UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Vicerrectorado Académico 1 .Departamento: COMPUTACIÓN Y TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN 2. Asignatura: Estructuras Discretas I 3. Código de la asignatura: CI­2521 No. de unidades­crédito: 3 No. de horas semanales: Teoría 4 Práctica 2 Laboratorio 4. Fecha de entrada en vigencia de este programa: Septiembre 89 5.­ OBJETIVOS GENERALES: - DEFINICION DE CONCEPTOS MATEMATICOS FUNDAMENTALES DE LA COMPUTACION CON UNA DETERMINOLOGIA UNIFICADA Y PRECISA. - EJERCICIO DEL RAZONAMIENTO FORMAL CON ANTES ABSTRACTOS. 6.­ OBJETIVOS ESPECIFICOS: AL TERMINO DEL CURSO SE ESPERA QUE LOS ESTUDIANTES DEL MISMO HAYAN ALCANZADO LOS SIGUIENTESOBJETIVOS: - CONOCIMIENTOS DE LA NOCION CONJUNTO Y SUS DIFERENTES REPRESENTACIONES Y FORMAS DE DEFINICION. - CONOCIMIENTO DEL CONCEPTO DE RELACION ESTRUCTURAS RELACIONADAS. REALCIONES CON OTROS CURSOS: - SE PRECISAN CONCEPTOS Y PROPIEDADES YA CONOCIDAS DESDE BACHILLERATO (CONJUNTOS, RELACIONES, FUNCIONES Y OPERACIONES). - SE GENERALIZAN CONCEPTOS DEFINIDOS EN LAS MATEMATICAS. POR EJEMPLO: FUNCIONES PARCIALES. - SE ESTABLECE UNA TERMINOLOGIA QUE DEBE SER UTILIZADA EN TODOS LOS CURSOS POSTERIORES DE LA CARRERA. POR EJEMPLO: RELACIONES, RELACIONES DE ORDEN, SECUENCIAS, DEFINICION DE LAMBDA FUNCIONES. 7.­ CONTENIDO DETALLADO TEORIA: 1) DEFINICION: CONSTRUCCION DE CONJUNTOS: AXIMAS DE ESPECIFICACION Y EXTESIONALIDAD. PARADOJAS: PLANTEAMIENTOS Y SOLUCIONES. CONJUNTOS ESPECIALES: CONJUNTO VACIO, CONJUNTO UNIVERRSAL, CONJUNTOS SINGULARES. RELACIONES ENTRE CONJUNTOS: PARTES Y SUBCONJUNTOS DE UN CONJUNTO, CONJUNTOS SOLAPADOS Y DISJUNTOS. PROPIEDADES DE LAS RELACIONES: REFLEXIVIDAD Y TRANSITIVIDAD DE LA RELACION SUBCONJUNTO. OPERACIONES SOBRE CONJUNTOS: UNION, INTERSECCION, DIFERENCIA, DIFERENCIA SIMETRICA Y COMPLEMENTO. PROPIEDADES DE LAS OPERACIONES: ASOCIATIVIDAD, CONMUTATIVIDAD, IDEMPOTENCIA, DISTRIBUTIVIDAD, LEYES DE MORGAN, ELEMENTOS NEUTROS. DEFINICION DE NUMEROS NATURALES COMO CONJUNTOS. AXIOMAS DE PEANO. INDUCCION EN LOS NUMEROS NATURALES. FAMILIAS DE CONJNTOS: CUBRIMIENTOS, COBERTURAS, PARTICIONES, ESPACIOS DE CONJUNTOS, CONJUTO DE LAS PARTES. RELACIONES ENTRE FAMILIA: REFINAMIENTO. OPERACIONES ENTRE FAMILIAS. 