9. SINIF MATEMATİK · ÜNİTE 24 · MANTIK BAĞLAÇLARI: ALGORİTMALARDA VE İSPATLARDA

“ve”, “veya”,
“ya da”, “ise”
— dördü de karar verir.

Mantık bağlaçları ve niceleyiciler, matematiksel önermelerin yapı taşlarıdır. Bu araçlar, önermeleri birleştirerek ve niceliklerini belirleyerek matematiksel ispat ve algoritmaları şekillendirir. Bu ünitede aynı dört bağlacı iki ayrı yerde göreceksin: akış şemasının karar baklavasında ve bir cebirsel ispatın adımları arasında. İkisinin de yaptığı iş aynı: koşullardan sonuç üretmek.

4
bağlaç
2
niceleyici: her, bazı
1206
Cezeri’nin fil saati
01 / DÖRT BAĞLAÇ VE İŞLEVLERİ

Aynı iki koşul, dört ayrı cevap

Kontrol Noktası’nda dört bağlacın işlevi tek tek yazılıdır. Aşağıda bu dört tanımı ve hemen ardından doğruluk çizelgesini bulacaksın: iki koşulun dört olası durumu için her bağlacın ne dediğini gösteren tablo.

KONTROL NOKTASI · BAĞLAÇLAR

· Ve bağlacı: İki veya daha fazla önermenin hepsinin doğru olup olmadığını kontrol eder.

· Veya bağlacı: İki veya daha fazla önermeden en az birinin doğru olup olmadığını kontrol eder.

· Ya da bağlacı: İki önermeden yalnızca birinin doğru olup olmadığını kontrol eder.

· İse bağlacı: Bir koşulun sağlanması durumunda belirli bir komutun yerine getirilmesini sağlar.

TUZAK · “VEYA” İLE “YA DA” AYNI ŞEY DEĞİL

Günlük konuşmada ikisini karıştırırız, matematikte tek bir satırda ayrılırlar: ikisi de doğru olduğunda.

· veya → “en az biri” ⇒ ikisi birden doğruysa sonuç yine doğrudur.
· ya da → “yalnızca biri” ⇒ ikisi birden doğruysa sonuç yanlıştır.

“Ya da” için matematikte kullanılan ad dışlayan (kapsamayan) veyadır. Günlük hayattaki karşılığı da tam olarak budur:
“Yanında çorba veya salata gelir” → ikisini de isteyebilirsin.
“Menüde çorba ya da salata seçeceksin” → sadece birini.

4. Sıra Sizde’sindeki vavien devre, “ya da” bağlacının elektrikle yapılmış hâlidir; birazdan onu da çalıştıracaksın.

İNTERAKTİF: DOĞRULUK ÇİZELGESİ · BAĞLACI SEÇ
İNTERAKTİF: VAVİEN DEVRE · İKİ ANAHTAR, BİR LAMBA
02 / NİCELEYİCİLER: HER VE BAZI

Kaç tanesi için doğru?

Kontrol Noktası’ndan: Her niceleyicisi, bir önermenin herhangi bir öge için doğru olduğunu ifade eder. Bazı niceleyicisi, bir önermenin en az bir öge için doğru olduğunu ifade eder. Şu uyarı da önemli: algoritmaların işleyişinde niceleyiciler genellikle doğrudan gözlemlenmez ancak algoritmanın doğru ve verimli çalışmasını sağlamak için arka planda etkin bir şekilde işler. Bu yapılar, belirli koşulları sağlayan veri ögelerini belirleme ve işlemede önemlidir.

İNTERAKTİF: KUTUCUKLARI DEĞİŞTİR, İKİ NİCELEYİCİYİ KARŞILAŞTIR
NİCELEYİCİ, ALGORİTMADA NEREDE SAKLI?

Bir listeyi baştan sona gezen bir döngü, hangi soruyu sorduğuna göre bir niceleyici çalıştırır:

· “Her öğrencinin notu 50’den büyük mü?” (her) → döngü, ilk karşı örneği bulduğu anda durup “hayır” diyebilir. 20 kişilik listede ikinci kişi 40 aldıysa geri kalan 18 kişiye bakmaya gerek yoktur.

