Электронный учебник

§ 20. Диаграммы Венна

§ 20. Диаграммы Венна

Диаграммы Венна

Выражения, зависящие от небольшого количества переменных (обычно не более четырёх), удобно изображать в виде диаграмм, которые называют диаграммами Венна или кругами Эйлера. На такой диаграмме каждой переменной соответствует круг, внутри которого её значение истинно, а вне его — ложно. Круги мо­гут пересекаться. Области, в которых рассматриваемое логическое выражение истинно, закрашиваются каким-либо цветом. На рисунке приведены диаграммы для простейших операций с одной и двумя переменными. Серым цветом залиты области, где рассматриваемое выражение равно единице. Такие диаграммы часто используются при работе с множест­вами: операция «И» соответствует пересечению двух множеств, а «ИЛИ» — объединению.

Для трёх переменных диаграмма будет немного сложнее. Для каждой из областей показанной на  диаграммы запишем логические выражения.

Для того чтобы найти выражение для объединения двух или нескольких областей, надо применить логическое сложение (опе­рацию «ИЛИ») к выражениям для всех составляющих. Напри­мер, выражение для объединения областей 3 и 4 имеет вид

3 + 4: А•В•С + А•В•С.

Вместе с тем если не обращать внимания на область А, то можно заметить, что справедлива формула 3 + 4: В•С.

Это означает, что логические выражения в некоторых случаях можно упростить. Как это делается, вы узнаете в следующем параграфе.

Диаграммы удобно применять для решения задач, в которых используются множества, например, множества страниц, получен­ных от поисковой системы в ответ на какой-то запрос. Рассмот­рим следующую задачу.

Задача 1. Известно количество страниц, которые находит по­исковый сервер по следующим запросам (здесь символ «&» об­означает операцию «И», а «|» — операцию «ИЛИ»):

Собаки |кошки      770

Кошки                     550

Собаки и кошки     100

Сколько страниц будет выдано по запросу собаки?

Сначала попробуем рассмотреть задачу в общем виде и вывес­ти формулу для её решения. Построим диаграмму с двумя облас­тями А и В. Эти области могут быть разделены (рис. 3.16, а) или пересекаться (рис. 3.16, б).

Обозначим через Nx число страниц, которые выдаются по за­просу X. В первом случае, когда области не пересекаются, полу­чаем очевидную формулу: NA,S = NA + NB- Это значит, что коли­чество страниц, полученных по запросу А \ В, будет равно сумме результатов по отдельным запросам.

Во втором случае (рис. 3.16, б) сумма NA + NB дважды вклю­чает общую область, т. е. результат запроса А &В. Поэтому фор­мула изменяется:

^a\b-Na+Nb-Na&b.

Это более общий случай, справедливый и для рис. 3.16, а, где NA&B =0. Для нашей задачи {область А — собаки, область В — кошки) получаем:

NA =NA.B -NB +NA&B =770-550 + 100 = 320.

Рассмотрим теперь более сложную задачу, с тремя областями.

Задача 2. Известно количество страниц, которые находит по­исковый сервер по следующим запросам (здесь символ «&» обо­значает операцию «И», а «|» — операцию «ИЛИ»):

собаки                            200

кошки                             250

лемуры                           450

кошки   |   собаки           450

кошки s лемуры               40

собаки & лемуры            50

Сколько страниц найдёт этот сервер по запросу (кошки    |    собаки)    &   лемуры?

Обозначим буквами С, К и Л области (группы сайтов), содержащие ключевые слова «собаки», «кошки» и «лемуры» соответствен­но (рис. 3.17). Построим диаграмму с тремя переменными и выделим интересующую об­ласть, которая соответствует запросу

(кошки     |     собаки)     &    лемуры. На рисунке 3.17 эта область закрашена серым цветом.

В общем  виде задача очень сложна.   Попробуем  найти ка­кое-нибудь упрощающее условие. Например, выделим три усло-I   собаки

200 250 450Это означает, что область «кошки ИЛИ собаки» равна сумме областей «кош­ки» и «собаки», т. е. эти области не пере­секаются! Таким образом, в нашем случае диаграмма выглядит, как показано на рис. 3.18.

Области 1 (собаки & лемуры) и 2 (кошки S лемуры) нам известны, они со­ставляют соответственно 40 и 50 страниц, поэтому по запросу

(кошки   I   собаки)   & лемуры поисковый сервер выдаст 40 + 50 = 90 страниц.

Подготовьте сообщение

а)  «Диаграммы Венна и теория множеств»

б)   «Язык запросов поисковых систем»

Block title

Вход на сайт

Поиск

Календарь

«  Декабрь 2024  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031

Архив записей

Статистика


Онлайн всего: 25
Гостей: 25
Пользователей: 0