SF1630 Diskret matematik 9hp för D3, ht16

URL: http://www.math.kth.se/math/GRU/2016.2017/SF1630/

Kursansvarig: Bengt Ek, 08-790 6951, bek@math.kth.se
Kursstart: Tisdagen den 30 augusti 2016 klockan 15.15 i sal Q1.

Sidan uppdateras efter hand. Gå in då och då och se vad som har ändrats.


Aktuell information


Viktiga tider


Lärare m.fl.

Föreläsare:
Bengt Ek (bek@math.kth.se), tel. 790 6951, rum 3650.
Kommentarer och frågor från kursdeltagare är välkomna vid föreläsningarna eller via elpost, telefon eller personligt besök.
För besök, ring eller mejla gärna innan för säkerhets skull.
Övningsledare:
Grupp 1: Magnus Carlsson (macarlso@math.kth.se), tel. 790 6488, rum 3748.
Grupp 2: Lukas Schoug (lschoug@math.kth.se), tel. 790 7285, rum 3413.
Grupp 3: Eric Ahlqvist (ericahl@kth.se), tel. 790 7507, rum 3737.
Grupp 4: Oswald Fogelklou (ofogelklou@hotmail.com), tel. 0738 952886.
Rum 3xyz ovan finns på plan x, Lindstedtsvägen 25 (dvs under klocktornet), där entréplanet räknas som plan 5.
Kurssekreterare:
Anne Riddarström (annrid@kth.se), tel. 790 6297.
Kurssekreteraren kan besvara frågor om registrering, inrapportering av betyg och liknande.
Med frågor om kursens innehåll bör man vända sig till lärarna.

Kursnämndsrepresentanter (utsågs vid den tredje föreläsningen):
Filippa Bång (skriv henne),
Fredrik Albrektsson (skriv honom).
Till dem kan man framföra synpunkter på kursen och undervisningen (man kan förstås också själv tala med lärarna).
Kursnämnden planeras ha minst ett möte per period i samband med kursen.


Kursbeskrivning

Kursens betydelse

Denna kurs är obligatorisk för D3.

Den diskreta matematiken (kombinatorik, grafteori, talteori, abstrakt algebra) har sedan mitten av nittonhundratalet ökat explosionsartat i betydelse, både som forskningsområde och för tillämpningar inom framförallt datalogi men även inom fysik, kemi, bioteknik och ekonomisk modellering.

För att kunna förstå, analysera och konstruera algoritmer och datastrukturer är vissa kunskaper i diskret matematik nödvändiga. Dessutom ger diskret matematik tillfälle att öva tankens skärpa på ett kanske tillgängligare sätt än differentialkalkyl och geometri, samtidigt som den kan användas för att modellera många vardagsnära problem som kan vara både viktiga och underhållande.

Kursens mål är att ge kunskaper, insikter och färdigheter i diskret matematik som kan vara nyttiga för en datalog. Med "insikter och färdigheter" menas bland annat förståelse av begreppen, förmåga att göra korrekta matematiska resonemang och att kunna redogöra för dem.

Kursens mål och innehåll

Se studiehandboken.

Förkunskaper

SF1604 Linjär algebra, eller motsvarande.

Kurslitteratur

Kursbok

Biggs, Norman L.: "Discrete Mathematics" (Second edition); Oxford University Press, 2002 (ISBN 9780198507178). (THS)
En ganska tjock bok (drygt 400 sidor, men vi läser inte alls hela), men den är trevligt och klart skriven.
Kom igång med läsningen så snart som möjligt!

I denna kurs ingår avsnitt 4.5, kapitlen 5, 6, avsnitt 7.2-3, kapitel 8, kapitlen 10-13 (utom 11.6-7 och 13.4-5), kapitel 15, kapitel 17, avsnitt 19.2, kapitel 20, avsnitt 21.1-4, kapitel 22, avsnitten 23.1-4 och 24.1-4.

Övrigt kursmaterial (ingår i kurslitteraturen!)

Övrigt material


Examination

Tentamina och betygskriterier

Två tentamina: TENA, 6hp, efter period 1 och TENB, 3hp, efter period 2.
En beskrivning av betygskriterierna och av tentornas utformning (nya ht13) finns här.

