain jos se on Sturmin sana. Lause Äärellinen sana on mekaaninen jos ja vain jos se on tasapainoinen. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 22 / 28
23 Sturmin sanat Digitaalinen jana? ei ole tasapainoinen, koska sillä on tekijät ja Tämä ei siis ole digitaalinen jana. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 23 / 28
24 k-abelin ekvivalenssi 1 Sanojen kombinatoriikan taustaa 2 Esimerkkejä äärettömistä sanoista 3 Sturmin sanat 4 k-abelin ekvivalenssi A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 24 / 28
25 k-abelin ekvivalenssi Abelin ekvivalenssi Sanat u ja v ovat abelin ekvivalentteja, jos jokainen kirjain esiintyy sanassa u yhtä usein kuin sanassa v (eli jos u ja v ovat anagrammeja). Esimerkki 'nuorten akatemiaklubi' ja 'akrobaatti kuuleminen' ovat abelin ekvivalentteja. Lause Aperiodinen sana on Sturmin sana jos ja vain jos sen n-pituiset tekijät jakautuvat kahteen abelin ekvivalenssiluokkaan kaikilla n 1. A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 25 / 28
26 k-abelin ekvivalenssi 2-abelin ekvivalenssi Sanat u ja v ovat 2-abelin ekvivalentteja, jos jokainen kirjain ja jokainen kaksikirjaiminen sana esiintyy sanassa u yhtä usein kuin sanassa v. Esimerkki 2-abelin ekvivalentteja sanapareja: arava avara gneissigraniitti graniittigneissi harata hatara kauppakirja kirjakauppa jäätävä jäävätä koverankupera kuperankovera maata mataa laattalattia lattialaatta siirrin sirriin lattialauta lautalattia sivukulu sivuluku salaattisikuri sikurisalaatti vaaka vakaa taitotieto tietotaito A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 26 / 28
27 k-abelin ekvivalenssi 2-abelin ekvivalenssi ja Sturmin sanat Lause Aperiodinen sana on Sturmin sana jos ja vain jos sen n-pituiset tekijät jakautuvat neljään 2-abelin ekvivalenssiluokkaan kaikilla n 3. Esimerkki Fibonaccin sanan kuuden pituiset tekijät ovat: , , , A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 27 / 28
28 k-abelin ekvivalenssi Kiitos! A. Saarela (TY) Äärettömät sanat 28 / 28
8. Kieliopit ja kielet
8. Kieliopit ja kielet Suomen kielen sanoja voidaan yhdistellä monella eri tavalla. Kielioppi määrää sen, milloin sanojen yhdistely antaa oikein muodostetun lauseen. "Mies räpyttää siipiään" on kieliopillisesti
Luonnolliset vs. muodolliset kielet
Luonnolliset vs. muodolliset kielet Luonnollisia kieliä ovat esim. 1. englanti, 2. suomi, 3. ranska. Muodollisia kieliä ovat esim. 1. lauselogiikan kieli (ilmaisut p, p q jne.), 2. C++, FORTRAN, 3. bittijonokokoelma
Automaatit. Muodolliset kielet
Automaatit Automaatit ovat teoreettisia koneita, jotka käsittelevät muodollisia sanoja. Automaatti lukee muodollisen sanan kirjain kerrallaan, vasemmalta oikealle, ja joko hyväksyy tai hylkää sanan. Täten
Lukumäärän laskeminen 1/7 Sisältö ESITIEDOT:
Lukumäärän laskeminen 1/7 Sisältö Samapituisten merkkijonojen lukumäärä I Olkoon tehtävänä muodostaa annetuista merkeistä (olioista, alkioista) a 1,a 2,a 3,..., a n jonoja, joissa on p kappaletta merkkejä.
Onko kuvaukset injektioita? Ovatko ne surjektioita? Bijektioita?
Matematiikkaa kaikille, kesä 2017 Avoin yliopisto Luentojen 2,4 ja 6 tehtäviä Päivittyy kurssin aikana 1. Olkoon A = {0, 1, 2}, B = {1, 2, 3} ja C = {2, 3, 4}. Luettele joukkojen A B, A B, A B ja (A B)
Algoritmit 2. Demot Timo Männikkö
Algoritmit 2 Demot 4 24.-25.4.2019 Timo Männikkö Tehtävä 1 (a) int laske(n) { if (n
Hahmon etsiminen syotteesta (johdatteleva esimerkki)
Hahmon etsiminen syotteesta (johdatteleva esimerkki) Unix-komennolla grep hahmo [ tiedosto ] voidaan etsia hahmon esiintymia tiedostosta (tai syotevirrasta): $ grep Kisaveikot SM-tulokset.txt $ ps aux
Output. Input Automaton
16 Aakkostot, merkkijonot ja kielet Automaattiteoria diskreetin signaalinkäsittelyn perusmallit ja -menetelmät ( diskreettien I/O-kuvausten yleinen teoria) 1011 Input Automaton Output Automaatin käsite
Säännöllisten kielten sulkeumaominaisuudet
Säännöllisten kielten sulkeumaominaisuudet Osoitamme nyt, että säännöllisten kielten joukko on suljettu yhdisteen, konkatenaation ja tähtioperaation suhteen. Toisin sanoen jos A ja B ovat säännöllisiä,
Tietojenkäsittelyteorian alkeet, osa 2
TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy 2016 Antti-Juhani Kaijanaho TIETOTEKNIIKAN LAITOS 12. syyskuuta 2016 Sisällys vs Ovat eri asioita! Älä sekoita niitä. Funktiot Funktio f luokasta A luokkaan B, merkitään
3. Kirjoita seuraavat joukot luettelemalla niiden alkiot, jos mahdollista. Onko jokin joukoista tyhjä joukko?
HY / Avoin yliopisto Johdatus yliopistomatematiikkaan, kesä 2015 Harjoitus 1 Ratkaisuehdotuksia Tehtäväsarja I Seuraavat tehtävät liittyvät luentokalvoihin 1 14. Erityisesti esimerkistä 4 ja esimerkin
Jarkko Peltomäki. Aliryhmän sentralisaattori ja normalisaattori
Jarkko Peltomäki Aliryhmän sentralisaattori ja normalisaattori Matematiikan aine Turun yliopisto Syyskuu 2009 Sisältö 1 Johdanto 2 2 Määritelmiä ja perusominaisuuksia 3 2.1 Aliryhmän sentralisaattori ja
Ratkeavuus ja efektiivinen numeroituvuus
Luku 6 Ratkeavuus ja efektiivinen numeroituvuus Proseduurit Olkoon A aakkosto. Proseduuri aakkoston A sanoille on mikä hyvänsä prosessi (algoritmi) P, jolle annetaan syötteeksi sana w A, ja joka etenee
Äärellisten mallien teoria
Äärellisten mallien teoria Harjoituksen 5 ratkaisut (Hannu Niemistö) Tehtävä 1 OlkootGjaG neljän solmun verkkoja Määritä, milloing = 2 G eli verkot ovat osittaisesti isomorfisia kahden muuttujan suhteen
Rajoittamattomat kieliopit
Rajoittamattomat kieliopit Ohjelmoinnin ja laskennan perusmalleista muistetaan, että kieli voidaan kuvata (esim.) kieliopilla joka tuottaa sen, tai automaatilla joka tunnistaa sen. säännölliset lausekkeet
811120P Diskreetit rakenteet
811120P Diskreetit rakenteet 2018-2019 7. Kombinatoriikka 7.1 Johdanto Kombinatoriikka tutkii seuraavan kaltaisia kysymyksiä: Kuinka monella tavalla jokin toiminto voidaan suorittaa? Kuinka monta tietynlaista
MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet
MS-A040 Diskreetin matematiikan perusteet Osa : Relaatiot ja funktiot Riikka Kangaslampi 017 Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Relaatiot Relaatio Määritelmä 1 Relaatio joukosta A
8. Kieliopit ja kielet 1 / 22
8. Kieliopit ja kielet 1 / 22 Luonnollinen kieli Suomen kielen sanoja voidaan yhdistellä monella eri tavalla. Kielioppi määrää sen, milloin sanojen yhdistely antaa oikein muodostetun lauseen. "Mies räpyttää
Tehtävä 2: Loppuosataulukko
Tehtävä 2: Loppuosataulukko Tutustu tarkoin seuraavaan tekstiin ja vastaa sitä hyväksi käyttäen tehtävän loppuosassa esitettyihin viiteen kysymykseen. Annetun merkkijonon (ns. hahmo) esiintymän haku pidemmästä
Muodolliset kieliopit
Muodolliset kieliopit Luonnollisen kielen lauseenmuodostuksessa esiintyy luonnollisia säännönmukaisuuksia. Esimerkiksi, on jokseenkin mielekästä väittää, että luonnollisen kielen lauseet koostuvat nk.
Automaattiteoria diskreetin signaalinkäsittelyn perusmallit ja -menetelmät ( diskreettien I/O-kuvausten yleinen teoria)
1.6 Aakkostot, merkkijonot ja kielet Automaattiteoria diskreetin signaalinkäsittelyn perusmallit ja -menetelmät ( diskreettien I/O-kuvausten yleinen teoria) 1011 Input Automaton Output Automaatin käsite
Rekursio. Funktio f : N R määritellään yleensä antamalla lauseke funktion arvolle f (n). Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on
Rekursio Funktio f : N R määritellään yleensä antamalla lauseke funktion arvolle f (n). Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on käyttää rekursiota: Rekursio Funktio f : N R määritellään yleensä
Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on
Rekursio Funktio f : N R määritellään yleensä antamalla lauseke funktion arvolle f (n). Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on käyttää rekursiota: 1 (Alkuarvot) Ilmoitetaan funktion arvot
Äärellisten automaattien ja säännöllisten kielten ekvivalenssi
Äärellisten automaattien ja säännöllisten kielten ekvivalenssi Osoitamme seuraavan keskeisen tuloksen: Lause 1.8: [Sipser Thm. 1.54] Kieli on säännöllinen, jos ja vain jos jokin säännöllinen lauseke esittää
9.5. Turingin kone. Turingin koneen ohjeet. Turingin kone on järjestetty seitsikko
9.5. Turingin kone Turingin kone on järjestetty seitsikko TM = (S, I, Γ, O, B, s 0, H), missä S on tilojen joukko, I on syöttöaakkosto, Γ on nauha-aakkosto, I Γ, O on äärellinen ohjeiden joukko, O S Γ
Äärellisten automaattien ja säännöllisten lausekkeiden minimointi
Äärellisten automaattien ja säännöllisten lausekkeiden minimointi Timi Suominen, Riia Ohtamaa ja Pessi Moilanen Helsinki..01 HELSINGIN YLIOPISTO Tietojenkäsittelytieteen laitos Äärellisten automaattien
Algebran perusteet. 44 ϕ(105) = (105). Näin ollen
Algebran perusteet Harjoitus 4, ratkaisut kevät 2016 1 a) Koska 105 = 5 21 = 3 5 7 ja 44 = 2 2 11, niin syt(44, 105) = 1 Lisäksi ϕ(105) = ϕ(3 5 7) = (3 1)(5 1)(7 1) = 2 4 6 = 48, joten Eulerin teoreeman
Syötteen ensimmäisellä rivillä on kokonaisluku n, testien määrä (1 n 10). Tämän jälkeen jokaisella seuraavalla rivillä on kokonaisluku x (0 x 1000).
A Summat Tehtäväsi on selvittää, monellako tavalla luvun n voi esittää summana a 2 + b 2 + c 2 + d 2. Kaikki luvut ovat ei-negatiivisia kokonaislukuja. Esimerkiksi jos n = 21, yksi tapa muodostaa summa
3 Skalaari ja vektori
3 Skalaari ja vektori Määritelmä 3.1 Skalaari on suure, jolla on vain suuruus, jota mitataan jossakin mittayksikössä. Skalaaria merkitään reaaliluvulla. Esimerkki 3.2 Paino, pituus, etäisyys, pinta-ala,
Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 6 (8 sivua) OT. 1. a) Määritä seuraavat summat:
Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 6 (8 sivua) 21.2.-25.2.2011 OT 1. a) Määritä seuraavat summat: [2] 4 + [3] 4, [2] 5 + [3] 5, [2] 6 + [2] 6 + [2] 6, 7 [3]
Merkkijono on palindromi, jos se säilyy samana, vaikka sen kääntää väärinpäin.
A Palindromi Sinulle annetaan merkkijono, ja tehtäväsi on poistaa siitä tarkalleen yksi merkki, minkä jälkeen merkkijonon tulisi olla palindromi. Onko tehtäväsi mahdollinen? Merkkijono on palindromi, jos
Laskennan teoria (kevät 2006) Harjoitus 3, ratkaisuja
581336 Laskennan teoria (kevät 2006) Harjoitus 3, ratkaisuja 1. S! axc X! axc X! by c Y! by c Y! " 2. (a) Tehtävänä on konstruoida rajoittamaton kielioppi, joka tuottaa kielen f0 n 1 n jn 1g. Vaihe1: alkutilanteen
Pinoautomaatit. Pois kontekstittomuudesta
TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy 2015 Antti-Juhani Kaijanaho TIETOTEKNIIKAN LAITOS 3. joulukuuta 2015 Sisällys Pinoautomaatti NFA:n yleistys automaatilla on käytössään LIFO-muisti 1 eli pino Pino
Tarkastelemme ensin konkreettista esimerkkiä ja johdamme sitten yleisen säännön, joilla voidaan tietyissä tapauksissa todeta kielen ei-säännöllisyys.
Ei-säännöllisiä kieliä [Sipser luku 1.4] Osoitamme, että joitain kieliä ei voi tunnistaa äärellisellä automaatilla. Tulos ei sinänsä ole erityisen yllättävä, koska äärellinen automaatti on äärimmäisen
Hyvän salasanan tunnusmerkit Hyökkääjästä salasanan pitää näyttää satunnaiselta merkkijonolta. Hyvän salasanan luominen: Luo mahdollisimman pitkä
Hyvä Salis Hyvän salasanan tunnusmerkit Hyökkääjästä salasanan pitää näyttää satunnaiselta merkkijonolta. Hyvän salasanan luominen: Luo mahdollisimman pitkä salasana. Jokainen salasanaan lisäämäsi kirjain
Johdatus matemaattiseen päättelyyn
Johdatus matemaattiseen päättelyyn Maarit Järvenpää Oulun yliopisto Matemaattisten tieteiden laitos Syyslukukausi 2015 1 Merkintöjä 2 Todistamisesta 2 3 Joukko-oppia Tässä luvussa tarkastellaan joukko-opin
811120P Diskreetit rakenteet
811120P Diskreetit rakenteet 2016-2017 4. Joukot, relaatiot ja funktiot Osa 2: Relaatiot 4.2 Relaatiot Relaatioilla mallinnetaan joukkojen alkioiden välisiä suhteita Joukkojen S ja T välinen binaarirelaatio
0. 10. 017 a b c d 1. + +. + +. + + 4. + + + 5. + 6. + P1. Lehtipuiden lukumäärä olkoon aluksi n, jolloin havupuiden määrä on 1,4n. Hakkuiden jälkeen lehtipuiden määrä putoaa lukuun n 0,1n = 0,88n ja havupuiden
Matikkapaja keskiviikkoisin klo Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/81
Matikkapaja keskiviikkoisin klo 14-16 Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/81 Lineaarialgebra (muut ko) p. 2/81 Operaatiot Vektoreille u = (u 1,u 2 ) ja v = (v 1,v 2 ) Yhteenlasku: u+v = (u 1 +v 1,u 2 +v 2 )
Insinöörimatematiikka D
Insinöörimatematiikka D M. Hirvensalo mikhirve@utu.fi V. Junnila viljun@utu.fi A. Lepistö alepisto@utu.fi Matematiikan ja tilastotieteen laitos Turun yliopisto 2016 M. Hirvensalo V. Junnila A. Lepistö
Kertausta 1. kurssikokeeseen
Kertausta. kurssikokeeseen. kurssikoe on to 22.0. klo 9 2 salissa A (tai CK2). Koealueena johdanto ja säännölliset kielet luentokalvot 3 ja nämä kertauskalvot harjoitukset 6 Sipser, luvut 0 ja Edellisvuosien.
Konsensusongelma hajautetuissa järjestelmissä. Niko Välimäki Hajautetut algoritmit -seminaari
Konsensusongelma hajautetuissa järjestelmissä Niko Välimäki 30.11.2007 Hajautetut algoritmit -seminaari Konsensusongelma Päätöksen muodostaminen hajautetussa järjestelmässä Prosessien välinen viestintä
missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen!
Matematiikan johdantokurssi Kertausharjoitustehtävien ratkaisuja/vastauksia/vihjeitä. Osoita todeksi logiikan lauseille seuraava: P Q (P Q). Ratkaisuohje. Väite tarkoittaa, että johdetut lauseet P Q ja
M =(K, Σ, Γ,, s, F ) Σ ={a, b} Γ ={c, d} = {( (s, a, e), (s, cd) ), ( (s, e, e), (f, e) ), (f, e, d), (f, e)
Tik-79.148 Kevät 2001 Tietojenkäsittelyteorian perusteet Laskuharjoitus 7 Demonstraatiotehtävien ratkaisut 1. Pinoautomaatti M = K Σ Γ s F missä K Σ s ja F on määritelty samalla tavalla kuin tilakoneellekin.
2 Sanoja järjestävän funktion ohjelmoiminen
1 Tämän dokumentin tarkoitus Tämä dokumentti ei kuulu millään tavoin tenttialueeseen, enkä ota vastuuta sen lukemisen aiheuttamista vahingoista. Tässä dokumentissa esitetään esimerkin kautta, miten matematiikan
Laskennan mallit (syksy 2010) Harjoitus 8, ratkaisuja
582206 Laskennan mallit (syksy 2010) Harjoitus 8, ratkaisuja 1. Tarkastellaan yhteydetöntä kielioppia S SAB ε A aa a B bb ε Esitä merkkijonolle aa kaksi erilaista jäsennyspuuta ja kummallekin siitä vastaava
Liite 2. Ryhmien ja kuntien perusteet
Liite 2. Ryhmien ja kuntien perusteet 1. Ryhmät 1.1 Johdanto Erilaisissa matematiikan probleemoissa törmätään usein muotoa a + x = b tai a x = b oleviin yhtälöihin, joissa tuntematon muuttuja on x. Lukujoukkoja
Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 2 / vko 9
Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 2 / vko 9 Tuntitehtävät 9-10 lasketaan alkuviikon harjoituksissa ja tuntitehtävät 13-14 loppuviikon harjoituksissa. Kotitehtävät 11-12 tarkastetaan loppuviikon
815338A Ohjelmointikielten periaatteet Harjoitus 2 vastaukset
815338A Ohjelmointikielten periaatteet 2015-2016. Harjoitus 2 vastaukset Harjoituksen aiheena on BNF-merkinnän käyttö ja yhteys rekursiivisesti etenevään jäsentäjään. Tehtävä 1. Mitkä ilmaukset seuraava
Lukuspiraali. Syöte. Tuloste. Esimerkki 1. Esimerkki 2. Esimerkki 3. Tarkastellaan seuraavanlaisia lukuspiraaleita:
A Lukuspiraali Tarkastellaan seuraavanlaisia lukuspiraaleita: 7 8 9 10 6 1 2 11 5 4 3 12 16 15 14 13 21 22 23 24 25 20 7 8 9 10 19 6 1 2 11 18 5 4 3 12 17 16 15 14 13 Spiraalin keskellä on luku 1, josta
KUUSI LUONNEHDINTAA STURMIN SANOILLE
KUUSI LUONNEHDINTAA STURMIN SANOILLE Jarkko Peltomäki Pro gradu -tutkielma Marraskuu 2011 MATEMATIIKAN LAITOS TURUN YLIOPISTO Sisältö 1 Johdanto 1 2 Peruskäsitteitä 3 2.1 Sanat...............................
