Init commit

This commit is contained in:
2024-06-18 16:24:41 +03:00
commit dadc3c52cf
63 changed files with 122225 additions and 0 deletions

View File

@ -0,0 +1,2 @@
> Понятие неопределенного интеграла, его свойства

View File

@ -0,0 +1,59 @@
# Раздел 1. Интегральное исчисление функций одной переменной
## Теория
1. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/1|Понятие неопределенного интеграла, его свойства]].
2. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/2|Таблица неопределенных интегралов]].
3. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/3|Замена переменных в неопределенном интеграле]].
4. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/4|Интегрирование по частям в неопределенном интеграле]].
5. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/5|Простейшие рациональные дроби. Разложение правильной дроби на простейшие. Интегрирование простейших рациональных дробей]].
6. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/6|Понятие определенного интеграла]].
7. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/7|Основные свойства определенного интеграла]].
8. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/8|Формула Ньютона-Лейбница]].
9. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/9|Замена переменных в определенном интеграле]].
10. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/10|Интегрирование по частям в определенном интеграле]].
11. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/11|Приложения определенного интеграла в геометрии: длина кривой, площадь криволинейной трапеции]].
12. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/12|Несобственный интеграл 1-го рода: определение, признак сравнения]].
13. [[1 курс/2 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/13|Несобственный интеграл 2-го рода: определение, признак сравнения]].
## Практика
1. Уметь вычислять неопределенные и определенные интегралы с помощью замены переменной, интегрирования по частям.
2. Уметь интегрировать дробно-рациональные функции, а также выражения, содержащие тригонометрические функции.
3. Уметь вычислять длину кривой, а также площадь плоской фигуры.
4. Уметь вычислять несобственные интегралы 1-го рода и 2-го рода по определению, а также исследовать интегралы на сходимость.
# Раздел 2. Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных
## Теория
1. Понятие функции двух переменных.
2. Определения предела функции двух переменных.
3. Арифметические свойства предела функции двух переменных.
4. Определение функции двух переменных, непрерывной в точке. Арифметические свойства непрерывных функций двух переменных.
5. Частные производные первого порядка, дифференциал первого порядка функции двух переменных: определения, арифметические свойства.
6. Уравнение касательной плоскости к поверхности.
7. Производная по направлению. Градиент.
8. Частные производные и дифференциалы высших порядков функции двух переменных.
9. Формула Тейлора для функции двух переменных с остаточным членом в форме Пеано.
10. Определение экстремума функции двух переменных. Необходимое условие экстремума. Достаточное условие экстремума.
## Практика
1. Уметь вычислять предел функции двух переменных.
2. Уметь вычислять частные производные и дифференциалы (первого и второго порядков) функции двух переменных.
3. Уметь записывать уравнение касательной плоскости к поверхности.
4. Уметь находить производную по направлению и градиент функции двух переменных.
5. Уметь разложить функцию двух переменных по формуле Тейлора в окрестности данной точки (например, $𝑓(𝑥, 𝑦) = 2𝑥^2 𝑥𝑦 𝑦^2 6𝑥 3𝑦, (𝑥_0, 𝑦_0) = (1, 2))$.
6. Уметь исследовать функцию двух переменных на экстремум.
# Раздел 3. Дифференциальные уравнения
## Теория
1. Понятие обыкновенного ДУ, порядок ДУ, решение ДУ.
2. Понятие ДУ 1-го порядка, решение ДУ, задача Коши, геометрический смысл ДУ и его решения. Понятия общего и частного решений для ДУ 1-го порядка.
3. Формулировка теоремы о существовании и единственности решения задачи Коши для ДУ 1-го порядка.
4. ДУ 1-го порядка с разделяющимися переменными: понятие, метод интегрирования.
5. Однородные ДУ 1-го порядка: понятия и метод интегрирования.
6. Линейные ДУ 1-го порядка. Теорема о структуре общего решения линейного неоднородного уравнения. Метод интегрирования линейного неоднородного уравнения (метод Лагранжа вариации произвольной постоянной).
7. ДУ в полных дифференциалах. Необходимое и достаточное условие уравнения в полных дифференциалах. Восстановление функции по ее полному дифференциалу.
8. ДУ второго порядка. Задача Коши.
9. Линейное однородное ДУ второго порядка с постоянными коэффициентами, метод Эйлера, характеристическое уравнение, построение фундаментальной системы решений. Теорема о структуре общего решения линейного однородного уравнения.
10. Линейное неоднородное ДУ второго порядка с постоянными коэффициентами. Теорема о структуре общего решения линейного неоднородного уравнения. Метод вариации произвольных постоянных.
## Практика
1. Уметь решать ДУ 1-го порядка следующих типов: с разделяющимися переменными, однородные, линейные, уравнения в полных дифференциалах.
2. Уметь решать линейные неоднородные ДУ второго порядка с постоянными коэффициентами.

View File

@ -0,0 +1,27 @@
Логическая функция и способы её задания. Число логических функций.
Существенные и фиктивные переменные. Основные операции алгебры логики.
Логические формулы. Эквивалентность функций. Эквивалентность формул.
# Логическая функция и способы её задания.
- **Логическая функция** (булева) - функция, у которой каждая переменная принимает значения {0, 1} и сама функция возвращает значение из такого множества $f:\{0,1\}^n \rightarrow \{0,1\}$
- Любую логическую функцию можно задать перечислением значений на всех различных наборах значений переменных.
# Число логических функций.
###### Теорема
Существует $2^{2^n}$ логических функций от $n$ переменных
###### Доказательство
Функция определяется набором значений и каждый набор длины $2^𝑛$ из элементов 0, 1 задает некоторую функцию от 𝑛 переменных. Логических функций от $n$ переменных имеется ровно столько, сколько существует таких наборов, тo есть $2^{2^n}$
# Существенные и фиктивные переменные
- **Фиктивная переменная** - переменная, значение которой не зависит на значение функции
- **Существенная переменная** - не фиктивная переменная (лол)
# Основные операции алгебры логики
- **Отрицание**: $f(x) = \bar x$
- **Селектор**: $f(x, y) = x$
- **Конъюнкция**: $f(x, y) = x\&y$
- **Дизъюнкция**: $f(x, y) = x|y$
- **Сумма по модулю 2**: $f(x, y) = x \oplus y$
- **Импликация**: $f(x,y) = x \rightarrow y$
- **Эквивалентность**: $f(x, y) = x \equiv y$
# Логические формулы
**Логические формулы** - формулы, на основе элементарных логических функций
# Эквивалентность формул
Две формулы эквивалентны, если они представляют эквивалентные функции

