Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Понятие соответствия. Понятие отображения.
Доклад-сообщение содержит 108 слайдов.
Презентации для любого класса можно скачать бесплатно.
Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
Описание слайда:
Основные вопросы лекции Понятие соответствия Понятие отображения Понятие отношения Свойства отношений
Слайд 2
Описание слайда:
Рассмотрим два множества X ={x1, x2 ,...,xn} и Y ={y1, y2 ,..., ym}
Слайд 3
Описание слайда:
Соответствие q представляет собой тройку множеств q = (X,Y,Q), где X и Y – это множества, элементы которых сопоставляются
Слайд 4
Описание слайда:
Множество Q X×Y определяет закон, по которому осуществляется соответствие , т.е. перечисляет все пары, участвующие в сопоставлении.
Слайд 5
Описание слайда:
Для каждого q = (X, Y, Q) можно указать обратное соответствие q-1 = (X,Y,Q-1), где Q-1 = Y×X.
Соответствие называется взаимно Соответствие называется взаимно однозначным, если каждому элементу множества X соответствует (поставлен в пару с ним) единственный элемент множества Y и обратно. Если между X и Y установлено взаимно однозначное соответствие, то они имеют поровну элементов.
Слайд 9
Описание слайда:
Отображения Отображение является частным случаем соответствия (однозначное соответствие). Соответствие, характеризующее правило, по которому каждому элементу множества X сопоставляется один или несколько элементов множества Y, называется отображением и записывается как Г: X→Y , где множество Г определяет закон отображения.
Слайд 10
Описание слайда:
Пусть X = {х1, х2, х3}; Y = {у1, у2, у3, у4, у5, у6}.
Слайд 11
Описание слайда:
Каждому элементу xi x отображение Г ставит в соответствие некоторое подмножество Г Y , называемое образом элемента х: Гx1 = {y1, y2}, Гx2 = {y3}, Гx3 = {y4, y5, y6}.
Слайд 12
Описание слайда:
Отображение называется сюръективным (или отображением "на"), если образы точек множества X заполняют все множество Y, причем различные точки множества X могут иметь один и тот же образ. Отображение называется сюръективным (или отображением "на"), если образы точек множества X заполняют все множество Y, причем различные точки множества X могут иметь один и тот же образ.
Слайд 13
Описание слайда:
Слайд 14
Описание слайда:
Отображение называется инъективным (или отображением "в"), если элементы множества X отображаются не на все множество Y, а в его какую-то часть. Отображение называется инъективным (или отображением "в"), если элементы множества X отображаются не на все множество Y, а в его какую-то часть.
Слайд 15
Описание слайда:
Слайд 16
Описание слайда:
Биективное отображение является одновременно инъективным и сюръективным, т.е. является взаимно однозначным.
Слайд 17
Описание слайда:
Важным случаем отображения является отображение элементов внутри одного множества. Важным случаем отображения является отображение элементов внутри одного множества. При этом отображение Г: Х→Х будет определяться парой (X, Г), где Г Х×Х или Г Х 2.
Слайд 18
Описание слайда:
С помощью отображений могут быть даны определения таким понятиям, как функция, функционал, оператор.
Слайд 19
Описание слайда:
Если отображение Г: X→Y рассматривается как соответствие между множествами X и Y, то множество f ={(x, y) X Y : y = f (x)} называется функцией.
Слайд 20
Описание слайда:
Таким образом, f является множеством, элементами которого являются пары Таким образом, f является множеством, элементами которого являются пары (х, у), участвующие в соответствии, и f(x) является обозначением для y Y , соответствующего данному x X.
Слайд 21
Описание слайда:
Произвольное подмножество множества А1 x А2 x…x Аn. называется отношением, заданным или определенным на множествах А1, А2,…, Аn.
Слайд 22
Описание слайда:
элементы элементы (где ) связаны отношением R тогда и только тогда, когда , а – упорядоченный набор из n элементов.
Слайд 23
Описание слайда:
Бинарным отношением (соответствием) R из A в B называется подмножество декартового произведения множеств A × B. Бинарным отношением (соответствием) R из A в B называется подмножество декартового произведения множеств A × B. R A × B.