811120P Diskreetit rakenteet
811120P Diskreetit rakenteet 2016-2017 4. Joukot, relaatiot ja funktiot Osa 1: Joukot 4.1 Joukot Matemaattisesti joukko on mikä tahansa hyvin määritelty kokoelma objekteja, joita kutsutaan joukon alkioiksi
9. Matemaattisista koneista.
9. Matemaattisista koneista. Monia tietojenkäsittelytehtäviä, digitaalisia komponetteja, ohjelmia jne. voidaan mallintaa äärellistilaisella matemaattisella koneella. Matemaattinen kone on myös tietojenkäsittelijän
Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 2 syksy 2008 Eemeli Blåsten. Ratkaisuehdotelma
Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 2 syksy 2008 Eemeli Blåsten Ratkaisuehdotelma Tehtävä 1 1. Etsi lukujen 4655 ja 12075 suurin yhteinen tekijä ja lausu se kyseisten lukujen lineaarikombinaationa ilman laskimen
Tehtävä 2: Säännölliset lausekkeet
Tehtävä 2: Säännölliset lausekkeet Kun tietokoneohjelmalla luetaan käyttäjän syötettä, olisi syöte aina syytä tarkistaa. Syötteessä voi olla vääriä merkkejä tai merkkejä väärillä paikoilla (syntaktinen
811120P Diskreetit rakenteet
811120P Diskreetit rakenteet 2016-2017 6. Alkeislukuteoria 6.1 Jaollisuus Käsitellään kokonaislukujen perusominaisuuksia: erityisesti jaollisuutta Käytettävät lukujoukot: Luonnolliset luvut IN = {0,1,2,3,...
Esko Turunen Luku 3. Ryhmät
3. Ryhmät Monoidia rikkaampi algebrallinen struktuuri on ryhmä: Määritelmä (3.1) Olkoon joukon G laskutoimitus. Joukko G varustettuna tällä laskutoimituksella on ryhmä, jos laskutoimitus on assosiatiivinen,
Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 3 (9 sivua) OT
Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 3 (9 sivua) 31.1.-4.2.2011 OT 1. Määritellään kokonaisluvuille laskutoimitus n m = n + m + 5. Osoita, että (Z, ) on ryhmä.
uv n, v 1, ja uv i w A kaikilla
2.8 Säännöllisten kielten rajoituksista Kardinaliteettisyistä on oltava olemassa (paljon) ei-säännöllisiä kieliä: kieliä on ylinumeroituva määrä, säännöllisiä lausekkeita vain numeroituvasti. Voidaanko
Diofantoksen yhtälön ratkaisut
Diofantoksen yhtälön ratkaisut Matias Mäkelä Matemaattisten tieteiden tutkinto-ohjelma Oulun yliopisto Kevät 2017 Sisältö Johdanto 2 1 Suurin yhteinen tekijä 2 2 Eukleideen algoritmi 4 3 Diofantoksen yhtälön
Algebra I, harjoitus 5,
Algebra I, harjoitus 5, 7.-8.10.2014. 1. 2 Osoita väitteet oikeiksi tai vääriksi. a) (R, ) on ryhmä, kun asetetaan a b = 2(a + b) aina, kun a, b R. (Tässä + on reaalilukujen tavallinen yhteenlasku.) b)
Valitsemalla sopivat alkiot joudutaan tämän määritelmän kanssa vaikeuksiin, jotka voidaan välttää rakentamalla joukko oppi aksiomaattisesti.