View File

@ -0,0 +1,43 @@
Булева алгебра и её основные свойства. Булевы формулы. Нормальные формы (ДНФ и КНФ). Преобразование формул к ДНФ и КНФ.
1. Булева алгебра и её основные свойства
Система $<A, \{\&, |, \bar{}, 0, 1 \}>$
Множество **А**
2 элемента: **0, 1**
2 бинарных операций: &, |
Унарная операция: $\bar{}$
со следующими свойствами:
1. Ассоциативность
$x \wedge (y \wedge z) = (x \wedge y) \wedge z$
$x \vee (y \vee z) = (x \vee y) \vee z$
2. Коммутативность
$x \wedge y = y \wedge x$
$x \vee y = y \vee x$
3. Дистрибутивность
$x \wedge (y \vee z) = (x \wedge y) \vee (x \wedge z)$
$x \vee (y \wedge z) = (x \vee y) \wedge (x \vee z)$
4. Идемпотентность
$x \wedge x = x$, $x \vee x = x$
2. Основные функции
1. Законы де Моргана
$\overline{(x \wedge y)} = \bar y \vee \bar x$
$\overline {(x \vee y)} = \bar y \wedge \bar x$
2. Закон двойного отрицания
$\bar{\bar x} = x$
3. Закон противоречия (исключённого третьего)
$x \wedge \bar x = 0$
$x \vee \bar x = 1$
4. Свойства констант
$x \wedge 0 = 0$, $x \vee 1 = 1$
$x \wedge 1 = x$, $x \vee 0 = x$
$\bar1 = 0$, $\bar0 = 1$
5. Законы поглощения
$x \wedge (x \vee y) = x$
$x \vee (x \wedge y) = x$
6. Закон Блейка-Порецкого
$x \wedge (\bar x \vee y) = x \wedge y$
$x \vee (\bar x \wedge y) = x \vee y$
3. **Булева формула** - формула, в которой используются только операции отрицания, конъюнкции и дизъюнкции с константами 0 и 1
4. Нормальные формы (ДНФ и КНФ)
- **ДНФ** (Дизъюнктивная нормальная форма) - формула вида 0 или $K_1 \vee K_2 \vee \dots \vee K_m$, где $K$ - попарно различные коэффициенты
- **КНФ** (Конъюнктивная нормальная форма) - формула 1 или формула вида $D_1 * D_2 * \dots * D_m$,, где $D$ - попарно различные элементарные дизъюнкции

View File

@ -0,0 +1,23 @@
Совершенные ДНФ и КНФ. Разложение функции по переменной. Построение СДНФ и СКНФ. Единственность СДНФ и СКНФ.
1. Совершенные ДНФ и КНФ
- **СДНФ** - ДНФ, каждая элементарная конъюнкция которой содержит все переменные, имеющиеся в формуле (0 - тоже СДНФ)
- **СКНФ** - КНФ, каждая дизъюнкция которой содержит все переменные, имеющиеся в формуле (1 - тоже СКНФ)
2. Разложение функции по переменной
$$
\begin{equation*}
x^\alpha =
\begin{cases}
\bar x &\text{если $\alpha = 0$}\\
x &\text{если $\alpha = 1$}
\end{cases}
\end{equation*}
$$
**Теорема (о разложении функции по переменной)**: Для любой логической функции $𝑓(𝑥_1, 𝑥_2, \dots, 𝑥_𝑛)$ справедливо тождество $$
f(x_1, x_2, \dots, x_n)
= x^0_k * f(x_1, x_2, \dots, x_{k-1}, 0, x_{k+1}, \dots, x_n) \vee x^1_k * f(x_1, x_2, \dots, x_{k-1}, 0, x_{k+1}, \dots, x_n)
= \overline{x_k} * f(x_1, x_2, \dots, x_{k-1}, 0, x_{k+1}, \dots, x_n) \vee x_k * f(x_1, x_2, \dots, x_{k-1}, 0, x_{k+1}, \dots, x_n)
$$
...
3. Единственность СДНФ и СКНФ

View File

@ -0,0 +1,12 @@
Импликанта логической функции. Свойство склейки. Сокращённая ДНФ.
1. **Импликанта** - элементарная конъюнкция К, которая имплицирует функцию, т.е. $K \rightarrow f = 1$
2. **Теорема (свойство склейки)**:
Пусть 𝐴 некоторая элементарная конъюнкция,
причём 𝐴𝑥 и 𝐴 ҧ 𝑥 импликанты функции 𝑓. Тогда 𝐴
тоже импликанта этой функции.
**Доказательство**
Поскольку $Ax$ и $A\bar x$ - импликанты функций f, $Ax \rightarrow f = 1$ и $A\bar x \rightarrow f = 1$
Тогда $(Ax \rightarrow f) \wedge (A\bar x \rightarrow f) = 1$
$(Ax \rightarrow f) \wedge (A\bar x \rightarrow f) = (\overline{Ax} \vee f) \wedge (\overline{A\bar x} \vee f) = (\overline{Ax} \wedge \overline{A\bar x}) \vee f = \overline{(Ax \vee A\bar x)} \vee f = (Ax \vee A\bar x) \rightarrow f = A(x \vee \bar x) = A \rightarrow f = 1$
3. **Сокращённая ДНФ** - дизъюнкция всех простых испликант функции

