Презентация, доклад по математике на тему Решение логических задач

Содержание

Содержание проектаЧто такое граф? Какие бывают графы?История возникновения теории графовГрафы в современном миреКакие задачи можно решить с помощью графов?

Слайд 1Графы и их использование при решении практических задач

Графы и их использование при решении практических задач

Слайд 2Содержание проекта
Что такое граф?
Какие бывают графы?
История возникновения теории графов
Графы в

современном мире
Какие задачи можно решить с помощью графов?
Содержание проектаЧто такое граф? Какие бывают графы?История возникновения теории графовГрафы в современном миреКакие задачи можно решить с

Слайд 3Что такое граф?
Граф- это схема, состоящая из точек и отрезков, соединяющих

эти точки.
Точки – вершины графа,
отрезки – ребра графа








Что такое граф?Граф- это схема, состоящая из точек и отрезков, соединяющих эти точки.Точки – вершины графа, отрезки

Слайд 4
Состав графа
Направленная линия (со стрелкой) называется дуга.

Линия ненаправленная (без стрелки) называется

ребро.

Линия, выходящая из некоторой вершины и входящая в неё же, называется петля.

дуга

ребро

петля

А

В

С

А,В,С – вершины графа

Состав графаНаправленная линия (со стрелкой) называется дуга.Линия ненаправленная (без стрелки) называется ребро.Линия, выходящая из некоторой вершины и

Слайд 5Степень вершины графа
Степень A – 1
Степень B – 3
Степень C –

2

Степень D – 2

Это количество ребер, выходящих из данной вершины

Степень вершины графаСтепень A – 1Степень B – 3Степень C – 2Степень D – 2Это количество ребер,

Слайд 6Количество ребер графа

A
B
C
D
E
F
(1+3+2+3+2+1):2=6
равно сумме степеней всех его вершин, деленной на 2

Количество ребер графаABCDEF(1+3+2+3+2+1):2=6равно сумме степеней всех его вершин, деленной на 2

Слайд 7Задание матрицы смежности
(компьютерное представление графа)
Граф может быть изображен в виде

таблицы (матрицы смежности), где по строкам и по столбцам записаны вершины графа, а внутри цифрой 1 отмечается наличие ребра между этими вершинами.
Задание матрицы смежности(компьютерное представление графа) Граф может быть изображен в виде таблицы (матрицы смежности), где по строкам

Слайд 8Какие бывают графы?
Неориентированные
Ориентированные
Связные или несвязные
Полные
Взвешенные
Сети и семантические сети

Какие бывают графы?НеориентированныеОриентированныеСвязные или несвязныеПолныеВзвешенные Сети и семантические сети

Слайд 9Неориентированный граф
На схеме представлены дружеские связи в компании. Отношения являются двухсторонним,

поэтому вершины соединены линиями без стрелок.

Граф называется неориентированным, если его вершины соединены ребрами.

Неориентированный графНа схеме представлены дружеские связи в компании. Отношения являются двухсторонним, поэтому вершины соединены линиями без стрелок.

Слайд 10Ориентированный граф
Маша
Юра
Коля
Витя
Аня
Ориентированный граф - граф, вершины которого соединены дугами.
С помощью

таких графов могут быть представлены схемы односторонних отношений. На рисунке представлена схема переписки
Ориентированный графМашаЮраКоляВитяАняОриентированный граф - граф, вершины которого соединены дугами. С помощью таких графов могут быть представлены схемы

Слайд 11Связные и несвязные графы
Связный граф можно нарисовать не отрывая карандаша от

бумаги
Связные и несвязные графыСвязный граф можно нарисовать не отрывая карандаша от бумаги

Слайд 12Полный граф
Граф называется полным, если каждая вершина связана со всеми другими

вершинами графа.
Если полный граф имеет n вершин, то количество ребер будет равно
n(n-1)/2





Полный графГраф называется полным, если каждая вершина связана со всеми другими вершинами графа.Если полный граф имеет n

Слайд 13Взвешенный граф
Владимир, 1108
Взвешенный граф – это граф, у которого вершины или

рёбра (дуги) несут дополнительную информацию (вес).
Взвешенный графВладимир, 1108Взвешенный граф – это граф, у которого вершины или рёбра (дуги) несут дополнительную информацию (вес).

