jueves, 21 de octubre de 2010

GRAFOS



CONCEPTO:


Un grafo es un conjunto de nodos con enlaces entre ellos, llamados aristas o arcos. Esto quiere decir que para expresar un grafo, es necesario hablar de los puntos (nodos) y aristas (arcos) que indican los diferentes nodos que se relacionan.


Sistema de Grafo utilizado para el Metro de Barcelona


Podemos tomar como ejemplo de un grafo. El metro de Barcelona, ya que muestra las diferentes conexiones que existen entre sus estaciones. Cuando hablamos de construcciones, edificaciones, montajes de red, es muy importante y necesario la implementación de grafos, pues si no existe una planificación gráfica y todos las variables que la conllevan, definitivamente estaríamos hablando de un proyecto sin base (inestable). Por ejemplo, si vamos a montar una red de internet local y el cliente nos pide que la implementemos en un local con espacio muy reducido, es iperativo que realicemos una planificación de los equipos que pueden adaptarse a su necesidad, el tipo de conexión, la ubicación de los equipos, los puntos de comunicación con el servidor base, la distancia entre equipos y todos los componentes  físicos que puedan afectar en gran manera la ejecución del proyecto.


VERTICE O NODO

Son los caminos o enlaces que existen entre los nodos que conforma el grafo.


ARCO O ARISTA

Son los puntos que conectan cada enlace del grafo.

Grafo con 7 aristas y 6 vértices


visualizar reglas para crear grafos


MATRIZ DE ADYACENCIA: Se asocian filas y columnas a cada nodo del grafo. Por ejemplo del siguiente grafo, determinar la matriz de adyacencia.



LISTA DE ADYACENCIA: Listado de nodos que sean adyacentes al primero. Por ejemplo del siguiente grafo, determinar la lista de adyacencia.


GRAFOS EULERIANOS

Un circuito que contiene todas las aristas, recibe el nombre de circuito euleriano. Quiere decir que un circuito euleriano es una trayectoria que empieza y termina en el mismo vértice, pasa por cada vértice al menos una vez y sólo una vez por cada arista

Ejemplo: C = {1,2,3,4,6,3,5,4,1} es un grafo euleriano, porque recorre todas las aristas sin repetir ninguna, pero si puede repetir los nodos.

El origen de los ciclos eulerianos inició con el propio Leonhard Euler en 1736 en un problema llamado Siete puentes de la ciudad de Königsberg.

El problema dice: Dos islas, se unen entre ellas mediante siete puentes. ¿Es posible recorrer cada puente una sola vez, sin repetirlo, llegando a su estado inicial?





Euler, llega a la conclusión que no es posible, ya que el numero de líneas no es par.

Ejercicio: De los siguientes grafos determine cual es euleriano.



a) No es euleriano porque tiene un vértice separado.
b) No es euleriano porque al tomar cualquier ciclo, necesariamente pasa 2 veces por la arista.
c) El grafo es euleriano, ya que pasa por las 2 aristas sin repetirlas.
d) El grafo es euleriano, ya que pasa por las 3 aristas sin repetirlas.
e) No es euleriano ya que al pasar por todas las aristas repite uno de los vértices.


GRAFOS HAMILTONIANOS


Un circuito hamiltoniano es un ciclo simple, que contiene todos los vértices. Es decir, que un circuito hamiltoniano es una trayectoria que empieza y termina en el mismo vértice, no tiene aristas repetidas y pasa por cada vértice una sola vez.
Ejemplo: Demostrar el siguiente grafo que tiene un ciclo hamiltoniano:

Al recorres los vértices en ese orden, tenemos un ciclo de hamilton. a,b,c,d,e,a
Ejercicio: Determine el recorrido que debe hacer el caballo en un tablero de ajedrez, sin pasar 2 veces por el mismo camino.





Para culminar con el tema de grafos, veamos un breve resumen y otros temas relacionados, en el siguiente video: http://www.youtube.com/watch?v=tNelu-8Fhmw




domingo, 12 de septiembre de 2010

EJEMPLOS PRACTICOS

1. Cuantos números de 2 cifras distintas se pueden formar con 1,2,3,4?

//Análisis: Hay que formar subconjuntos de 2 elementos distintos, teniendo una disponibilidad máxima de 4 (dígitos del número).

 

2. En una final de atletismo, 6 atletas compiten por los 500 mts. ¿De cuántas formas se puede esperar el podium?

//Análisis:  Partimos de que el podium es de 3 (primero, segundo y terce lugar). Y contamos con una disponibilidad de 6 atletas.


3. ¿De cuántas formas se pueden sentar 5 personas en un coche?

//Análisis: Son permutaciones de 3 elementos, puesto que puedo ordenarlos de diferentes formas.

4.Sandra tiene 12 tareas diarias en su hogar, pero solo puede hacer 5 de ellas al mismo tiempo. ¿Cuántos grupos distintos de tareas puede formas?

// Análisis: Solo queremos saber los grupos que se pueden formar, sin importar el orden de latarea. POr lo tanto es una comnación.


5. En una libreria hay 8 tipos distintos de libros en promoción. ¿De cuántas formas se pueden elegir 3 que prefiera?

// Análisis: No me estan pidiendo el orden en que elija mis libros, tampoco si repito al pedir uno en especial varias veces. Por lo tanto es una combinacion con repeticion.






















TEMAS QUE INVOLUCRA LA MATEMATICA DISCRETA

FUNCION:

Es la correspondencia que se da entre 2 o mas conjuntos, y en donde un elemento a corresponde a un único elemento de b.

RELACION:

Correspondencia entre 2 o mas conjuntos en que un elemento de A, pertenece o tiene varios elementos de B.



PROPIEDADES DE LAS RELACIONES

1. Reflexiva: Para todo elemento a, que pertenece al conjunto A, a se relaciona con a.

2. Simétrica: Para todo elemento a,b que pertenece al conjunto A, si y solo si, a se relaciona con b y b se relaciona con a.



3. Asimetria:  Para todo elemento a,b que pertenece al conjunto A, si y solo si, a se relaciona con b pero b no se relaciona con a.


 4. Transitiva: Para todo elemento a,b,c que pertenece al conjunto A, si y solo si, a se relaciona con b, y b se relaciona con c, entonces a se relaciona con c.


5. Equivalencia: Cuando cumple con la reflexiva, simétrica y transitiva.





                                                                                                                                     











   
 








.

sábado, 11 de septiembre de 2010

COMBINATORIA

Estudia las colecciones finitas de objetos con ciertos criterios, ocupandose principalmente del recuento de los mismos. La Combinatoria es la parte de las Matemáticas que estudia diferentes formas de realizar agrupaciones con los elementos de un conjunto, formándolas y calculando su número requerido.

¿Qué es combinación?... Es la forma de organizar los elementos de un conjunto sin importar su orden.
Para saber el tipo de agrupación que utilizaremos de acuerdo al problema planteado, basta con formular las siguientes preguntas:

FIGURA 1

temas de ayuda

martes, 7 de septiembre de 2010

MATEMATICA DISCRETA

La matemática discreta estudia los objetos discretos. Es decir, lo finito, trabado en numeros naturales. Surge como una disciplina que unifica diversas áreas de las Matemáticas (combinatoria, probabilidad, geometría de polígonos, aritmética, grafos,etc).
Su interés en la informática y las telecomunicaciones se basa en situaciones como: Palabras formadas por ceros y unos. O cuando se necesite contar objetos (unidades de memorias, unidades de tiempo), cuando se estudian relaciones entre conjuntos finitos (búsquedas en bases de datos).


BIBLIOGRAFIAS