Vorlesung 2 Flashcards

1
Q

Was versteht man unter einer Menge gemäß der Definition von Cantor?

A

Eine Menge ist jede Zusammenfassung von bestimmten, wohl unterschiedenen Objekten unserer Anschauung oder unseres Denkens zu einem Ganzen.

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2
Q

Was ist eine scharfe Menge?

A

Eine scharfe Menge ist eine Abgrenzung von Mengen ohne Unsicherheit. Sie lässt sich eindeutig von der Komplementärmenge unterscheiden, im Gegensatz zur unscharfen Menge.

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3
Q

Wie kann eine Menge beschrieben werden?

A

Eine Menge kann durch Aufzählung ihrer Elemente, durch ein Prädikat oder mittels einer charakteristischen Funktion beschrieben werden.

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4
Q

Was ist das Universum in Bezug auf Mengen?

A

Das Universum stellt die Gesamtheit aller Objekte unserer Anschauung oder unseres Denkens dar und jede Menge ist ein Teil dieses Universums.

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5
Q

Was repräsentiert die charakteristische Funktion einer Menge?

A

: Die charakteristische Funktion einer Menge gibt für Elemente des Universums den Wert 1 zurück, wenn das Element zur Menge gehört, und 0, wenn es nicht dazu gehört.

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6
Q

Was versteht man unter der Potenzmenge 2^M einer Menge M?

A

Die Potenzmenge einer Menge M ist die Menge aller Teilmengen von M, einschließlich der leeren Menge und M selbst.

Frage: Was besagt die Gleichheit zweier Mengen?

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7
Q

Was besagt die Gleichheit zweier Mengen?

A

Zwei Mengen M1 und M2 sind genau dann gleich, wenn jedes Element von M auch in N ist und umgekehrt.

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8
Q

Was ist die leere Menge und wie wird sie notiert?

A

Die leere Menge ist die Menge ohne Elemente und wird mit dem Symbol ∅ notiert.

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9
Q

Was beschreibt |M|

A

die Anzahl aller in M enthaltenen Elemente

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10
Q

wie lassen sich scharfe Mengen beschreiben?

A
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11
Q

Was ist ein Allquantor

A
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12
Q

Was ist ein Existenzquantor

A
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13
Q

Was bedeutet der Existenzquantor mit !

A
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14
Q

Was ist die Vereinigung zweier Mengen A und B?

A
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15
Q

Wie ist der Schnitt zweier Mengen A und B definiert?

A
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16
Q

Was bedeutet die Differenz zweier Mengen A und B?

A

Die Differenz von A und B, notiert als A − B, ist die Menge aller Elemente, die in A, aber nicht in B enthalten sind.

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17
Q

Was versteht man unter dem Komplement einer Menge B bezüglich A?

A

Das Komplement von B bezüglich A, notiert als A \ B, ist die Menge aller Elemente, die in A, aber nicht in B sind, vorausgesetzt, dass B eine Teilmenge von A ist.

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18
Q

Was ist eine Partitionierung einer Menge M?

A
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19
Q

Welche Rechenregeln gelten für Mengenoperationen?

A
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20
Q

Was versteht man unter der symmetrischen Differenz von Mengen?

A

Die symmetrische Differenz zweier Mengen A und B ist die Menge der Elemente, die zu A oder zu B, aber nicht zu beiden gehören.

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21
Q

Was besagt das Absorptionsgesetz in der Mengenlehre?

A
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22
Q

Was bedeutet Idempotenz in Bezug auf Mengen?

A
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23
Q

Was sind die De-Morgan’schen Gesetze?

A
24
Q

Was ist eine binäre Relation?

A

Eine binäre Relation zwischen zwei Mengen ist eine Teilmenge ihres kartesischen Produktes. Für zwei Mengen M und N ist eine Relation R eine Menge von geordneten Paaren (m,n), wobei m ein Element von M und n ein Element von N ist.

25
Q

Wie lassen sich Relationen darstellen?

A

Endliche Relationen können durch Pfeildiagramme (rechts) oder Hasse-Diagramme (links) dargestellt werden.

26
Q

Was versteht man unter dem kartesischen Produkt zweier Mengen M und N?

A

Das kartesische Produkt zweier Mengen M und N, notiert als M x N, ist die Menge aller geordneten Paare (m,n), wobei m ein Element von M und n ein Element von N ist.

27
Q

Kannst du ein Beispiel für eine binäre Relation geben?

