21122202

数学MTH205a  MTH205b  MTH205c  MTH205d  MTH205e 

1年後学期月1

離散数学

Discrete Mathematics

高橋 里司

単位区分

単位数: 2単位
必修
課程・類・プログラム
種別
先端工学基礎課程

関連Webサイト

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主題および達成目標

情報系の基礎・専門科目の理解・コミュニケーションには数理を用いた論理的な思考, 理解が必要になる. 大げさな言い方をすれば, 数理を用いるための語学のようなものである. 論理や証明法, 集合理論や写像は, 情報系で学ぶ多くの科目を理解するための基礎となり, 道具となる.

離散数学では, 集合論・論理学を中心に数学の基本的な用語を理解することで, 論理の誤りを指摘したり, アルゴリズムの欠陥を見破る力が養成される.
この講義では, 以下の具体的目標を持つ.
1:数学における基本的な用語 (集合, 論理, 写像, 関係) を正しく使うことができる.
2:数学における基本的な証明を正しく行うことができる.
3:数学における写像, 関係の概念を道具として使いこなすことができる.

前もって履修しておくべき科目

なし

前もって履修しておくことが望ましい科目

なし

教科書等

教科書:なし. 講義資料を毎回用意する
参考書:
伊藤大雄:イラストで学ぶ離散数学, 講談社
石川剛郎:論理・集合・数学語, 共立出版
J.マトウシェク/J.ネシェトリル:離散数学への招待, 丸善出版
栗山 憲:論理・集合と位相空間, 共立出版
守屋悦朗:コンピュータサイエンスのための離散数学, サイエンス社
松井知己:だれでも証明が書ける, 日本評論社

授業内容とその進め方

(a) 授業内容
第1回:命題論理, 集合の基礎
第2回:集合の演算, 全称記号, 存在記号
第3回:述語論理
第4回:様々な証明法(量化記号を含む論理式の証明法)
第5回:様々な証明法(含意を含む論理式の証明法, 対偶, 背理法, 集合に対する証明法)
第6回:様々な証明法(数学的帰納法)
第7回: 写像(関数) (1):像、逆像、恒等関数
第8回:写像 (関数) (2) :単射、全射、全単
第9回:これまでの振り返りと中間試験
第10回:写像と関係:二項関係、完全、反射、対称、反対称、推移性
第11回:順序関係:半順序集合、ハッセ図、全順序集合、上界と下界
第12回:同値関係と類別(分割)
第13回:関係の閉包
第14回:グラフ構造
第15回:これまでの振り返りと期末試験

(b) 授業の進め方
授業時間のうち, 概ね75分を講義, 15分を演習にあてる.

授業時間外の学習

演習問題に取り組み, 復習を行う. また, 情報領域演習第一のD演習と合わせて取り組む.

成績評価方法および評価基準

評価方法:中間試験(50%)、期末試験(50%)で評価する. 試験については、講義中に案内する.
評価基準:
次の授業目標が達成できていることを合格の条件とする.
1:数学における基本的な用語 (集合, 論理, 写像, 関係) を正しく使うことができる.
2:数学における基本的な証明を正しく行うことができる.
3:数学における写像, 関係の概念を理解し, 道具として使いこなすことができる.

オフィスアワー・授業相談

初回の講義でアナウンスする.

学生へのメッセージ

離散数学は, 今後情報系で学ぶ全ての科目の基礎となるとともに, みなさんの論理的な思考そのものを伸ばすトレーニングのための授業にもなります. 論理的なリテラシーを身につけ, 情報系の基礎・専門科目の理解・コミュニケーションを円滑にできるようになりましょう.

その

なし

キーワード

ハッセ図
二項関係
全単射
全射
全称記号
全順序
写像
冪集合
半順序
単射
同値関係
命題
命題論理
存在記号
数学的帰納法
直積
背理法
証明
述語論理式
逆像
部分集合
関係の閉包
関数
集合
最終変更日時: 2025/03/11 23:38:33