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Teoria dos Conjuntos Fundamentos de Matemática para Informática Elizabete Peixoto Professora *Formação acadêmica: Especialização em Informática pela Universidade Federal do Paraná, Brasil(2003) ▪ O infinito é um conceito abstrato, difícil de descrever e mais ainda de imaginar, porém no século XIX, o matemático George Cantor elaborou a Teoria dos Conjuntos. ▪ Cantor teorizou que nem todos os conjuntos infinitos são do mesmo tamanho. Ele comparou a lista dos números inteiros com as de outros números e provou que o conjunto infinito dos números inteiros é menor que o conjunto infinito dos números que ficam no intervalo entre 0 e 1. Teoria dos conjuntos ▪ Como usaremos a Teoria dos Conjuntos na Informática? ▪ Será utilizada como fundamento teórico para: ▪ Construção das Álgebras Booleanas; ▪ Validação da Teoria de Banco de Dados; ▪ Desenvolvimento de Linguagens Formais. Teoria dos conjuntos ▪ Devemos considerar alguns conceitos primitivos que são aqueles que adotamos sem definição, que são os conceitos de conjunto, elemento e pertinência. ▪ Eles são a base para a construção de outras definições e estabelecem a linguagem da Teoria dos Conjuntos. Teoria dos conjuntos na Informática ▪ Como poderíamos definir esses três termos: conceitos de conjunto, elemento e pertinência? ▪ Elemento é uma entidade que pertence a um conjunto. ▪ Pertinência é a relação desses elementos em relação ao conjunto. É representado pela letra grega épsilon. ▪ Continência é a relação binária entre os conjuntos se um conjunto está ou não contido noutro. É representado pelo símbolo C. Teoria dos conjuntos na Informática ▪ Um grupo é considerado um conjunto em Teoria dos Conjuntos, como um grupo de pessoas, onde as pessoas são os elementos e o grupo é o conjunto. Ou um conjunto dos meios de transporte, onde os elementos que fazem parte desse conjunto podem ser um avião, uma bicicleta, um ônibus ou um trem. ▪ E como podemos representar o conjunto, o elemento e a pertinência? Teoria dos conjuntos na Informática ▪ Um conjunto é usualmente representado por uma letra maiúscula e seus elementos por letras minúsculas ou números. São relacionados entre chaves e separados por vírgulas. Esta forma de representação é chamada de lista ou tabular. ▪ Outra forma de representação é por Diagrama de Euler-Venn, que são regiões planas delimitadas por curvas fechadas. ▪ Um conjunto também pode ser descrito pela propriedade que seus elementos possuem. Teoria dos conjuntos na Informática ▪ As formas de representação são importantes para a correta interpretação e resolução de operações matemáticas. ▪ Um conjunto com um número limitado de elementos é chamado de conjunto finito. ▪ A ordem ou a repetição de elementos em um conjunto é irrelevante. ▪ Um conjunto infinito possui um número ilimitado de elementos. Teoria dos conjuntos na Informática ▪ Um conjunto unitário é aquele que possui apenas um elemento. ▪ E um conjunto vazio é aquele que não possui elementos. ▪ Para o conjunto vazio utiliza-se a notação ^ ou entre chaves sem nenhum elemento. ▪ O conjunto universo é um conjunto que contém todos os elementos de determinado estudo. Tipos de Conjuntos ▪ A definição de subconjunto denota uma relação de continência entre conjuntos. ▪ O conjunto B é subconjunto do conjunto A, se e somente se, todos os elementos do conjunto B pertencerem ao conjunto A. ▪ Neste caso, pode-se dizer que B está contido em A e também que A contém B. ▪ Agora, no conjunto C nem todos os elementos estão contidos no conjunto A, portanto ele não é subconjunto de A. Tipos de Conjuntos ▪ Considerando que todo conjunto é subconjunto dele mesmo e que o conjunto vazio é subconjunto de qualquer conjunto, podemos calcular a quantidade de subconjuntos de um conjunto. ▪ O conjunto das partes de A é o conjunto formado por todos os subconjuntos do conjunto A. Também é chamado de conjunto potência. ▪ A quantidade de subconjuntos A é determinada por 2 elevado ao número de elementos, ou seja, o conjunto A possui 3 elementos, logo, 2 elevado a 3 é 8. Tipos de Conjuntos ▪ Como falado anteriormente: ▪ O conjunto vazio é subconjunto de qualquer conjunto, logo é o primeiro subconjunto a ser considerado. ▪ Todo conjunto é subconjunto dele mesmo, ou seja, 0, 2 e 6 são subconjuntos. ▪ 0,2 0,6 e 2,6 são subconjuntos ▪ E finalmente 0,2 e 6 o ultimo subconjunto. São no total oito combinações. Tipos de Conjuntos ▪ Outro conceito importante a ser considerado é a igualdade de conjuntos. Dois ou mais conjuntos são considerados iguais se todos os elementos desses conjuntos, mesmo que não estejam na mesma ordem, sejam iguais. Vamos rever as propriedades: ▪ O conjunto vazio é subconjunto de qualquer conjunto ▪ Sendo A um conjunto, a proposição conjunto vazio está contido no conjunto A é sempre verdadeira. ▪ Todo conjunto é subconjunto dele mesmo. Tipos de Conjuntos
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