|
1 |
| -\chapter[Некоторые понятия линейной алгебры]{Некоторые понятия линейной алгебры\footnote{Неообходимо понимать, что, с одной строны, в данном разделе рассматриваются самые базовыепонятия, которые даются практически в любом учебнике алгебры. С другой же стороны, определения данных понятий оказываются весьма вариативными и часто вызывают дискуссии. Напрмиер, интересный анализ тонкостей определения группы можно найти в первом и втором параграфах первого раздела книги Николая Александровича Вавилова ``Конкретная теория групп''~\cite{VavilovGroups}. Мы же дадим определения, удобные для дальнейшего изложения материала.}}\label{chpt:LinAlIntro} |
| 1 | +\chapter[Некоторые понятия линейной алгебры]{Некоторые понятия линейной алгебры\footnote{Неообходимо понимать, что, с одной строны, в данном разделе рассматриваются самые базовые понятия, которые даются практически в любом учебнике алгебры. С другой же стороны, определения данных понятий оказываются весьма вариативными и часто вызывают дискуссии. Напрмиер, интересный анализ тонкостей определения группы можно найти в первом и втором параграфах первого раздела книги Николая Александровича Вавилова ``Конкретная теория групп''~\cite{VavilovGroups}. Мы же дадим определения, удобные для дальнейшего изложения материала.}}\label{chpt:LinAlIntro} |
2 | 2 |
|
3 | 3 | При изложении ряда алгоритмов будут активно использоваться некоторые понятия и инструмены линейной алгебры, такие как моноид, полукольцо или матрица.
|
4 |
| -В данном разделе необходимые понятия будут определены и приведены некоторые примеры соответствующих конструкций. Для более глубокого изучения материала рекомендуются соответствующие разделы алгебры. |
| 4 | +В данном разделе необходимые понятия будут определены и приведены некоторые примеры соответствующих конструкций. Для более глубокого изучения материала рекомендуются обратиться к соответствующим разделам алгебры. |
5 | 5 |
|
6 | 6 | $$
|
7 | 7 | \oplus
|
@@ -82,22 +82,54 @@ \section{Бинарные операции и их свойства}
|
82 | 82 | \begin{example} Рассмотрим несколько примеров ассоциативных и неассоциативных операций.
|
83 | 83 | \begin{itemize}
|
84 | 84 | \item Опреация сложения на целых числах $+$ является ассоциативной.
|
85 |
| - \item Операция конкатенации на строках $+$ является ассоциативной: $$``ab" + ``c" \ = ``abc" \neq ``c" + ``ab" \ = ``cab".$$ |
86 | 85 | \item Операция умножения на целых числах является ассоциативной.
|
| 86 | + \item Операция конкатенации на строках $+$ является ассоциативной: $$(``a" + ``b") + ``c" \ = ``a" + (``b" + ``c") = ``abc" .$$ |
87 | 87 | \item Операция возведения в степень (над целыми числами) $\hat{\mkern6mu}$ не является ассоциативной:
|
88 | 88 | $$(2\hat{\mkern6mu}2)\hat{\mkern6mu}3 = 4 \hat{\mkern6mu} 3 = 64 \neq 2\hat{\mkern6mu}(2\hat{\mkern6mu}3) = 2 \hat{\mkern6mu} 8 = 256.$$
|
89 | 89 | \end{itemize}
|
90 | 90 | \end{example}
|
91 | 91 |
|
92 | 92 |
|
93 |
| -\begin{definition}[дистрибутивность] |
94 |
| -!!! |
| 93 | +\begin{definition}[Дистрибутивность] |
| 94 | +Говорят, что бинарная операция $\otimes : S \times S \to S$ является дистрибутивной относительно бинарной операции $\oplus : S \times S \to S$, если |
| 95 | +\begin{enumerate} |
| 96 | + \item Для любых $x_1,x_2,x_3 \in S, x_1 \otimes (x_2 \oplus x_3) = (x_1 \otimes x_2) \oplus (x_1 \otimes x_3)$ (дистрибутивность слева). |