Joukon määritelmä Joukko on alkioidensa kokoelma. Valitsemalla sopivat alkiot joudutaan tämän määritelmän kanssa vaikeuksiin, jotka voidaan välttää rakentamalla joukko oppi aksiomaattisesti. Näin ei tässä
Laskennan mallit (syksy 2009) Harjoitus 11, ratkaisuja
582206 Laskennan mallit (syksy 2009) Harjoitus 11, ratkaisuja 1. Seuraavissa laskennoissa tilat on numeroitu sarakkeittain ylhäältä alas jättäen kuitenkin hyväksyvä tila välistä. Turingin koneen laskenta
Matematiikan ja tilastotieteen laitos Matematiikka tutuksi Harjoitus 2, malliratkaisut
Matematiikan ja tilastotieteen laitos Matematiikka tutuksi Harjoitus, malliratkaisut 1.-5.9.009 1. Muodosta joukot A B, A B ja A\B sekä laske niiden alkioiden lukumäärät (mikäli kyseessä on äärellinen
Luku 6. Dynaaminen ohjelmointi. 6.1 Funktion muisti
Luku 6 Dynaaminen ohjelmointi Dynaamisessa ohjelmoinnissa on ideana jakaa ongelman ratkaisu pienempiin osaongelmiin, jotka voidaan ratkaista toisistaan riippumattomasti. Jokaisen osaongelman ratkaisu tallennetaan
Mikäli huomaat virheen tai on kysyttävää liittyen malleihin, lähetä viesti osoitteeseen
Mikäli huomaat virheen tai on kysyttävää liittyen malleihin, lähetä viesti osoitteeseen anton.mallasto@aalto.fi. 1. 2. Muista. Ryhmän G aliryhmä H on normaali aliryhmä, jos ah = Ha kaikilla a G. Toisin
Hilbertin aksioomat ja tarvittavat määritelmät Tiivistelmä Geometria-luentomonisteesta Heikki Pitkänen
Hilbertin aksioomat ja tarvittavat määritelmät Tiivistelmä Geometria-luentomonisteesta Heikki Pitkänen 1. Hilbertin aksioomat 1-3 Oletetaan tunnetuiksi peruskäsitteet: piste, suora ja suora kulkee pisteen
Algoritmit 1. Luento 12 Ke Timo Männikkö
Algoritmit 1 Luento 12 Ke 15.2.2017 Timo Männikkö Luento 12 Pikalajittelu Pikalajittelun vaativuus Osittamisen tasapainoisuus Lajittelumenetelmien vaativuus Laskentalajittelu Lokerolajittelu Kantalukulajittelu
MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet
MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Osa 2: Relaatiot ja funktiot Riikka Kangaslampi Syksy 2017 Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Relaatiot Relaatio Määritelmä 1 Relaatio joukosta
4. Tehtävässä halutaan todistaa seuraava ongelma ratkeamattomaksi:
T-79.148 Kevät 2004 Tietojenkäsittelyteorian perusteet Harjoitus 12 Demonstraatiotehtävien ratkaisut 4. Tehtävässä halutaan todistaa seuraava ongelma ratkeamattomaksi: Hyväksyykö annettu Turingin kone
9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa
9. Vektorit 9.1 Skalaarit ja vektorit Skalaari on koon tai määrän mitta. Tyypillinen esimerkki skalaarista on massa. Lukumäärä on toinen hyvä esimerkki skalaarista. Vektorilla on taas suuruus ja suunta.
MATEMATIIKAN JA TILASTOTIETEEN LAITOS Analyysi I Ohjaus 1 / Ratkaisuehdotuksia (AK) alkavalle viikolle
MATEMATIIKAN JA TILASTOTIETEEN LAITOS Analyysi I Ohjaus 1 / Ratkaisuehdotuksia (AK) 14.9.009 alkavalle viikolle Näissä ohjauksissa opetellaan laskusääntöjen ja epäyhtälöiden huolellista käyttöä. Ratkaisuissa
Matikkapaja keskiviikkoisin klo Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/210
Matikkapaja keskiviikkoisin klo 14-16 Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/210 Lineaarialgebra (muut ko) p. 2/210 Operaatiot Vektoreille u = (u 1,u 2 ) ja v = (v 1,v 2 ) Yhteenlasku: u+v = (u 1 +v 1,u 2 +v 2
ICS-C2000 Tietojenkäsittelyteoria Kevät 2016
ICS-C2000 Tietojenkäsittelyteoria Kevät 206 Kierros 0, 2. 24. maaliskuuta Huom! Perjantaina 25. maaliskuuta ei ole laskareita (pitkäperjantai), käykää vapaasti valitsemassanne ryhmässä aiemmin viikolla.
Osoitamme, että jotkut kielet eivät ole säännöllisiä eli niitä ei voi tunnistaa äärellisellä automaatilla.
Ei-säännöllisiä kieliä [Sipser luku 1.4] Osoitamme, että jotkut kielet eivät ole säännöllisiä eli niitä ei voi tunnistaa äärellisellä automaatilla. Tulos ei sinänsä ole erityisen yllättävä, koska äärellinen
Formalisoimme nyt edellä kuvatun laskennan.