View File

@ -0,0 +1,12 @@
Построение Сокращённой ДНФ. Метод «булева куба». Метод Квайна Мак-Класки. Метод Нельсона.
1. Построение сокращенной ДНФ
![[Pasted image 20240607225319.png]]
2. Метод Квайна
1. Всю совокупность номеров наборов нужно разбить на группы в зависимости от числа единиц, имеющихся в наборах.
2. Элементы двух соседних групп (число единиц должно отличаться на 1) необходимо попарно сравнить и выявить пары соседних наборов.
3. Соседние наборы пометить и записать результат их склейки.
4. Процесс продолжается до тех пор, пока возможны склейки.
5. Все несклееные (не помеченные) наборы дают представление функции в виде сокращенной ДНФ.
3. Метод Нельсона
Построить СКНФ, раскрыть скобки и привести подобные

View File

@ -0,0 +1,33 @@
Алгебра Жегалкина. Свойства операции ⊕. Полиномы Жегалкина. Единственность полинома Жегалкина.
1. **Алгебра Жегалкина** - алгебраическая система для описания логических функций
1. Используются константы, конъюнкция и Сумма по модулю 2
2. Нет отрицания
3. $<\{0,1\},\{\oplus,\wedge,0,1\}>$ - поле наименьшего размера
2. Свойства $\oplus$:
- $x\oplus 0 = x$
- $x \oplus x = 0$, $x \oplus \bar x = 1$
- **Коммутативность**: $x \oplus y = y \oplus x$
- **Ассоциативность**: $(x \oplus y) \oplus z = x \oplus (y \oplus z)$
- **Дистрибутивность**: $x \cdot (y \oplus z) = x \cdot y \oplus x \cdot z$
- Уравнение $x \oplus a = b$ имеет единственное решение $x = a \oplus b$
3. Полином Жегалкина
1. Нет скобок
2. Нет одинаковых слагаемых
3. Одним из слагаемых может быть 1
4. 0 - полином, но не слагаемое
4. **Теорема.** Для любой логической функции существует единственный представляющий её полином.
*Доказательство*:
f - логическая функция
P(f) - её полином
- f представляется булевой функцией (например, [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/3|СДНФ]])
- В формуле заменяется каждое отрицание ($\bar x = x \oplus 1$) и дизъюнкция ($x \vee y = xy \oplus x \oplus y$)
- Раскрываются скобки, применяя дистрибутивный закон
- Каждая конкатенация превращается в элементарную конъюнкцию ($x \cdot x = x$)
- Одинаковые слагаемые отпадают ($x \oplus x = 0$)
Каждое слагаемое в полиноме имеет вид $x_{i_1}, x_{i_2}, \dots, x_{i_k}$ или 1. Каждая конъюнкция определяется подмножеством $\{i_1, i_2, \dots, i_k\}$ или $\varnothing$ множества $\{1, 2, \dots, n\}$. Следовательно, множество всех слагаемых содержит $2^n$ элементов
Для составления полинома требуется выбрать одно из $2^{2^n}$ подмножеств множества всех возможных слагаемых - полинома от переменных $x_1, x_2, \dots, x_n$. Столько же и функций от таких переменных, так что для каждой функции f существует представляющий её полином, и число функций = число полиномов, поэтому P - биекция. А значит, одного полинома хватает только для одной функции

View File

@ -0,0 +1,19 @@
Ациклический орграф. Теорема о монотонной нумерации.
# Ациклический орграф
**Ациклический орграф** - орграф без ориентированных циклов
**Монотонная нумерация** вершин графа - нумерация, при котором номер начальной вершины каждого ребра меньше номера конечной вершины
**Полустепень исхода** ($deg^-(x)$) - число рёбер орграфа, выходящих из вершины x
**Полустепень захода** ($deg^+(x)$) - число рёбер, входящих в вершину x
# Теорема о монотонной нумерации
###### Теорема
Для любого ациклического орграфа существует монотонная нумерация его вершин
###### Доказательство
Присваиваются номера вершинам в порядке возрастания, $1, \dots, k$, таким образом уже частичная нумерация монотонна
Выбирается какой-то ориентированный путь P наибольшей длины, проходящий только через вершины, ещё не имеющие номеров. Начальная вершина - $\alpha$
Пусть $\exists$ вершина b так, что $(b,a) \in E$ , тогда вершина
- не принадлежит P, иначе цикл
- имеет номер, иначе есть путь больше P

View File

@ -0,0 +1,22 @@
Схемы из функциональных элементов. Сложность и глубина схем. Способы построения схем в стандартном базисе.
# Схемы из функциональных элементов
**СФЭ** (Схема из функциональных элементов) - ациклический орграф, содержащий вершины двух типов:
1. **Входные** (источники) - к вершине приписан уникальный символ переменной
2. **Функциональные** (гейты) - приписан символ логической функции. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/7|Полустепень захода]] совпадает с числом аргументов соответствующей функции1
Для гейтов используется ограниченный набор функций:
- **Стандартный** - $\wedge, \vee, \bar{}$
- **Базис Жегалкина** - $\oplus, \wedge, 1$
# Сложность и глубина схем
**Сложность схемы** - число гейтов в схеме
**Схемная сложность** функции ($L(f)$) - наименьшая сложность схемы, вычисляющий функцию
**$L(n)$** - наибольшая системная сложность функции от n переменных
> ![NOTE]
> $L(f)$ и $L(n)$ зависят от базиса
**Глубина схемы** - наибольшая длина ориентированного пути, с началом во входной вершине
# Способы построения схем в стандартном базисе
1. Использование нормальных форм
2. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/3|Разложение по переменной]]

View File

@ -0,0 +1,40 @@
Суперпозиция функций. Замыкание системы функций. Свойства замыкания. Полная система функций. Теорема сведения.
# Суперпозиция функций
**Суперпозиция** функции из множества A -
1. любая выходная функция схемы, где разрешено использовать только функции множества A
2. функция, которая может быть получена из A операциями _переименования переменных_ и _подстановки_
**Полная система** функций - набор функциональных элементов, с помощью которых можно построить схему для любой функции
## Операции над функциями
1. **Переименование переменных** - переменным даются новые имена
$f(x_1, x_2, \dots, x_n) \rightarrow f(y_1, y_2, \dots, y_n)$
**Отождествление переменных** - разные переменные получают одно имя ($x_1 = x_2 = z$)
1. **Подстановка** - вместо переменной подставляется функция
$f(x_1, x_2, \dots, x_{k-1}, g(y_1, y_2, \dots, y_m), x_{k+1}, \dots, x_n)$
# Замыкание системы функций
**Замыкание** множества А (\[A\]) -
1. множество всех суперпозиций функция из A
2. множество всех функций, для которых возможно построить схему с функциональными элементами А
**Замкнутый** класс функций - класс функций, совпадающий со своим замыканием (A = \[A\])
# Свойства замыкания
- $A \subseteq [A]$
- $[[A]] = [A]$
- Если $A \subseteq B$, то $[A] \subseteq [B]$
# Полная система функций
$P_2$ - класс всех логических функций
**Полная система** функций -
1. множество функций, где любая функция является суперпозицией функций из этого множества
2. множество A, что $[A] = P_2$
# Теорема сведения
###### Теорема
Пусть A и B - множества функций. A - полная система и каждая функция из A - суперпозиция функций из B. Тогда B - тоже полная система
###### Доказательство
Если A - суперпозиция функций из B, то $A \subseteq [B]$. По свойству замыкания, $[A] \subseteq [B]$. Т.к. A - полная система, то $[A] = P_2 \Rightarrow P_2 \subseteq [B]$
$P_2$ состоит из всех лог. функций, значит $[B] \subseteq P_2 \Rightarrow P_2 = [B]$, что значит, что B - полная система

View File

@ -0,0 +1,42 @@
> Экзамен: 14.06
1. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/1|Логическая функция и способы её задания. Число логических функций. Существенные и фиктивные переменные. Основные операции алгебры логики. Логические формулы. Эквивалентность функций. Эквивалентность формул.]]
2. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/2|Булева алгебра и её основные свойства. Булевы формулы. Нормальные формы (ДНФ и КНФ). Преобразование формул к ДНФ и КНФ.]]
3. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/3|Совершенные ДНФ и КНФ. Разложение функции по переменной. Построение СДНФ и СКНФ. Единственность СДНФ и СКНФ.]]
4. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/4|Импликанта логической функции. Свойство склейки. Сокращённая ДНФ.]]
5. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/5|Построение Сокращённой ДНФ. Метод «булева куба». Метод Квайна Мак-Класки. Метод Нельсона.]]
6. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/6|Алгебра Жегалкина. Свойства операции ⊕. Полиномы Жегалкина. Единственность полинома Жегалкина.]]
7. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/7|Ациклический орграф. Теорема о монотонной нумерации.]]
8. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/8|Схемы из функциональных элементов. Сложность и глубина схем. Способы построения схем в стандартном базисе.]]
9. [[1 курс/2 семестр/Дискретка/Билеты/9|Суперпозиция функций. Замыкание системы функций. Свойства замыкания. Полная система функций. Теорема сведения.]]
10. [ ] Функции, сохраняющие константы. Замкнутость классов $𝑇_0$, $𝑇_1$.
11. [ ] Двойственная функция. Принцип двойственности. Самодвойственные функции.
Замкнутость класса 𝑆. Лемма о несамодвойственной функции.
12. [ ] Покомпонентный порядок. Монотонные функции. Замкнутость класса 𝑀. Лемма о
немонотонной функции.
13. [ ] Теорема о сокращённой ДНФ монотонной функции.
14. [ ] Линейные функции. Замкнутость класса 𝐿. Сокращённая ДНФ линейной функции.
Лемма о нелинейной функции.
15. [ ] Критерий Поста. Шефферовы функции.
16. [ ] Предполные классы. Теорема о 5 предполных классах.
17. [ ] Базис. Теорема о размере базиса. * Базис замкнутого класса. Примеры базисов.
18. [ ] Алфавитное кодирование. Префиксный код и его взаимная однозначность.
19. [ ] Неравенство Крафта-Макмиллана.
20. [ ] Теорема Крафта о существовании префиксного кода.
21. [ ] Стоимость алфавитного кодирования. Оптимальный двоичный код. Две леммы о
существовании оптимального префиксного кода.
22. [ ] Теорема Редукции. Алгоритм Хаффмана.
23. [ ] Экономное кодирование. Алгоритм Фано.
24. [ ] Недвоичный оптимальный код.
25. [ ] Энтропия распределения вероятностей. Нижняя граница стоимости оптимального
кода.
26. [ ] Энтропия распределения вероятностей. Верхняя граница стоимости оптимального
кода.
27. [ ] Оптимальный блочный код. Стоимость кодирования на одну букву и её ограничения.
28. [ ] Обнаружение и исправление ошибок кодирования. Расстояние Хэмминга. Кодовое
расстояние и его связь с обнаружением и исправлением ошибок.
29. [ ] Помехоустойчивое кодирование. Код Хэмминга, исправляющий 1 ошибку.
30. [ ] Конечный автомат с выходом (автомат Мили). Канонические уравнения. Диаграмма
Мура. Автомат единичной задержки.
31. [ ] Схемы с единичной задержкой.
32. [ ] Схема сумматора в стандартном базисе. Последовательный сумматор.

View File

@ -0,0 +1,4 @@
1. [x] Логическая функция и способы её задания. Число логических функций. Существенные и фиктивные переменные. Основные операции алгебры логики. Логические формулы. Эквивалентность функций. Эквивалентность формул.
2. [x] Булева алгебра и её основные свойства. Булевы формулы. Нормальные формы (ДНФ и КНФ). Преобразование формул к ДНФ и КНФ.
3. [ ] Совершенные ДНФ и КНФ. Разложение функции по переменной. Построение СДНФ и СКНФ. Единственность СДНФ и СКНФ.
4. [x] Импликанта логической функции. Свойство склейки. Сокращённая ДНФ.

View File

@ -0,0 +1,4 @@
1. [x] Построение Сокращённой ДНФ. Метод «булева куба». Метод Квайна Мак-Класки. Метод Нельсона.
2. [x] Алгебра Жегалкина. Свойства операции ⊕. Полиномы Жегалкина. Единственность полинома Жегалкина.
3. [ ] Ациклический орграф. Теорема о монотонной нумерации.
4. [ ] Схемы из функциональных элементов. Сложность и глубина схем. Способы построения схем в стандартном базисе.

View File

@ -0,0 +1,4 @@
1. [x] Ациклический орграф. Теорема о монотонной нумерации.
2. [x] Схемы из функциональных элементов. Сложность и глубина схем. Способы построения схем в стандартном базисе.
3. [ ] Суперпозиция функций. Замыкание системы функций. Свойства замыкания. Полная система функций. Теорема сведения.
4. [ ] Функции, сохраняющие константы. Замкнутость классов 𝑇0, 𝑇1.

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 140 KiB

View File

@ -0,0 +1,5 @@
> Понятия «интерфейс», «пользовательский интерфейс» и «человеко-машинный интерфейс». История вопроса.
- **Интерфейс** — это совокупность возможностей, способов и методов взаимодействия двух систем.
- **Интерфейс пользователя** (UI) — это разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), а другая — машиной или устройством. Он представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой.
- **Человеко-машинный интерфейс** (ЧМИ) — это методы и средства обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и технической системой. Они предоставляют возможность оператору управлять этой системой и контролировать её работу.

View File

@ -0,0 +1,8 @@
> Методологии разработки интерфейсов. Характеристика методологии «Дизайн, ориентированный на пользователя» (User-Centered Design)
# Основные принципы UCD:
- Участие пользователей на всех этапах разработки.
- Постоянная оценка и тестирование интерфейсов с участием пользователей.
# Примеры применения:
- Разработка пользовательских интерфейсов для программного обеспечения, где ключевое значение имеет удобство использования.

View File

@ -0,0 +1,17 @@
> Свойства интерфейсов: полезность, юзабилити, доступность и привлекательность и др.
# Полезность (Utility):
- Способность интерфейса выполнять задачи, для которых он предназначен.
- Оценка полезности на основе конкретных пользовательских сценариев.
# Юзабилити (Usability):
Легкость освоения и использования интерфейса.
**Компоненты юзабилити**: понятность, запоминаемость, предотвращение ошибок, эффективность и удовлетворенность пользователя.
# Доступность (Accessibility):
Обеспечение возможности использования интерфейса людьми с ограниченными возможностями.
**Принципы доступности**: воспринимаемость, управляемость, понятность и устойчивость.
# Привлекательность (Attractiveness):
- Эстетическое восприятие и визуальная привлекательность интерфейса.
- Влияние привлекательности на удовлетворенность пользователя и общую пользовательскую опытность (UX).

View File

@ -0,0 +1,36 @@
> Проектирование пользовательских интерфейсов с учетом человеческого фактора Usability и User Experience
# Usability
Фокус на практическом использовании и эффективности взаимодействия.
- Принципы юзабилити:
- простота
- эффективность
- запоминаемость
- предотвращение ошибок
- удовлетворенность.
- Методы улучшения юзабилити:
- тестирование с пользователями
- анализ задач
- создание прототипов
- итеративное совершенствование.
# User Experience (UX)
Включает эмоциональные, психологические и поведенческие аспекты взаимодействия.
- Элементы UX
- полезность
- ценность
- желательность
- доступность
- простота поиска
- узнаваемость
- доверие
- Подходы к улучшению UX:
- исследование пользователей
- проектирование персоны
- создание сценариев использования
- проведение тестирования
- итеративное совершенствование.

View File

@ -0,0 +1,13 @@
> Метрики оценки юзабилити: результативность, эффективность, удовлетворенность
# Результативность (Effectiveness)
- Способность пользователей достигать своих целей с помощью интерфейса.
- **Метрики оценки**: количество выполненных задач, процент успешных завершений.
# Эффективность (Efficiency)
- Ресурсы, затраченные на достижение целей (время, усилия).
- **Метрики оценки**: время выполнения задач, количество действий для достижения цели.
# Удовлетворенность (Satisfaction)
- Насколько пользователи довольны использованием интерфейса.
- **Метрики оценки**: анкеты, опросы, субъективные оценки пользователей.

View File

@ -0,0 +1,21 @@
> Виды совместимости человека и технической системы: биофизическая, энергетическая, пространственно-антропометрическая, эстетическая, информационная
# Биофизическая совместимость:
Соответствие физиологическим особенностям пользователя.
**Примеры**: удобство использования клавиатуры, мыши, сенсорных экранов.
# Энергетическая совместимость:
Минимизация физических усилий пользователя.
**Примеры**: эргономичность рабочих мест, удобство расположения элементов управления.
# Пространственно-антропометрическая совместимость:
Соответствие размеров и форм элементов интерфейса антропометрическим данным пользователя.
**Примеры**: высота столов, размеры кнопок и полей ввода.
# Эстетическая совместимость:
Визуальная и эмоциональная привлекательность интерфейса.
**Примеры**: использование цветовых схем, визуальных компонентов, шрифтов.
# Информационная совместимость:
Четкость и понятность представленной информации.
**Примеры**: читаемость текста, логичность расположения информации.

View File

@ -0,0 +1,13 @@
> Классификации ЧМИ. Примеры
- **Графические интерфейсы пользователя** (GUI): используются в большинстве настольных и мобильных приложений.
**Примеры**: интерфейс операционной системы Windows, интерфейс мобильных приложений.
- **Командные интерфейсы** (CLI): используются в утилитах
- **Текстовые интерфейсы** (TUI): используются в программах, использующих для отображения информации командную строку
- **Голосовые интерфейсы** (VUI): используются в виртуальных ассистентах, умных колонках.
**Примеры**: интерфейсы Amazon Alexa, Google Assistant
- **Тактильные интерфейсы**: применяются в устройствах с сенсорными экранами и тактильной обратной связью.

