Wydział Informatyki
Kierunek studiów Informatyka i ekonometria Poziom i forma studiów pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania --- Profil kształcenia praktyczny
Nazwa przedmiotu Logika dla informatyków Kod przedmiotu IE1LDI
Rodzaj przedmiotu obowiązkowy
Forma zajęć i liczba godzin W Ć L P Ps T S Semestr 1
15 15 Punkty ECTS 3
Przedmioty wprowadzające
Cele przedmiotu

Zapoznanie słuchacza z elementami podstaw logiki matematycznej (rachunek zdań, rachunek predykatów) oraz teorii mnogości (rachunek zbiorów, funkcje, relacje, relacje równoważności i porządkujące). Wyposażenie studenta w umiejętność badania tautologiczności i spełnialności formuł rachunku zdań i prostych formuł rachunku predykatów, umiejętność przeprowadzania prostych dowodów i analizy rozumowań, umiejętność wykonywania działań na zbiorach, relacjach, funkcjach oraz wyznaczania ich własności. Na ćwiczeniach studenci uczą się operować abstrakcyjnymi obiektami matematycznymi i poznają odpowiedniość tych obiektów ze światem rzeczywistym. Przedmiot dostarcza studentowi bazę pojęciową i metodologiczną niezbędną do zwiększenia umiejętności w zakresie formułowania, analizowania oraz szybkiego i efektywnego rozwiązywania problemów związanych z informatyką, w szczególności algorytmicznych. Jest więc nieodzownym elementem nauki algorytmiki, programowania oraz struktur i baz danych.

Treści programowe

Wykład:
1. Algebra zbiorów. Pojęcie zbioru. Moc zbioru. Zbiór potęgowy. Operacje na zbiorach. Działania uogólnione. Iloczyn Kartezjański.
2. Rachunek zdań. Składnia i semantyka. Podstawowe prawa logiki. Reguły wnioskowania. Metody dowodzenia.
3. Rachunek predykatów pierwszego rzędu. Funkcje zdaniowe. Kwantyfikatory. Podstawowe prawa rachunku funkcyjnego.
4. Relacje - definiowanie i reprezentacja. Relacje binarne i ich własności. Szczególne relacje.
5. Relacje równoważności. Klasy abstrakcji. Podziały zbioru. Zasada abstrakcji.
6. Relacje porządkujące i ich typy. Zbiory częściowo, liniowo i dobrze uporządkowane. Elementy wyróżnione. Kresy zbiorów.
7. Funkcje jako relacje jednoznaczne. Injekcje, surjekcje, bijekcje. Funkcja odwrotna. Operacja składania funkcji. Obraz i przeciwobraz wyznaczony przez funkcję. Notacja asymptotyczna.

Ćwiczenia:
1. Określanie właściwości zbiorów. Wykonywanie działań na zbiorach.
2. Badanie spełnialności i tautologiczności formuł rachunku zdań. Weryfikacja poprawności wybranych rozumowań.
3. Badanie spełnialności i tautologiczności formuł rachunku predykatów w wybranych modelach.
4. Określanie właściwości relacji. Wykonywanie działań na relacjach.
5. Wyznaczanie klas abstrakcji i podziału zbioru dla wybranych relacji równoważności.
6. Wyznaczanie kresów oraz elementów wyróżnionych w zbiorach uporządkowanych.
7. Ćwiczenia w rozpoznawaniu relacji równoważności i zbiorów częściowo, liniowo i dobrze uporządkowanych.
8. Badanie właściwości funkcji. Wykonywanie operacji na funkcjach. Ćwiczenia w stosowaniu notacji asymptotycznej.

Metody dydaktyczne

wykład informacyjny,   ćwiczenia przedmiotowe,  

Forma zaliczenia

Wykład - zaliczenie pisemne.
Ćwiczenia - sprawdziany, zadania dodatkowe, kartkówki i ocena pracy studentów w czasie zajęć.

Symbol efektu uczenia się Zakładane efekty uczenia się Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1 ma podstawową wiedzę z dziedziny logiki matematycznej i teorii mnogości w zakresie użytecznym dla informatyków, w szczególności do analizy złożoności i poprawności programów oraz w inżynierii oprogramowania. K_W01
EU2 bada podstawowe własności zbiorów, wykonuje operacje na zbiorach, również nieskończone. K_U01
EU3 bada spełnialność i tautologiczność formuł rachunku zdań i prostych formuł rachunku predykatów; uzasadnia poprawność prostych rozumowań K_U01
EU4 sprawdza podstawowe własności relacji binarnych, wykonuje operacje odwracania i składania relacji, wyznacza klasy abstrakcji relacji równoważności, rozpoznaje zbiory częściowo, liniowo i dobrze uporządkowane, wyznacza ich elementy wyróżnione oraz kresy. K_U01
EU5 sprawdza podstawowe własności funkcji, wykonuje operacje odwracania i składania funkcji, stosuje notację asymptotyczną K_U01
Symbol efektu uczenia się Sposób weryfikacji efektu uczenia się Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1 zaliczenie pisemne W
EU2 sprawdziany, kartkówki Ć
EU3 sprawdziany, kartkówki Ć
EU4 sprawdziany, kartkówki Ć
EU5 sprawdziany, kartkówki Ć
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach) Liczba godz.
Wyliczenie
1 - Udział w wykładach 15
2 - Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 15
3 - Przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych oraz realizacja prac domowych 25
4 - Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń 15
5 - Udział w konsultacjach 5
RAZEM: 75
Wskaźniki ilościowe GODZINY ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 35
(1)+(5)+(2)
1.4
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym 55
(2)+(3)+(4)
2.2
Literatura podstawowa

1. W. Marek, J. Onyszkiewicz, Elementy logiki i teorii mnogości w zadaniach, PWN, 2006.
2. A. Błaszczyk, S. Turek, Teoria mnogości, PWN, 2021.
3. K. A. Ross, C. R. B. Wright, Matematyka Dyskretna, PWN, 2021.

Literatura uzupełniająca

1. H. Matuszewska, W. Matuszewski, Elementy logiki i teorii mnogości dla informatyków, BEL Studio, 2003.
2. H. Rasiowa, Wstęp do matematyki współczesnej, PWN, 2021.
3. I. Ławrow, Ł. Maksimowa, Zadania z teorii mnogości, logiki matematycznej i teorii algorytmów, PWN, 2020
4. Wojciech Guzicki, Piotr Zakrzewski, Wykłady ze wstępu do matematyki. Wprowadzenie do teorii mnogości, PWN, 2020

Jednostka realizująca Katedra Informatyki Teoretycznej Data opracowania programu
Program opracował(a) dr Magdalena Kacprzak 2021.04.28