Главная » Просмотр файлов » Software Engineering Body of Knowledge (v3) (2014)

Software Engineering Body of Knowledge (v3) (2014) (811503), страница 72

Файл №811503 Software Engineering Body of Knowledge (v3) (2014) (Software Engineering Body of Knowledge (v3) (2014).pdf) 72 страницаSoftware Engineering Body of Knowledge (v3) (2014) (811503) страница 722020-08-25СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 72)

Mathematics is therefore the study of any and all certaintruths about any concept. This concept can beabout numbers as well as about symbols, images,sounds, video—almost anything. In short, notonly numbers and numeric equations are subject to preciseness.

On the contrary, a softwareengineer needs to have a precise abstraction on adiverse application domain.The SWEBOK Guide’s Mathematical Foundations KA covers basic techniques to identify a setof rules for reasoning in the context of the systemunder study. Anything that one can deduce following these rules is an absolute certainty withinthe context of that system. In this KA, techniquesthat can represent and take forward the reasoningand judgment of a software engineer in a precise(and therefore mathematical) manner are definedand discussed.

The language and methods of logicthat are discussed here allow us to describe mathematical proofs to infer conclusively the absolutetruth of certain concepts beyond the numbers. Inshort, you can write a program for a problem onlyif it follows some logic. The objective of this KAis to help you develop the skill to identify anddescribe such logic. The emphasis is on helpingyou understand the basic concepts rather than onchallenging your arithmetic abilities.BREAKDOWN OF TOPICS FORMATHEMATICAL FOUNDATIONSThe breakdown of topics for the MathematicalFoundations KA is shown in Figure 14.1.1. Set, Relations, Functions[1*, c2]Set. A set is a collection of objects, called elementsof the set. A set can be represented by listing itselements between braces, e.g., S = {1, 2, 3}.The symbol ∈ is used to express that an element belongs to a set, or—in other words—is amember of the set.

Its negation is represented by∉, e.g., 1 ∈ S, but 4 ∉ S.In a more compact representation of set usingset builder notation, {x | P(x)} is the set of all xsuch that P(x) for any proposition P(x) over anyuniverse of discourse. Examples for some important sets include the following:N = {0, 1, 2, 3, …} = the set of nonnegativeintegers.Z = {…, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, …} = the set ofintegers.Finite and Infinite Set.

A set with a finite number of elements is called a finite set. Conversely,any set that does not have a finite number of elements in it is an infinite set. The set of all naturalnumbers, for example, is an infinite set.14-114-2  SWEBOK® Guide V3.0Figure 14.1. Breakdown of Topics for the Mathematical Foundations KACardinality. The cardinality of a finite set S isthe number of elements in S. This is represented|S|, e.g., if S = {1, 2, 3}, then |S| = 3.Universal Set. In general S = {x ∈ U | p(x)},where U is the universe of discourse in whichthe predicate P(x) must be interpreted.

The “universe of discourse” for a given predicate is oftenreferred to as the universal set. Alternately, onemay define universal set as the set of all elements.Set Equality. Two sets are equal if and only ifthey have the same elements, i.e.:X = Y ≡ ∀p (p ∈ X ↔ p ∈ Y).Subset. X is a subset of set Y, or X is containedin Y, if all elements of X are included in Y. This isdenoted by X ⊆ Y. In other words, X ⊆ Y if andonly if ∀p (p ∈ X → p ∈ Y).For example, if X = {1, 2, 3} and Y = {1, 2, 3,4, 5}, then X ⊆ Y.If X is not a subset of Y, it is denoted as X Y.Proper Subset. X is a proper subset of Y (denotedby X ⊂ Y) if X is a subset of Y but not equal to Y,i.e., there is some element in Y that is not in X.In other words, X ⊂ Y if (X ⊆ Y) ∧ (X ≠ Y).For example, if X = {1, 2, 3}, Y = {1, 2, 3,4}, and Z = {1, 2, 3}, then X ⊂ Y, but X is not aproper subset of Z.

Sets X and Z are equal sets.If X is not a proper subset of Y, it is denotedas X ⊄ Y.Superset. If X is a subset of Y, then Y is calleda superset of X. This is denoted by Y ⊇ X, i.e., Y⊇ X if and only if X ⊆ Y.For example, if X = {1, 2, 3} and Y = {1, 2, 3,4, 5}, then Y ⊇ X.Empty Set. A set with no elements is called anempty set.

An empty set, denoted by ∅, is alsoreferred to as a null or void set.Power Set. The set of all subsets of a set X iscalled the power set of X. It is represented as℘(X).For example, if X = {a, b, c}, then ℘(X) = {∅,{a}, {b}, {c}, {a, b}, {a, c}, {b, c}, {a, b, c}}. If|X| = n, then |℘(X)| = 2n.Venn Diagrams. Venn diagrams are graphic representations of sets as enclosed areas in the plane.For example, in Figure 14.2, the rectangle represents the universal set and the shaded regionrepresents a set X.Figure 14.2. Venn Diagram for Set X1.1. Set OperationsIntersection.

The intersection of two sets X andY, denoted by X ∩ Y, is the set of common elements in both X and Y.In other words, X ∩ Y = {p | (p ∈ X) ∧ (p ∈ Y)}.As, for example, {1, 2, 3} ∩ {3, 4, 6} = {3}If X ∩ Y = f, then the two sets X and Y are saidto be a disjoint pair of sets.Mathematical Foundations  14-3A Venn diagram for set intersection is shown inFigure 14.3. The common portion of the two setsrepresents the set intersection.The shaded portion of the Venn diagram in Figure 14.5 represents the complement set of X.Set Difference or Relative Complement. The setof elements that belong to set X but not to set Ybuilds the set difference of Y from X.

This is represented by X − Y.In other words, X − Y = {p | (p ∈ X) ∧ (p ∉ Y)}.As, for example, {1, 2, 3} − {3, 4, 6} = {1, 2}.It may be proved that X − Y = X ∩ Y’.Set difference X – Y is illustrated by the shadedregion in Figure 14.6 using a Venn diagram.Figure 14.3. Intersection of Sets X and YUnion. The union of two sets X and Y, denotedby X ∪ Y, is the set of all elements either in X, orin Y, or in both.In other words, X ∪ Y = {p | (p ∈ X) ∨ (p ∈ Y)}.As, for example, {1, 2, 3} ∪ {3, 4, 6} = {1, 2,3, 4, 6}.Figure 14.6.

Venn Diagram for X − YFigure 14.4. Union of Sets X and YIt may be noted that |X ∪ Y| = |X| + |Y| − |X∩ Y|.A Venn diagram illustrating the union of twosets is represented by the shaded region in Figure14.4.Complement. The set of elements in the universal set that do not belong to a given set X is calledits complement set X'.In other words, X' ={p | (p ∈ U) ∧ (p ∉ X)}.Cartesian Product. An ordinary pair {p, q} isa set with two elements.

In a set, the order of theelements is irrelevant, so {p, q} = {q, p}.In an ordered pair (p, q), the order of occurrences of the elements is relevant. Thus, (p, q) ≠(q, p) unless p = q. In general (p, q) = (s, t) if andonly if p = s and q = t.Given two sets X and Y, their Cartesian productX × Y is the set of all ordered pairs (p, q) such thatp ∈ X and q ∈ Y.In other words, X × Y = {(p, q) | (p ∈ X) ∧ (q∈ Y)}.As for example, {a, b} × {1, 2} = {(a, 1), (a, 2),(b, 1), (b, 2)}1.2. Properties of SetSome of the important properties and laws of setsare mentioned below.Figure 14.5.

Venn Diagram for Complement Set of X1. Associative Laws:X ∪ (Y ∪ Z) = (X ∪ Y) ∪ ZX ∩ (Y ∩ Z) = (X ∩ Y) ∩ Z14-4  SWEBOK® Guide V3.02. Commutative Laws:X ∪ Y = Y ∪ XX∩Y=Y∩X3. Distributive Laws:X ∪ (Y ∩ Z) = (X ∪ Y) ∩ (X ∪ Z)X ∩ (Y ∪ Z) = (X ∩ Y) ∪ (X ∩ Z)4. Identity Laws:X ∪ ∅ = X X ∩ U = X5. Complement Laws:X ∪ X' = U X ∩ X' = ∅6. Idempotent Laws:X ∪ X = XX∩X=X7.

Bound Laws:X ∪ U = UX∩∅=∅8. Absorption Laws:X ∪ (X ∩ Y) = XX ∩ (X ∪ Y) = X9. De Morgan’s Laws:(X ∪ Y)' = X' ∩ Y'(X ∩ Y)' = X' ∪ Y'1.3. Relation and FunctionA relation is an association between two sets ofinformation. For example, let’s consider a setof residents of a city and their phone numbers.The pairing of names with corresponding phonenumbers is a relation. This pairing is ordered forthe entire relation. In the example being considered, for each pair, either the name comes firstfollowed by the phone number or the reverse.The set from which the first element is drawn iscalled the domain set and the other set is calledthe range set.

The domain is what you start withand the range is what you end up with.A function is a well-behaved relation. A relation R(X, Y) is well behaved if the function mapsevery element of the domain set X to a single element of the range set Y. Let’s consider domain setX as a set of persons and let range set Y store theirphone numbers. Assuming that a person may havemore than one phone number, the relation beingconsidered is not a function. However, if we drawa relation between names of residents and theirdate of births with the name set as domain, thenthis becomes a well-behaved relation and hence afunction. This means that, while all functions arerelations, not all relations are functions.

In caseof a function given an x, one gets one and exactlyone y for each ordered pair (x, y).For example, let’s consider the following tworelations.A: {(3, –9), (5, 8), (7, –6), (3, 9), (6, 3)}.B: {(5, 8), (7, 8), (3, 8), (6, 8)}.Are these functions as well?In case of relation A, the domain is all thex-values, i.e., {3, 5, 6, 7}, and the range is all they-values, i.e., {–9, –6, 3, 8, 9}.Relation A is not a function, as there are twodifferent range values, –9 and 9, for the samex-value of 3.In case of relation B, the domain is same as thatfor A, i.e., {3, 5, 6, 7}.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
6,58 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6358
Авторов
на СтудИзбе
311
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее