강의 개요

  이산수학(Discrete Mathematics)이란 연속적성질을

갖는 대상과는 달리 이산적인 양 또는 이산구조를 갖는

대상에 대하여수학적으로 분류하고 정리하며, 논리적으로

사고하여 문제를 해결하는 여러  이론을 통틀어 다루는

학문을 말한다. 또,구체적이고 이산적인 여러 문제를

다루므로 Concrete Mathematics 라고도 한다.


학습 목표

  본 강좌에서는 이산수학의 여러 이론 중에서 전통적

조합론의 영역인 선택과 배열의 다양한 이론과 유한체이론

위에서의 유한평면기하학, 그래프이론, recursion,

알고리즘, 디자인과 초등암호이론, 최적화문제 등을 학습

함으로써 현대수학의 새로운 영역으로 여러 가지 중요한

응용을 갖고 있는 이산수학 또는 조합론의 기초를 익히고

동시에 다양한 내용을 공부하는 데 그 중점을 둔다.

 

    

Course   Perspective


Interests  in computer science and the use of computer applications, together with connections to many real-world situations, have helped make topics of discrete mathematics more commonplace  in  school and university curricula.   A topic of widespread application and interest is
combinatorics,  the study of counting techniques.  Enumeration, or counting, may strike one as an obvious process that a student learns when first studying arithmetic. But then, it seems, very little attention is paid to further developments in counting as the student turns to "more difficult" areas in mathematics, such as algebra, geometry, trigonometry, and calculus. . . . Enumeration [however] does not end with arithmetic. It also has applications in such areas as coding theory, probability, and statistics (in mathematics) and in the analysis of algorithms (in computer science). [Ralph P. Grimaldi, in Discrete and Combinatorial Mathematics, 1994, p. 3]   

  Combinatorial Analysis is an area of mathematics concerned with solving problems for which the number of possibilities is finite (though possibly quite large). These problems may be broken into three main categories: determining existence, counting, and optimization. Sometimes it is not clear whether a problem has a solution or not. This is a question of existence. In other cases solutions are known to exist, but we want to know how many there are. This is a counting problem. Or a solution may be desired that is "best" in some sense. This is an optimization problem. [John A. Dossey, Albert D. Otto, Lawrence E. Spence, & Charles V. Eynden, in Discrete Mathematics, 1987, p. 1]

   Current documents that support the reform of school mathematics education suggest the need for increased attention to topics in discrete mathematics as well as in probability and statistics. The topic of combinatorics--counting--is mentioned in the National Council of Teachers of Mathematics standards documents and in the Mathematical Association of America's recommendations for teacher preparation as a topic area worthy of study by middle school and high school teachers.

   This quarter, we will study and apply combinatorial techniques in a variety of settings.  In doing so, we will make connections to algebra, probability, and many other topics in mathematics. During the course, we may also study the process of proof by induction, the use of recursion, and the graph theory and knot theory and more.


  Contact Information

Room 82-105  충북대학교 사범대학
Wednesday  3:00-5:00 pm
email: wkkim@cbucc.chungbuk.ac.kr

 

 


 
Course Requirements and Grading Scale

Problem Sets & Quizzes (20%)
These will be weekly assignments by webboard,  and several quizzes during the course.

Test  (20%)
Three exams will be given during the course.
The test is tentatively scheduled for the mid week of the Quarter.

Final Examination (60%)

The test is scheduled for the last week of the Quarter.


 

 

 

  강의 일정

 

 1 주

이산수학에서 전형적인 네 가지 문제

1장 1절 MAGIC CARD문제

1장 2절 비둘기집의 원리

1장 3절 하노이탑 문제

1장 4절 격자다각형 문제

 2 주

다양한 세기 방법

2장 1절 두가지 세기(counting)의 방법

2장 2절 순서가 없는 선택의 문제

2장 3절  확률(probability)과 그 응용

2장 4절  조건부 확률과 그  응용  

 3 주

이항정리와 그 응용

3장 1절  이항정리

3장 2절  다양한 이항항등식

3장 3절  다항정리

3장 4절  다항정리와 그 응용

 4 주

Enumeration

4장 1절  Fibonacci 수열과 그 응용

4장 2절  선형 Diophantine 방정식

4장 3절  포함배제의 원리

4장 4절  포함배제의 원리의 응용

 5 주

More Enumeration

5장 1절  Pascal의 삼각형의 응용   

5장 2절  분할 

5장 3절  Generating functions 

5장 4절  Golden ratio and Fibonacci NumberI

6 주

recursion과  그 응용 I

6장 1절  Fibonacci 수열과 점화식  I

6장 2절  Fibonacci 수열과  점화식  I I  

6장 3절  수학적 귀납법과 유한차분법

6장 4절  포함배제의 원리 I I  

7 주

recursion과  그 응용 II

7장 1절  Recursion과  Sierpinski Gasket  

7장 2절  Recursion과  Zeno's Paradox

7장 3절

7장 4절

8 주

그래프이론

8장 1절  그래프의 개념

8장 2절  subgraphI

8장 3절  regular & bipartite graph  

8장 4절  Eulerian & Hamiltonian graphI

9 주

여러 가지 discrete한 구조들

9장 1절  함수,  관계식과  Digraph 

9장 2절  Relations and Digraphs

9장 3절  Order Relations

9장 4절  Lattices and Boolean Algebras

10주

암호이론과 그 응용 

10장 1절  Coding Theory

10장 2절  An Error-Correcting Code

10장 3절 Hamming 1-Error Correcting Code

10장 4절 Hamming 1-Error Correcting Code

11주

 관련된 이론과  문제들 

11장 1절  Semigroups and Groups

11장 2절  Finite State Machines

11장 3절

11장 4절

12주

Final Examination