Дискретная математика. Сети. Потоки в сетях презентация

Содержание

Введение Сети – это графы, которые моделируют реальные транспортные и коммуникационные сети.

Слайд 1Сети. Потоки в сетях
Дискретная математика


Слайд 2



Введение
Сети – это графы, которые моделируют реальные транспортные и коммуникационные сети.



Слайд 3



Введение
Задача о максимальном потоке в сети заключается в том, чтобы подсчитать

максимальное количество некоторых объектов, которые могут двигаться от одного конца сети к другому. При этом пропускная способность узлов сети ограничена.

Слайд 4



Введение
Под объектами могут пониматься - пакеты данных, путешествующих по интернету;
- коробки

с товарами, которые везут по автомагистрали; и т. д.

Слайд 5



Введение
Эта задача может использоваться при составлении расписания авиарейсов, распределения задач в

суперкомпьютерах, обработке цифровых изображений и расположении последовательности ДНК.

Слайд 6



Введение
Перемещение объектов могут ограничено пропускной способностью соединений сети или скоростью транспорта

на загруженных дорогах.

Слайд 7



Введение
В задаче о максимальном потоке одна их вершин графа назначается истоком

– точкой, в которой все объекты начинают свой путь, а другая – стоком, точкой, в которую они все направляются. Пропускная способ-ность каждого ребра ограничена. В вершинах вещество не накапливается – сколько пришло, столько и ушло.

Слайд 8



Сети
Сетью называется частично ориентированный граф G(V, E)
Истоком и стоком (входным и

выходным полюсом) называются некоторые отмеченные вершины.

Слайд 9



Сети
Исток - вершина, локальная степень захода которой равна 0.
Сток – вершина,

локальная степень исхода которой равна 0.

Слайд 10



Сети
Если в сети k истоков и
m стоков – сеть

называется (k,m)- полюсником.
Если в сети 1 исток и 1 сток, сеть называется двухполюсной.

Далее будем рассматривать только двухполюсные сети.

Слайд 11



Сети
Пусть s – исток, t – сток, так что любая другая

вершина лежит на пути из вершины s в t. Вершины, не являющиеся истоком и стоком называются внутренними вершинами сети.

Слайд 12



Сети
Разобьем множество вершин V на два подмножества Х и

таких, что , а .
Множество ребер, реализующих это разбиение назовем разрезом


Слайд 13



Сети
Ориентированные ребра с началом в Х и концом в
называются прямыми.
Множество

прямых ребер обозначим


Слайд 14



Сети
Ориентированные ребра с началом в и концом в Х

называются обратными.
Множество обратных ребер обозначим



Слайд 15



Сети
Все неориентированные ребра являются прямыми.
Их ориентация произвольна,
и определяется при задании

потока в сети.

Слайд 16Сети
Замечание 1:
Прямым или обратным ребро будет в зависимости от вида разреза

в сети.

Слайд 17



Пример 1





Дана частично ориентированная двухполюсная сеть.


Слайд 22



Поток в сети
Пусть S произвольная частично ориентированная сеть.
Пусть каждому ребру

сети приписано число
пропускная способность ребра е

Слайд 23



Поток в сети
Потоком в сети S называется пара, составленная из числовой

и нечисловой функций (f ,w):
w – ориентация всех неориентированных ребер сети,
f =f(e) – функция значений потока на ребрах.


Слайд 24



Поток в сети
Функция f удовлетворяет условиям:
1)
2) выполняется закон Киргофа:
дивергенция любой внутренней

вершины сети равна 0.


Слайд 25



Поток в сети
Дивергенция вершины сети – число находимое по формуле:


Слайд 26Поток в сети
Величина потока в сети S – равна дивергенции потока

в вершине s (дивергенция истока).


Слайд 27Поток в сети
Замечание 2:


Слайд 28Поток в сети
Замечание 3:
Величина потока в сети есть величина переменная, зависящая

от значений функции f(e).

Слайд 29



Пример 1





Дана частично ориентированная двухполюсная сеть.


Слайд 30Поток в сети
Замечание 3:
Величина потока в сети есть величина переменная, зависящая

от значений функции f(e).

Слайд 31







с(a)=2; c(b)=3; c(h)=1; c(d)=2;c(q)=1;
c(w)=1; c(x)=3; c(y)=2; c(z)=2.


Слайд 34Поток в сети
Каждому ребру разреза R ставится в соответствие пропускная способность

разреза с(R), равная сумме пропускных способностей всех прямых ребер разреза.

Слайд 35






с(a)=2;c(b)=3;c(h)=1;c(d)=2;
c(q)=1;c(w)=1;c(x)=3;c(y)=2;
c(z)=2. C=c(w)+c(d)=3+1=4


Слайд 36







C=c(b)+c(h)+c(x)+c(y)=3+1+3+2=9


Слайд 37Поток в сети
Теорема Форда-Фалкерсона
Максимальная величина потока в сети S равна минимальной

пропускной способности среди всех ее разрезов.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика