
Teori relasi dalam matematika dan dalam sejumlah bidang studi (pengambilan keputusan, basis pengetahuan dan data, linguistik matematika, pemodelan proses, dll.) Memainkan peran yang sangat mencolok, tetapi masih jauh dari selesai. Seperti di cabang lain dari pengetahuan matematika, hasil terkenalnya berhubungan lebih luas dengan pertanyaan dan masalah keberadaan satu atau lain objeknya daripada masalah penghitungannya. Tampaknya setiap peneliti dalam cabang teori tertentu harus tertarik pada gambaran umum dan lengkap dari objek yang menarik dan ketergantungannya, untuk mengamati panorama penuh. Namun sayang, sangat bermasalah untuk melakukan ini, karena tidak ada yang membuat atau menawarkan panorama (gambar) seperti itu. Bahkan katalog hubungan yang diusulkan dalam pekerjaan tidak menutup masalah.
Contoh sederhana. Bertahun-tahun yang lalu dalam buku [1 hal. 207] saya menemukan paragraf seperti itu.
Teori himpunan berurutan sebagian masih mengandung banyak masalah yang belum terpecahkan. Bahkan pertanyaan tentang jumlah himpunan yang dapat dibangun dari sejumlah n elemen tertentu belum ada jika nโฅ6. Perhitungan langsung hanya berhasil menetapkan bahwa jika S (n) adalah banyaknya himpunan yang terurut sebagian, maka S (2) = 3, S (3) = 19, S (4) = 219, S (5) = 4231, dan bilangan S (n) untuk himpunan non-isomorfik ditemukan hanya untuk n = 4 dan n = 5 unsur: Sn (4) = 16 dan Sn (5) = 63.
Tentang ini, tulis kepala departemen Universitas Negeri Moskow Rybnikov K.A. Saya ingin mendalami ini lebih dalam dan tampaknya saya dapat mencoba mencari solusi, setidaknya entah bagaimana memperluas daftarnya, dan yang paling penting - membuat daftar pesanan parsial, melihat penyebarannya dalam kenyataan dengan propertinya. Hanya untuk menggantungkan hasilnya di dinding. Saya akui bahwa banyak usaha telah dikeluarkan, untuk mengembangkan program penelitian, membuat model urutan parsial yang dapat diterapkan, menulis program dan men-debugnya, komputer memutar algoritma yang diprogram selama puluhan jam. Pernyataan seseorang (dari yang hebat) muncul di benak saya bahwa dasar matematika seharusnya bukanlah angka, tetapi urutan, maka seharusnya banyak teorema akan menerima bukti yang lebih sederhana dan lebih transparan.
Kita telah belajar menghitung jumlah relasi pada pembawa himpunan besar dan menghitung relasinya, tetapi kita gagal mendapatkan rumus yang ketat bahkan untuk bilangan S (n). Saya ingat saat ini sebagai periode pertumbuhan kreatif intensif saya sendiri dan kolega saya, ketika setelah hampir setiap keluaran hasil komputer dan analisis mereka, ide muncul untuk memodifikasi, meningkatkan model, algoritme, koreksi dilakukan untuk menguji hipotesis baru, tetapi sesuatu yang signifikan (
Apa yang berhasil saya buka (dapatkan) saya berikan di bawah ini dalam teks. Ngomong-ngomong, hasil peneliti asing lainnya sama dengan milik kami, tetapi mereka hanya melaporkan angka S (n) dan tidak menyebutkan pencacahan sebagian pesanan.
Kami mulai dari yang kecil. Daftar lengkap relasi biner untuk himpunan n-carrier apa pun telah diketahui dan dapat diperoleh dengan mudah. Mereka mencari jawaban atas pertanyaan: berapa banyak, untuk n tertentu, ada relasi dengan satu properti tetap, dengan sepasang properti, dengan tiga, dll. Faktanya adalah bahwa dengan data ini, dimungkinkan untuk membangun bukan enumerasi, tetapi algoritma langsung untuk enumerasi relasi semacam itu yang dengan mengikuti Aturan Razor Occam, mereka tidak menghasilkan esensi tambahan.
Di sini selanjutnya kita akan berbicara tentang mendapatkan hasil seperti itu untuk hubungan biner (BO).