· “Notu 50’den büyük öğrenci var mı?” (bazı) → döngü, ilk uygun ögeyi bulduğu anda durup “evet” diyebilir.

“Niceleyiciler algoritmanın verimli çalışmasını sağlar” cümlesi tam olarak bunu anlatır. İki niceleyicinin bu davranışları birbirinin aynadaki görüntüsüdür: biri karşı örnek arar, öteki örnek arar.

Bir de şu bağlantı: “hepsi doğru mu?” sorusu, bütün ögeleri “ve” bağlacıyla birleştirmektir; “en az biri doğru mu?” sorusu ise “veya” ile birleştirmektir. Niceleyiciler, bağlaçların çok sayıda önermeye uygulanmış hâlidir.

03 / KOŞULLARLA SÜZME: BURS ALGORİTMASI

Yirmi öğrenci, sekiz koşul

Bir lise, akademik ve sosyal faaliyetlerde üstün başarı göstermiş öğrencilere burs vermek için özel bir program başlatmıştır. Program; öğrencilerin not ortalamalarını, etkinliklere ve bilimsel projelere katılımlarını dikkate alarak burs alacak öğrencileri belirlemektedir. Aşağıdaki düğmelerden bir koşul seç: sayfa, Tablo 1’deki yirmi öğrenciyi o koşula göre süzsün.

İNTERAKTİF: KOŞULU SEÇ · SAĞLAYAN ÖĞRENCİLER İŞARETLENSİN
ARANABİLİR TABLO · TABLO 1
BURS KOMİTESİNİN ÜÇ ÖLÇÜTÜ

3. soru, öğrencilerin bilgilerini alan burs komitesinin her başvuru için değerlendirdiği ölçütleri sayıyor:

· Not ortalaması 85’ten büyük olmalıdır.
· En az 2 yıl gönüllü etkinliklere katılım olmalıdır.
· Bilimsel projede yer almış olmalıdır.

Üçü de sağlanmalı ⇒ üç önerme “ve” ile bağlanır:
(not > 85) ve (süre ≥ 2) ve (proje = Evet)

Akış şemasında bu, art arda dizilmiş üç karar baklavasıdır: herhangi birinden “Hayır” çıkarsa öğrenci hemen elenir, kalan koşullara bakılmaz. Bir algoritmanın “ve” bağlacını böyle uygulaması verimlilik kazandırır.

Yukarıdaki düğmelerden “Burs komitesinin üç ölçütü”nü seçersen hak kazanan öğrencileri görürsün.

TUZAK · “DEĞİL” ALINCA BAĞLAÇ DA DEĞİŞİR

Tablo 3’te iki koşul yan yana duruyor ve aralarındaki ilişki tesadüf değil:

· A: Not ortalaması 83’ten az olanlar veya bilimsel projede yer almayanlar
· B: Not ortalaması en az 83 olanlar ve bilimsel projede yer alanlar

B, A’nın tam tersidir. Dikkat et: koşulları tersine çevirirken “veya” da “ve”ye dönüştü. Bu, 6. sorunun cevabıdır: iki koşulu da sağlayan öğrenci yoktur ve bu, algoritmayı kurarken avantajdır — bir öğrenci A’yı sağlıyorsa B’ye hiç bakmaya gerek yoktur.

Sınav tuzağı şurada: “(p ve q) değildir” demek “p değil ve q değil” demek değildir; “p değil veya q değil” demektir. Yukarıdaki iki koşulu düğmelerle seçip listelerin hiç kesişmediğini kendin doğrula.

04 / AKIŞ ŞEMASINDA BAĞLAÇLAR

Üç metal çubuk, bir çalgı

7. örnek: bir müzik aletleri üreticisi, metal çubukları kullanarak üçgen şeklinde çalgılar üretmektedir. Hangi çubukların birleştirilebileceğini ve birleştirildiğinde hangi tür üçgen çalgının oluşacağını belirlemek için üretim sürecinde bir algoritma kullanılmaktadır. Aşağıdaki kaydıraklarla üç çubuğun uzunluğunu değiştir; şema hangi kolu izliyor, bak.

İNTERAKTİF: ÜÇ ÇUBUK · ÜRETİLEBİLİR Mİ, HANGİ ÜÇGEN?
7. ÖRNEĞİN ÇÖZÜMÜ · ÜÇ BAĞLAÇ, ÜÇ İŞ

“Ve” bağlacı iki önermenin aynı anda karşılanmasını gerektirir. Örneğin bir metal parçanın uzunluğu, diğer iki metal parçanın uzunlukları toplamından küçük ve farkının mutlak değerinden büyük olmalıdır.

“Veya” bağlacı, üçgenin çeşidini belirleme sürecinde kullanılır. Örneğin üçgenin ikizkenar olup olmadığının belirlenmesi için “a = b veya b = c veya a = c” şeklindeki önermenin sonucuna göre karar verilir. Verilen eşitliklerden herhangi birinin sağlanması, üçgenin ikizkenar olduğunu doğrular.

“İse” bağlacı, algoritmada koşulların birbirine bağlı olduğu durumlar için kullanılır. “Bir metal parçanın uzunluğu, diğer iki metal parçanın uzunlukları toplamından büyük ise çalgı üretilemez.” şeklindeki karar süreçlerinde işler.

ŞEMADAKİ KOŞULUN AÇILIMI

Şemadaki ilk karar baklavası |b − c| < a < b + c koşulunu taşır. Bu tek satır aslında “ve” ile bağlanmış iki önermedir:

(a < b + c) ve (a > |b − c|)

Bu, önceki ünitelerde gördüğün üçgen eşitsizliğidir: bir üçgenin bir kenarı, diğer iki kenarın toplamından küçük ve farkının mutlak değerinden büyük olmalıdır. İkisi birden sağlanmazsa çubuklar bir üçgen oluşturmaz — çalgı üretilemez.

Ardından gelen karar baklavaları çeşidi belirler ve sıraları önemlidir: önce a = b ve b = c sorulur (eşkenar), sonra ikizkenar sorulur. Sıra ters olsaydı eşkenar üçgen “ikizkenar” koluna düşer ve eşkenar kutusuna hiç ulaşılamazdı.

Not: matematikte her eşkenar üçgen aynı zamanda ikizkenardır; şema onları ayrı raporlamak istediği için sırayı böyle kurmuştur.

CEZERİ’NİN FİL SAATİ · BİR DÖNGÜNÜN 1206’DAKİ HÂLİ

Ünlü İslam âlimi ve mühendis Cezeri’nin 1206 yılında tamamladığı “Hünerli Mekanik Cihazların Bilgi Kitabı”; otomatlar, su saatleri, makineler ve diğer mekanik cihazlarla ilgili tasarımları içerir. Fil saati, Mardin’in Artuklu ilçesindeki Kasımiye Medresesi’nde sergilenmektedir ve 30 dakikada bir sesli uyarı veren otomatik bir sistemdir.

altı adım, bir algoritmanın döngü yapısının ta kendisidir:

1. Fil figürünün dâhilî haznesi suyla doldurulur; içine gözenek genişliği ayarlanmış, yüzer bir kap yerleştirilir. Bu kap, tam olarak 30 dakika boyunca yüzeyde kalmak üzere dengelenmiştir.
2. Kabın altındaki gözenek suyun yavaşça içeri girmesine izin verir; kap kademeli olarak ağırlaşır ve alçalır. Kabın batma süreci, zamanlama mekanizmasının temelini oluşturur.
3. Kap 30 dakika sonunda tamamen batar. Bu koşul sağlandığında fil figürünün başındaki mekanik tetikleyici harekete geçer.
4. Tetikleyici bir çekiç mekanizmasını aktive eder; çekiç metal bir çana vurur.
5. Darbe belirgin bir ses üretir ve bu ses yarım saatlik periyodun tamamlandığını gösterir.
6. Sesli uyarıdan sonra sistem yenilenir: kap su yüzeyine yeniden yerleştirilir ve 30 dakikalık yeni bir süreç başlar.

