Průvodce IB000 Matematické základy informatiky

Lekce 1: Základní formalismy matematiky

OBSAH

Jak sami poznáte, studium informatiky neznamená jen "naučit se nějaký programovací jazyk", nýbrž zahrnuje celý soubor dalších relevantních předmětů, mezi nimiž najdeme i matematicko--teoretické (formální) základy moderní informatiky. Právě odborný nadhled nad celou informatikou včetně nezbytné formální teorie nejspíše odliší řadového programátora, kterých jsou dnes spousty i bez VŠ vzdělání, od skutečného a mnohem lépe placeného IT experta.

A na tomto místě nyní přichází náš předmět Matematické Základy Informatiky, který vás právě na studium těchto formálních základů moderní informatiky připraví.
Jak také během studia tohoto předmětu poznáte (a ti méně šťastní až s překvapením u zkoušek), vlastně vše, k čemu naším předmětem IB000 směřujeme, se dá neformálně shrnout slovy "naučit se přesně vyjadřovat a být si svými tvrzeními naprosto jisti" a analogicky "naučit se navrhovat správné algoritmy a být si i svými programy naprosto jisti". (Z pohledu programátora-praktika se sice toto může jevit jako nedostižná chiméra, ale určitě není zbytečná námaha se o to aspoň pokusit.)

Takže s chutí do studia první lekce - a nelekejte se velmi formálního začátku, je nezbytný a po něm hned přijdou už přístupnější a zajímavější pasáže...
Zde máte slidy lekce, přičemž rozsáhlejší popis poznatků najdete v první části studijního textu (a také se můžete podívat na video z přednášky).

Samostatné procvičení učiva - odpovědníky

Jelikož je náš předmět obtížný, zvláště pro studenty, kteří na střední škole matematice až tak neholdovali, očekáváme od začátku, že se zapojíte aktivně do využívání poskytnutých elektronických výukových materiálů. Mimo čtení a případný tisk výukového textu a jednotlivých slidů to především znamená aktivní vyplňování cvičebních odpovědníků na IS. Ty by měly spolu s cvičeními (podívejte se níže na náplň cvičení) prakticky prozkoušet, jak jste schopni aplikovat vyučovanou látku k řešení problémů. Tak jen do toho, hned uvidíte své výsledky!

Pro začátek se v příkladech podíváme na úvodní výrokovou logiku, které musíte dobře porozumět. U pravdivostních tabulek o tom nepochybujeme, úpravy logických formulí by také neměly činit velké potíže. Obzvláště však upozorňujeme na nutnost pochopení významu implikace, neboli matematického tvrzení formulovaného stylem "jestliže platí předpoklad, pak platí závěr" (sekce 1.2). I přes všechno vysvětlování okolo stále mnohým studentům činí velké problémy pochopit, že třeba i následující tvrzení ja matematicky pravdivé:  Je-li n přirozené a zároveň n<0, tak n=0.5. (Proč? Přece 0.5 není přirozené ani záporné...)

Očekáváme rovněž, že své dojmy a hlavně případné problémy s řešení odpovědníků budete diskutovat mezi sebou a s cvičícími prostřednictvím předmětového diskusního fóra. Nechť se živá a podnětná diskuse rozproudí dříve než v předvečer prvního testu.

Chyba: Odkazovaný objekt neexistuje nebo nemáte právo jej číst.
https://is.muni.cz/el/1433/podzim2013/IB000/um/cvic/Lekce1_procviceni.qref

Diskuse o látce

  • Následující starší diskusní vlákna, nahrazující učebnová cvičení v minulých letech, by i vám mohla pomoci se vypořádat s látkou a příklady této lekce. (Obzvláště online vysvětlivky dřívějšího cvičícího Vaška Brožka jsou velmi hodnotné!)
  • Případně si založte nové vlákno v současném semestru, ale nerozmělňujte vlákna příliš, pro vaše vlastní pohodlí při sledování vláken se nejprve podívejte, zda vlákno o stejném tématu již není letos založeno. Cvičící budou v nových vláknech promptně reagovat a pomáhat vám.

Konkrétně v učivu Lekce 1 je jeden důležitý a trvale problematický bod - platnost implikace z neplatného předpokladu, který mnohým dělá problémy (a ani si to včas neuvědomí, až třeba na zkoušce). Čtěte v této staré diskuzi (dříve se vztahovala až k lekci 7), srovnejte si to s příslušnými příklady v odpovědnících a případně založte nové diskuzní vlákno na toto téma v aktuálním semestru.

Následuje malé cvičení z logiky a jazyka pro pobavení...

Doplňkové a externí materiály

Mimo vlastních přednáškových textů a cvičících příkladů přinášíme ještě množství odkazů na doplňkové a externí zdroje (nespravované vyučujícím). V těchto externích zdrojích můžete nalézt množství informací, které vám poskytnou jiný pohled na látku nebo více hlubších vědomostí (ale také někdy mohou být v rozporu s některými našimi pojmy a definicemi - v takovém případě samozřejmě dávejte předost materiálu z přednášky). Ke zvládnutí předmětu nejsou doplňkové informace nutné, ale mohou se hodit.