Jadi, ada n-set-carrier BO dan daftar lengkap semua BO, serta daftar properti BO:
- refleksivitas; antirefleksivitas; refleksivitas parsial;
- simetri; antisimetri; asimetri; asimetri;
- transitivitas; anti-transitivitas;
- pesanan lemah; pesanan ketat; pesanan parsial; sempurna (linier);
- toleransi;
- kesetaraan;
- siklus;
- kelengkapan.
Karakteristik kuantitatif dari jenis-jenis hubungan biner
Hubungan tidak hanya dapat memiliki satu properti tertentu, tetapi juga kumpulan pasangan, kembar tiga, dll. Properti. Penggunaan hubungan semacam itu dalam praktiknya adalah situasi yang umum. Jadi, misalnya, setiap sikap toleransi (indiferen) memiliki dua sifat: simetri dan refleksivitas. Kumpulan properti ini menentukan jenis hubungan toleransi.
Jenis hubungan lain muncul dari hubungan toleransi, jika kita memerlukan dari hubungan tersebut kelayakan daftar properti yang diperluas: simetri, refleksivitas dan transitivitas. Jelas bahwa mungkin tidak semua relasi toleransi berubah menjadi transitif, tetapi relasi yang memiliki himpunan tiga properti bernama akan membentuk jenis relasi baru yang disebut kesetaraan.
Himpunan relasi ekivalen ternyata bertumpuk dalam himpunan relasi toleransi. Misalnya, dalam katalog, jenis relasi ini disorot dengan mengisi (8 toleransi dan hanya 5 di antaranya yang ekuivalen). Muncul pertanyaan tentang jumlah BO dengan satu set properti atau salah satunya.
Refleksivitas
Relasi ฮฑ = <, A> pada himpunan A = {} bersifat refleksif (memiliki sifat refleksivitas) jika setiap pasangan () memenuhi hubungan ini. Di sini M adalah grafik (bukan grafik) dari hubungan...
Dengan kata lain, diagonal utama matriks grafik, rasio, diisi dengan satu. Semua simpul pada grafik relasi refleksif memiliki loop. Sikap anti reflektif jika tidak tidak dilakukan ... Dalam hal ini, matriks relasi antirefleksif ฮฑ pada diagonal utama tidak memiliki satu kesatuan yaitu ada nol, dan graf yang bersesuaian tidak memiliki simpul pada simpul manapun.
Akhirnya, relasi ฮฑ adalah non-reflektif jika untuk beberapa orangdijalankan, tetapi untuk orang lain tidak. Kami akan menganggap hubungan seperti itu sebagian refleksif. Matriks relasi non-reflektif pada diagonal utama berisi sebagian, sebagian - nol. Grafik dari relasi non-reflektif semacam itu tidak memiliki loop di semua simpul.
Contoh klasik dari relasi refleksif adalah diagonal utama representasi matriks, rasio unit (E = ฮ), yaitu hubungan kesetaraan (dalam katalog no. 68). Grafik rasio ini dibentuk oleh titik-titik (pasangan) yang terletak di diagonal utama matriks dan pasangan yang sesuai, grafik tidak berisi titik lain.
Representasi matriks dari rasio ini sesuai dengan matriks identitas (E). Grafik hubungan diagonal dibentuk oleh simpul-simpul yang sesuai dengan elemen-elemen dari himpunan A yang diberikan loop. Hubungan diagonal sering dilambangkan dengan...
Dalam kasus relasi refleksif, graf yang bersangkutan juga refleksif, dalam kasus relasi antirefleksif, grafnya antirefleksif. Jika untuk beberapa hubungan ฮฑ diketahui refleksif, maka komplemen แพฑ selalu antirefleksif, dan...
Untuk relasi antirefleksif ฮฒ, itu benar
Contoh 1 . Relasi โค (tidak lebih) pada himpunan N bersifat refleksif, dan relasi <(kurang) pada himpunan yang sama antireflexive.
Sikap โmenjadi anak laki-lakiโ adalah anti-reflektif, karena tidak ada seorangpun yang adalah anaknya sendiri.
Untuk tujuan praktis, terkadang perlu menghitung jumlah relasi refleksif yang tersedia di himpunan lengkap relasi yang diberikan pada himpunan A dengan kardinalitas | A | = n.
Mari kita tunjukkan bagaimana perhitungan seperti itu dapat dilakukan. Kami akan mempertimbangkan matriks dari hubungan refleksif biner ฮฑ pada bidang. Itu selalu berisi semua titik diagonal.
Sisa titik yang sesuai dengan pasangan (i, j), banyaknya n ร n - n = n (n - 1) yang mana, dapat dimasukkan ke dalam komposisi dan bilangan yang berbeda k, k = 0 (1) (n ร n - n)ke dalam hubungan yang mungkin, yang, tentu saja, akan menjadi reflektif. Dengan menjumlahkan kombinasi k dari n (n-1) di atas k , jumlah total relasi refleksif ditentukan di
mana K = n (n-1) / 2 adalah jumlah busur (sisi) dalam graf n- simpul tanpa loop.
Jumlah hubungan non-reflektif didefinisikan sebagai selisih antara jumlah total hubungan pada A dan jumlah yang refleksif.
Ini mengikuti dari ekspresi ini yang berisi himpunan relasi non-reflektif
Jumlah relasi antirefleksif dari himpunan non-refleksif sama persis dengan jumlah relasi refleksif yaitu
Simetri
Berdasarkan properti simetri, seluruh himpunan hubungan tidak dibagi menjadi empat kelas: simetris, asimetris. Yang terakhir, pada gilirannya, terbagi dalam tiga kelas: antisimetris, asimetris, dan asimetris lainnya.
Hubungan ฮฑ = <ร , A> pada himpunan A adalah simetris (memiliki sifat simetri terhadap garis lurus yang bertepatan dengan diagonal utama grafik M) jika untuk beberapa pasangan
Pada grafik relasi simetris, jika sepasang simpul i dan j dihubungkan oleh sebuah busur (i, j), maka itu harus dihubungkan dengan sebuah busur (j, i). Grafik hubungan simetris adalah grafik biasa yang berorientasi simetris, atau hanya tidak berarah.
Rasio ฮฑ antisimetrik jika dari
Matriks rasio antisimetris tidak harus berisi semua yang ada di diagonal utama dan berisi satu dari dua posisi yang simetris terhadap diagonal utama: di atas diagonal atau di bawah diagonal. Grafik relasi ini dibentuk oleh simpul-simpul yang memiliki simpul-simpul untuk semua atau sebagian simpul, dan jika sepasang simpul (i, j) pada graf tersebut dihubungkan, maka ia selalu berupa busur yang hanya satu arah. Perhatikan bahwa untuk hubungan simetris dan antisimetris, beberapa titik diagonal dapat dimasukkan atau tidak.
Jika suatu relasi antisimetrik tidak mengandung satu titik diagonal, maka relasi tersebut dikatakan asimetris , yaitu asimetris . itu selalu anti-reflektif.
Contoh 2... Relasi (โค) pada himpunan N antisimetris, dan relasi (<) pada himpunan yang sama asimetris. Memang, dalam kasus pertama dari
Untuk rasio simetris apa pun ฮฑ, nilainya selalu benar
Sifat simetri juga dimanifestasikan dalam hubungan n-ary. Relasi R di set
Perhatikan juga bahwa hubungan asimetris selalu antirefleksif; Relasi biner non-reflektif dan transitif selalu asimetris. Untuk latihan dan untuk melakukan kalkulasi, jumlah relasi yang memiliki properti tertentu terkait dengan simetri grafik adalah yang menarik. Mari kita hitung rasio semacam itu untuk himpunan sembarang A dari kardinalitas | A | = n.
Dalam argumen kami, kami akan mengandalkan properti refleksivitas, yang, seperti banyak lainnya, belum dipelajari secara mendalam. Bahkan analisis dangkal dari himpunan semua hubungan memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa itu selalu dapat dibagi
Himpunan relasi pada semua kelas memiliki struktur yang sama, hanya berbeda pada jumlah dan komposisi titik diagonal, yang keseluruhan ragamnya ditentukan oleh bilangan tersebut.
Jadi, dalam teori relasi, hanya dua keadaan ekstrim yang secara tradisional telah dipertimbangkan dan dipelajari: apakah semua titik diagonal termasuk dalam relasi dan itu refleksif, atau relasinya tidak mengandung titik diagonal, dan kemudian bersifat anti-reflektif.
Kita akan menyebut semua keadaan antara dengan satu titik diagonal, dengan dua, dan seterusnya, refleksivitas parsial dari orde k k = 0 (1) n, dan relasi semacam ini refleksif sebagian. Jadi relasi refleksif sebagian dari orde nol adalah relasi antirefleksif dan sebagian relasi refleksif orde n hanyalah relasi refleksif.
Perhatikan bahwa semua status dapat diurutkan sebagai elemen Boolean dari himpunan โ. Pendekatan yang diusulkan memungkinkan kami untuk menguraikan cara menganalisis berbagai properti dan menghitung jumlah hubungan dengan properti individu atau agregatnya.
Biarkan hubungan dianggap refleksif dan simetris. Simetrisinya rasio ditentukan oleh adanya pasangan titik-titik di dalamnya, yang terletak pada matriks rasio secara simetris terhadap diagonal relatif. Untuk sembarang n pasangan seperti itu, ada
Kemudian seluruh variasi hubungan simetris dan refleksif akan ditentukan oleh Boolean
Di bawah dalam tabel. 1 menunjukkan nilai jumlah rasio toleransi untuk nilai awal n dari segmen bilangan asli.
Tabel 1 . Jumlah BO yang toleran

Sekarang mudah untuk menghitung kardinalitas dari semua hubungan simetris, karena ada atau tidaknya titik diagonal tidak mengubah sifat simetri. Himpunan hubungan simetris dilambangkan dengan simbol SM. Kemudian kardinalitas himpunan ini untuk n tetap ditentukan oleh rumus
Tabel 2 . Jumlah BO yang simetris

Sekarang mari kita beralih ke perhitungan hubungan asimetris, yang himpunannya akan dilambangkan dengan AS. Hubungan ini dicirikan oleh fakta bahwa semua titik diagonal tidak ada di dalamnya dan tidak ada sel dari matriks dari hubungan yang berada di luar diagonal yang memiliki yang simetris. Dengan kata lain, ini adalah seperangkat hubungan anti-reflektif dan antisimetris.
Kardinalitas himpunan ini dapat ditentukan dari ekspresi
Kami mendapatkan rumus tereduksi untuk menghitung kardinalitas himpunan AS - hubungan asimetris untuk kardinalitas pembawa tertentu | A | = n. Menurut definisi, semua relasi himpunan AS adalah antirefleksi; oleh karena itu, diagonal utama dalam matriks relasi kosong, dan elemen unit hanya dapat ditempatkan di setengah dari posisi matriks yang tersisa, yaitu. di
Jadi, anggaplah sebuah relasi asimetris mengandung k-elemen (titik, pasangan berurutan) 0 โค k โค
Dalam hal ini, dengan masing-masing elemen k kita mengasosiasikan sepasang posisi simetris: satu di atas diagonal utama matriks, yang lain di bawah diagonal. Karena dalam setiap pasangan sebuah elemen dapat berada di salah satu dari dua posisi, maka boolean muncul untuk mengakomodasi elemen k
Lewat sini,
Jumlah total relasi dalam himpunan AS diperoleh dengan menjumlahkan produk yang diperoleh di atas semua nilai k dari nol hingga maksimum yang diizinkan K =
Contoh 3. Misalkan kardinalitas himpunan pendukung | A | = 5. Hitung jumlah hubungan asimetris menggunakan rumus yang ditemukan. Mari kita tentukan nilai batas atas K dalam penjumlahannya, K =
Tabel 3 . Karakteristik BO

Ada cara lain untuk menghitung kardinalitas himpunan AS. Ini didasarkan pada penghitungan jumlah pemetaan dari satu set pasangan posisi simetris ke dalam satu set keadaan di mana setiap pasangan tersebut dapat berada. Dalam hubungan asimetris, ada
Setiap posisi dalam sepasang sel dapat ditempati oleh 0 atau 1, tetapi untuk pasangan posisi terdapat S = 3 status, yang kami nyatakan sebagai berikut:
- 1, jika elemen (1) ditempatkan di atas diagonal;
- 2, jika elemen (1) ditempatkan di bawah diagonal;
- 3 jika kedua posisi kosong (ditempati oleh nol).