Слайд 14Дерево
Дерево – граф иерархической структуры. Между любыми двумя его вершинами существует

единственный путь. Дерево не содержит циклов и петель.
ДеревоДерево – граф иерархической структуры. Между любыми двумя его вершинами существует единственный путь. Дерево не содержит циклов

Слайд 15Коля
Цепь – путь по вершинам и ребрам, включающий любое ребро графа

не более одного раза.
Цикл – цепь, начальная и конечная вершины которой совпадают.
Граф с циклом называют сетью

Сеть

КоляЦепь – путь по вершинам и ребрам, включающий любое ребро графа не более одного раза.Цикл – цепь,

Слайд 16История возникновения теории графов

История возникновения теории графов

Слайд 17Л. Эйлер (1707-1782, российский математик, швейцарец по происхождению, академик Петербургской и

Берлинской академии наук)

Г. Кирхгоф (1824-1871, иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук разработал теорию деревьев)

Основоположники теории графов

Л. Эйлер (1707-1782, российский математик, швейцарец по происхождению, академик Петербургской и Берлинской академии наук)Г. Кирхгоф (1824-1871, иностранный

Слайд 18В 1736 году Эйлер нашел решение головоломки, носящей название «проблема кёнигсбергских

мостов».
В 1736 году Эйлер нашел решение головоломки, носящей название «проблема кёнигсбергских мостов».

Слайд 19Задача Эйлера
Задача, для решения которой Эйлер впервые применил графы, - это

задача о мостах Кенигсберга.
В XVIII веке город Кенигсберг (сейчас Калининград) был расположен на берегах реки и двух островах. Различные части города были соединены семью мостами.

Можно ли совершить прогулку, пройдя по каждому мосту ровно один раз?

Задача ЭйлераЗадача, для решения которой Эйлер впервые применил графы, - это задача о мостах Кенигсберга.В XVIII веке

Слайд 20Я здесь уже был!

Я здесь уже был!

Слайд 21План города Эйлер заменил его упрощенной схемой, на которой части города

изображены точками (вершинами), а мосты - линиями (ребрами).
План города Эйлер заменил его упрощенной схемой, на которой части города изображены точками (вершинами), а мосты - линиями

Слайд 22Получился следующий граф:

Получился следующий граф:

Слайд 23 В итоге Эйлер доказал общее утверждение: для того чтобы обойти

все рёбра графа по одному разу и вернуться в исходную вершину, необходимо и

достаточно выполнения следующих двух условий:
1. из любой вершины графа должен существовать путь по его рёбрам в любую другую вершину (граф должен быть связным);
2. из каждой вершины должно выходить чётное количество рёбер.
Если отбросить условие возвращения в исходную вершину, то можно допустить наличие двух вершин, из которых выходит нечётное количество рёбер. В этом случае начинать движение следует с одной из этих двух вершин, а заканчивать - в другой.
В итоге Эйлер доказал общее утверждение: для того чтобы обойти все рёбра графа по одному разу

Слайд 24Решение задачи о Кенигсбергских мостах
Граф кёнигсбергских мостов имел четыре нечётные вершины,

следовательно невозможно пройти по всем мостам, не проходя ни по одному из них дважды.
Решение задачи о Кенигсбергских мостахГраф кёнигсбергских мостов имел четыре нечётные вершины, следовательно невозможно пройти по всем мостам,

Слайд 25Графы в современном мире

Графы в современном мире

Слайд 26Науки, опирающиеся на знание ТЕОРИИ ГРАФОВ:
Медицина
Кибернетика
Информатика
Химия
Физика
Транспорт
Строительство
Прикладная математика
Экономика



Науки, опирающиеся на знание  ТЕОРИИ ГРАФОВ:МедицинаКибернетикаИнформатикаХимияФизикаТранспортСтроительствоПрикладная математикаЭкономика

Слайд 27Какие задачи можно решить с помощью графов?
Логические задачи
Графические задачи
Построение генеалогических деревьев

и каталогов
Задачи анализа текстов
Управление проектами

Какие задачи можно решить с помощью графов?Логические задачиГрафические задачиПостроение генеалогических деревьев и каталоговЗадачи анализа текстовУправление проектами

Слайд 28Решение логических задач с помощью графов
Задача 1.
В государстве 100 городов, а

из каждого города выходит 4 дороги. Сколько всего дорог в государстве?