Senare omtentor:
24 oktober 2017, TENB  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
26 oktober 2017, TENA  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
20 december 2017, TENB  pdf-fil,    lösningar pdf-fil   
21 december 2017, TENA  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   

Årets tentor:
25 oktober 2016, TENA  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
21 december 2016, TENA  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
12 januari 2017, TENB  pdf-fil,    lösningar pdf-fil   
12 april 2017, TENB  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   

Förra årets tentor:
27 oktober 2015, TENA  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
8 januari 2016, TENA  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
13 januari 2016, TENB  pdf-fil,    lösningar pdf-fil   
16 mars 2016, TENB  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   

Förrförra årets tentor:
28 oktober 2014, TENA  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
8 januari 2015, TENA  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
8 januari 2015, TEN1 (för SF1631, ht11)  pdf-fil,   lösningar  pdf-fil   
14 januari 2015, TENB  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
9 april 2015, TENB  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   
9 april 2015, TEN1 (för SF1631, ht11)  pdf-fil,    lösningar  pdf-fil   

Fler gamla tentor finns här.

Lappskrivningar

Vid sex övningstillfällen, tre för varje del av kursen (se ovan för tider), ges korta (25 minuter för A-delen, 30 minuter för B-delen) lappskrivningar med två uppgifter. De omfattar stoff som anges i övningsschemat nedan. Lappskrivningarna kommer att omfatta en teoriuppgift och en problemuppgift. Detta beskrivs i bladet om betygskriterier.
Lappskrivningen kan ge bonus till tentorna, som ger full poäng på en teoriuppgift, en problemuppgift eller båda vid respektive tentamen (ls1A, ls2A, ls3A till TENA, ls1B, ls2B, ls3B till TENB) och motsvarande omtenta.

Årets lappskrivningar:
15 september 2016 1Aa 1Ab svar ab  1Ac svar c   
28 september 2016 2Aa 2Ab svar   
7 oktober 2016 3Aa 3Ab svar   
18 november 2016 1Ba 1Bb svar    
24 november 2016 2Ba 2Bb svar    
30 november 2016 3Ba 3Bb svar    

Förra årets lappskrivningar:
23 september 2015 1Aa 1Ab svar   
2 oktober 2015 2Aa 2Ab svar   
9 oktober 2015 3Aa 3Ab svar   
23 november 2015 1Ba 1Bb svar    
26 november 2015 2Ba 2Bb svar    
3 december 2015 3Ba 3Bb svar    

Förrförra årets lappskrivningar:
25 september 2014 1Aa 1Ab svar   
3 oktober 2014 2Aa 2Ab svar   
10 oktober 2014 3Aa 3Ab svar   
21 november 2014 1Ba 1Bb svar    
28 november 2014 2Ba 2Bb svar    
4 december 2014 3Ba 3Bb svar    

Betygssättning

Slutbetyget på kursen fås som medelvärdet av betygen på tentorna, höjt om man hamnar mittemellan två betyg.
Det betyder att [slutbetyg]=heltalsdelen av (0,5+0,5*[betyg TENA]+0,5*[betyg TENB]), där [betyg] är 1, 2, ..., 5 då betyg är E, D, ..., A.


Undervisning

Undervisningen ges i form av föreläsningar och räkneövningar. På föreläsningarna varvas teori och illustrerande problemgenomgångar, medan övningarna ägnas problemlösning av lärare och/eller studenter.
På övningarna kommer också lappskrivningarna att ges.