View File

@ -0,0 +1,19 @@
> Критерии эргономичности интерфейса. Длительность интеллектуальной работы. Фокус внимания. Непосредственное манипулирование
# Критерии эргономичности:
- **Удобство**: интерфейс должен быть простым и интуитивно понятным.
- **Эффективность**: минимизация времени и усилий для выполнения задач.
- **Безопасность**: предотвращение ошибок и снижение риска травм.
- **Эстетичность**: визуальная привлекательность и соответствие ожиданиям пользователя.
# Длительность интеллектуальной работы:
Интерфейс должен поддерживать пользователя при длительных задачах.
**Методы**: использование удобных шрифтов, цветовых схем, предупреждений о необходимости перерыва.
# Фокус внимания:
Интерфейс должен помогать пользователю сосредотачиваться на важных элементах.
**Методы**: использование визуальных подсказок, минимизация отвлекающих факторов.
# Непосредственное манипулирование:
Возможность прямого взаимодействия с элементами интерфейса.
**Примеры**: перетаскивание объектов, масштабирование жестами.

View File

@ -0,0 +1,17 @@
> Характеристики органов чувств человека по скорости передачи информации
# Зрение:
Быстрота восприятия визуальной информации.
Важность цвета, формы, движения в интерфейсе.
# Слух:
Скорость восприятия звуковых сигналов.
Использование звуковых уведомлений и голосовых команд.
# Тактильное восприятие:
Восприятие через прикосновения.
Использование вибрации и тактильной обратной связи.
# Осязание:
Восприятие через прикосновение и текстуру.
Применение в тактильных интерфейсах и виртуальной реальности.

View File

@ -0,0 +1,12 @@
> Закон Хика‐Хаймана. Использование закона на практике
# Закон Хика‐Хаймана
Время принятия решения увеличивается с увеличением числа и сложности выбора.
## Применение на практике:
- Ограничение числа вариантов выбора в интерфейсе.
- Группировка элементов управления для уменьшения когнитивной нагрузки.
## Примеры:
- использование меню с подкатегориями
- ограничение числа опций на экране.

View File

@ -0,0 +1,16 @@
> Устойчивость системы к ошибкам пользователя. Типы ошибок. Методы предотвращения ошибок. Снижение чувствительности системы к ошибкам
# Типы ошибок пользователя:
- **Ошибки действий**: неправильные нажатия кнопок, неверные жесты.
- **Ошибки восприятия**: неверное понимание информации.
- **Ошибки памяти**: забывание последовательности действий.
# Методы предотвращения ошибок:
- **Обратная связь**: предоставление мгновенной обратной связи при ошибке.
- **Подтверждение действий**: запрос подтверждения перед выполнением критичных действий.
- **Интуитивный дизайн**: упрощение интерфейса и использование знакомых пользователю элементов.
# Снижение чувствительности системы к ошибкам:
- **Восстановление после ошибки**: возможность отмены действия.
- **Обучение пользователя**: предоставление подсказок и инструкций.
- **Примеры**: функции "Отмена" и "Повтор", автоматическое сохранение.

View File

@ -0,0 +1,13 @@
> Ключевые тенденции развития информационных технологий, проблема человеко-машинного интерфейса
# Ключевые тенденции развития ИТ
- Увеличение мощности и производительности вычислительных систем.
- Развитие искусственного интеллекта и машинного обучения.
- Распространение Интернета вещей (IoT).
- Развитие технологий виртуальной и дополненной реальности.
- Увеличение внимания к безопасности данных и кибербезопасности.
# Проблемы ЧМИ:
- Обеспечение удобства и эффективности взаимодействия пользователей с системами.
- Преодоление сложности в освоении и использовании новых технологий.
- Достижение интуитивного и естественного взаимодействия.
- Учет человеческих факторов при проектировании интерфейсов.

View File

@ -0,0 +1,14 @@
> Закон Фиттса. Применение в проектировании ЧМИ
# Закон Фиттса
Закон Фиттса утверждает, что время, необходимое для быстрого перемещения к цели, зависит от расстояния до цели и размера цели.
Формула: $T=a+b \cdot log_2(WD+1)$, где T время, D расстояние до цели, W ширина цели.
## Применение на практике:
Увеличение размеров важных элементов управления: Кнопки и другие элементы управления должны быть достаточно большими для легкого нажатия.
## Оптимальное размещение элементов:
Часто используемые элементы должны быть расположены ближе к пользователю, чтобы минимизировать время перемещения.
## Примеры:
Крупные кнопки на мобильных устройствах, кнопки "Отправить" и "Сохранить" в легкодоступных местах.

View File

@ -0,0 +1,9 @@
> Закон Стивенса. Применение в проектировании ЧМИ
# Закон Стивенса
Закон Стивенса описывает восприятие интенсивности стимула, которое пропорционально его физической интенсивности по степени.
Формула: $P=kIn$, где P восприятие, I интенсивность стимула, k и n константы.
## Применение на практике:
- **Настройка уровня громкости**: Звуковые уведомления и сигналы должны быть настроены таким образом, чтобы их интенсивность соответствовала комфортному восприятию пользователем.
- **Регулировка яркости и контрастности**: Визуальные элементы интерфейса должны быть достаточно яркими и контрастными для легкого восприятия, но не слишком раздражающими.

View File

@ -0,0 +1,10 @@
> Визуальные компоненты интерфейса. Цветовое решение и цветовые схемы
# Цветовое решение:
- **Значение цвета**: Цвет влияет на восприятие и настроение пользователя. Например, синий цвет ассоциируется с надежностью, красный с предупреждением.
- **Контрастность**: Высокий контраст между фоном и текстом улучшает читаемость.
# Цветовые схемы:
- **Монохромная**: Использование одного цвета в различных оттенках.
- **Аналоговая**: Использование цветов, расположенных рядом на цветовом круге.
- **Комплементарная**: Использование противоположных цветов на цветовом круге для создания контраста.

View File

@ -0,0 +1,14 @@
> Классификация элементов пользовательского интерфейса. Командные кнопки: размеры, поля, объем, состояния, шрифт, пиктограммы и др. Особенности веб-интерфейсов
# Классификация элементов:
- **Интерактивные элементы**: кнопки, ссылки, поля ввода.
- **Информационные элементы**: тексты, изображения, уведомления.
# Командные кнопки:
- **Размеры и поля**: Кнопки должны быть достаточно большими для легкого нажатия. Поля вокруг кнопок должны обеспечивать удобство взаимодействия.
- **Объем и состояния**: Кнопки могут изменять объем (теневая подложка, градиент) и состояния (нормальное, наведенное, нажатое, отключенное).
- **Шрифт и пиктограммы**: Текст на кнопках должен быть легко читаемым, пиктограммы интуитивно понятными.
# Особенности веб-интерфейсов:
- **Адаптивный дизайн**: Интерфейсы должны корректно отображаться на различных устройствах.
- **Быстродействие**: Веб-страницы должны загружаться быстро и эффективно.

View File

@ -0,0 +1,13 @@
> Особенности дизайна веб-интерфейсов
- Адаптивность:
- Интерфейсы должны автоматически подстраиваться под размеры экрана пользователя.
- Использование медиазапросов (media queries) и гибких сеток (flexible grids).
- Быстродействие:
- Оптимизация изображений и кода для быстрой загрузки.
- Использование кэширования и сжатия данных.
- Юзабилити и UX:
- Простой и интуитивный дизайн, минимизация количества кликов для достижения цели.
- Четкая навигация и логическая структура страниц.

View File

@ -0,0 +1,13 @@
> Понятность системы. Использование аффорданса (affordance), метафоры, стандарта
- **Понятность системы**:
Интерфейс должен быть интуитивно понятным и легко осваиваемым пользователями.
- **Аффорданс** (affordance):
Элементы интерфейса должны явно показывать свои функции. Например, кнопка должна выглядеть так, чтобы её хотелось нажать.
- **Метафоры**:
Использование знакомых пользователю объектов и понятий. Например, "корзина" для удаления файлов.
- **Стандарты**:
Следование общепринятым стандартам и принципам дизайна. Например, использование привычных иконок и элементов навигации.

View File

@ -0,0 +1,16 @@
> Этапы проектирования пользовательского интерфейса. Высокоуровневое и низкоуровневое проектирование
# Этапы проектирования:
- Исследование: Анализ потребностей пользователей и задач.
- Проектирование: Создание концепции и макетов интерфейса.
- Разработка: Реализация интерфейса на практике.
- Тестирование: Проверка интерфейса с реальными пользователями и исправление ошибок.
- Внедрение и поддержка: Внедрение интерфейса и его дальнейшее улучшение.
# Высокоуровневое проектирование:
- Определение структуры интерфейса, основных функциональных блоков.
- Создание концептуальных моделей и прототипов.
# Низкоуровневое проектирование:
- Детальная проработка элементов интерфейса.
- Определение конкретных размеров, цветов, шрифтов и взаимодействий.

View File

@ -0,0 +1,13 @@
> Построение прототипа интерфейса. Требования к прототипу. Этапы построения прототипа: создание версий
# Требования к прототипу:
- **Функциональность**: Прототип должен содержать основные функции интерфейса.
- **Интерактивность**: Прототип должен позволять пользователю взаимодействовать с элементами интерфейса.
- **Гибкость**: Прототип должен быть легко модифицируемым для внесения изменений на основе обратной связи.
# Этапы построения прототипа:
1. **Создание концепции**: Формирование основной идеи и общего вида интерфейса.
2. **Низкокачественный прототип** (Low-Fidelity): Бумажные наброски или простые цифровые модели для первоначального тестирования концепции.
3. **Среднекачественный прототип** (Mid-Fidelity): Цифровые модели с базовой интерактивностью, позволяющие пользователям тестировать основные функции.
4. **Высококачественный прототип** (High-Fidelity): Детализированные цифровые макеты, близкие к конечному продукту, для финального тестирования и получения детализированной обратной связи.
5. **Создание версий**: Итеративное улучшение прототипа на основе обратной связи, добавление новых функций и устранение выявленных проблем.

View File

@ -0,0 +1,11 @@
> Про цвет, про шрифт в интерфейсе
# Цвет:
- **Значение цвета**: Цвета должны выбираться с учетом психологии цвета и культурных особенностей. Например, синий часто ассоциируется с надежностью, а красный с опасностью или ошибками.
- **Контрастность**: Высокий контраст между фоном и текстом улучшает читаемость и восприятие информации.
- **Цветовые схемы**: Монохромные, аналоговые и комплементарные схемы помогают создать гармоничный и привлекательный дизайн.
# Шрифт:
- **Выбор шрифта**: Шрифты должны быть легко читаемыми и соответствовать общему стилю интерфейса. Популярные шрифты для интерфейсов включают Arial, Helvetica, и Roboto.
- **Размер шрифта**: Размер текста должен быть достаточным для комфортного чтения на разных устройствах. Основной текст обычно имеет размер 1416 px.
- **Иерархия шрифтов**: Использование разных размеров и стилей (например, жирный, курсив) для обозначения заголовков, подзаголовков и основного текста.

View File

@ -0,0 +1,16 @@
> Пять признаков хорошего ПИ
1. Простота:
Интерфейс должен быть интуитивно понятным и легким для освоения.
2. Эффективность:
Пользователь должен быстро и без лишних усилий достигать своих целей.
3. Запоминаемость:
После перерыва в использовании пользователю должно быть легко вспомнить, как работать с интерфейсом.
4. Предотвращение ошибок:
Интерфейс должен минимизировать вероятность ошибок пользователя и обеспечивать легкое восстановление после них.
5. Удовлетворенность:
Пользователь должен испытывать положительные эмоции от использования интерфейса, находить его приятным и удобным.

View File

@ -0,0 +1,13 @@
> Модели человеко-машинного взаимодействия
# Классические модели
- **Модель Шнайдермана** (Shneidermans Model):
задание, выбор операции, выполнение, осмысление результата.
- **Модель Нильсена** (Nielsens Model):
открытие, восприятие, интерпретация, принятие решения, действие.
# Модель GOMS:
- **Цели** (Goals): что пользователь хочет достичь.
- **Операторы** (Operators): базовые действия для достижения цели.
- **Методы** (Methods): процедуры выполнения задач.
- **Выборы** (Selection rules): правила выбора методов.

View File

@ -0,0 +1,19 @@
> Тестирование дизайна интерфейса на пользователях. Методики тестирования: метод фокусных групп, наблюдение, «мысли вслух», проверка качества восприятия, измерение производительности, карточная сортировка
- Метод фокусных групп:
Группа пользователей обсуждает интерфейс, делится мнениями и предлагает улучшения.
- Наблюдение:
Исследователь наблюдает за пользователями, фиксирует их действия и проблемы, с которыми они сталкиваются.
- Метод «мысли вслух»:
Пользователь комментирует свои действия и мысли во время работы с интерфейсом, что помогает понять его логику и выявить проблемы.
- Проверка качества восприятия:
Оценка того, насколько хорошо пользователи воспринимают и понимают информацию, представленную в интерфейсе.
- Измерение производительности:
Оценка времени выполнения задач, количества ошибок и других показателей эффективности работы с интерфейсом.
- Карточная сортировка:
Пользователи сортируют карточки с элементами интерфейса по категориям, что помогает разработчикам понять, как лучше структурировать информацию.

View File

@ -0,0 +1,17 @@
> Сравнительный анализ скорости работы интерфейсов методом GOMS. Достоинства и недостатки GOMS
# Метод GOMS:
- Цели (Goals): Что пользователь хочет достичь.
- Операторы (Operators): Основные действия, которые пользователь выполняет для достижения цели.
- Методы (Methods): Процедуры, состоящие из операторов, которые пользователь использует для достижения цели.
- Правила выбора (Selection rules): Правила, которые пользователь применяет для выбора между методами.
## Достоинства GOMS:
- Позволяет количественно оценить эффективность интерфейса.
- Помогает выявить узкие места и неэффективные элементы.
- Может использоваться для прогнозирования времени выполнения задач.
## Недостатки GOMS:
- Не учитывает эмоциональные и субъективные аспекты взаимодействия.
- Требует детального анализа и моделирования, что может быть трудоемким процессом.
- Не всегда подходит для инновационных и нетипичных интерфейсов.

View File

@ -0,0 +1,17 @@
> Исследование целевой аудитории. Методы исследований
- Анкетирование и опросы
- Сбор информации о предпочтениях, потребностях и опыте пользователей.
- Использование онлайн-опросников, интервью и телефонных звонков.
- Наблюдение и этнографические исследования:
- Наблюдение за поведением пользователей в реальных условиях.
- Изучение контекста использования продукта.
- Анализ данных:
- Изучение существующих данных о пользователях, таких как статистика использования, обратная связь и метрики.
- Персонажи и сценарии использования:
- Создание детализированных описаний типичных пользователей (персонажей) и сценариев их взаимодействия с продуктом.
- Фокус-группы:
- Обсуждение продукта с группой пользователей для получения качественной информации и идей для улучшений.

View File

@ -0,0 +1,10 @@
> Основные принципы проектирования пользовательского интерфейса
- **Удобство** (Usability): интерфейс должен быть простым и интуитивно понятным.
- **Консистентность** (Consistency): интерфейс должен быть последовательным.
- **Обратная связь** (Feedback): система должна давать обратную связь пользователю.
- **Простота** (Simplicity): избегать излишней сложности.
- **Гибкость** (Flexibility): интерфейс должен адаптироваться под разные пользовательские сценарии.
- **Эргономика и эстетика**:
- Учет физиологических и психологических особенностей пользователей.
- Применение эстетически привлекательного дизайна.

View File

@ -0,0 +1,14 @@
> Подходы к проектированию ЧМИ. Инженерно-технический подход к созданию пользовательского интерфейса
# Инженерно-технический подход:
- Ориентация на функциональность и надежность.
- Использование стандартов и нормативов.
- Подход с позиции системного анализа и проектирования.
## Преимущества и недостатки:
## Преимущества:
- высокая точность
- надежность
- структурированный подход.
## Недостатки:
- возможное пренебрежение удобством и эстетикой.

View File

@ -0,0 +1,11 @@
> Методика алгоритмического моделирования GOMS
# Компоненты:
- Цели (Goals)
- Операторы (Operators)
- Методы (Methods)
- Правила выбора (Selection rules)
# Применение:
- Анализ и оптимизация производительности интерфейсов.
- Прогнозирование времени выполнения задач пользователем.
- Пример использования GOMS для анализа пользовательских сценариев.

View File

@ -0,0 +1,8 @@
> Подходы к проектированию ЧМИ. Когнитивный подход
# Основные идеи
- Учет когнитивных процессов пользователя.
- Фокус на восприятии, мышлении, памяти и обучении.
# Примеры применения
- Проектирование интерфейсов с учетом когнитивных нагрузок.
- Использование когнитивных моделей для предсказания пользовательских ошибок и их предотвращения.

View File

@ -0,0 +1,7 @@
> Методологии разработки интерфейсов. Характеристика методологии «Дизайн, ориентированный на деятельность (Activity-Centered Design, ACD)»
# Основные принципы ACD
- Фокус на деятельности и задачах пользователя.
- Анализ рабочих процессов и контекста использования.
# Примеры применения
- Разработка интерфейсов для профессиональных систем, таких как системы управления и мониторинга.

View File

@ -0,0 +1,8 @@
> Методологии разработки интерфейсов. Характеристика методологии «Целеориентированный дизайн (Goal-Oriented Design)»
# Основные принципы Goal-Oriented Design:
- Определение целей и задач пользователя.
- Создание интерфейсов, которые помогают пользователю достигать своих целей.
# Примеры применения:
- Разработка пользовательских интерфейсов для мобильных приложений и веб-сервисов, ориентированных на выполнение конкретных задач.