Skip to content

Commit e1a9697

Browse files
committed
Добавлен пример на композицию множеств через перемноженеи матриц.
1 parent 23a8983 commit e1a9697

3 files changed

Lines changed: 65 additions & 5 deletions

File tree

book_structure.md

Lines changed: 2 additions & 3 deletions
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -37,9 +37,8 @@
3737
### Глава 2. Некоторые понятия теории множеств — `SetTheory.tex` — ✅
3838

3939
- ✅ Раздел "Основные определения"
40-
- ⚠️ Раздел "Отношения"
41-
- Задачи
42-
- Добавить пример к теореме 2.1 (про отношение и произведение матриц)
40+
- ✅ Раздел "Отношения"
41+
4342

4443
### Глава 3. Некоторые сведения из теории графов — `GraphTheoryIntro.tex` — ⚠️
4544

Lines changed: 3 additions & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,2 +1,4 @@
11
\section{Прикладные особенности}
2-
Todo.
2+
3+
\mytodo{Написать раздел}
4+
Планируемое содержание раздела: Взгляд программиста: типы данных, не совсем честные алгебраические структуры ("просто лишь бы типизировалось"), GraphBLAS, разреженность, параллельность. Операции типа маски, map2 и так далее.

tex/part_01_Prep/chapter_02_SetTheory/02_Relations.tex

Lines changed: 60 additions & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -44,4 +44,63 @@ \section{Отношения}
4444
\end{theorem}
4545

4646
Доказательство данной теоремы выполняется на основе определения умножения матриц\sidenote{Оставим его как упражнение для читателя.}.
47-
\mytodo{Но приведём пример. Три множества: X размера 2, Y размера 3, Z размера два. Отношения нерефлексивны. Первое отношение --- подмножество $X \times Y$, второе --- подмножество $Y \times Z$. Строим композцию и олучаем отношение $X \times Z$. Построить матрицы, перемножить, показать результат. Сказать, что всё соответствует определениям и теореме.}
47+
Приведём пример.
48+
49+
\begin{example}
50+
Рассмотрим три конечных проиндексированных множества:
51+
\[X = \{x_0, x_1\}, \quad Y = \{y_0, y_1, y_2\}, \quad Z = \{z_0, z_1\}.\]
52+
53+
Зададим бинарные отношения $R_1 \subseteq X \times Y$ и $R_2 \subseteq Y \times Z$ следующим образом:
54+
\[
55+
R_1 = \{(x_0, y_0), (x_0, y_1), (x_1, y_1), (x_1, y_2)\}, \quad
56+
R_2 = \{(y_0, z_0), (y_1, z_0), (y_1, z_1), (y_2, z_1)\}.
57+
\]
58+
59+
Построим композицию $R_3 = R_1 \circ R_2$ напрямую по определению.
60+
Пара $(x_i, z_j)$ принадлежит $R_3$ тогда и только тогда, когда найдётся такой $y_k \in Y$, что $(x_i, y_k) \in R_1$ и $(y_k, z_j) \in R_2$.
61+
Перебирая элементы множества $Y$, получаем:
62+
\[
63+
R_3 = \{(x_0, z_0), (x_0, z_1), (x_1, z_0), (x_1, z_1)\} = X \times Z.
64+
\]
65+
66+
Теперь построим булевы матрицы, задающие $R_1$ и $R_2$:
67+
\[
68+
M_{R_1} = \begin{pmatrix}
69+
1 & 1 & 0\\
70+
0 & 1 & 1
71+
\end{pmatrix}, \qquad
72+
M_{R_2} = \begin{pmatrix}
73+
1 & 0\\
74+
1 & 1\\
75+
0 & 1
76+
\end{pmatrix}.
77+
\]
78+
79+
Матрица $M_{R_1}$ имеет размер $2 \times 3$, $M_{R_2}$~--- размер $3 \times 2$.
80+
Перемножим их по правилу матричного умножения, заменив сложение на дизъюнкцию ($\lor$), а умножение~--- на конъюнкцию ($\land$):
81+
\[
82+
M_{R_3} = M_{R_1} \times M_{R_2} =
83+
\begin{pmatrix}
84+
1 & 1 & 0\\
85+
0 & 1 & 1
86+
\end{pmatrix}
87+
\begin{pmatrix}
88+
1 & 0\\
89+
1 & 1\\
90+
0 & 1
91+
\end{pmatrix} =
92+
\]
93+
\[
94+
=
95+
\begin{pmatrix}
96+
(1 \land 1) \lor (1 \land 1) \lor (0 \land 0) & (1 \land 0) \lor (1 \land 1) \lor (0 \land 1)\\
97+
(0 \land 1) \lor (1 \land 1) \lor (1 \land 0) & (0 \land 0) \lor (1 \land 1) \lor (1 \land 1)
98+
\end{pmatrix} =
99+
\begin{pmatrix}
100+
1 & 1\\
101+
1 & 1
102+
\end{pmatrix}.
103+
\]
104+
105+
Полученная матрица $M_{R_3}$ задаёт отношение $X \times Z$, что в точности совпадает с $R_3$, вычисленным напрямую по определению композиции.
106+
\end{example}

0 commit comments

Comments
 (0)