Слайд 24
Описание слайда:
Если (а,b) R, это записывается как aRb; при этом говорят, что а и b находятся в отношении R, или просто, что а относится к b. Если (а,b) R, это записывается как aRb; при этом говорят, что а и b находятся в отношении R, или просто, что а относится к b.
Слайд 25
Описание слайда:
Примером отношений могут служить такие понятия: Примером отношений могут служить такие понятия: как "меньше, чем", "делится на", "включено в", "больше чем" и т.д.
Слайд 26
Описание слайда:
Примеры отношений: а) соответствие между множеством отпечатков пальцев A = {a, b, c} и множеством подозреваемых B = {Иванов, Петров}. б) все множество A × B есть отношение множеств А и В.
Слайд 27
Описание слайда:
в) пусть А – множество товаров в магазине, а В – множество действительных чисел. в) пусть А – множество товаров в магазине, а В – множество действительных чисел. Тогда {(х,у) A × B: у – цена х} – отношение множеств А и В.
Слайд 28
Описание слайда:
г) пусть А – множество женщин, а г) пусть А – множество женщин, а В – множество мужчин, тогда {(х,у) A × B: у является мужем х} есть отношение А и В. д) если А – множество людей, то {(х,у) A × А: у является родственником х} есть отношение на А.
Слайд 29
Описание слайда:
е) если А = {1,2,3},а В = {r, s}, е) если А = {1,2,3},а В = {r, s}, так что A × B = {(1,r), (1,s), (2,r), (2,s), (3,r), (3,s)}, тогда R = {(1,r), (1,s), (3,s)} есть отношение множеств А и В.
Слайд 30
Описание слайда:
Пример
Слайд 31
Описание слайда:
Подмножество R декартового произведения множеств A1 A2 … An называется отношением степени n (n-арным отношением).
Слайд 32
Описание слайда:
Если А1=А2=А3=…=Аn, то декартово произведение A1 A2 … An Если А1=А2=А3=…=Аn, то декартово произведение A1 A2 … An называется декартовым произведением n-й степени множества А(Аn), а отношение R, заданное на множествах А1, А2,…Аn – n –арным отношением на множестве А.
Слайд 33
Описание слайда:
Обобщенное понятие отношения: n-местное отношение R – множество упорядоченных наборов Обобщенное понятие отношения: n-местное отношение R – множество упорядоченных наборов
Слайд 34
Описание слайда:
Пример Отношение круг радиуса 1 с центром в начале координат, то есть множество точек плоскости, координаты которых удовлетворяют неравенству задает отношение между осью абсцисс и осью ординат.
Слайд 35
Описание слайда:
Пример Если A –конечное, то отношение задают списком пар.
Слайд 36
Описание слайда:
Бинарное отношение можно задавать матрицей , элементы которой равны: Бинарное отношение можно задавать матрицей , элементы которой равны: единице, если пара принадлежит отношению R, нулю, если пара не принадлежит отношению.
Слайд 37
Описание слайда:
Пример отношения заданного матрицей
Слайд 38
Описание слайда:
Любая матрица размерности Любая матрица размерности является матрицей бинарного отношения между множествами А и В, мощность которых
Слайд 39
Описание слайда:
Отношение между двумя элементами называется бинарным, или двухместным, между тремя-тернарным, или трехместным, между n элементами n–нарным, или n–местным. Отношение между двумя элементами называется бинарным, или двухместным, между тремя-тернарным, или трехместным, между n элементами n–нарным, или n–местным.
Слайд 40
Описание слайда:
Мощность множества кортежей, входящих в отношение R, называют мощностью отношения R.
Слайд 41
Описание слайда:
Слайд 42
Описание слайда:
Свяжем с каждым бинарным отношением R между А и В Свяжем с каждым бинарным отношением R между А и В область определения D(R) и область значений (R) . Они определяются следующим образом.
