Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ (Ανοιξη 2005)

Περιγραφή

Στο μάθημα θα συζητήσουμε ζητήματα Θεωρίας Γραφημάτων (οι βασικές έννοιες καλύφθηκαν στα Διακριτά Ι), Γεννήτριες Συναρτήσεις και εφαρμογές τους σε προβλήματα συνδυαστικής απαρίθμησης, και επίλυση αναδρομικών εξισώσεων.

Όσον αφορά στη Θεωρία Γραφημάτων, θα αναφερθούμε σε επίπεδα γραφήματα, δέντρα και επικαλύπτοντα δέντρα, διμερή γραφήματα, ταιριάσματα, χρωματισμό γραφημάτων, σύνολα ανεξαρτησίας και σύνολα κάλυψης. Για τις Γεννήτριες Συναρτήσεις, θα αναφερθούμε στις ιδιότητες των απλών και εκθετικών ΓΣ και στις μεθόδους κωδικοποίησης και επίλυσης προβλημάτων συνδυαστικής απαρίθμησης με ΓΣ. Θα μάθουμε πως να λύνουμε αναδρομικές εξισώσεις με τη μέθοδο της χαρακτηριστικής εξίσωσης και τη μέθοδο των ΓΣ. Επίσης θα αναφερθούμε στο θεώρημα του κυρίαρχου όρου (master theorem) για την επίλυση αναδρομικών εξισώσεων που προκύπτουν από αναδρομικούς αλγόριθμους διαίρει-και-βασίλευε.

Ύλη

Η ύλη περιλαμβάνει όλα τα ζητήματα που καλύφθηκαν στις παραδόσεις. Ένα σημαντικό μέρος της ύλης (αλλά όχι ολόκληρη) καλύπτεται από το βιβλίο του C.L. Liu "Στοιχεία Διακριτών Μαθηματικών". Ένα άλλο σημαντικό μέρος της ύλης (πάλι όχι ολόκληρη) συνοψίζεται στις σημειώσεις του διδάσκοντα (διαθέσιμες ηλεκτρονικά από αυτή τη σελίδα). Οι σημειώσεις συμπληρώνουν το βιβλίο δίνοντας έμφαση σε ζητήματα που δεν υπάρχουν ή δεν καλύπτονται επαρκώς σε αυτό. Για τις εξετάσεις, χρειάζεται να μελετήσετε τις παρακάτω ενότητες από το βιβλίο του Liu και τις σημειώσεις του διδάσκοντα.

Σημειώσεις: Με εξαίρεση τα φυλλάδια "Βασικές Έννοιες στη Θεωρία Γραφημάτων" και "Σύντομη Επανάληψη στη Στοιχειώδη Συνδυαστική", τα οποία επαναλαμβάνουν μέρος της ύλης από τα Διακριτά Ι, όλα τα φυλλάδια των σημειώσεων είναι στην ύλη για τις εξετάσεις.

Βιβλίο Liu:

Επικοινωνία

Προσπαθήστε να παρακολουθείτε τις παραδόσεις. Η εμπειρία δείχνει ότι σε μαθήματα σαν και αυτό, η περιστασιακή και κατ' ιδίαν μελέτη δεν μπορεί να υποκαταστήσει την παρακολούθηση.  

Αν έχετε απορίες ή αντιμετωπίζετε δυσκολίες στη μελέτη σας, μη διστάσετε να τις συζητήσετε μαζί μου. Μπορείτε να με βρείτε στο γραφείο μου, στο 2ο όροφο του κτιρίου Λυμπέρη, ή στην τάξη.

Σημειώσεις - Διαλέξεις

Εργασίες

Θα ανακοινωθούν δύο ατομικές, υποχρεωτικές εργασίες. Η πρώτη εργασία θα είναι σε Θεωρία Γραφημάτων και η δεύτερη σε Γεννήτριες Συναρτήσεις και Αναδρομικές Εξισώσεις. Οι ασκήσεις θα συνεισφέρουν συνολική βαθμολογία μεγαλύτερη από το 10 (bonus).

Ενδιάμεση Εξέταση - Βαθμολογία

Θα υπάρξει μία προαιρετική ενδιάμεση εξέταση (πρόοδος) με τη μορφή take-home exam στο χρονικό διάστημα από 7 - 22/4. Η ενδιάμεση εξέταση θα αποτελείται από δύο μέρη. Οι εκφωνήσεις θα μοιραστούν στα μαθήματα της 7/4 και 14/4, και οι λύσεις θα πρέπει να επιστραφούν στο διδάσκοντα στα μαθήματα της 14/4 και 21/4 αντίστοιχα. Η ενδιάμεση εξέταση δεν είναι υποχρεωτική, σας βοηθάει όμως να βελτιώσετε το βαθμό των γραπτών σας. Έστω ΒΓ ο βαθμός γραπτών, ΒΠ ο βαθμός της ενδιάμεσης εξέτασης, και ΒΕ ο βαθμός των εξετάσεων (Ιουνίου ή Σεπτεμβρίου). Ο βαθμός γραπτών είναι:

ΒΓ = max{ BE, 0.8 BE + 0.2 ΒΠ }

Αυτό σημαίνει ότι κάποιος μπορεί να έχει βαθμό γραπτών ίσο με 5 γράφοντας 4 στις τελικές εξετάσεις και 9 στην ενδιάμεση εξέταση.

Έστω Εργ1, Εργ2 ο βαθμός της πρώτης και δεύτερης εργασίας αντίστοιχα. Ο τελικός βαθμός είναι 0.8*ΒΓ + 0.1*Εργ1 + 0.1*Εργ2 αν ο βαθμός γραπτών είναι τουλάχιστον 5, και ΒΓ διαφορετικά. Για να περάσει κάποιος το μάθημα πρέπει να έχει τελικό βαθμό τουλάχιστον 5. Οι βαθμοί των εργασιών θα ισχύουν και το Σεπτέμβριο! 

Μερικές Σχετικές Ιστοσελίδες


 Βιβλιογραφία

  • J. A. Bondy and U. S. R. Murty, Graph Theory with Applications, North Holland, 1976. (διαθέσιμο ηλεκτρονικά).

  • R. Diestel, Graph Theory, Springer, 2000. (διαθέσιμο ηλεκτρονικά).

  • Κ. Η. Rosen. Discrete Mathematics and its Αpplications. McGraw Hill, 5th edition, 2003.

  • F. Harary. Graph Theory. Addison-Wesley, 1972.

  • C.L. Liu. Introduction to Combinatorial Mathematics. McGraw-Hill, 1969.

  • C.L. Liu. Στοιχεία Διακριτών Μαθηματικών (μετ. Γραμμένου-Μπους). Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2003.

  • Γ. Βουτσαδάκης, Λ. Κυρούσης, Χ. Μπούρας, Π. Σπυράκης. Διακριτά Μαθηματικά: Προβλήματα και Λύσεις. Gutenberg, 1994.

  • Λ. Κυρούσης, Χ. Μπούρας, Π. Σπυράκης. Διακριτά Μαθηματικά: Τα Μαθηματικά της Επιστήμης των Υπολογιστών. Gutenberg, 1994.