Современная комбинаторика (Modern combinatorics) (Coursera)

Современная комбинаторика (Modern combinatorics) (Coursera)

Комбинаторика - это наука, которая, с одной стороны, богата исключительно красивыми постановками задач, зачастую доступными школьнику, а с другой стороны, это очень глубокая современная область знаний, без овладения инструментами которой невозможно серьезное понимание как большинства других фундаментальных дисциплин - анализа, алгебры, теории графов, теории вероятностей и др., - так и многих прикладных проблем.

Class Deals by MOOC List - Click here and see Coursera's Active Discounts, Deals, and Promo Codes.

Современная комбинаторика, таким образом, это своего рода основа основ: это и красивейшая теория с массой нетривиальных задач и методов, но это и прекрасная база для приложений в computer science, в анализе сложных сетей, в теории кодирования и криптографии, в биоинформатике и др. В курсе мы познакомим слушателей с наиболее важными областями и инструментами современной комбинаторики, причем многие темы курса по сути уникальны: здесь не только классические комбинаторные величины и тождества, но также и общая теория обращения Мебиуса, и диаграммы Юнга, и рекурсия, и производящие функции. Это позволит нам в дальнейших курсах выйти на реальные приложения в анализе таких сложных сетей, как Интернет, социальные, биологические сети, сети межбанковских взаимодействий и др.
Для участия в курсе слушателю необходимо иметь базовые представления о теории множеств и началах анализа. Все остальные понятия будут введены в ходе курса.
Курс состоит из 7 недель лекций и 1 недели экзамена. Каждую неделю слушатель выполняет задания, составляющие 10% от всего курса (5% тест и 5% задачи с ответом). Экзамен также состоит из теста и задач с ответом, каждая часть оценивается в 15% от общей суммы. Для успешного прохождения курса необходимо в каждом задании набрать не менее 50% от общего числа баллов.
Данный курс рекомендуется к прохождению перед курсом Теория вероятностей.

Syllabus

WEEK 1
Основные принципы комбинаторики
Основные принципы комбинаторики. Правило сложения. Правило умножения. Принцип Дирихле. Пример применения принципа Дирихле. Теорема о раскраске множества в два цвета. Мощности множества попарно неортогональных {-1,0,1}-векторов : верхняя и нижняя оценки. Числа сочетаний, размещений и перестановок.

WEEK 2
Комбинаторные тождества
Бином Ньютона. Полиномиальная формула. Формула включений и исключений. Простейшие тождества. Треугольник Паскаля. Сумма биномиальных и полиномиальных коэффициентов. Сумма квадратов биномиальных коффициентов. Формулы для суммы степеней натуральных чисел. Знакопеременное тождество.

WEEK 3
Формула обращения Мёбиуса
Формула для количества ‘слов’. Определение циклической последовательности. Формулировка проблемы. Простое число. Бесконечность простых. Основная теорема арифметики. Функция Мебиуса. Суммы по делителям. Формула обращения Мебиуса.

WEEK 4
Циклические последовательности
Вывод формулы для количества циклических последовательностей. Частично упорядоченное множество. Обобщенная функция Мебиуса. Связь с обычной функцией Мебиуса. Теорема об формуле обращения Мебиуса на ч.у.м. Передоказательство формулы включений и исключений (часть 1) (*).

WEEK 5
Разбиения
Разбиения чисел на слагемые. Упорядоченные и неупорядоченные разбиения. Формула для числа упорядоченных разбиений. Рекуррентное соотношение для числа неупорядоченных разбиений. Формула Харди-Рамануджана. Диаграмма Юнга. Теоремы Эйлера о равенстве количеств неупорядоченных разбиений. Передоказательство формулы включений и исключений (часть 2) (*).

WEEK 6
Линейные рекуррентные соотношения. Формальные степенные ряды.
Линейные рекуррентные соотношения. Числа Фибоначчи. Теорема о решении линейного рекуррентного соотношения второго порядка. Формальные степенные ряды. Операции над рядами. Пример “деления в столбик”.

WEEK 7
Производящие функции
Производящие функции. Теорема о сходимости степенных рядов (б/д). Примеры, иллюстрирующие теоремы. Сходимость на границе интервала. Числа Фибоначчи и их производящая функция. Суммы чисел Фибоначчи, чисел сочетания и пр. Числа Каталана. Извлечение корней из степенных рядов. Формула для числа Каталана: д-во через производящие функции.

WEEK 8
Экзамен
Экзамен.

Go to Class
MOOC List is learner-supported. When you buy through links on our site, we may earn an affiliate commission.

Related Courses

Conceptos y Herramientas para la Física Universitaria (Coursera) Coursera
Tecnológico de Monterrey

Conceptos y Herramientas para la Física Universitaria (Coursera)

Este curso provee al estudiante con conceptos y herramientas matemáticas para modelar problemas en física, que al aplicar podrá enfrentar con éxito los cursos de física universitarios. Así pues, la filosofía de este curso consiste en cubrir temas conceptuales relativos a la Física y desarrollar tu capacidad de aprender y aplicarlos en tu vida profesional.