Jadi, sepasang posisi simetris (dalam matriks hubungan) dapat berada di setiap
hubungan di salah satu dari tiga keadaan. Rumus untuk menghitung semua kemungkinan pemetaan himpunan pasangan posisi (dilambangkan dengan simbol K) ke dalam himpunan S negara bagian yang kita miliki:
Contoh 4 . Untuk kondisi contoh sebelumnya berbentuk | A | = 5, K = | K | =
Hasil penghitungan dalam dua cara berbeda bertepatan, yang sekali lagi meyakinkan kebenaran rumus yang diperoleh. Jadi, kami telah memperoleh relasinya
Mari menyerah di meja. 4 nomor hubungan asimetris | AS | untuk nilai kecil n.
Tabel 4. Jumlah BO asimetris

Memiliki rumus untuk menentukan jumlah hubungan asimetris, satu bisa mendapatkan yang lain - untuk menghitung jumlah hubungan antisimetris, karena ada atau tidaknya titik diagonal tidak mengubah sifat antisimetri dari relasi.
Jadi, kami menunjukkan himpunan hubungan antisimetrik dengan simbol ANS, kemudian kardinalitas himpunan ini akan ditentukan oleh rumus
Di bawah ini adalah tabel. 5 berisi nilai (ANS) untuk n = 3 (1) 5.
Tabel 5 . Jumlah BO antisimetrik

Berikut ini, kita membutuhkan konsep yang mudah diperkenalkan di sini.
Bagian simetris dari relasi biner ฮฑ disebut (dan dilambangkan
Transitivitas (Latin Transitivus - transisi, dari transitus - transisi)
- salah satu sifat hubungan. Relasi = <M, A> yang didefinisikan pada himpunan A bersifat transitif jika adaDengan kata lain, untuk relasi transitif dari keberadaan unsur-unsur dalam komposisinya (
Definisi properti transitivitas untuk relasi biner mengasumsikan bahwa relasi tersebut mengandung setidaknya tiga elemen (pasangan terurut). Dan bagaimana properti ini memanifestasikan dirinya dalam hubungan satu elemen, kosong, atau hanya berisi dua elemen?
Semua hubungan tunggal dan kosong bersifat transitif. Relasi dua elemen dapat bersifat transitif dan nontransitif jika pasangan yang termasuk di dalamnya mengandung elemen yang sama j. Busur grafik yang berhubungan dengan pasangan terurut diarahkan ke satu arah (membentuk rute non-transitivitas yang berorientasi).
Misalnya, biarkan (
Jika, seperti sebelumnya, relasi hanya berisi dua pasangan dengan elemen yang sama
(
Relasi transitif juga akan terjadi ketika dua pasangan tidak memiliki elemen yang sama. Contoh relasi transitif adalah: "persamaan" (=), karena i = k, k = j berarti i = j; "Saya lebih besar dari j"; dalam geometri - "paralelisme garis lurus". Contoh hubungan non-transitif: "tegak lurus garis lurus" dalam geometri; "Saya tidak sama dengan j".
Dalam literatur tentang hubungan, seseorang dapat menemukan berbagai konsep yang mencirikan transitivitas: transitivitas lemah, transitivitas kuat, transitivitas negatif, anti-transitivitas, anti-transitivitas lemah, transitivitas umum, penutupan transitif.dan beberapa lainnya. Di sini, upaya dilakukan untuk mensistematisasikan berbagai corak manifestasi properti transitivitas dalam hubungan.
Untuk relasi transitif ฮฑ, relasinya
Penutupan transitif แพฐ dapat dibangun untuk setiap relasi ฮฑ sesuai dengan aturan dari
Relasi แพฐ adalah relasi transitif terkecil yang mengandung ฮฑ. Jika ฮฑ bersifat transitif, maka ia bertepatan dengan penutupan transitifnya ฮฑ = แพฐ dan sebaliknya.
Saat merepresentasikan relasi biner transitif dengan graf berarah, dimungkinkan untuk merepresentasikan bukan seluruh digraf, tetapi hanya kerangka transitifnya, yaitu. busur yang menghubungkan awal dan akhir setiap rute yang lebih panjang dari satu tidak akan digambar. Dalam kasus ini, kita katakan bahwa kerangka transitif dari grafik diambil untuk relasi ฮฑ . Ini operasi pada dasarnya adalah kebalikan dari operasi penutupan transitif , di mana awal dan akhir setiap bersih dihubungkan oleh busur.