A

Ja, wenn M = {a,b,c} und N = {1,2,3}, könnte eine mögliche binäre Relation R sein: { (a,1), (a,3), (b,1), (c,2) }.

28
Q

Was bedeutet es, wenn eine Relation in M genannt wird?

A

Eine Relation in M ist eine binäre Relation, bei der sowohl die erste als auch die zweite Komponente der geordneten Paare Elemente der Menge M sind.

29
Q

Wie kann die binäre Relation R = { (1,1), (1,3), (2,1), (3,2) } grafisch dargestellt werden?

A

Diese Relation kann durch ein Pfeildiagramm dargestellt werden, bei dem Pfeile von jedem Element der ersten Menge zu jedem Element der zweiten Menge gezeichnet werden, entsprechend den geordneten Paaren der Relation.

30
Q

Was ist ein Knoten und was ist eine Kante in einem Pfeildiagramm?

A

In einem Pfeildiagramm repräsentiert ein Knoten ein Element der Menge, und eine Kante (meist in Form eines Pfeils) repräsentiert ein geordnetes Paar zwischen zwei Knoten, also eine Verbindung im Rahmen der Relation.

31
Q

Was zeigt ein Hasse-Diagramm in Bezug auf eine Relation?

A

Ein Hasse-Diagramm zeigt die Ordnungsrelationen zwischen Elementen einer Menge, typischerweise ohne Pfeile für die Verbindungslinien, um die transitive Reduktion der Ordnungsrelation zu illustrieren.

32
Q

Was ist eine reflexive Relation?

A
33
Q

Wann wird eine Relation als symmetrisch bezeichnet?

A
34
Q

Was kennzeichnet eine transitive Relation?

A
35
Q

Was zeigt eine Adjazenztafel?

A
36
Q

Wie liest man eine Adjazenzmatrix in Bezug auf Relationen?

A

In einer Adjazenzmatrix repräsentieren die Reihen und Spalten die Elemente der Menge M. Eine 1 in der Zelle (i, j) bedeutet, dass das Paar (Element i, Element j) in der Relation enthalten ist.

37
Q

Was bedeutet es, wenn in einer Adjazenzmatrix die Diagonalelemente alle 1 sind?

A

Wenn alle Diagonalelemente einer Adjazenzmatrix 1 sind, deutet dies darauf hin, dass die Relation reflexiv ist, da jedes Element in Beziehung zu sich selbst steht.

38
Q

Wie kann man die Symmetrie einer Relation anhand einer Adjazenzmatrix erkennen?

A

Eine Relation ist symmetrisch, wenn die Adjazenzmatrix symmetrisch in Bezug auf die Hauptdiagonale ist, d.h., das Element in der i-ten Zeile und j-ten Spalte ist gleich dem Element in der j-ten Zeile und i-ten Spalte.

39
Q

Was ist eine Äquivalenzrelation?

A
40
Q

Was versteht man unter einer Äquivalenzklasse?

A

Eine Äquivalenzklasse ist eine Teilmenge einer Menge, die durch eine Äquivalenzrelation definiert wird. Alle Elemente innerhalb einer Äquivalenzklasse sind untereinander äquivalent und keine zwei verschiedenen Äquivalenzklassen haben ein Element gemeinsam.

41
Q

Wie werden Mengen durch Äquivalenzrelationen partitioniert?

A

Eine Menge M wird durch eine Äquivalenzrelation in disjunkte Äquivalenzklassen partitioniert, so dass jedes Element von M in genau einer Äquivalenzklasse liegt.

42
Q

Kannst du ein Beispiel für eine Äquivalenzrelation geben?

A

Ein Beispiel ist die Gleichheit auf der Menge der ganzen Zahlen. Jede Zahl ist gleich sich selbst (reflexiv), wenn eine Zahl gleich einer zweiten ist, ist auch die zweite gleich der ersten (symmetrisch), und wenn eine Zahl gleich einer zweiten und die zweite gleich einer dritten ist, dann ist auch die erste gleich der dritten (transitiv).

43
Q

Wie wird eine Äquivalenzrelation grafisch dargestellt?

A

Grafisch kann eine Äquivalenzrelation durch ein Diagramm dargestellt werden, in dem Elemente derselben Äquivalenzklasse in einer Gruppe zusammengefasst sind und innerhalb dieser Gruppen eine vollständige Vernetzung besteht.

44
Q

Was zeigt die Adjazenzmatrix in Bezug auf eine Äquivalenzrelation?