Föreläsningar (preliminärt)
Nr Tid Lokal Innehåll Avsnitt i litteraturen Samman-
fattning
1 Ti 30/8 15-17 Q1 Inledning. Rekursionsekvationer.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Rekursionsstencil,
Biggs 4.5, 19.2
pdf-fil
2 On 31/8 10-12 M1 Mästarsatsen. Inledning grafer,
ex. om vargar och getter (pdf-fil).
Valens, isomorfi.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Rekursionsstencil,
Biggs 15.1-3
pdf-fil
3 Må 5/9 10-12 M1 Eulerkretsar. Hamiltoncykler.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 15.4 pdf-fil
4 Ti 6/9 15-17 D1 Träd. Hörnfärgning. Bipartita grafer.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 15.5-7, 17.1 pdf-fil
5 On 7/9 10-12 M1 Planära grafer.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Planaritetsstencil pdf-fil
6 To 8/9 8-10 E1 Kantfärgning. Latinska kvadrater. Alternerande stigar.
Halls bröllopssats.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 17.2-4 pdf-fil
7 Må 12/9 15-17 F2 Maximala matchningar. Transversaler.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 17.5-6 pdf-fil
8 Ti 13/9 8-10 F2 Delbarhet, sgd. Euklides algoritm. Diofantiska mx+ny=c. Entydig faktorisering.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 8 pdf-fil
9 On 14/9 15-17 Q1 Modulär aritmetik.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 13.1-3 pdf-fil
10 To 15/9 8-10 E1 Eulers fi-funktion, kinesiska restsatsen.
Ett gammalt tentatal (pdf-fil), lösning.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 13.3
Kinesisk reststencil
pdf-fil
11 Må 19/9 13-15 F2 Funktioner, räkning. Kardinalitet. Postfacksprincipen.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 5, 6 pdf-fil
12 Ti 20/9 8-10 F2 Multiplikationsprincipen och binomialtal. Binomialsatsen.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 10.1-2, 10.4-5, 11.1 pdf-fil
13 Må 26/9 8-10 E1 Multinomialtal. Urval med upprepning.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 11.2-3, 12.3 pdf-fil
14 Ti 27/9 10-12 E1 Principen om inklusion och exklusion (sållprincipen).
Exempel kombinatorik-grafteori.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 11.4 pdf-fil
15 Må 3/10 15-17 F2 Stirlingtal och ekvivalensrelationer.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 7.2-3, 12.1-3 pdf-fil
16 To 6/10 15-17 D1 Eulers funktion och Möbiusfunktionen.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 10.3, 11.5 pdf-fil
17 Må 10/10 10-12 M1 Permutationer.
Ett ex. "permuterade skurkar" (pdf-fil).
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 10.6 pdf-fil
18 On 12/10 8-10 F2 Mer om permutationer.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 12.4-6 pdf-fil
TENA Ti 25/10
14.00-19.00
Q Tentamen (TENA, 6hp) på innehållet i F1-F18.
19 Må 31/10 8-9.55 Q1 Grupper, ordning av element.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 20.1-4 pdf-fil
20 On 2/11 13-14.55 D1 Cykliska grupper. Delgrupper.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 20.5-7 pdf-fil
21 Må 7/11 8-9.55 D1 Lagranges sats. Exempel.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 20.8 pdf-fil
22 Ti 8/11 10-12 D1 Mer om cykliska grupper mm.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 20.9 pdf-fil
23 Ti 15/11 10-12 M1 Grupper som verkar på mängder.
Burnsides lemma.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 21.1-4 pdf-fil
24 On 16/11 13-14.55 Q1 Ringar och kroppar.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 22.1-3 pdf-fil
25 Må 21/11 8-9.55 F2 Polynomfaktorisering. Irreducibla polynom.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 22.4-8 pdf-fil
26 To 24/11 13-15 F2 Ändliga kroppar.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 23.1-4 pdf-fil
27 Ti 29/11 8-10 M1 Mer om ändliga kroppar.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 23.1-4 pdf-fil
28 On 30/11 13-15 F2 Felrättande koder.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Biggs 24.1-4 pdf-fil
29 Ti 6/12 13-14.55 M1 RSA-kryptering. Primalitetstest.
rubriker(pdf)   färgfrågor(pdf)
Kryptografistencil pdf-fil
30 On 14/12 8-10 E1 Repetition. Problemgenomgång. Allt möjligt pdf-fil
TENA On 21/12
8.00-13.00
Q Omtentamen (TENA, 6hp) på innehållet i F1-F18.
TENB To 12/1-17
14.00-19.00
D,E Tentamen (TENB, 3hp) på innehållet i F19-F30.
TENB On 12/4-17
8.00-13.00
V Omtentamen (TENB, 3hp) på innehållet i F19-F30.

