Arama

Çizge Teorisi (Graf Kuramı)

Güncelleme: 31 Mayıs 2012 Gösterim: 2.575 Cevap: 1
RivaN - avatarı
RivaN
Ziyaretçi
28 Temmuz 2010       Mesaj #1
RivaN - avatarı
Ziyaretçi
XVIII. yy’da Euler’in çalışmaları sonucunda ortaya çıkan graflar kuramı, XX. yy’ın başında König ve Kuratowski’nin, Cayley’in ve daha yakınlarda Berge, Erdös ve Harray’nin çalışmalarıyla bir matematik dalı haline geldi. Bilgisayar alanında ve özellikle algoritmalar üzerinde yapılan araştırmalar, graflar kuramına yeni bir soluk getirdi. Graflar kuramı, çok çeşitli uygulamalar için oluşturulan problemleri, noktalar ve noktalar arası bağlantılar yardımıyla çizilen konfigürasyonlara indirgeyerek çözme olanağı verir.

Sponsorlu Bağlantılar
GRAFLAR KURAMI
Graflar kuramının, << Königsberg (bugün Rusya’da Kaliningrad) Köprüleri>> denilen probleme kadar dayandığı kabul edilir. 1736’da Euler’in çözdüğü bulmacaya benzer bir problem olan << Königsberg Köprüleri >> problemi, şöyle ifade edilebilir: kentin herhangi bir yerinden yola çıkıp, kentteki yedi köprüden yalnızca bir kez geçerek başlangıç noktasına geri dönmek mümkün müdür?
Graflar kuramı, her şeyden önce çözümü aranan bir problemi ya da işi en etkin şekilde temsil edebilmeye ve düzenlemeye yarar. Bu problem graf biçimine çevrildikten sonra, tüm amaçları yerine getirecek en hızlı veya en az masraflı yolu bulmak için sistematik yöntemler aranır.
Graflardan çok değişik uygulama alanlarında yararlanılır: ulaşım ağlarının optimizasyonunda (yol ya da bilgi ulaşımı), elektrik şebekeleri kavramında, haberleşme ağlarında, istatistiksel mekanikte, kimyasal formüllerde, bilgisayar kuramında, toplumsal bilimlerde, coğrafyada, mimarlıkta…




250px 6n grafsvg




GRAF NEDİR?

Graf sözcüğünü ilk kez 1822’de İngiliz matematikçi J.J. Sylvester kullandı, gaflar kuramı üzerine ilk kitabı ise 1936’da D. König yayımladı. Garf, bir noktalar(köşeler) kümesi ile bu noktaların arasındaki çizgiler ya da oklar(ayrıtlar) kümesi tarafından tanımlanan bir geometrik çizimdir. Her ayrıtın ucunda gerektiğinde birbiri üzerine gelebilen iki köşe vardır. Eğer grafın her ayrıtında bir başlangıç ve bir sonuç ucu ayırt ediliyorsa, bu graf yönlü olarak tanımlanır.





Grafların özellikleri farklı tipten problemleri niteler:


- Eğer bir grafta, iki ayrı köşe tek bir ayrıtla birbirine bağlanıyorsa buna yalın graf denir.
- Eğer bir grafta iki ayrı köşe bir dizi kesintisiz ayrıtla birbirine bağlanıyorsa, buna bağlantılı graf denir.
Bir << ağaç >> kapalı yol içermeyen bağlantılı bir graftır. Ağaçların ya da ağaç görünümlü grafların kullanılmasının örneklerine, veri tabanlarının yönetiminde rastlanır. Bilgilerin nasıl düzenlendiğini izleyerek ağacı tanımak, onların incelenmesini kolaylaştırır ve optimize eder. Bilgisayarlardaki buna koşut yapı amaçları ve hedefleri düzene koyan bir yöntem izlenerek gerçekleştirilir. Bu alan, bilgisayar matematiğinin en etkin biçimde kullanıldığı bir araştırma dalıdır.
.
buz perisi - avatarı
buz perisi
VIP Lethe
31 Mayıs 2012       Mesaj #2
buz perisi - avatarı
VIP Lethe
Çizge Kuramı
Vikipedi, özgür ansiklopedi
Sponsorlu Bağlantılar

333px 6n grafsvg
Çizge kuramı (İng: Graph theory), çizgeleri inceleyen matematik dalıdır. Çizge, uçlar ve bu uçları birbirine bağlayan kenarlardan oluşan bir tür ağ yapısıdır.
Temeli 1736'da Leonhard Euler (1707-1783) tarafından atılan kavram

Geçmiş

Leonhard Euler tarafından yazılmış bir makalenin 1736 yılında basılması tarihi çizge kuramının kesin başlangıç tarihidir. O makalenin arkasındaki asıl fikir Königsberg'in yedi köprüsü olarak bilinen şimdi popüler olan problemden çıkmış olmasıdır.
Ortaya çıkışının sebebi Königsberg adlı 4 anakaradan oluşan Prusya (Almanya) şehrinde bu 4 anakarayı birbirine bağlayan 7 köprüdür. Şehrin içinden geçen akarsu ve köprüler ilginç bir yapı oluşturmuştur.
Problem şu idi: Herhangi bir anakaradan başlayarak ve bu 7 köprü bir ve sadece bir kere kullanılarak "kapalı bir yürüme", yani tam bir tur gerçekleştirilebilir miydi? Birçok insan bunu deneyerek yapmaya çalışsa da kimse başarılı olamamıştı. Konu üzerine kafa yoran Leonhard Euler, bu problemle ilgili bir makale yayımladı "Seven Bridges of Königsberg". Hatta bu problemi genel bir şekilde inceledi ve bunu teoremlerle kuramlaştırdı.
Euler'e göre bir grafik üzerinde her bir köşe bir ve sadece bir kez kullanılarak kapalı bir tur yapılabilmesi için her köşenin derecesinin çift olması gerekir (köşenin derecesi, komşu köşelerle oluşturduğu kenarların sayısı anlamına gelir). Bundan dolayı bu koşulları sağlayan grafiklere "Euler turu" adı verilmiştir.
Grafik olarak çizilmiş Königsberg 7 köprü probleminde 2 köşenin derecesi tek olduğu için Euler turu olmadığı anlaşılmış ve insanlar da rahatlamıştır.
Euler bu teoremi ortaya attıktan sonra Hierholzer, Fleury gibi matematikçiler Euler turlarında manuel kapalı yürüme bulma algoritmaları geliştirmişlerdir. Bu algoritmaların özyineli (recursive) olması bilgisayarda çok rahat programlanmasını sağlamış ve Euler turu yaratmak kolaylaşmıştır.

Matematiksel Tanımı
Bir G grafiği uçlar kümesi U(C ), kenar kümesi K(C ) ve bu kenar kümesindeki her kenarın iki uç ile ilişkilerinden oluşur.
Uçları birleştiren kenarların yönleri olabilir. Bu grafiklere yönlü denilir ve "sahte" (pseudo) grafik diye de bilinir.

Tanımlar ve Örnekler
Bir yol haritasını kullandığımız zaman, haritada belirtilen yolların yardımıyla bir şehirden diğer bir şehre nasıl gideceğimize bakarız. Sonuç olarak, biz bu durumda nesnelerin (elemanların) farklı iki kümesi ile ilgileniriz: Şehirler ve yollar. Daha önce gördüğümüz gibi böyle nesnelerin kümeleri bir bağıntı tanımlamak için kullanılabilir. Eğer V kümesi ile şehirler kümesini ve E kümesi ile de yollar kümesini gösterirsek, V kümesi üzerinde yalnız E deki yolları kullanarak a şehrinden (noktasından) b noktasına seyahat edebiliyorsak, aβb yazarak, bir β bağıntısı tanımlayabiliriz. Eğer E deki yollar gidiş-geliş yollar ise bβa da gerçeklenir. Eğer incelememiz altındaki tüm yollar gidiş-gelişli yollar ise bu bağıntı simetriktir. Bir bağıntıyı tanımlamanın bir yolu onun elemanlarını sıralı çiftler olarak listeleyerek vermektir. Burada aşağıdaki şekilde gösterildiği şekilde çizgiler kullanarak yapmak daha uygun olmaktadır.

BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
In science we trust.

Benzer Konular

13 Nisan 2010 / _PaPiLLoN_ Psikoloji ve Psikiyatri
11 Haziran 2009 / ThinkerBeLL Fizik
18 Şubat 2007 / Mystic@L Taslak Konular
14 Nisan 2009 / ThinkerBeLL Matematik