2)RELACIONES. PARES ORDENADOS. DEFINICION DE RELACION. REALCIONES ESPECIALES: RELACION VACIA, IDENTIDAD, PRODUCTO CARTESIANO DE CONJUNTOS. PROPIEDADES: REFLEXIVIDAD, SIMETRIA, ASIMETRIA, ANTISIMETRIA, TRANSITIVIDAD, SOBREYECTIVIDAD, CONECTIVIDAD, IDEMPOTENCIA Y VARIANTES. REPRESENTACION GRAFICA DE RELACIONES. CASO PARTICULAR: ECUACIONES DE SUBCONJUNTOS DE NxN (ANALOGIAS DE SUBCONJUNTOS DE RxR). OPERCIONES SOBRE RELACIONES: INVERSA DE UNA RELACION, RESTRICCION, IMAGEN, COMPOSICION, INTERACION, PRODUCTO CARTESIANO. PROPIEDADES DE LAS OPERACIONES: ASOCIATIVIDAD DE LA COMPOSICION. - DOMINIO. DOMINIO DE LA SINGULARIDAD. DEFINICION DE FUNCION, FUNTORES, ARGUMENTOS O PARAMETROS. APLICACIÓN FUNCIONAL. FUNCIONES PARCIALES Y TOTALES. INYECCIONES, SOBREYECCIONES, BIYECCIONES. RELACION DE ESTOS TIPOS DE FUNCIONES CON LAS CARDINALES DEL DEL DOMINIO Y DEL RANGO. OPERACIONES SOBRE FUNCIONES: UNION, INTERSECCION, DIFERENCIA, RESTRICCION, COMPOSICION, PRODUCTO CARTESIANO. ANALOGIA COMPOSICION­SECUENCIALIDAD Y PRODUCTO CARTESIANO PARALELISMO. PROPIEDADES DE LAS OPERACIONES: PROPIEDADES HEREDADAS DE LAS OPERACIONES ENTRE CONJUNTOS Y ENTRE RELACIONES. MORFISMOS U HOMORFISMOS. NONOMORFISMOS, EPIMORFISMOS, ISOMORFISMOS, ENDOMORFISMOS Y AUTOMORFISMOS. FUNCIONES CARACTERISTICAS. IOMORFISMOS ENTRE EL CONJUNTO DE LAS PARTES DE UN CONJUNTO Y EL CONJUNTO DE LAS FUNCIONES CARACTERISTICAS. GENERALIZACIONES DE FUNCIONES: MULTICONJUNTOS Y CONJUNTOS DIFUSOS. CONJUNTOS DE FUNCIONES. DEFINICION DE A B ([McLANEY BIRKHOFT 68]). 3) ORDENAMIENTOS. CUASI­ORDENAMIENTOS O PREORDENES. ORDENAMIENTOS PARCIALES. DIAGRAMAS DE HASSE. ORDENAMIENTOS TOTALES. ENUMERACIONES CONSISTENTES. ORDENAMIENTOS DEBILES. CONJUNTOS PARCIALMENTE ORDENADOS. INDUCCION NOETHERIANA. CONSTRUCCION DE ORDENES: LEXICOGRAFICO, PRODUCTO CARTESIANO. CLAUSURA TRANSITIVA. SEMIRETICULADOS. RETICULADOS. RETICULADOS DISTIBUTIVOS Y COMPLEMENTADOS. 4) EQUIVALENCIAS. DEFINICION. EJEMPLOS: CONGRUENCIAS EN Z. PARTICIONES GENERADAS. CONJUNTOS COCIENTES. EJEMPLO: Zn. EEUIVALENCIAS GENERADAS POR FUNCIONES. FUNCIONES DE CLASIFICACION Y SELECCIÓN. FUNCIONES DE FRECUENCIAS GENERADAS. REFINAMIENTOS DE PARTICIONES. 5) CARDINALIDAD. EQUIPOLENCIA. CONJUNTOS BIEN ORDENADOS. CONJUNTO FINITOS. NUMEROS CARDINALES. NUMEROS ORDINALES. DEFINICIONES RECURSIVAS O INDUCTIVAS. CONJUNTOS ENUMERABLES. TEOREMAS DE CANTOR. COJUNTOS TRANSFINITOS. 6) OPERACIONES. DEFINICION DE OPERACIONES, OPERADOR Y OPERANDOS. TABLA DE UNA OPERACIÓN. OPERACIONES ESPECIALES: IDENTIDAD, CONSTANTE. PROPIEDADES: CLAUSURA, CONMUTATIVIDAD, ASOCIATIVIDAD, IDEMPOTENCIA, DISTRIOBUTIVIDAD. ELEMENTOS NEUTROS SIMETRICOS, NULOS. CASO PARTICULAR DE MORFISMOS: MORFISMOS ENTRE CONJUNTOS CON UN AOPERACION. MONOMORFISMOS, EPIMORFISMOS, ENDOMORFISMOS Y AUTOMORFISMOS. CONSTRUCCION DE OPERACIONES EN EL CONJUNTO DE FUNCIONES DE BASE A OPERACIONES EN X (DEFINICION “PUNTO A PUNTO”). PROPIEDADES DE LAS OPERACIONES QUE SE HEREDAN (EJEMPLO: ASOCIATIVIDAD, CONMUTATIVIDAD, DISTRIBUTIVIDAD, ETC) Y QUE NO SE HEREDAN (EJEMPLO: ELEMENTO NEUTRO). CASOS PARTICULARES. APLICACIÓN: DEMOSTRACION DE LA ASOCIATIVIDAD DE LA DIFERENCIA SIMERICA DE CONJUNTOS Y DE LA EQUIVALENCIA LOGICA MEDIANTE LA ASOCIATIVIDAD DE LO EXCLUSIVO) O SUMA MODULO 2). 7) SECUENCIAS. DEFINICION. LONGITUD. CONCATENACION DE SECUENCIAS. PARTICIONAMIENTO DE SECUENCIAS. SECUENCIAS DE SECUENCIAS. SECUENCIAS DE CONJUNTOS. PRODUCTO CARTESIANO GENERALIZADO.POTENCIA CARTESIANA DE UN CONJUNTO. RELACIONES, FUNCIONES Y OPERACIONES POLIADICAS. ALFABETOS, LENUAJES. DEFINICIONES FORMALES DE LENGUAJES: DEFINICIONES INDUCTIVAS, GRAMATICAS. INDUCCION ESTRUCTURAL. CURRIFLICACION. DEFINICION LAMBDA DE FUNCIONES Y ABSTRACCION FUNCIONAL. 8) NUMEROS. TEORIA ELEMENTAL DE NUMEROS: DIVISION EN LOS NATURALES; RELACION DE DIVISIBILIDAD; NUMEROS PRIMOS;DESCOMPOSICION EN FACTORES PRIMOS; MINIMO COMUN MULTIPLO; MAXIMO COMUN DIVISOR; ALGORITMOS DE EUCLIDES. CONSTRUCCION DE LOS ENTEROS. CONSTRUCCION DE LAS FUNCIONES NO NEGATIVAS. CONSTRUCCION DE LOS RACIONALES. NUMEROS REALES. FUNCIONES DE CONVERSION DE LOS REALES A ENTEROS: PISO, TECHO, REDONDEO. REPRESENTACION DE NUMEROS NATURALES. SISTEMAS DE NUMERACION POSICIONAL EN BASE ARBITRARIA. ALGORITMOS DE CONVERSION ENTRE TALES SISTEMAS. NOTACION CIENTIFICA. NUMEROS COMPLEJOS. 8.­ BIBLIOGRAFIA: - [BARALT 89] BARALT, J.: FEDRA: UN AMBIENTE FUNCIONAL PARA LAS ESTRUCTURAS DISCRETAS Y UNA REPRESENTACION PARA SU AUTOMATIZACION, UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR DEPARTAMENTO DE COMPUTACION Y TECNOLOGIA DE LA INFORMACION. 1989 [BIRKHOFT Y BARTEE 70] BIRKHOFT. G. Y BARTEE, T.: MODERN APPLIED ALGEBRA, McGRAW HILL. 1970 [CASTERAN 81] CASTERAN, P.: GUIA DE DISEÑO LOGICO, UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR 1981. [KNUTH 73] KNUTH, D.E.: THE ART OF COMPUTER PROGRAMMING. VOL. 1 FUNDAMENTAL ALGORITHMS, SEGUNDA EDICION. ADDISON­WESLEY. 1973 [KOLMAN Y BUSBY 86] KOLMAN, B. Y BUSBY, R.: ESTRUCTURAS DE MATEMATICAS DISCRETAS PARA LA COMPUTACION, PRENTICE­HALL HISPANOAMERICANA. 1986 [McLANE Y BIRKHOFT 68] McLANE, S. Y BIRKHOFT, G.: ALGEBRA, THE McMILLAN COMPANY. 1968. [PRATHER 76] PRATHER, R.: DISCRETE MATHEMATICAL STRUCTURES FOR COMPUTER SCIENCIE, HOUGHTON/MIFFLIN COMPANY. 1976 [PREPARATA Y YEH, R.: INTRODUCCION TO DISCRETE STRUCTURES FOR COMPUTER SCIENCE AND ENGINEERING, ADDISON­WESLEY. 1973. [`SUPPES] SUPPES, P.: AXIOMATIC SET THEORY [STANAT Y McALLISTER 77] STANAT, D. Y McALLISTER, D.: DISCRETE MATHEMATICS IN COMPUTER SCINCE, PRETICE­ HALL. 1977