Dalam kasus umum, properti transitivitas tidak dipenuhi sehubungan dengan operasi penggabungan relasi. Menggabungkan dua hubungan transitif
Begitu
1) dari
2) dari
Dalam kasus kapan
Pernyataan berikut diketahui tentang properti transitivitas, simetri, dan asimetri suatu relasi. Jika relasi biner adalah transitif, maka bagian simetrisnya
Kebalikannya hanya benar jika
Komposisi relasi transitif ฮฑ dengan dirinya sendiri memenuhi relasi ฮฑ ยท ฮฑ โ ฮฑ. Suatu relasi ฮฑ bersifat negatif transitif (nontransitif) jika komplemennya transitif, yaitu แพฑ. Dalam matriks relasi semacam itu [
Dalam hal ini, ฮฑ dikatakan sebagai relasi yang sangat transitif . Elemen matriks [
Bersamaan dengan relasi transitif kuat, relasi transitif lemah (pseudotransitif) dipertimbangkan , yang mencakup relasi tempat kondisi dari
Relasi ฮฑ selesai secara transitif jika ada ฮด dari
perbandingannya mengikuti
Siklus
Hubungan yang ditentukan pada himpunan A dapat dilihat dari sudut pandang adanya siklus di dalamnya. Akan lebih mudah untuk melakukan pertimbangan seperti itu pada grafik hubungan. Grafik hubungan siklik selalu berisi setidaknya satu kontur tertutup (rute). Mengabaikan panah mengubah jalur menjadi lingkaran. Grafik hubungan asiklik tidak berisi siklus dan disebut asiklik atau tidak terkontrol .
Relasi = <ร , A> adalah siklik jika setidaknya satu rantai bentuk dapat dibentuk dari elemen-elemen himpunan A
Relasi = <, A> adalah asiklik jika untuk โฅ1 ada kondisi dari
adalah contoh grafik klasik dengan properti ini . Titik-titik dari grafik tersebut dapat dinomori ulang, di bawahnya untuk sembarang busur (
Jika ฮฑ adalah relasi biner transitif antirefleksif, maka itu adalah asiklik. Ketajaman dan kelengkapan transitif dari relasi menyiratkan transitivitasnya.
Kelengkapan
Properti kelengkapan (kesempurnaan, linieritas). Seluruh rangkaian hubungan dibagi menjadi tidak lengkap dan lengkap , di antaranya, pada gilirannya, yang sangat lengkap menonjol. Kami akan mengilustrasikan properti kelengkapan relasi dengan mempertimbangkan grafik relasi.
Grafik relasi lengkap selesai, mis. dua dari simpulnya terhubung langsung oleh setidaknya satu busur, mis. berbatasan. Karena setiap busur dalam grafik sesuai dengan titik (elemen, pasangan) dari grafik hubungan, maka berdasarkan hal di atas, definisi dapat dirumuskan.
Relasi = <ร , A> selesai (sempurna, linier) jika dan hanya jika semua elemen himpunan A sebanding atau sama satu sama lain. Jadi, keseluruhan sikap bersifat reflektif. Dengan kata lain, untuk dua elemen apa pun
Jika dalam relasi ฮฑ setidaknya ada satu pasang
Hubungan biner ฮฑ sangat lengkap jika grafiknya bertepatan dengan A ร A. Grafik relasi ini adalah grafik lengkap di mana setiap pasangan simpul dihubungkan oleh sebuah sisi, dan setiap simpul memiliki satu lingkaran. Grafik seperti itu disebut grafik sangat lengkap. Rasio total ฮฑ selalu memenuhi hubungan
Jika
Dalam matriks [
Mari hitung jumlah hubungan lengkap. Pertama, pertimbangkan masalah garis. Garis dalam matriks rasio adalah ruas garis lurus yang tegak lurus dengan diagonal utama matriks rasio, yang menghubungkan pusat dua sel (sel) matriks yang letaknya secara simetris relatif terhadap diagonal ini.
