Теория алгоритмов

Пособие посвящено основам математической логики и теории алгоритмов. При этом исчисление высказываний представлено достаточно полно, для исчисления предикатов рассмотрены вопросы интерпретации, непротиворечивости и неразрешимости, теория алгоритмов представлена материалами по вычислимым функциям, разрешимым и перечислимым множествам, рассмотрены неразрешимые алгоритмические проблемы. Раздел формальной арифметики включает теорему Гёделя о неполноте.

В учебном пособии изложены различные подходы к формализации понятия алгоритма. В нем рассматриваются: интуитивное понятие вычислимой арифметической функции, теория рекурсивных функций, рекурсивные предикаты, происходит уточнение понятия алгоритма через математическую машину Тьюринга и другие машины, рекурсивные и рекурсивно перечислимые множества, алгоритмические проблемы, некоторые оценки сложности алгоритмов. Помимо теоретических и практических материалов, учебное пособие содержит задания для самостоятельной работы. Содержание учебного пособия соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования третьего поколения и методическим требованиям, предъявляемым к учебным изданиям. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Педагогическое образование» профилей «Физика и информатика», «Технология и информатика», «Математика и информатика», «Информатика и математика», «Прикладная информатика». Может быть полезно широкому кругу читателей, интересующихся основами теории вычислимости.

В учебнике последовательно приведены такие элементы математической логики, как исчисления высказываний, логика и исчисления предикатов, элементы теории моделей, элементы теории алгоритмов, неклассические логики. В конце каждой главы приведены задачи и упражнения для освоения пройденного материала, а в приложении даны задачи типового расчета. Основы математической логики и теории алгоритмов, излагаемые в учебнике, могут использоваться при изучении ряда профилирующих дисциплин для подготовки специалистов по информатике, вычислительной технике, прикладной математике, автоматике и автоматизированному управлению.

В настоящем учебном пособии даны основные идеи и методы теории сложности вычислений. В нем представлены вычислительные возможности, схемы моделирования языков программирования машинами Тьюринга, а также сложностные классы задач.

Рассмотрены современные стохастические популяционные алгоритмы решения однокритериальной задачи глобальной оптимизации. Изложены методы повышения эффективности этих алгоритмов путем их гибридизации и метаоптимизации. Наряду с однокритериальной рассмотрена задача многокритериальной оптимизации и популяционные алгоритмы ее решения. Представлены методы распараллеливания указанных алгоритмов. Содержит большое число примеров решения тестовых и практически значимых задач оптимизации. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника». Может быть полезно для всех студентов, изучающих курс «Методы оптимизации» и близкие по тематике курсы. Материал пособия представляет интерес также для аспирантов и специалистов, использующих в своей работе методы, алгоритмы и программы оптимизации.

Представлены материалы модуля 3 «Микропрограммные автоматы» курсовой работы, выполняемой по дисциплине «Теория автоматов». Для бакалавров, обучающихся по направлению подготовки 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника». Может быть полезно для инженеров и аспирантов, специализирующихся в области проектирования цифровых устройств и систем в кристалле ПЛИС с использованием языков описания аппаратуры в современных системах автоматизированного проектирования.

В учебнике последовательно приведены такие элементы математической логики, как исчисления высказываний, логика и исчисления предикатов, элементы теории моделей, элементы теории алгоритмов, неклассические логики. В конце каждой главы приведены задачи и упражнения для освоения пройденного материала, а в приложении даны задачи типового расчета. Основы математической логики и теории алгоритмов, излагаемые в учебнике, могут использоваться при изучении ряда профилирующих дисциплин для подготовки специалистов по информатике, вычислительной технике, прикладной математике, автоматике и автоматизированному управлению.

В учебнике последовательно приведены такие элементы математической логики, как исчисления высказываний, логика и исчисления предикатов, элементы теории моделей, элементы теории алгоритмов, неклассические логики. В конце каждой главы приведены задачи и упражнения для освоения пройденного материала, а в приложении даны задачи типового расчета. Основы математической логики и теории алгоритмов, излагаемые в учебнике, могут использоваться при изучении ряда профилирующих дисциплин для подготовки специалистов по информатике, вычислительной технике, прикладной математике, автоматике и автоматизированному управлению.

Изложены темы, традиционно изучаемые в курсе математической логики и теории алгоритмов: алгебра логики и исчисление высказываний, логика и исчисление предикатов, формальные аксиоматические теории, теория алгоритмов и теория вычислительной сложности. Предназначено для студентов направления подготовки 09.03.04 «Программная инженерия». Также будет полезно студентам направлений 09.03.02 «Информационные системы и технологии», 27.03.03 «Системный анализ и управление».

Кратко изложен теоретический материал по дисциплине «Математическая логика и теория алгоритмов», приведены примеры решения типовых задач, представлены задачи различной сложности для решения на практических занятиях и самостоятельной работы. Предназначено для студентов направления 09.03.02 «Информационные системы и технологии», а также других направлений (09.03.04 «Программная инженерия», 27.03.03 «Системный анализ и управление», 27.03.04 «Управление в технических системах»).

В учебнике последовательно приведены такие элементы математической логики, как исчисления высказываний, логика и исчисления предикатов, элементы теории моделей, элементы теории алгоритмов, неклассические логики. В конце каждой главы приведены задачи и упражнения для освоения пройденного материала, а в приложении даны задачи типового расчета. Основы математической логики и теории алгоритмов, излагаемые в учебнике, могут использоваться при изучении ряда профилирующих дисциплин для подготовки специалистов по информатике, вычислительной технике, прикладной математике, автоматике и автоматизированному управлению.

В учебно-методическом пособии по дисциплине «Теория алгоритмов» представлены разделы, традиционно изучаемые в курсе теории алгоритмов: машины Тьюринга, нормальные алгоритмы Маркова, рекурсивные функции и т.д. Рассмотрены вопросы интуитивного и формального определения алгоритмов, сложности и нумерации алгоритмов, алгоритмически неразрешимых проблем, конструирования машин Поста. Для обучающихся по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии.

Учебник содержит основные разделы курса дискретной математики: «Алгебра высказываний», «Алгебра предикатов и множеств», «Элементы комбинаторики», «Отношения», «Булевы функции», «Элементы теории алгоритмов», «Элементы теории графов». Отдельная глава посвящена разбору решений задач и упражнений. Изложенный материал составляет теоретическую основу компьютерной математики. Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по направлениям и специальностям, входящим в укрупненные группы «Математика и механика» и «Компьютерные и информационные науки» . Издание будет полезно аспирантам, преподавателям вузов, инженерам-системотехникам , программистам.

Приведены материалы модулей 1 и 2 курсовой работы по дисциплине «Теория автоматов». Для студентов 2-го курса, обучающихся по направлению подготовки 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника». Может быть полезно для аспирантов соответствующего профиля.

В настоящем учебном пособии даны основные идеи и методы теории сложности вычислений. В нем представлены вычислительные возможности, схемы моделирования языков программирования машинами Тьюринга, а также сложностные классы задач.

Изложен материал основного курса «Математическая логика и теория алгоритмов», читаемого на факультете «Автоматизации и информатики (АИ)» МГГУ: основные понятия, относящиеся к семантике формализованных логико-математических языков; математическая логика, исчисление высказываний и предикатов, элементы теории множеств, основы теории моделей и алгоритмов. Показано практическое использование алгебры к задачам математической логики. Для студентов вузов, обучающихся по направлениям 552800, 654600 «Информатика и вычислительная техника», специальности 220200 «Автоматизированные системы обработки информации и управления».