Слайд 43
Описание слайда:
Область определения отношения R на А и В есть множество всех х А таких, что для некоторых у В Область определения отношения R на А и В есть множество всех х А таких, что для некоторых у В имеем (х,у) R. Другими словами, область определения R есть множество всех первых координат упорядоченных пар из R.
Слайд 44
Описание слайда:
Область значений отношения R на Область значений отношения R на А и В есть множество всех у В таких, что для некоторых х А имеем (х,у) R. Другими словами, область значений R есть множество всех вторых координат упорядоченных пар из R.
Слайд 45
Описание слайда:
Пример
Слайд 46
Описание слайда:
Слайд 47
Описание слайда:
С каждым отношением R на А В связано отношение R-1 на В А.
Слайд 48
Описание слайда:
Пусть R А В Пусть R А В есть отношение на А В. Тогда отношение R-1 на В А определяется следующим образом: R-1 = {(b,a): (а,b) R}.
Слайд 49
Описание слайда:
Другими словами (b,a) R-1 , тогда и только тогда, когда (а,b) R. Другими словами (b,a) R-1 , тогда и только тогда, когда (а,b) R. Отношение R-1 называется обратным отношением к данному отношению R.
Слайд 50
Описание слайда:
Пример: Пример: R = {(x,y) | x,y N & y=x2} – отношение на множестве натуральных чисел N. Если R – отношение возведения натуральных чисел в квадрат, то R-1 – извлечение квадратного корня.
Слайд 51
Описание слайда:
Термин «реляционное представление данных», впервые введенный Коддом, происходит от термина relation.
Слайд 52
Описание слайда:
Во-первых, все элементы отношения есть однотипные кортежи. Например, рассмотрим отношение, состоящее из трех следующих кортежей Во-первых, все элементы отношения есть однотипные кортежи. Например, рассмотрим отношение, состоящее из трех следующих кортежей {(1, «Иванов», 1000), (2, «Петров», 2000), (3, «Сидоров», 3000)}.
Слайд 53
Описание слайда:
Однотипность кортежей позволяет считать их аналогами строк в простой таблице, т.е. в такой таблице, в которой все строки состоят из одинакового числа ячеек и в соответствующих ячейках содержатся одинаковые типы данных. Однотипность кортежей позволяет считать их аналогами строк в простой таблице, т.е. в такой таблице, в которой все строки состоят из одинакового числа ячеек и в соответствующих ячейках содержатся одинаковые типы данных.
Слайд 54
Описание слайда:
Множество {(1), (1, 2), (1, 2, 3)}, состоит из разнотипных числовых кортежей. Это множество не является отношением ни в R, ни в R2, ни в R3. Из кортежей, входящих в это множество, нельзя составить простую таблицу. Множество {(1), (1, 2), (1, 2, 3)}, состоит из разнотипных числовых кортежей. Это множество не является отношением ни в R, ни в R2, ни в R3. Из кортежей, входящих в это множество, нельзя составить простую таблицу.
Слайд 55
Описание слайда:
Во-вторых. За исключением крайнего случая, когда отношение есть само декартово произведение Во-вторых. За исключением крайнего случая, когда отношение есть само декартово произведение A1 A2 … An, отношение включает в себя не все возможные кортежи из декартового произведения.
Слайд 56
Описание слайда:
Для каждого отношения имеется критерий, позволяющий определить, какие кортежи входят в отношение, а какие - нет. Для каждого отношения имеется критерий, позволяющий определить, какие кортежи входят в отношение, а какие - нет. Этот критерий, по существу, определяет для смысл (семантику) отношения.
Слайд 57
Описание слайда:
Каждому отношению можно поставить в соответствие некоторое логическое выражение P(x1, x2, …, xn), зависящее от n параметров (n-местный предикат) и определяющее, будет ли кортеж Каждому отношению можно поставить в соответствие некоторое логическое выражение P(x1, x2, …, xn), зависящее от n параметров (n-местный предикат) и определяющее, будет ли кортеж (a1, a2, …, an) принадлежать отношению R. Это логическое выражение называют предикатом отношения R.
