Math Problem Statement

Considérons les ensembles suivants :

-        L'ensemble ROLE contenant les rôles (on pourrait penser à humain, gnome, lion, oiseau).

-        L'ensemble ATTRIBUT contenant les différents attributs (par exemple deux_mains, museau, bec, plume).

-        L'ensemble ATTRIBUT_A contenant des attributs alimentaires (qui servent à s'alimenter), parmi lesquels bec.

-        L'ensemble PROFIL contenant des regroupements d'attributs, c'est-à-dire PROFIL⊆P(ATTRIBUT).

Les règles du jeu n'ont pas d'importance pour le moment.

Pour chaque phrase suivante, écrivez une expression qui la représente. Pour un défi supplémentaire (non pénalisé) utilisez seulement les opérateurs ensemblistes, si c'est possible.

a) bec est un attribut.

b) Les attributs alimentaires sont des attributs.

c) Les attributs ne sont pas tous alimentaires.

d) L'ensemble des profils qui contiennent la plume

e) Il y a au moins 20 attributs qui ne sont pas alimentaires.

f) L'ensemble des attributs qui ne font partie d'aucun profil.

g) Tout attribut fait partie d'au moins un profil.

h) Aucun rôle n'est un attribut, et aucun attribut n'est un rôle.

i) Quelle interprétation possède l'expression (∀x ∈ ATTRIBUT_A | (∃b ∈ PROFIL | ¬(x ∈ b) )) .

j) Mettez le bon symbole ∈,⊆,⊇ entre les éléments suivants. Si rien n'est possible, indiquez-le.

f-1. plume ??? P(ATTRIBUT)

f-2. ATTRIBUT_A ??? P(ATTRIBUT)

f-3. {bec} ??? PROFIL

f-4. P(ATTRIBUT_A) ??? P(ATTRIBUT) Si un symbole est possible syntaxiquement mais qu'il manque d'information pour dire si c'est vrai ou faux, mettez-en un quand même. Par exemple, on ne sait pas si dans les profils il y a une profil vide, mais comme c'est possible, on pourrait écrire ∅ ∈ PROFIL. Ainsi vous n'avez pas non plus à tenir compte des affirmations a) à i).

Solution

a) bec est un attribut.

Expression :
becATTRIBUTbec \in ATTRIBUT

b) Les attributs alimentaires sont des attributs.

Expression :
ATTRIBUTAATTRIBUTATTRIBUT_A \subseteq ATTRIBUT

c) Les attributs ne sont pas tous alimentaires.

Expression :
ATTRIBUTAATTRIBUTATTRIBUT_A \subset ATTRIBUT

Cela signifie que l'ensemble des attributs alimentaires est strictement inclus dans l'ensemble des attributs, donc tous les attributs ne sont pas alimentaires.

d) L'ensemble des profils qui contiennent la plume.

Expression :
{pPROFILplumep}\{p \in PROFIL \mid plume \in p \}

e) Il y a au moins 20 attributs qui ne sont pas alimentaires.

Expression :
ATTRIBUTATTRIBUTA20|ATTRIBUT \setminus ATTRIBUT_A| \geq 20

f) L'ensemble des attributs qui ne font partie d'aucun profil.

Expression :
ATTRIBUTPROFILATTRIBUT \setminus \bigcup PROFIL

g) Tout attribut fait partie d'au moins un profil.

Expression :
PROFIL=ATTRIBUT\bigcup PROFIL = ATTRIBUT

h) Aucun rôle n'est un attribut, et aucun attribut n'est un rôle.

Expression :
ROLEATTRIBUT=etATTRIBUTROLE=ROLE \cap ATTRIBUT = \emptyset \quad \text{et} \quad ATTRIBUT \cap ROLE = \emptyset

i) Quelle interprétation possède l'expression :

xATTRIBUTA,bPROFIL(xb)\forall x \in ATTRIBUT_A, \exists b \in PROFIL \mid ¬(x \in b) Interprétation :
Pour tout attribut alimentaire, il existe un profil qui ne contient pas cet attribut alimentaire. Autrement dit, chaque attribut alimentaire n'apparaît pas dans au moins un profil.

j) Mettez le bon symbole ∈, ⊆, ⊇ entre les éléments suivants. Si rien n'est possible, indiquez-le.

f-1. plume ??? P(ATTRIBUT)P(ATTRIBUT)

Expression :
plumeP(ATTRIBUT)plume \notin P(ATTRIBUT)

Explication : P(ATTRIBUT)P(ATTRIBUT) est l'ensemble des parties de ATTRIBUTATTRIBUT, donc ses éléments sont des sous-ensembles de ATTRIBUTATTRIBUT, et non des éléments individuels comme plumeplume.

f-2. ATTRIBUTAATTRIBUT_A ??? P(ATTRIBUT)P(ATTRIBUT)

Expression :
ATTRIBUTAP(ATTRIBUT)ATTRIBUT_A \in P(ATTRIBUT)

Explication : P(ATTRIBUT)P(ATTRIBUT) est l'ensemble des parties de ATTRIBUTATTRIBUT, donc ATTRIBUTAATTRIBUT_A est un sous-ensemble de ATTRIBUTATTRIBUT, ce qui signifie que ATTRIBUTAP(ATTRIBUT)ATTRIBUT_A \in P(ATTRIBUT).

f-3. {bec}\{bec\} ??? PROFILPROFIL

Expression :
Il manque d'information pour déterminer si {bec}PROFIL\{bec\} \in PROFIL est vrai ou faux, donc on peut seulement dire que syntaxiquement :
{bec}P(ATTRIBUT)\{bec\} \in P(ATTRIBUT)
Mais on ne peut pas assurer si c'est dans PROFILPROFIL.

f-4. P(ATTRIBUTA)P(ATTRIBUT_A) ??? P(ATTRIBUT)P(ATTRIBUT)

Expression :
P(ATTRIBUTA)P(ATTRIBUT)P(ATTRIBUT_A) \subseteq P(ATTRIBUT)

Explication : ATTRIBUTAATTRIBUTATTRIBUT_A \subseteq ATTRIBUT, donc P(ATTRIBUTA)P(ATTRIBUT)P(ATTRIBUT_A) \subseteq P(ATTRIBUT) par définition des ensembles de parties.


Questions supplémentaires :

  1. Comment représenter l'ensemble des profils qui ne contiennent aucun attribut alimentaire ?
  2. Quelle serait l'expression pour dire qu'aucun attribut alimentaire n'apparaît dans plus de deux profils ?
  3. Comment exprimer qu'il y a exactement 5 attributs alimentaires ?
  4. Comment représenter un profil contenant exactement deux attributs ?
  5. Comment exprimer que tous les rôles ont au moins un attribut ?

Astuce :

Lorsque vous travaillez avec des ensembles et des opérateurs ensemblistes, utilisez souvent les définitions de sous-ensembles (\subseteq, \in) et les opérateurs d'union/intersection pour formuler des relations complexes.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Set Theory
Subset Relations
Logical Expressions
Power Sets

Formulas

Expression for an attribute belonging to a set: x ∈ A
Subset expression: A ⊆ B
Set difference: A \ B
Union and intersection of sets: A ∪ B, A ∩ B

Theorems

Subset Relations in Set Theory
Power Set Definition
Set Membership Rules

Suitable Grade Level

University-level or Advanced High School (Grade 12+)