Решение:
Воспользуемся формулой:
Количество ребер в графе равно сумме степеней всех его вершин, деленной на 2


Решение логических задач с помощью графовЗадача 1.В государстве 100 городов, а из каждого города выходит 4 дороги.

Слайд 29
Задача 2.
Может ли в государстве, в котором из каждого города выходит

3 дороги, быть ровно 100 дорог?

Нет, не может, так как
если X- число городов

Решение:
Воспользуемся формулой:
Количество ребер в графе равно сумме степеней всех его вершин, деленной на 2

Задача 2.Может ли в государстве, в котором из каждого города выходит 3 дороги, быть ровно 100 дорог?Нет,

Слайд 30Задача 3
Аркадий, Борис, Владимир, Григорий и Дмитрий при встрече обменялись рукопожатиями

(каждый пожал руку каждому по одному разу).
Сколько всего рукопожатий было сделано?

Задача 3Аркадий, Борис, Владимир, Григорий и Дмитрий при встрече обменялись рукопожатиями (каждый пожал руку каждому по одному

Слайд 31Решение:
Пусть каждому из молодых людей соответствует точка на

плоскости, а произведенные рукопожатия – отрезок, который будет соединять точки.







Количество ребер полного графа 5*4/2=10. Значит, было сделано 10 рукопожатий

Решение:   Пусть каждому из молодых людей соответствует точка на плоскости, а произведенные рукопожатия – отрезок,

Слайд 32Задача 4
Алексей, Борис, Виталий и Геннадий – друзья.
Один из них

–врач, другой – журналист, третий – тренер спортивной школы, четвертый – строитель.
Журналист написал статьи об Алексее и Геннадие.
Тренер и журналист вместе с Борисом ходили в поход.
Алексей и Борис были на приеме у врача.
У кого какая пофессия?
Задача 4Алексей, Борис, Виталий и Геннадий – друзья. Один из них –врач, другой – журналист, третий –

Слайд 33Изобразим все данные условия на рисунке с помощью графов и ответ

станет очевидным









Алексей

Борис


Геннадий

Виталий

строитель

тренер

журналист

врач

Изобразим все данные условия на рисунке с помощью графов и ответ станет очевиднымАлексейБорисГеннадийВиталийстроительтренержурналистврач

Слайд 34Графические задачи
В каком случае можно нарисовать фигуру не отрывая карандаша от

бумаги и не проводя дважды ни одной линии, а в каком случае нет?
(задача о Кенигсбергских мостах)
Графические задачиВ каком случае можно нарисовать фигуру не отрывая карандаша от бумаги и не проводя дважды ни

Слайд 35Правило:

- Если все вершины графа четные, то нарисовать фигуру возможно,

и начать можно с любой вершины.
-Если же из этих вершин две нечетные, то нарисовать фигуру можно, но только начинать необходимо в одной из этих двух нечетных вершин, а заканчивать во второй нечетной вершине.
-В других случаях нарисовать фигуру нельзя.


Правило: - Если все вершины графа четные, то нарисовать фигуру возможно, и начать можно с любой вершины.

Слайд 36Задача 5. Можно ли нарисовать фигуру одним росчерком, не отрывая карандаша

от бумаги и не проводя по одной линии дважды?
Задача 5. Можно ли нарисовать фигуру одним росчерком, не отрывая карандаша от бумаги и не проводя по

Слайд 37Задача 6
Земля-Меркурий
Плутон- Венера
Земля – Плутон
Плутон – Меркурий
Меркурий – Венера
Уран – Нептун
Нептун

– Сатурн
Сатурн – Юпитер
Юпитер – Марс
Марс – Уран

Между девятью планетами Солнечной системы установлено космическое сообщение. Рейсовые ракеты летают по следующим маршрутам:
Можно ли долететь на рейсовых ракетах с Земли до Марса ?

