Теория множеств

Специальные бинарные отношения

Виды отношений

Инфимум - максимальная нижняя граница двух точек в графе (или решётке). inf{a,b}, a ^ b

Супремум - минимальная верхняя граница двух точек в графе (или решётке). sup{a,b}, a v b

Решётка дистрибутивна, если выполняется a^(b v c)=(a^b)v(a^c) для всех точек a,b,c. Недистрибутивные решётки - если имеют робм с палкой посредине или другую кривую херню M3, P5

Мощности

Мощность множества - класс всех множеств эквивалентных данному множеству. Для конечных множеств - это число элементов.

Координальные числа - количество элементов бесконечного множества

Если все элементы бесконечного множества можно посчитать - он осчётное

Теорема Кантора

|A|\(\leq2^{|A|}\)

Отношение эквивалентность, если оно рефлексивно, транзитивно, симметрично

Разбиение - семейство непустых множеств, объединение которых равно исходному множеству, а пересечение пустому

Эквивалентность задаёт разбиение

Факто множества - множество всех классов эквивалентности по отношению разбиения

Максимальный элемент - который не меньше любого другого элемента (например, если с некоторыми нельзя сравнить или если два элемента на одном максимальнм уровне)

Наибольший - элемент, который больше любого другого элемента множества

Диаграмма хассе - изображает отношение в виде графа

Алгебраические системы

Алгю система - набор \(\lt A, \Sigma, P, C\gt\). Если сигнатура - только операции - система - алгебра

Группоид - когда сигнатура состоит из одной функции, арность которой равна 2

Таблица Кэли - матблица всех операций

Морфизмы — это "правильные" отображения между алгебраическими системами, сохраняющие их структуру.

Морцизмы сохраняют операции, отношения и константы

Подсистема порождённая, если она наименьшая подсистема

Подсистема - если мнножество - подмножество, сохраняются функциональные символы, операции и предикаты

Алгебра - многообразие, если существует множество тождеств той же сигнатуры из алгебры. Сигнатура пренадлежит алгебре тогда и только тогда, когда все тождества истинные

Решётка - ЧУМ, в которой каждая пара элементов имеет супремум или инфимум

Конгруэнция — это отношение эквивалентности на алгебраической системе, согласованное с её операциями. Пример, для группы (Z,+), отношение =mod(n) - конгруэнция. Для конгруэнции если применить отношение ко всем a и b (aFb) то это будет равно f(a)Ff(b)

Фактор алгебра - алгебра, носителем которой является фактор множество сигнатуры Σ, с сохранением операций

Теорема о Гомоморфизме

Если \(\phi:A\to B\) - эпиморфизм, \(\psi: A\to B/Ker(\phi)\) - естественный гомоморфизм, то существует изоморфизм \(\chi:B\to A/Ker(\phi)\), такой, что \(\phi * \chi=\psi\)

Если есть гомоморфизм из одного объекта в другой, то факторобъект (исходный объект, «поделённый» на ядро этого отображения) будет изоморфен образу этого отображения.

Теорема Стоуна

Любая конечная булева алгебра изоморфна некоторой алгебре Кантора.

Булево кольцо - набор (R, +, *), коммутативно и a+a=0.

Многообразие — это класс алгебраических систем (групп, колец, решёток и т.д.), который можно задать с помощью тождеств (уравнений, выполняющихся для всех элементов системы).Многообразие всех групп: задаётся тождествами ассоциативности, нейтрального элемента и обратного элемента:

Теорема Биркгофа

Класс алгебраических систем является многообразием тогда и только тогда, когда он замкнут относительно подалгебр, фактор алгебр и декартовых произведений.

Компьютерная арифметика

Класс вычетов по модулю m — это множество чисел, которые дают одинаковый остаток при делении на m.

Киатйская теорема об остатках

Для наюора a1,...,an и для чисел m1,...,mn существует единственное решение систему уравнений x=ai(mog mi), i=0,...,n

Теория графов

Подграф - убрали вершины и только соединённые с ним дуги

Часть графа - убрали вершины соединённые с ними дуги и ещё дуги.

Граф называется гамильтоновым, если в нем имеется простой цикл, содержащий каждую вершину этого графа

Гамильтонов цикл - прохожит через каждую вершину один раз

Эйлеров цикл - проходит через каждое ребро один раз

Разрез - множество всех ребёр соединяющих компоненты связности M1 и M2 графа, где {M1 и M2} - ращбиение множество вершин графа.

Покрывающая цепь - маршрут который проходит по каждоу дуге хотя бы один раз

Лемма о рукопожатиях

Сумма степеней всех вершин графа является четным числом и равна удвоенному числу ребер.