Jika dua atau lebih pasang posisi simetris jatuh pada satu garis (garis lurus) dalam matriks rasio, maka jumlah garisnya tetap sama dengan jumlah pasangan posisi tersebut. Jumlah total pasangan posisi untuk sembarang n didefinisikan sebagai
Jadi, dalam matriks untuk relasi arbitrer atas himpunan A, ada himpunan L segmen paralel (garis). Mari kita tentukan posisi akhir segmen (garis) dengan simbol L - kiri dan P - kanan. Juga tersedia | L | chip yang dapat ditempatkan pada posisi di ujung garis. Tantangannya adalah untuk menentukan jumlah cara yang memungkinkan untuk mengatur | L | chip sehingga setidaknya ada satu chip di setiap baris.
Jelas bahwa soal dapat dikurangi untuk menentukan jumlah F dari pemetaan f: L โ ฯ dari himpunan L garis ke dalam himpunan posisi ฯ (n = {A, P}). Diketahui bahwa jumlah pemetaan ditentukan oleh rumus
Dari definisi rasio total dapat disimpulkan bahwa grafiknya mengandung setidaknya K poin, K =
Untuk setiap jumlah k poin tetap, himpunan pilihan posisi di mana mereka dapat ditempatkan ditentukan oleh nilainya
Pilihan posisi untuk k poin tambahan dan metode pengisian garis K-k dengan chip tidak bergantung. Oleh karena itu, jumlah total kemungkinan untuk menempatkan titik K + k pada posisi 2 โ K sehingga semua garis ditempati oleh setidaknya satu titik ditentukan oleh ekspresi tersebut.
Jika kita menjumlahkan ekspresi ini, maka kita mendapatkan jumlah hubungan lengkap, yang tidak tergantung pada situasi penempatan titik diagonal. Dengan kata lain, itu adalah jumlah relasi lengkap sebagian refleksif, misalnya, anti refleksif dan refleksif penuh dan lengkap, dll.
Contoh 5 . Variasi situasi untuk menempatkan titik diagonal ditentukan oleh jumlahnya
Untuk relasi dengan tiga properti wajib.
Untuk relasi ekivalen dengan tiga properti wajib. Ada hasil yang luar biasa: setiap relasi ekivalen pada himpunan n elemen berada dalam korespondensi satu-ke-satu dengan partisi himpunan ini. Jumlah relasi tersebut ditentukan oleh rumus
Bell , atau dalam bentuk berulang
Untuk set terurut (pesanan parsial), rumus seperti itu tidak terbuka dan jumlahnya ditentukan oleh perhitungan langsung, yaitu. pemodelan. Untuk nilai n yang kecil, datanya ditunjukkan pada
Tabel 6 . Karakteristik kuantitatif dari hubungan biner

Tabel 6. menunjukkan: n = | A | - kardinalitas pembawa-set;
| Dalam (n) | - jumlah kelas relasi non-isomorfik;
| (n) | - jumlah hubungan urutan parsial;
| Gn (n) | - jumlah kelas adalah hubungan non-isomorfik dengan urutan parsial;
| Gl (n) | = n! - jumlah hubungan orde linier.
Kesimpulan
Dalam pekerjaan ini, analisis rinci dari sifat dasar dan struktur rasio biner dilakukan, yang didasarkan pada kemungkinan untuk mendapatkan karakteristik kuantitatif untuk BO dengan satu atau lebih sifat. Menemukan dan menyajikan rasio asli untuk jumlah beberapa jenis relasi dengan dua dan tiga properti yang diperlukan. Hasil ini membuka kemungkinan pemodelan dan mempelajari BO dan hubungan arity yang lebih tinggi.
Daftar literatur bekas
- Aigner M. Combinatorial Theory. - M .: Mir, 1982.
- Birkhoff G. Teori struktur. - M .: IL, 1952.-408 hal.
- Noden P., Kitte K. Algoritma Aljabar. - M .: Mir, 1999. - 720 hal.
- Rybnikov K.A. Pengantar analisis kombinatorial. -M .: Ed. Universitas Negeri Moskow, 1972. -256s.
- Stanley R. Kombinatorik Enumeratif. Vol. 1.- M .: Mir, 1990. - 440p.
- Stanley R. Kombinatorik Enumeratif. T.2.- M .: Mir, 2005. - 767s.
- Shikhanovich Yu.A. Pengantar matematika modern. Konsep awal. -M .: Nauka, 1965. - 376p.