| 97 | + \item Для любых $x_1,x_2,x_3 \in S, (x_2 \oplus x_3) \otimes x_1 = (x_2 \otimes x_1) \oplus (x_3 \otimes x_1)$ (дистрибутивнойть справа). |
| 98 | +\end{enumerate} |
| 99 | + |
| 100 | +Если операция $\otimes$ является коммутативной, то дистрибутивность слева и справа равносильны. |
| 101 | + |
95 | 102 | \end{definition}
|
96 | 103 |
|
97 |
| -\begin{definition}[идемпотентность] |
98 |
| -!!! |
| 104 | +\begin{example} Рассмотрим несколько примеров дистрибутивных операций. |
| 105 | + |
| 106 | +\begin{itemize} |
| 107 | + \item Умножение целых чисел дистрибутивно относительно сложения и вычитания: классический \textit{распределительный закон}, знакомый всем со школы. |
| 108 | + \item Операция деления (допустим, на действительных числах) не коммутативна. при этом, она дистрибутивна справа относительно сложения и вычитания, но не дистрибутивна слева. |
| 109 | + $$(a + b) / c = (a / c) + (b / c) $$ |
| 110 | + но |
| 111 | + $$c / (a + b) \neq (c / a) + (c / b)\footnote{Здесь может быть уместно вспомнить правила сложения дробей. Дроби с общим знаминателем складывать проще как раз из-за дистрибутивности справа.}.$$ |
| 112 | +\end{itemize} |
| 113 | + |
| 114 | +\end{example} |
| 115 | + |
| 116 | +\begin{definition}[Идемпотентность] |
| 117 | +Бинарная операция $\circ : S \times S \to S$ называется идемпотентной, если для любого $x \in S$ верно, что $x \circ x = x$. |
99 | 118 | \end{definition}
|
100 | 119 |
|
| 120 | + |
| 121 | + |
| 122 | +\begin{example} Рассмотрим несколько примеров идемпотентных операций. |
| 123 | + |
| 124 | +\begin{itemize} |
| 125 | + \item Операция объединения множеств $\cup$ является идемпотентной: для любого множества $S$ верно, что $S \cup S = S$. |
| 126 | + \item Оперпция сложения на целых числах не является идемпотентной. |
| 127 | + \item Операция ``логическое и'' $\wedge$ является идемпотентной. |
| 128 | + \item Операция ``логическое или'' $\vee$ является идемпотентной. |
| 129 | +\end{itemize} |
| 130 | + |
| 131 | +\end{example} |
| 132 | + |
101 | 133 | \begin{definition}[Нейтральный элемент]
|
102 | 134 | Пусть есть коммутативная бинарная операция $\circ$ на множестве $S$. Говорят, что $x\in S$ является нейтарльным элементом по операции $\circ$, если для любого $y\in S$ верно, что $x \circ y = y \circ x = y$. Если бинарная операция не является коммутативной, то можно пределить \textit{нейтральный слева} и \textit{нейтральный справа} элементы по аналогии.
|
103 | 135 | \end{definition}
|
@@ -187,8 +219,8 @@ \section{Матрицы и вектора}
|
187 | 219 |
|
188 | 220 | Про матричное произведение, тензорное произведение, ещё что-то.
|
189 | 221 |
|
190 |
| -\section{Вопросы и задачи} |
191 |
| -\begin{enumerate} |
192 |
| - \item Привидите примеры некоммутативных операций. |
193 |
| - \item Привидите примеры ситуаций, когда наличие у бинарных операций каких-либо дополнитльных свойств (ассоциативности, коммутативности), позволяет строить более эффективные алгоритмы, чем в общем случае. |
194 |
| -\end{enumerate} |
| 222 | +%\section{Вопросы и задачи} |
| 223 | +%\begin{enumerate} |
| 224 | +% \item Привидите примеры некоммутативных операций. |
| 225 | +% \item Привидите примеры ситуаций, когда наличие у бинарных операций каких-либо дополнитльных свойств (ассоциативности, коммутативности), позволяет строить более эффективные алгоритмы, чем в общем случае. |
| 226 | +%\end{enumerate} |
0 commit comments