Слайд 58
Описание слайда:
Кортеж (a1, a2, …, an) принадлежит отношению R тогда и только тогда, когда предикат этого отношения Кортеж (a1, a2, …, an) принадлежит отношению R тогда и только тогда, когда предикат этого отношения P(a1, a2, …, an) принимает значение «истина».
Слайд 59
Описание слайда:
Каждый n-местный предикат задает некоторое n-арное отношение. Каждый n-местный предикат задает некоторое n-арное отношение. Таким образом, существует взаимно однозначное соответствие между n-арными отношениями и n-местными предикатами.
Отношение R называется тождественным на множестве A, если, оно состоит из всех пар вида (а,а), где Отношение R называется тождественным на множестве A, если, оно состоит из всех пар вида (а,а), где а А, и обозначается iА или просто i. Пары вида (а,а) называются диагональными. Например, "получают повышенную стипендию" и "сдали сессию на хорошо и отлично" на множестве студентов факультета.
Слайд 63
Описание слайда:
Отношение R называется рефлексивными на множестве А, если для всех а А справедливо аRа или (а,а) R на множестве А. Отношение R называется рефлексивными на множестве А, если для всех а А справедливо аRа или (а,а) R на множестве А. Например, "равенство", ''самообслуживание". Студент х – ровесник студента у. (iА R, т.е. включает диагональ).
Слайд 64
Описание слайда:
Отношение R называется антирефлексивным, если для всех Отношение R называется антирефлексивным, если для всех а А не выполняется аRа т.е. (а,а) R. Другими словами, если (а,b) R, следует, а≠b. Например, "строгое неравенство", "быть старше", т.е. отношения, которые могут выполняться только для несовпадающих объектов. (А А)
Слайд 65
Описание слайда:
Отношение R называется симметричным на множестве А, если для каждой пары а и b А справедливо соотношение: если аRb, тo bRa или если (a,b) R, то (b,a) R. Например, "расстояние между двумя точками", "быть братом". Студент х является соседом по парте студента у. (R R-1). Отношение R называется симметричным на множестве А, если для каждой пары а и b А справедливо соотношение: если аRb, тo bRa или если (a,b) R, то (b,a) R. Например, "расстояние между двумя точками", "быть братом". Студент х является соседом по парте студента у. (R R-1).
Слайд 66
Описание слайда:
Отношение R называется антисимметричным на множестве А, если для каждой пары а и b А справедливо соотношение: если из аRb и bRa следует a=b. Отношение R называется антисимметричным на множестве А, если для каждой пары а и b А справедливо соотношение: если из аRb и bRa следует a=b. Например, множество А является подмножеством множества В. (R R-1 iА).
Слайд 67
Описание слайда:
Отношение R называется транзитивным на множестве А, если для любой тройки а,b,c А справедливо соотношение: если аRb и bRc, то aRc. Отношение R называется транзитивным на множестве А, если для любой тройки а,b,c А справедливо соотношение: если аRb и bRc, то aRc. Например, "параллельность", "больше чем". Город х связан с городом у шоссейной дорогой. (R2 R).
Слайд 68
Описание слайда:
Примеры: Рассмотрим следующее отношение «х делит у на множестве натуральных чисел».
Слайд 69
Описание слайда:
Отношение рефлексивно, так как х всегда делит сам себя. Отношение не симметрично, так как 2 является делителем, но не наоборот: 6 не делит 2.
Слайд 70
Описание слайда:
Предположим, что х делит у, а у в свою очередь делит z. Предположим, что х делит у, а у в свою очередь делит z. Тогда из первого предположения следует, что у = m*х для некоторого натурального числа m, а из второго – z = n*у, где n – натуральное число. Следовательно, z = n*у = (n*m)*х, т.е. х делит z. Значит данное отношение транзитивно.
Слайд 71
Описание слайда:
Отношение антисимметрично, так как если из предположения х делит у и у делит х вытекает, что х = у.
Слайд 72
Описание слайда:
Рассмотрим следующее отношение: «количество лет х совпадает с возрастом у» на множестве всех людей».
Слайд 73
Описание слайда:
Отношение рефлексивно, так как возраст любого человека совпадает с количеством прожитых им лет.
Слайд 74
Описание слайда:
Отношение симметрично, так как высказывание «количество лет х совпадает с возрастом у» на множестве всех людей» равносильно высказыванию «количество лет у совпадает с возрастом х» на множестве всех людей. Отношение симметрично, так как высказывание «количество лет х совпадает с возрастом у» на множестве всех людей» равносильно высказыванию «количество лет у совпадает с возрастом х» на множестве всех людей.
Слайд 75
Описание слайда:
Отношение транзитивно, так как если найдутся такие три человека х, у, z, что «количество лет х совпадает с возрастом у», «количество лет у совпадает с возрастом z», то все трое будут одинакового возраста. Отношение транзитивно, так как если найдутся такие три человека х, у, z, что «количество лет х совпадает с возрастом у», «количество лет у совпадает с возрастом z», то все трое будут одинакового возраста.
Слайд 76
Описание слайда:
Отношение антисимметрично, так как из высказывания высказывание «количество лет х совпадает с возрастом у» и «количество лет у совпадает с возрастом х», следует, что х = у. Отношение антисимметрично, так как из высказывания высказывание «количество лет х совпадает с возрастом у» и «количество лет у совпадает с возрастом х», следует, что х = у.
Слайд 77
Описание слайда:
Пусть А = {1,2,3,4,5,6}, R А А R = {(1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (6,6), (1,2), (1,4),(2,1), (2,4), (3,5), (5,3), (4,1), (4,2)}.
Слайд 78
Описание слайда:
Отношение R рефлексивно, так как для каждого а А, (а,а) R. {(1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (6,6)}.
Слайд 79
Описание слайда:
Отношение R симметрично так как, Отношение R симметрично так как, R = {(1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (6,6), (1,2), (1,4),(2,1), (2,4), (3,5), (5,3), (4,1), (4,2)}.
Слайд 80
Описание слайда:
Отношение транзитивно, Отношение транзитивно,
Слайд 81
Описание слайда:
Отношение R не является Отношение R не является антисимметричным, так как, R = {(1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (6,6), (1,2), (1,4),(2,1), (2,4), (3,5), (5,3), (4,1), (4,2)}.
Слайд 82
Описание слайда:
Пусть А = {♠, ♣, ♥, ♦} , Пусть А = {♠, ♣, ♥, ♦} , R А А R = {(♠,♠), (♠,♣), (♠,♦), (♣,♠), (♦,♠),(♦,♦), (♥,♦), (♥,♥)}.
Слайд 83
Описание слайда:
Отношение не рефлексивно, так как ♣ A, но (♣,♣) A , R = {(♠,♠), (♦,♦), (♥,♥)}.
Слайд 84
Описание слайда:
Отношение не симметрично, так как Отношение не симметрично, так как R = {(♠,♠), (♠,♣), (♠,♦), (♣,♠), (♦,♠),(♦,♦), (♥,♦), (♥,♥)}
Слайд 85
Описание слайда:
Отношение не является антисимметричным, так как Отношение не является антисимметричным, так как R = {(♠,♠), (♠,♣), (♠,♦), (♣,♠), (♦,♠),(♦,♦), (♥,♦), (♥,♥)}
Слайд 86
Описание слайда:
Отношение не является транзитивным, Отношение не является транзитивным, так как R = {(♠,♠), (♠,♣), (♠,♦), (♣,♠), (♦,♠),(♦,♦), (♥,♦), (♥,♥)}
Слайд 87
Описание слайда:
Замыкание отношений
Слайд 88
Описание слайда:
Если отношение R на множестве А не обладает тем или иным свойством, то его стоит попытаться продолжить до отношения R*, которое будет иметь нужное свойство. Если отношение R на множестве А не обладает тем или иным свойством, то его стоит попытаться продолжить до отношения R*, которое будет иметь нужное свойство.
Слайд 89
Описание слайда:
Под продолжением понимается присоединение некоторых упорядоченных пар к подмножеству Под продолжением понимается присоединение некоторых упорядоченных пар к подмножеству
Слайд 90
Описание слайда:
Новое полученное множество R* уже будет обладать требуемым свойством. Исходное множество R будет подмножеством R*. Новое полученное множество R* уже будет обладать требуемым свойством. Исходное множество R будет подмножеством R*.
Слайд 91
Описание слайда:
Если вновь построенное множество R* будет минимальным среди всех расширений R с выделенным свойством, то R* является замыканием R относительно данного свойства. Если вновь построенное множество R* будет минимальным среди всех расширений R с выделенным свойством, то R* является замыканием R относительно данного свойства.
Слайд 92
Описание слайда:
Рефлексивное замыкание R есть наименьшее рефлексивное отношение на A, содержащее R как подмножество. Рефлексивное замыкание R есть наименьшее рефлексивное отношение на A, содержащее R как подмножество.
Слайд 93
Описание слайда:
Рефлексивным замыканием Ri отношения R Рефлексивным замыканием Ri отношения R называется отношение , где i – отношение тождества на А (диагональ).
Слайд 94
Описание слайда:
Симметричное замыкание R наименьшее симметричное отношение на A, содержащее R как подмножество. Симметричное замыкание R наименьшее симметричное отношение на A, содержащее R как подмножество.
Слайд 95
Описание слайда:
Симметричным замыканием Rs Симметричным замыканием Rs отношения R называется отношение т.е. если (а,b) R, то (а,b) Rs и (b,a) Rs
Слайд 96
Описание слайда:
Транзитивное замыкание R наименьшее транзитивное отношение на A, содержащее R как подмножество.
Слайд 97
Описание слайда:
Транзитивным замыканием Rt отношения R называется отношение Транзитивным замыканием Rt отношения R называется отношение т.е. (а,b) Rt тогда и только тогда, когда существуют элементы такие что а1Rа2, а2Rа3, …, аn-1Rаn.
Слайд 98
Описание слайда:
Пример А = {1,2,3}, отношение R на А задано упорядоченными парами R = {(1,1), (1,2), (1,3), (3,1), (2.3)}. Отношение R не рефлексивно, не симметрично, не транзитивно. Найти соответствующие замыкания.
Слайд 99
Описание слайда:
Замыкание относительно рефлексивности должно содержать все пары вида (а,а). Поэтому, искомое замыкание имеет вид: Замыкание относительно рефлексивности должно содержать все пары вида (а,а). Поэтому, искомое замыкание имеет вид: Добавленные пары отделены от исходных пар точкой с запятой.
Слайд 100
Описание слайда:
Замыкание относительно симметричности должно содержать все пары, симметричные исходным. Замыкание относительно симметричности должно содержать все пары, симметричные исходным.
Слайд 101
Описание слайда:
Замыкание относительно транзитивности. Замыкание относительно транзитивности. Необходимо выполнить несколько шагов. Отношение R = {(1,1), (1,2), (1,3), (3,1),(2.3)}: содержит пары (3,1) и (1,2), замыкание обязано включать пару (3,2); содержит пары (2,3) и (3,1) замыкание обязано включать пару (2,1); содержит пары (3,1) и (1,3) замыкание обязано включать пару (3,3); Добавим эти пары.
Слайд 102
Описание слайда:
Слайд 103
Описание слайда:
Появились пары (2,1) и (1,2). Появились пары (2,1) и (1,2). Следовательно, замыкание R* должно содержать пару (2,2). Все необходимые пары перебрали.
Слайд 104
Описание слайда:
Слайд 105
Описание слайда:
Пусть А = {а1, а2, а3,а4}, Пусть А = {а1, а2, а3,а4}, R = {(а1,а3), (а3,а4), (а4,а2), (а3,а3)}.
Слайд 106
Описание слайда:
Ri = {(а1,а3), (а3,а4), (а4,а2), (а3,а3); (а1,а1), (а2,а2), (а4,а4)}. Ri = {(а1,а3), (а3,а4), (а4,а2), (а3,а3); (а1,а1), (а2,а2), (а4,а4)}.