 
Övningar (preliminärt)
Nr Tid Salar Uppgifter att välja bland
("rek", "plan", "kin" och "krypto" står för stencilerna om
rekursion, planaritet, kinesiska restsatsen och kryptografi,
"extra" står för stencilen med extra uppgifter, den finns här)
1 To 1/9 10-12 D41,E32,
H32,H33
rek 4,5,6,8; Biggs 15.1:4; 15.2:1,2,3; 15.3:1,2,3,4,5; extra svar
2 On 7/9 8-10 D32,E31,
E33,E36
Biggs 15.4:1,3,4,5 (i vilka kuber kan musen starta om hon vill sluta i mitten?); 15.5:1,2,4; 15.6:1,2; 15.7:1,2,3; 15.8:8; extra svar
3 To 8/9 10-12 D32,D41,
E36,H32
plan 1,2,3; Biggs 17.1:2,3; 17.2:1,2,4; 17.4:1,2,3; extra svar
4 Ti 13/9 10-12 E31,E35,
E36,H32
Biggs 17.5:1; 17.6:1,3,4; 17.7:1(,9); 8.4:1,2,4(finn alla x,y); 8.6:3,5; 8.7:5,14; extra svar
5 To 15/9 10-12 Q15,Q17,
Q22,Q26
Ls 1A, 10.15-10.40, om grafer (Biggs 15 och 17; planaritetsstencilen)
Biggs 13.1:1,2,3; 13.2:1,3,4; 13.3:1,4,5,7,8; kin 1,2,3; extra svar
6 Ti 20/9 10-12 D41,E31
E32,H32
Biggs 5.2:1,2; 5.3:1; 5.4:2,3; 5.5:4; 6.2:3; 6.4:2,3,5; 6.5:2,3; 10.1:1,2; 10.2:1,3; 10.4:2,3; 10.5:1,2,4; 11.1:3,4,5; extra svar
7 On 28/9 8-10 D42,E35,
E36,H32
Ls 2A, 8.15-8.40, om heltal mm (Biggs 5, 6, 8 och 13.1-3; kinesiska reststencilen)
Biggs 11.1:6,7; 11.2:2,3; 11.3:2,3; 11.4:1,2,5; 11.8:3,5,6; 12.3:1,2,5,6; extra svar
8 Fr 7/10 8-10 E32,E36,
V01,V11
Ls 3A, 8.15-8.40, om kombinatorik (Biggs 7.2-3, 10.1-2, 10.4-5, 11.1-4 och 12.1-3)
Biggs 10.3:2; 10.7:4,5,7; 11.5:1,2,3,4; 12.1:1,2; extra svar
9 On 12/10 10-12 Q15,Q17,
Q22,Q26
Biggs 10.6:1,2,3,4; 12.5:1,2,3,4; 12.6:1,2,3,4; 12.7:19; extra svar
TENA Ti 25/10
14.00-19.00
Q Tentamen (TENA, 6hp) på innehållet i F1-F18.
10 To 3/11 8-10 D34,D41,
E32,E33
Biggs 20.2:1,3,4; 20.3:1,2,3,5; 20.4:1,3; 20.5:1,4; 20.6:1,4; 20.7:1,2,3,4; extra svar
11 To 10/11 8-10 D34,D41,
E32,E35
Biggs 20.8:1,2,3,4,5; 20.9:1,2,3; 20.10:5,13; extra svar
12 Fr 18/11 10-12 D34,D41,
E32,E36
Ls 1B, 10.15-10.45, om grupper (Biggs 20)
Biggs 21.1:2,5; 21.2:2,4; 21.3:3; 21.4:1,2,3,4; 22.1:2; 22.2:1,3; 22.3:2,3; extra svar
13 To 24/11 15-17 D41,E31
E32,E36
Ls 2B, 15.15-15.45, om gruppers verkan på mängder, ringar och kroppar (Biggs 21.1-4, 22.1-3)
Biggs 22.4:1,4; 22.5:1,2,3,4; 22.6:1,3; 22.7:6; 22.8:1,3; 22.9:1,4,5,16; 23.1:1,2,3,4; 23.2:1; 23.3:1; 23.4:1,2,3,4
14 On 30/11 15-17 D41,E31
E32,E36
Ls 3B, 15.15-15.45, om polynom, ändliga kroppar (Biggs 22.4-8 och 23.1-4)
Biggs 24.1:1,2; 24.2:1,2,3,4; 24.3:1,2,3; 24.4:1,2,3,4
15 To 15/12 10-12 D41,E31
E32,E36
krypto 1,3,5,7,8; extra svar; repetition
TENA On 21/12
8.00-13.00
Q Omtentamen (TENA, 6hp) på innehållet i F1-F18.
TENB To 12/1-17
14.00-19.00
D,E Tentamen (TENB, 3hp) på innehållet i F19-F30.
TENB On 12/4-17
8.00-13.00
V Omtentamen (TENB, 3hp) på innehållet i F19-F30.
För hemarbete rekommenderas de uppgifter av ovanstående som inte hunnits med på övningarna, samt övriga exempel från relevanta avsnitt i Biggs bok.