A
45
Q

Was ist das Labyrinth-Problem und wie kann es formuliert werden?

A

Das Labyrinth-Problem fragt, ob ein Weg zwischen zwei Punkten A und B existiert. Grafentheoretisch formuliert, besteht die Aufgabe darin zu zeigen, dass Punkt B von Punkt A aus erreichbar ist (was die Existenz eines Pfades impliziert).

46
Q

Welche Rolle spielen geometrische Eigenschaften bei der Repräsentation als Graph?

A

Geometrische Eigenschaften spielen in der Regel keine Rolle bei der Repräsentation als Graph. Wichtiger sind Struktur und Beziehungen zwischen den Punkten, wie Straßen- und Zeilplanungen, Schaltpläne etc., die als Knoten und Kanten im Graphen dargestellt werden.

47
Q

Was versteht man unter dem Begriff “verklemmungsfrei” in Bezug auf Systeme?

A

Ein System ist verklemmungsfrei (oder Deadlock-frei), wenn es zu keinem Zeitpunkt in einen Zustand kommen kann, in dem es aufgrund von Wartezuständen und gegenseitigen Abhängigkeiten der Prozesse zu einem Stillstand kommt. Im Kontext von Graphen könnte dies bedeuten, dass es immer möglich ist, von einem Knoten zu einem anderen zu gelangen, ohne in einer Schleife gefangen zu sein.

48
Q

Können Beispiele für verklemmungsfreie Systeme gegeben werden?

A

Beispiele für verklemmungsfreie Systeme können in gut konzipierten Verkehrsnetzen, gut organisierten Schaltkreisen oder in gut entworfenen Softwarearchitekturen gefunden werden, bei denen Prozesse so gestaltet sind, dass sie nicht aufgrund von Warteabhängigkeiten blockieren.

49
Q

Was bedeutet es, wenn Knoten in einem Graphen als “nicht hierarchisch” bezeichnet werden?

A

Wenn Knoten in einem Graphen als “nicht hierarchisch” bezeichnet werden, bedeutet dies, dass es keine übergeordnete Ordnung gibt, die bestimmt, wie die Knoten miteinander verbunden sind. In einem nicht hierarchischen Graphen kann jeder Knoten mit jedem anderen verbunden sein, ohne eine strenge obere oder untere Hierarchie.

50
Q

Was ist das Problem von Königsberg, und wie wurde es grafentheoretisch formuliert?

A

Das Problem von Königsberg fragt, ob es möglich ist, einen Rundweg zu finden, bei dem jede Brücke in Königsberg genau einmal überquert wird. Grafentheoretisch wurde dies als die Suche nach einem Euler’schen Kreis formuliert, also einem Pfad durch den Graphen, der jede Kante genau einmal durchläuft.

51
Q

Was ist ein Euler’scher Kreis und wann ist er in einem Graphen vorhanden?

A

Ein Euler’scher Kreis ist ein Zyklus in einem Graphen, der jede Kante genau einmal benutzt. Ein solcher Kreis existiert in einem Graphen, wenn der Graph zusammenhängend ist und jeder Knoten einen geraden Grad hat, d.h. mit einer geraden Anzahl von Kanten verbunden ist.

52
Q

Was unterscheidet einen Euler’schen Weg von einem Euler’schen Kreis?

A

Ein Euler’scher Weg durchläuft ebenfalls jede Kante eines Graphen genau einmal, muss jedoch nicht zum Startpunkt zurückkehren. Ein Euler’scher Kreis ist ein geschlossener Euler’scher Weg, bei dem der Startpunkt und der Endpunkt identisch sind.

53
Q

Wie werden gewichtete Kanten in Graphen behandelt?

A

Gewichtete Kanten in Graphen haben Werte (Gewichte), die bestimmte Größen repräsentieren, wie die Kosten, die Länge oder die Zeit, die benötigt wird, um von einem Knoten zum nächsten zu gelangen. Diese Gewichte sind entscheidend bei der Bestimmung des optimalen Pfades zwischen Knoten.

54
Q

Was ist das optimale Pfad-Problem?

A

Das optimale Pfad-Problem, auch bekannt als das kürzeste Weg-Problem, sucht nach dem Weg zwischen zwei Punkten in einem Graphen, der die geringsten Kosten (oder das geringste Gewicht) hat. Es wird oft mit Algorithmen wie Dijkstra oder A* gelöst.

55
Q

M3 = {5; 7} , was ist 2^(M3) ?

A