6. adım, akış şemasındaki geriye dönen oktur. 3. adımdaki “kap tamamen battı mı?” sorusu ise karar baklavasıdır. Not: Cezeri; insan müdahalesine gerek kalmadan dış dünyanın gereksinimlerine uyum sağlayarak kendini yenileyebilen, verilen görevleri yerine getirebilen, yapay veya biyolojik sistemlerin kontrolü ve iletişimi üzerine odaklanan, günümüzde sibernetik olarak adlandırılan bilim dalının temellerini atmıştır.

05 / İSPATTA BAĞLAÇLAR VE NİCELEYİCİLER

Cebirsel ispat da bir algoritmadır

5.3 bölümünün ana fikri şu: bir önermenin cebirsel ispatı ile o önermeyi test eden algoritma aynı adımları taşır. İspat “her x için” der ve bir kez ispatlar; algoritma tek tek denerse hiçbir zaman bitiremez. İspatın gücü tam olarak buradan gelir.

İNTERAKTİF: “HER TEK TAM SAYININ KARESİ DE TEKTİR” · İSPAT VE TEST
10. UYGULAMA · İSPATIN TAMAMI

Önerme: “Her tek tam sayının karesi de tek sayıdır.”

1. adım (başlangıç): n bir tam sayı olmak üzere x = 2n + 1 olsun. Her tek tam sayı bu biçimde yazılabilir.

2. adım: x² = (2n + 1)² = 4n² + 4n + 1

3. adım: 4n² + 4n + 1 = 2·(2n² + 2n) + 1

4. adım: n bir tam sayı olduğundan 2n² + 2n de bir tam sayıdır. Ona m diyelim: x² = 2m + 1, yani x² tektir. Böylece önerme ispatlanmıştır.

Kritik nokta 4. adımdır: “2n² + 2n bir tam sayıdır” demek, ifadenin 2m + 1 kalıbına oturduğunu göstermek demektir. Bu adım atlanırsa ispat tamamlanmamış olur.

İSPAT VE ALGORİTMA · BENZERLİKLER VE FARKLAR

4. soru ikisi arasındaki benzerlik ve farkları soruyor:

Benzerlikleri: ikisi de sıralı adımlardan oluşur; ikisi de önce girdiyi tanımlar (x = 2n + 1 / kullanıcıdan bir tek sayı al); ikisinde de bağlaçlar adımları birbirine bağlar.

Farkları:
· Algoritma tek bir x için çalışır; ispat bütün x’ler için geçerlidir.
· Algoritmayı −10 ile 10 arasındaki tek sayılar için çalıştırıp on doğru sonuç almak önermeyi ispatlamaz, yalnızca destekler.
· Ama tersi geçerlidir: tek bir yanlış sonuç bulmak, önermeyi çürütmeye yeter.

Bu asimetrinin adı niceleyicilerde saklıdır: “her” önermesini çürütmek için bir karşı örnek yeter, ispatlamak için tümünü kapsayan bir muhakeme gerekir.

İNTERAKTİF: 6’YA TAM BÖLÜNME TESTİ · 8. ÖRNEK
8. ÖRNEK · ÖNERME VE İSPATI

Önerme: abc üç basamaklı bir doğal sayı; k, m ve n pozitif tam sayılar olmak üzere
(a + b + c = 3m ve c = 2k) ⇒ abc = 6n

İspat. Üç basamaklı sayının açılımı abc = 100a + 10b + c’dir. İzlenen yol, rakamlar toplamına 3’ün katı olan bir ifade eklemektir:

a + b + c = 3m eşitliğinin iki tarafına 99a + 9b (3’ün katı) eklenir:
100a + 10b + c = 3m + 99a + 9b
abc = 3m + 3(33a + 3b) = 3·(m + 33a + 3b) = 3p

Yani abc, 3’e tam bölünür. Ayrıca c = 2k ise abc, 2’ye tam bölünür (birler basamağı çift). abc hem 2’ye hem de 3’e tam bölündüğünden abc = 6n bulunur.

TUZAK · “HEM 2’YE HEM 3’E” NEDEN 6 VERİR?

Bu adım kolay göründüğü için hızlı geçilir ama her sayı çifti için doğru değildir.

Bir sayı hem 2’ye hem 3’e bölünüyorsa 6’ya bölünür — çünkü 2 ile 3 aralarında asaldır (1 dışında ortak böleni yoktur).

Aynı şeyi 2 ve 4 ile deneyelim: 4 sayısı hem 2’ye hem 4’e bölünür ama 8’e bölünmez. Sebep, 2 ile 4’ün aralarında asal olmamasıdır.

Doğru kullanım örnekleri: 2 ve 3 ⇒ 6, 3 ve 4 ⇒ 12, 4 ve 9 ⇒ 36. Yanlış kullanım: 4 ve 6’ya bölünen bir sayı 24’e bölünmek zorunda değildir (12 sayısı böyledir).

8. ÖRNEĞİN SÖZDE KODU VE BAĞLAÇLARIN İŞLEVİ

Girdi: abc doğal sayısı
Çıktı: abc’nin 6’ya tam bölünüp bölünmediğine dair bir çıktı
Başla
  a ← abc / 100  (bölümün tam kısmı)
  b ← (abc / 10) % 10
  c ← abc % 10
  (a + b + c) % 3 = 0 ve c % 2 = 0 ise yazdır “abc, 6’ya tam bölünür.”
  Değilse yazdır “abc, 6’ya tam bölünmez.”
Bitir

Açıklama: “ve” bağlacı, her iki eşitliğin sağlanması durumunda sayının 6’ya tam bölünebileceğini gösterir. “İse” bağlacı yardımıyla abc sayısının 6’ya tam bölünme durumu kontrol edilir. Bu yapı, algoritmanın girdiye göre dinamik çıktılar üretmesini sağlar.

5. SIRA SİZDE · 8’E TAM BÖLÜNME

Üç basamaklı bir doğal sayının 8’e tam bölünüp bölünmediğini gösteren bir önerme yazılıp ispatlamayı istiyor. Doğru önerme şudur:

abc üç basamaklı bir doğal sayı olmak üzere, abc sayısı 8’e tam bölünür ⇔ 100a + 10b + c ifadesi 8’e tam bölünür.

Kısaltmanın yolu şu gözlemdir: 1000 sayısı 8’e tam bölünür (1000 = 8 · 125), ama üç basamaklı sayıda binler basamağı yoktur; bu yüzden üç basamaklı bir sayı için kestirme kural yoktur, sayının kendisine bakılır.

Buna karşılık dört ve daha çok basamaklı sayılarda kural işe yarar: bir sayının 8’e bölünüp bölünmediği, yalnızca son üç basamağına bakılarak anlaşılır — çünkü binler ve üstü, 1000’in katı olduğu için zaten 8’e bölünür. Örnek: 47 216 sayısında 216 = 8 · 27 olduğundan sayı 8’e tam bölünür.

Bu, 8. örnekteki muhakemenin aynısıdır: sayıyı, bölünebilirliği kesin olan bir parça ile geri kalanına ayır, sonra yalnız geri kalana bak.

İNTERAKTİF: DIFFIE-HELLMAN ANAHTAR DEĞİŞ TOKUŞU · “u = e İSE GÜVENLİ”
11. UYGULAMA · ARTANLIK İSPATI

Önerme: “a > 0 için f(x) = ax + b şeklinde tanımlı doğrusal fonksiyon artandır.”

Artanlığın tanımı: x₁ < x₂ olduğunda f(x₁) < f(x₂) oluyorsa fonksiyon artandır.

İspat. x₁ < x₂ olsun. O hâlde x₂ − x₁ > 0’dır.
f(x₂) − f(x₁) = (ax₂ + b) − (ax₁ + b) = a·(x₂ − x₁)
a > 0 ve x₂ − x₁ > 0 olduğundan çarpımları pozitiftir: f(x₂) − f(x₁) > 0, yani f(x₁) < f(x₂). Tanım gereği f artandır.

İspatın çekirdeğinde bir “ve” var: iki pozitif çarpanın çarpımı pozitiftir. 4. sorunun cevabı da budur — bağlaçlar, ispatın adımlarını birbirine bağlamak ve sonuçların doğruluğunu sağlamak için kullanılır.

KONTROL NOKTASI · İSPATTA NİCELEYİCİ VE BAĞLAÇ

· Sembolik ifadelerin anlaşılması: Niceleyiciler ve mantık bağlaçları, sembolik ifadelerin doğru yorumlanmasını sağlayarak matematiksel dilin anlaşılırlığını ve netliğini artırır.

· Genelleme ve özelleştirme: Niceleyiciler, matematiksel ifadelerde genelleme veya özelleştirme yapmak için kullanılır.

· Adımları birleştirme: Mantık bağlaçları, bir ispatın adımlarını birbirine bağlamak ve sonuçların doğruluğunu sağlamak için kullanılır.

· Koşullara göre karar verme: Mantık bağlaçları, ispat süreçlerinde karar noktalarını belirlemek ve farklı durumlar arasında geçişi kontrol etmek için kullanılır.

Alıştırmadaki önerme bu maddelerin hepsini kullanır: “Çarpımı sıfır olan iki gerçek sayıdan en az biri sıfırdır.” Buradaki “en az biri” bir bazı niceleyicisidir ve önerme aslında x · y = 0 ise (x = 0 veya y = 0) demektir — bir “ise” ve bir “veya” aynı cümlede.

06 / İKİ ALGORİTMA, AYNI CEVAP: TÜKETME VE KADANE

Doğru olması yetmez

9. Uygulama, A = {5, −3, 2, 7, −4, 1} kümesinde birbiri ardına gelen elemanların toplamlarından en büyüğünü iki farklı yolla arıyor. İkisi de doğru cevabı bulur; aralarındaki fark kaç işlem yaptıklarıdır.

İNTERAKTİF: TÜKETME YAKLAŞIMININ TABLOSU · BAŞLANGIÇ NOKTASINI SEÇ
TÜKETME YAKLAŞIMI

Tüketme yaklaşımı, elde edilen toplamlardan en büyüğünü bulmak için bir döngü kullanır. Bu döngü, kümenin her elemanını birer birer ele alarak toplamları hesaplar ve karşılaştırır.

Tablo 1 tam olarak bunu yapar: 5’ten başlayan bütün toplamlar, −3’ten başlayan bütün toplamlar, 2’den başlayan bütün toplamlar…

6 elemanlı kümede bu, 6 · 7 / 2 = 21 ayrı toplam demektir (tokalaşma formülünün akrabası). Küme n elemanlı olsaydı n(n + 1)/2 toplam hesaplanırdı: 100 eleman için 5050, 1000 eleman için 500 500.

3. soru (“eleman sayısının artmasını hesaplama zamanı açısından değerlendiriniz”) bu büyümeyi fark ettirmek içindir.

KADANE ALGORİTMASI

Tablo 2 ilk dört adımda şu değerleri veriyor: 5 · 2 · 4 · 11. Bunlar, “o elemanda biten en büyük toplam”lardır.

6. soru algoritmanın kuralını buldurur: hangi koşullarda yeni bir toplama işlemi başlatılır ve neden bazı negatif toplamlar dikkate alınmaz?

Cevap tek satırdır: önceki toplam negatifse onu taşımanın anlamı yoktur; yeni elemanla sıfırdan başlanır. Negatif bir başlangıç, ekleneceği her toplamı küçültür.

Adım adım: 5 → 5 · (−3) → max(−3, 5−3) = 2 · 2 → max(2, 2+2) = 4 · 7 → max(7, 4+7) = 11 · (−4) → max(−4, 11−4) = 7 · 1 → max(1, 7+1) = 8.
En büyüğü 11, yani {5, −3, 2, 7} dizisi.

Kadane, listeyi bir kez gezer: 6 eleman için 6 adım, 1000 eleman için 1000 adım. Tüketme yaklaşımının 500 500 adımı ile karşılaştır.

07 / OYUN

Koşulu oku, sonucu söyle

Sorular karışık sırayla geliyor. Bağlacı seç, doğruluk değerini bul, ispatın adımını tamamla.

08 / GÜNLÜK HAYAT

Bağlaçlar her yerde karar veriyor

Bir koşulun “ve” mi “veya” mı olduğunu yanlış anlamak, günlük hayatta da sınavda da aynı sonucu verir: yanlış cevap. Aşağıdaki dokuz sahne bunun için.

01 · UYGULAMADA FİLTRE KULLANMAK

Alışveriş uygulamasında “beyaz” ve “46 numara” filtrelerini birlikte işaretlediğinde “ve” çalışır: ikisini de sağlayan ürünler gelir, liste kısalır.

Aynı filtrenin içinde “beyaz” ve “siyah” renklerini birlikte işaretlediğinde ise “veya” çalışır: ikisinden biri olan her ürün gelir, liste uzar.

Kural şu: “ve” daraltır, “veya” genişletir. Bunu bir kez fark edersen sınavdaki küme sorularında da işine yarar — kesişim küçük, birleşim büyüktür.

02 · MERDİVEN IŞIĞI

Vavien devre, bir aydınlatma sistemini iki farklı yerden kontrol etmeye yarayan bir elektrik devresidir. Bir katın başında ve sonunda bulunan iki farklı anahtarla ışık açılıp kapatılabilir.

Üst kata çıkan kişi A anahtarını kullanarak lambayı açar; üst kata vardığında B anahtarı ile kapatır. Yani lamba, anahtarların durumları farklı olduğunda yanar.

Bu, tam olarak “ya da” bağlacıdır: yalnızca biri açıksa yanar, ikisi de açıksa sönüktür. “Veya” olsaydı, ikisi de açıkken lamba yanmaya devam ederdi ve üst kattaki anahtar ışığı söndüremezdi.

03 · TAKIM SEÇMELERİ

Okul voleybol takımı ilanında “boyu 1,70’ten uzun ve haftada en az iki antrenmana gelebilen” yazıyorsa, bir şartı sağlaman yetmez.

Burs algoritmasıyla aynı yapı: üç ölçütün üçü de sağlanacak. Ali, Jale, Kerem ve Seda burs alırken Pelin alamıyor — not ve süre şartını geçiyor ama bilimsel projede yer almamış.

Bir eleme sürecinde “ve” ile bağlı ölçütlerden en zoru önce sorulursa liste hemen kısalır; algoritmanın verimliliği artar.

04 · SINIFTAKİ İDDİAYI ÇÜRÜTMEK

Arkadaşın “bizim sınıftaki herkes matematikten 70’in üstünde aldı” diyor. Bunu çürütmek için 30 kişinin notuna bakmana gerek yok: 65 alan bir kişiyi göstermen yeter.

Ama “herkes 70’in üstünde aldı” demeyi ispatlamak için otuzuna da bakman gerekir.

Bu asimetri, “her” niceleyicisinin doğasıdır ve matematikte karşı örnek denen şeyin gücünü açıklar. “Bazı” niceleyicisinde durum tam tersidir: ispatlamak için bir örnek yeter, çürütmek için hepsine bakmak gerekir.

05 · OYUN İÇİ GÖREV KOŞULLARI

Bir oyunda “5. seviyeye ulaş ve 3 arkadaş davet et” görevi ile “5. seviyeye ulaş veya 3 arkadaş davet et” görevi arasındaki fark, ödülü ne kadar çabuk alacağını belirler.

Oyun tasarımcıları bunu bilerek seçer: “ve” görevi zorlaştırır, “veya” kolaylaştırır.

Bir de üçüncü tip vardır: “şu üç ödülden birini seç” — bu “ya da”dır, ikisini birden alamazsın. Menülerdeki “yanında patates ya da salata” cümlesiyle aynı yapı.

06 · SINAV YÖNERGESİ OKUMAK

1 ve 2. sorulardan birini cevaplayınız” ile “1 ve 2. soruları cevaplayınız” arasındaki fark, puanını değiştirir.

Yönergedeki bağlacı yanlış okumak, matematik hatası değil mantık hatasıdır — ve daha pahalıya patlar.

Kontrol Noktası’ndaki tanımları yönergeye uygularsan hiç karışmaz: “hepsi” mi, “en az biri” mi, “yalnızca biri” mi? Üç ayrı sorunun üç ayrı cevabı var.

07 · İNDİRİM KUPONU

Kuponun arkasında “200 TL üzeri alışverişlerde geçerlidir, diğer kampanyalarla birleştirilemez” yazıyorsa bu iki koşul “ve” ile bağlıdır ve ikincisi bir “değil” içerir.

Kuponu kullanmak için: (tutar > 200) ve (başka kampanya yok).

Kuponun geçersiz olduğu durum ise bu koşulun değilidir: (tutar ≤ 200) veya (başka kampanya var). Değil alınca “ve”nin “veya”ya döndüğüne yine dikkat et — bu ünitenin en sık sınav çıkan tuzağı.

08 · TELEFONUN OTOMATİK KARARLARI

“Pil %20’nin altına düşerse güç tasarrufunu aç” bir “ise” bağlacıdır. “Sadece ev kablosuz ağına bağlıysa ve saat 02.00’den sonraysa yedekleme yap” iki koşullu bir “ise”dir.

Bu kuralların hepsi, yukarıda anlatılan karar baklavasıdır ve telefonun içindeki algoritma her birkaç dakikada bir bunları kontrol eder.

Cezeri’nin fil saatiyle arasında yedi yüz yıl var ama yapı aynı: koşul sağlandığında bir eylemi tetikle, sonra döngüye dön.

09 · MESAJLAŞMADA ŞİFRELEME

Mesajlaşma uygulamasında sohbetin başında görünen “mesajlar uçtan uca şifrelenmiştir” yazısı, anlatılan Diffie-Hellman anahtar değiş tokuşuna benzer bir yöntemin çalıştığını söyler.

İki telefon, gizli anahtarlarını birbirine hiç göndermeden ortak bir anahtar üretir. Kontrol adımı bir “ise”dir: u = e ise güvenli iletişim kurulur, değilse kurulmaz.

Kullanılan matematik bu ünitenin ve bir öncekinin konusu: asal sayılar, üslü gösterimler ve kalan bulma. Sınıfta öğrendiğin “%” operatörü, cebindeki telefonun güvenliğini kuran şey.

09 / BİLGİ TESTİ

Öğrendiklerini test et

48 soruluk test · dört mantık bağlacının işlevleri ve doğruluk değerleri, her ve bazı niceleyicileri, koşullarla süzme, üçgen çalgı akış şeması, vavien devre, tek sayının karesi ve 6’ya bölünme ispatları, Diffie-Hellman ve Kadane algoritması

Soru 1 / 10
Puan: 0
Soru yükleniyor...
10 / ÖZET

Bir bakışta ünite 24

DÖRT BAĞLAÇ

ve → hepsi doğru mu?
veya → en az biri doğru mu?
ya da → yalnızca biri doğru mu?
ise → koşul sağlanınca komutu yerine getir.

İKİ NİCELEYİCİ

Her: önerme herhangi bir öge için doğrudur.
Bazı: önerme en az bir öge için doğrudur.
Algoritmada arka planda işler.

“VEYA” İLE “YA DA”

İkisi de doğruyken:
veya → doğru
ya da → yanlış
Vavien devre “ya da” bağlacıdır.

DEĞİL ALINCA

(p ve q) değil ⇒ p değil veya q değil
(p veya q) değil ⇒ p değil ve q değil
Bağlaç yer değiştirir.

BURS ALGORİTMASI

(not > 85) ve (süre ≥ 2) → Ali, Jale, Kerem, Pelin, Seda
Üç ölçütün üçü birden → Ali, Jale, Kerem, Seda (Pelin projede yer almamış).

ÇALGI ŞEMASI

|b − c| < a < b + c → üretilebilir (“ve”)
a = b veya b = c veya a = c → ikizkenar
Toplamdan büyük ise → üretilemez.

TEK SAYININ KARESİ

x = 2n + 1 ⇒ x² = 4n² + 4n + 1 = 2(2n² + 2n) + 1
2n² + 2n bir tam sayı ⇒ x² tektir.

6’YA BÖLÜNME

(a + b + c = 3m) ve (c = 2k) ⇒ abc = 6n
Sebep: 2 ile 3 aralarında asaldır.
4 ve 6’ya bölünen bir sayı 24’e bölünmek zorunda değildir.

TÜKETME VE KADANE

A = {5, −3, 2, 7, −4, 1} için en büyük ardışık toplam 11 ({5, −3, 2, 7}).
Tüketme: n(n+1)/2 toplam · Kadane: n adım.