Formalisoimme nyt edellä kuvatun laskennan. Jos M = (Q, Σ, δ, q, F ) on äärellinen automaatti ja w = w... w n on n merkkiä pitkä aakkoston Σ merkkijono, niin automaatti M hyväksyy merkkijonon w, jos on
Algoritmit 2. Luento 6 Ke Timo Männikkö
Algoritmit 2 Luento 6 Ke 29.3.2017 Timo Männikkö Luento 6 B-puun operaatiot B-puun muunnelmia Nelipuu Trie-rakenteet Standarditrie Pakattu trie Algoritmit 2 Kevät 2017 Luento 6 Ke 29.3.2017 2/31 B-puu
Datatähti 2019 alku. task type time limit memory limit. A Kolikot standard 1.00 s 512 MB. B Leimasin standard 1.00 s 512 MB
Datatähti 2019 alku task type time limit memory limit A Kolikot standard 1.00 s 512 MB B Leimasin standard 1.00 s 512 MB C Taulukko standard 1.00 s 512 MB D Ruudukko standard 1.00 s 512 MB E Sanalista
KOMBINATORIIKKA JOUKOT JA RELAATIOT
Heikki Junnila KOMBINATORIIKKA LUKU I JOUKOT JA RELAATIOT 0. Merkinnöistä.... 1 1. Relaatiot ja kuvaukset....3 2. Luonnolliset luvut. Äärelliset joukot...9 3. Joukon ositukset. Ekvivalenssirelaatiot......
isomeerejä yhteensä yhdeksän kappaletta.
Tehtävä 2 : 1 Esitetään aluksi eräitä havaintoja. Jokaisella n Z + symbolilla H (n) merkitään kaikkien niiden verkkojen joukkoa, jotka vastaavat jotakin tehtävänannon ehtojen mukaista alkaanin hiiliketjua
T Syksy 2002 Tietojenkäsittelyteorian perusteet Harjoitus 8 Demonstraatiotehtävien ratkaisut
T-79.148 Syksy 2002 Tietojenkäsittelyteorian perusteet Harjoitus 8 Demonstraatiotehtävien ratkaisut 4. Tehtävä: Laadi algoritmi, joka testaa onko annetun yhteydettömän kieliopin G = V, Σ, P, S tuottama
Ongelma(t): Mikä on Turingin kone? Miten Turingin kone liittyy funktioihin ja algoritmeihin? Miten Turingin kone liittyy tietokoneisiin?
Ongelma(t): Mikä on Turingin kone? Miten Turingin kone liittyy funktioihin ja algoritmeihin? Miten Turingin kone liittyy tietokoneisiin? 2013-2014 Lasse Lensu 2 Algoritmit ovat deterministisiä toimintaohjeita
Ongelma 1: Onko datassa tai informaatiossa päällekkäisyyttä?
Ongelma 1: Onko datassa tai informaatiossa päällekkäisyyttä? 2012-2013 Lasse Lensu 2 Ongelma 2: Voidaanko dataa tai informaatiota tallettaa tiiviimpään tilaan koodaamalla se uudelleen? 2012-2013 Lasse
Jos d-kohdan vasemmalla puolella perusjoukkona on X, niin oikealla puolella
DISKREETTI MATEMATIIKKA, harjoitustehtävät Tehtäviä tulee todennäköisesti lisää. Uudet tehtävät tulevat aikanaan ladattavaksi samalle sivulle, josta tämäkin moniste löytyi. Ilmoitustaululta on nähtävissä
Esimerkiksi jos käytössä ovat kirjaimet FFII, mahdolliset nimet ovat FIFI ja IFIF. Näistä aakkosjärjestykssä ensimmäinen nimi on FIFI.
A Nimi Uolevi sai koiranpennun, mutta siltä puuttuu vielä nimi. Uolevi on jo päättänyt, mitä kirjaimia nimessä tulee olla. Lisäksi hän haluaa, että nimi muodostuu toistamalla kaksi kertaa sama merkkijono.
Algoritmit 1. Luento 12 Ti Timo Männikkö
Algoritmit 1 Luento 12 Ti 19.2.2019 Timo Männikkö Luento 12 Osittamisen tasapainoisuus Pikalajittelun vaativuus Lajittelumenetelmien vaativuus Laskentalajittelu Lokerolajittelu Kantalukulajittelu Algoritmit
MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet
MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Osa 4: Modulaariaritmetiikka Riikka Kangaslampi 2017 Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Modulaariaritmetiikka Jakoyhtälö Määritelmä 1 Luku
Topologia Syksy 2010 Harjoitus 4. (1) Keksi funktio f ja suljetut välit A i R 1, i = 1, 2,... siten, että f : R 1 R 1, f Ai on jatkuva jokaisella i N,
Topologia Syksy 2010 Harjoitus 4 (1) Keksi funktio f ja suljetut välit A i R 1, i = 1, 2,... siten, että f : R 1 R 1, f Ai on jatkuva jokaisella i N, i=1 A i = R 1, ja f : R 1 R 1 ei ole jatkuva. Lause
Lukion matematiikkakilpailun alkukilpailu 2015
Lukion matematiikkakilpailun alkukilpailu 015 Avoimen sarjan tehtävät ja niiden ratkaisuja 1. Olkoot a ja b peräkkäisiä kokonaislukuja, c = ab ja d = a + b + c. a) Osoita, että d on kokonaisluku. b) Mitä
ja λ 2 = 2x 1r 0 x 2 + 2x 1r 0 x 2
Johdatus diskreettiin matematiikkaan Harjoitus 4, 7.10.2015 1. Olkoot c 0, c 1 R siten, että polynomilla r 2 c 1 r c 0 on kaksinkertainen juuri. Määritä rekursioyhtälön x n+2 = c 1 x n+1 + c 0 x n, n N,
Algoritmit 2. Luento 6 To Timo Männikkö
Algoritmit 2 Luento 6 To 28.3.2019 Timo Männikkö Luento 6 B-puun operaatiot Nelipuu Trie-rakenteet Standarditrie Pakattu trie Algoritmit 2 Kevät 2019 Luento 6 To 28.3.2019 2/30 B-puu 40 60 80 130 90 100
Lineaarinen yhtälöryhmä
Lineaarinen yhtälöryhmä 1 / 39 Lineaarinen yhtälö Määritelmä 1 Lineaarinen yhtälö on muotoa a 1 x 1 + a 2 x 2 + + a n x n = b, missä a i, b R, i = 1,..., n ovat tunnettuja ja x i R, i = 1,..., n ovat tuntemattomia.
Yllä osoitettiin, että säännöllisten kielten joukko on suljettu yhdisteen
Yllä osoitettiin, että säännöllisten kielten joukko on suljettu yhdisteen suhteen, eli jos kielet A ja B ovat säännöllisiä, niin myös A B on. Tätä voi havainnollistaa seuraavalla kuvalla: P(Σ ) Säännölliset
Gaussin ja Jordanin eliminointimenetelmä
1 / 25 : Se on menetelmä lineaarisen yhtälöryhmän ratkaisemiseksi. Sitä käytetään myöhemmin myös käänteismatriisin määräämisessä. Ideana on tiettyjä rivioperaatioita käyttäen muokata yhtälöryhmää niin,
Algoritmit 2. Luento 13 Ti Timo Männikkö
Algoritmit 2 Luento 13 Ti 30.4.2019 Timo Männikkö Luento 13 Simuloitu jäähdytys Merkkijonon sovitus Horspoolin algoritmi Ositus ja rekursio Rekursion toteutus Algoritmit 2 Kevät 2019 Luento 13 Ti 30.4.2019
TKT20005 Laskennan mallit (syksy 2018) Kurssikoe, malliratkaisut
TKT20005 Laskennan mallit (syksy 2018) Kurssikoe, malliratkaisut Pisteytys on ilmoitettu välikoevaihtoehdon mukaan (joko tehtävät 1, 2 ja 3 välikokeen 1 uusintana tai tehtävät 4, 5 ja 6 välikokeen 2 uusintana).
27. 10. joissa on 0 4 oikeata vastausta. Laskimet eivät ole sallittuja.
ÄÙ ÓÒÑ Ø Ñ Ø ÐÔ ÐÙÒ Ð Ù ÐÔ ÐÙÒÔ ÖÙ Ö Tehtäviä on kahdella sivulla; kuusi ensimmäistä tehtävää on monivalintatehtäviä, joissa on 0 4 oikeata vastausta. Laskimet eivät ole sallittuja. 1. Hiiri juoksee tasaisella
Olkoon G = (V,Σ,P,S) yhteydetön kielioppi. Välike A V Σ on tyhjentyvä, jos A. NULL := {A V Σ A ε on G:n produktio};
3.6 Cocke-Younger-Kasami -jäsennysalgoritmi Osittava jäsentäminen on selkeä ja tehokas jäsennysmenetelmä LL(1)-kieliopeille: n merkin mittaisen syötemerkkijonon käsittely sujuu ajassa O(n). LL(1)-kieliopit
b) Määritä myös seuraavat joukot ja anna kussakin tapauksessa lyhyt sanallinen perustelu.
Johdatus yliopistomatematiikkaan Helsingin yliopisto, matematiikan ja tilastotieteen laitos Kurssikoe 23.10.2017 Ohjeita: Vastaa kaikkiin tehtäviin. Ratkaisut voi kirjoittaa samalle konseptiarkille, jos
Injektio. Funktiota sanotaan injektioksi, mikäli lähtöjoukon eri alkiot kuvautuvat maalijoukon eri alkioille. Esim.
Injektio Funktiota sanotaan injektioksi, mikäli lähtöjoukon eri alkiot kuvautuvat maalijoukon eri alkioille. Esim. Funktio f on siis injektio mikäli ehdosta f (x 1 ) = f (x 2 ) seuraa, että x 1 = x 2.