Задача 6Земля-МеркурийПлутон- ВенераЗемля – ПлутонПлутон – МеркурийМеркурий – ВенераУран – НептунНептун – СатурнСатурн – ЮпитерЮпитер – МарсМарс

Слайд 38Решение: Нам будет достаточно изобразить в виде графа все маршруты и

ответ очевиден

Сатурн

Решение: Нам будет достаточно изобразить в виде графа все маршруты и ответ очевиден  Сатурн

Слайд 39Генеалогическое дерево
Вершины – члены рода.
Связывающие отрезки – отношение родственности, ведущие от

родителей к детям.
Граф-дерево всегда можно изобразить так, чтобы его ребра не пересекались.

Генеалогическое деревоВершины – члены рода.Связывающие отрезки – отношение родственности, ведущие от родителей к детям.Граф-дерево всегда можно изобразить

Слайд 40Генеалогическое дерево

Генеалогическое дерево

Слайд 41Семантическая сеть строится по подчинению слов в тексте

Семантическая сеть строится по подчинению слов в тексте

Слайд 42Теория графов и анализ художественного текста
С помощью графов можно определить, как

фразы одного писателя или поэта отличаются от других. На язык деревьев переводятся трудноуловимые особенности стиля.
На основании этих графов можно определить автора текста.
Например, основная черта стихов А.С. Пушкина – ритмичность и лаконизм (краткость) выражений, а у М.Ю. Лермонтова поэзия более цветистая, фразы более длинные.
Теория графов и анализ художественного текстаС помощью графов можно определить, как фразы одного писателя или поэта отличаются

Слайд 431. Количество узлов дерева (т.е. количество слов во фразе).
2. Количество простых

предложений в сложном (помечание стрелок, соответствующих связям между частями сложного предложения)
3. Число уровней в дереве (длина самого длинного из путей дерева)
4. Ширина ветвления корня (число узлов подчинённых корню)

А теперь выясним; по какому принципу лингвисты проводят анализ художественного текста. И.Л. Севбо привёл следующие 4 признака:

1. Количество узлов дерева (т.е. количество слов во фразе).2. Количество простых предложений в сложном (помечание стрелок, соответствующих

Слайд 44











Текст Пушкина
Текст Лермонтова

Текст ПушкинаТекст Лермонтова

Слайд 45Графы в сетевом планировании

Графы в сетевом планировании

Слайд 46
Сетевое планирование – это изображение сложных проектов в виде сети на

основании опыта в проведении таких работ.
При этом учитывается последовательность их выполнения, возможность одновременного проведения работ и их длительность.
Сетевое планирование позволяет рассчитать максимальную или минимальную длительность всего проекта.
Сетевое планирование – это изображение сложных проектов в виде сети на основании опыта в проведении таких работ.

Слайд 47Сетевое планирование используется:
при создании больших проектов;
при планировании работ в строительстве или

других областях;
при конструировании сложных механизмов.

Сетевое планирование используется:при создании больших проектов;при планировании работ в строительстве или других областях;при конструировании сложных механизмов.

Слайд 48Пример построения сетевого графика
Некоторый издатель готовится к подписанию контракта с автором

на издание его книги.
Необходимо с помощью сети просчитать максимальную длительность проекта для заключения контракта
Пример построения сетевого графикаНекоторый издатель готовится к подписанию контракта с автором на издание его книги. Необходимо с

Слайд 50Составляем граф или сетевой график проекта
1
2
3
4
5
6
7
8
0
A(3)
B(2)
E(2)
H(1)
D(3)
I(2)
J(4)
C(4)
F(4)
G(2)

Составляем граф или сетевой график проекта123456780A(3)B(2)E(2)H(1)D(3)I(2)J(4)C(4)F(4)G(2)

Слайд 51В данном графе можно составить различные пути
Очевидно, в самом худшем

случае, издание книги займет 17 недель. Причем, быстрее чем за 8 недель издать книгу не удастся
В данном графе можно составить различные пути Очевидно, в самом худшем случае, издание книги займет 17 недель.

Слайд 52СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Что такое shareslide.ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть