Matematyka dyskretna | I1S | semestr zimowy 2022/2023
Aktualności
5.02.2023 Wyniki drugiego kolokwium
Wyniki Państwa drugiego kolokwium umieszczę dzisiaj w naszej grupie teamsowej. Rozwiązania zadań z kolokwium znajdą Państwo na dole strony.
31.01.2023 Plan sesji
Egzaminy
- Egzamin: 9.02.2023, 14.15, sale E201 i E301.
- Pierwszy egzamin poprawkowy: 16.02.2023, 14.15, sale E201 i E301.
- Drugi egzamin poprawkowy: 23.02.2023, 10.15, sala E301.
Oczywiście zgodnie z umową, otrzymanie oceny 4.5 lub 5.0 z ćwiczeń (w pierwszym terminie, nie w poprawce) zwalnia z egzaminu. Aby przystąpić do egzaminu w pierwszym terminie należy uzyskać zaliczenie ćwiczeń w pierwszym terminie (nie w poprawce).
Kolokwia (dla moich grup 1.5-1.7)
- Drugie kolokwium: 3.02, 14.00, sala E201, grupy 1.5 i 1.6 oraz 3.02, 15.30, sala E201, grupa 1.7.
- Pierwsze kolokwium poprawkowe: 9.02, 16.00, sala E301, grupy 1.5-1.7.
- Drugie kolokwium poprawkowe: 13.02, godz. 16.00, sala E301, grupy 1.5-1.7.
21.12.2022 Rozwiązania zadań z kolokwium
Przygotowałem dla Państwa rozwiązania zadań z poniedziałkowego kolokwium. Linki znajdują się na dole strony. Wyniki kolokwium przekażę natomiast pod koniec tygodnia.
13.12.2022 Kolokwium dla grup 1.5, 1.6 i 1.7
Terminy pierwszego kolokwium:
- Grupy 1.5 i 1.7: poniedziałek 19.12.2022, 18.15–19.45, Aula 1 (Wydział Mechaniczny).
- Grupa 1.6: poniedziałek 19.12.2022, 16.15–17.45, sala E401 (Wydział Elektrotechniki i Informatyki).
Kolokwium będzie obejmowało rachunek zdań, kwantyfikatory, teorię mnogości i indukcję.
Uwaga. Podczas kolokwium trzeba mieć ze sobą tylko coś do pisania. Nie można korzystać z notatek, książek, telefonów, tabletów, smartwatchy etc., a praca musi być samodzielna.
Wykład
- Czwartek, 12.15–14.00, sala E401 (grupy 1.7–1.10)
- Piątek, 12.15–13.45, sala E201 (grupy 1.1–1.6)
Prowadzący
Wykład
Ćwiczenia
- Adam Gregosiewicz (gr. 1.5–1.7)
- Artur Kukuryka (gr. 1.2, 1.8–1.10)
- Ernest Nieznaj (gr. 1.1, 1.3–1.4)
Zasady zaliczenia i egzaminu
Wykład
- Osoby, które uzyskają pozytywną ocenę z ćwiczeń przystępują do egzaminu pisemnego (nie można podejść do egzaminu bez zaliczonych ćwiczeń).
- Uzyskanie oceny 4.5 lub 5.0 z ćwiczeń zwalnia z egzaminu.
Ćwiczenia
- W trakcie semestru odbędą się dwa kolokwia. Za każde z nich można zdobyć maksymalnie 40 punktów.
- Za aktywność na zajęciach można uzyskać dodatkowo do 20 punktów.
- Zdobycie łącznie minimum 50 punktów gwarantuje pozytywną ocenę z ćwiczeń.
Kontakt
Strona przedmiotu w MS Teams: link (kod dostępu: 76r3m3c).
Wszelkie pytania lub komentarze (dotyczące treści wykładu, zadań, kolokwiów, egzaminu, etc.) proszę zgłaszać przez stronę zespołu lub w wiadomości prywatnej. Zachęcam do używania kanału ogólnego — skorzysta na tym na pewno więcej osób.
Konsultacje
Adam Gregosiewicz
- Poniedziałek, 12.15–13.45, Pentagon, pok. 3.
Terminy konsultacji pozostałych prowadzących można znaleźć tutaj.
Ponadto, jak wspomniałem wyżej, zachęcam do korzystania z zespołu teamsowego. To najlepszy sposób na uzyskanie pomocy.
Materiały
Książki
- E. Lehman, T. Leighton, A. Meyer, Mathematics for Computer Science, Samurai Media Limited, 2017.
- H. Lewis, R. Zax, Essential Discrete Mathematics for Computer Science, Princeton University Press, 2019.
- K. Ross, C. Wright, Discrete Mathematics, Prentice Hall, 1999.
Pozycja [1] jest oficjalnie udostępniania przez autorów w wersji elektronicznej. Niżej można też znaleźć linki do kursu prowadzonego przez jednego z autorów oraz nagrania wykładów.
Pozycje [2] i [3] mają polskie tłumaczenia, odpowiednio:
- Matematyka dyskretna. Niezbędnik dla informatyków, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021.
- Matematyka dyskretna, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012.
Obie są dostępne w Bibliotece PL.
Strony internetowe
Zdecydowanie polecam korzystać z materiałów dostępnych na stronie wazniak.mimuw.edu.pl. W szczególności interesujące dla nas są kursy:
- Logika i teroria mnogości.
- Matematyka dyskretna 1.
- Matematyka dyskretna 2. Notatki są trochę bardziej zaawansowane, ale na pewno mogą się przydać.
- MIT 6.042J Mathematics for Computer Science. Kurs prowadzony przez T. Leightona i M. van Dijka w oparciu o książkę [1]. Bardzo polecam.
Kursy wideo
- MIT 6.042J Mathematics for Computer Science. Nagrania wykładów z kursu T. Leightona i M. van Dijka.
Wykłady
Wykład 1 — 6.10.2022
Informacje organizacyjne. Podstawowe pojęcia logiki. Podstawowe wiadomości o funktorach zdaniotwórczych. Funktory XOR, NAND i NOR. Zupełność zbioru funktorów. Prawa rachunku zdań. Różne metody sprawdzania, czy formuła logiczna jest tautologią.
Literatura:
- [3] rozdz. 2 i [2] rozdz. 9.
Materiały dodatkowe:
- Bardzo dobre notatki poświęcone rachunkowi zdań z ważniaka.
- Dużo sensownych zadań z logiki można znaleźć w książce W. Marka i J. Onyszkiewicza Elementy logiki i teorii mnogości w zadaniach.
Wykład 2 — 13.10.2022
Postacie normalne formuł logicznych (CNF i DNF). Twierdzenie o istnieniu formuły normalnej równoważnej zadanej formule. Spełnialność formuł. Problem SAT i P = NP.
Literatura:
- [2] rozdz. 10.
Materiały dodatkowe:
- Co jest trudne? – elementarne wprowadzenie do problemu P = NP.
- SAT I – świetny, ale trochę trudniejszy, wykład o problemie spełnialności.
- Complexity: P, NP, NP-completeness, Reductions – jak wyżej, ale o problemie P = NP.
Wykład 3 — 20.10.2022
Idea dowodów nie wprost. Funkcje zdaniowe jednej i wielu zmiennych. Kwantyfikatory. Wykresy funkcji zdaniowych. Podstawowe pojęcia (naiwnej) teorii mnogości. Prawa rachunku zbiorów. Różne metody dowodzenia równości zbiorów. Iloczyn kartezjański.
Literatura:
- [3] rozdz. 2.3 (dowody nie wprost).
- [3] rozdz. 13 i [2] rozdz. 12 (kwantyfikatory).
- [3] rozdz. 1 i [2] rozdz. 5 (teoria mnogości).
Wykład 4 — 27.10.2022
Paradoksy naiwnej teorii mnogości. Antynomia Russella. Problem stopu. Zasada indukcji matematycznej. Proste przykłady zastosowania indukcji.
Literatura:
- [3] rozdz. 4 i [2] rozdz. 3 i 4 (indukcja).
Materiały dodatkowe:
- Seria filmów z kanału
Computerphile
przedstawiająca szerszy kontekst antynomii Russella i problemu stopu:
– Undecidability Tangent (History of Undecidability Part 1),
– Barber & Russell Paradoxes (History of Undecidability Part 2),
– Turing Meets Paradoxes (History of Undecidability Part 3),
– Turing & The Halting Problem.
Wykład 5 — 3.11.2022
Zasada indukcji zupełnej. Mniej typowe przykłady zastosowania indukcji: ciągi zadane rekurencyjnie, równoważność systemów pozycyjnych o różnych podstawach, teoria grafów).
Literatura:
- Zob. wykład 4.
Materiały dodatkowe:
- Dwa dobre wykłady o indukcji z kursu T. Leightona i M. van Dijka
polecanego wyżej:
– Lec 2 | MIT 6.042J Mathematics for Computer Science, Fall 2010,
– Lec 3 | MIT 6.042J Mathematics for Computer Science, Fall 2010.
Wykład 6 — 10.11.2022
Relacje. Podstawowe własności relacji. Relacje porządku częściowego i liniowego. Elementy wyróżnione i ich własności.
Literatura:
- [3] rozdz. 3.1 i [2] rozdz. 14.
Materiały dodatkowe:
- Przystępnie napisane notatki Daniela Wilczaka z UJ dotyczące relacji porządku.
Wykład 7 — 17.11.2022
Kresy zbiorów uporządkowanych. Relacje równoważności. Zasada abstrakcji.
Literatura:
- [3] rozdz. 3.5 i [2] rozdz. 14.
Wykład 8 — 24.11.2022
Podzielność liczb całkowitych. Twierdzenie o dzieleniu z resztą. Funkcje podłogi i sufitu. Algorytm dzielenia z resztą. Niezmienniki pętli i twierdzenie o niezmiennikach. Dowód poprawności algorytmu dzielenia z resztą.
Literatura:
- [3] rozdz. 3.6.
Wykład 9 — 1.12.2022
Największy wspólny dzielnik i jego własności. Naiwny algorytm znajdowania NWD. Twierdzenie i algorytm Euklidesa. Dowód poprawności algorytmu Euklidesa oraz analiza jego złożoności.
Literatura:
- [3] rozdz. 4.6.
Wykład 10 — 8.12.2022
Tożsamość Bézouta. Rozszerzony algorytm Euklidesa. Wprowadzenie do kongruencji.
Literatura:
- [3] rozdz. 4.6 i [1] rozdz. 9.2.
Wykład 11 — 15.12.2022
Własności kongruencji. Działania w zbiorach reszt. Rozwiązywanie kongruencji liniowych.
Literatura:
- [2] rozdz. 30, [3] rozdz. 3.6, [1] rozdz. 9.6–9.7.
Notatki do wykładu
- Logika
— slajdy | slajdy + moje notatki - Teoria mnogości
— slajdy | slajdy + moje notatki - Indukcja
— slajdy | slajdy + moje notatki - Relacje
— slajdy | slajdy + moje notatki - Teoria liczb cz. 1
— slajdy | slajdy + moje notatki
Zestawy zadań
Każdy zestaw zadań podzielony jest na dwie lub trzy częśći: A, B i (czasami) C. Zadania z części A powinny być zrobione samodzielnie przed odpowiednimi ćwiczeniami. Jeżeli mamy z tymi zadaniami problem, musimy wrócić do notatek z wykładu. Podczas zajęć skupimy się na zadaniach z części B, które trudnością odpowiadają zadaniom z kolokwium. Część C zawiera zadania trochę trudniejsze, ale niekoniecznie bardzo trudne, które wymagają głębszego zastanowienia. W szczególności za rozwiązanie tych zadań można uzyskać więcej punktów za aktywność na ćwiczeniach. Zachęcam też do otwartej dyskusji o wszystkich zadaniach w naszym zespole teamsowym.
- Zestaw 1 — Rachunek zdań.
- Zestaw 2 — Kwantyfikatory.
- Zestaw 3 — Teoria mnogości.
- Zestaw 4 — Indukcja.
- Zestaw 5 — Relacje.
Kolokwia
Poniżej znajdują się kolokwia, które przeprowadzałem dla grup 1.5–1.7:
- Kolokwium I (19.12.2022)
Zestaw A: zadania | zadania + rozwiazania
Zestaw B: zadania | zadania + rozwiazania - Kolokwium II (3.02.2023)
Zestaw A: zadania | zadania + rozwiazania
Zestaw B: zadania | zadania + rozwiazania