Jun 22nd 2026
5-12 Weeks
Initiation à la théorie des distributions (Coursera) Coursera
École Polytechnique

Initiation à la théorie des distributions (Coursera)

Une fonction discontinue peut-elle être solution d'une équation différentielle? Comment définir rigoureusement la masse de Dirac (une "fonction" d'intégrale un, nulle partout sauf en un point) et ses dérivées? Peut-on définir une notion de "dérivée d'ordre fractionnaire"? Cette initiation aux distributions répond à ces questions - et à bien d'autres.

Jun 15th 2026
5-12 Weeks
Calculus through Data & Modelling: Integration Applications (Coursera) Coursera
Johns Hopkins University

Calculus through Data & Modelling: Integration Applications (Coursera)

This course continues your study of calculus by focusing on the applications of integration. The applications in this section have many common features. First, each is an example of a quantity that is computed by evaluating a definite integral. Second, the formula for that application is derived from Riemann sums. Rather than measure rates of change as we did with differential calculus, the definite integral allows us to measure the accumulation of a quantity over some interval of input values.

Jun 22nd 2026
4 Weeks
Constructivism and Mathematics, Science, and Technology Education (Coursera) Coursera
University of Illinois at Urbana-Champaign

Constructivism and Mathematics, Science, and Technology Education (Coursera)

This course is designed to help participants examine the implications of constructivism for learning and teaching in science, mathematics, and technology focused areas. Course readings, discussions, and assignments will examine constructivist views of learning, research on students' ideas and idea-based interactions, research on instructional approaches taking student ideas into account, and challenges in implementing constructivist perspectives in instruction.

Jun 22nd 2026
5-12 Weeks
Analytic Combinatorics (Coursera) Coursera
Princeton University

Analytic Combinatorics (Coursera)

Analytic Combinatorics teaches a calculus that enables precise quantitative predictions of large combinatorial structures. This course introduces the symbolic method to derive functional relations among ordinary, exponential, and multivariate generating functions, and methods in complex analysis for deriving accurate asymptotics from the GF equations. All the features of this course are available for free. It does not offer a certificate upon completion.

Jun 15th 2026
5-12 Weeks
Algebra: Elementary to Advanced - Equations & Inequalities (Coursera) Coursera
Johns Hopkins University

Algebra: Elementary to Advanced - Equations & Inequalities (Coursera)

This course is intended for students looking to create a solid algebraic foundation of fundamental mathematical concepts from which to take more advanced courses that use concepts from precalculus, calculus, probability, and statistics. This course will help solidify your computational methods, review algebraic formulas and properties, and apply these concepts model real world situations.

Jun 22nd 2026
4 Weeks
Aprendizaje de las matemáticas de primaria (Coursera) Coursera
Universidad de los Andes

Aprendizaje de las matemáticas de primaria (Coursera)

En este segundo curso de acceso gratuito* del programa especializado Educación Matemática para profesores de primaria, conocerás las cuestiones particulares sobre el aprendizaje de las matemáticas y las dificultades y los errores más frecuentes que tienen que enfrentar los estudiantes al aprenderlas. El curso tiene una duración aproximada de seis semanas, con una dedicación promedio de 4 horas semanales. Todas las evaluaciones tienen retroalimentación y podrás descargar la mayoría de los recursos del curso.

Jun 22nd 2026
5-12 Weeks
Matrix Algebra for Engineers (Coursera) Coursera
The Hong Kong University of Science and Technology - HKUST

Matrix Algebra for Engineers (Coursera)

This course is all about matrices, and concisely covers the linear algebra that an engineer should know. The mathematics in this course is presented at the level of an advanced high school student, but typically students should take this course after completing a university-level single variable calculus course. There are no derivatives or integrals in this course, but students are expected to have attained a sufficient level of mathematical maturity. Nevertheless, anyone who wants to learn the basics of matrix algebra is welcome to join.

Jun 22nd 2026
4 Weeks
Aléatoire : une introduction aux probabilités - Partie 1 (Coursera) Coursera
École Polytechnique

Aléatoire : une introduction aux probabilités - Partie 1 (Coursera)

Ce cours d'introduction aux probabilités a la même contenu que le cours de tronc commun de première année de l'École polytechnique donné par Sylvie Méléard. Le cours introduit graduellement la notion de variable aléatoire et culmine avec la loi des grands nombres et le théorème de la limite centrale. Les notions mathématiques nécessaires sont introduites au fil du cours et de nombreux exercices corrigés sont proposés.

Jun 15th 2026
5-12 Weeks
Introduction to Logic (Coursera) Coursera
Stanford University

Introduction to Logic (Coursera)

This course is an introduction to Logic from a computational perspective. It shows how to encode information in the form of logical sentences; it shows how to reason with information in this form; and it provides an overview of logic technology and its applications - in mathematics, science, engineering, business, law, and so forth.

Jun 22nd 2026
5-12 Weeks
Contenido de las matemáticas de primaria (Coursera) Coursera
Universidad de los Andes

Contenido de las matemáticas de primaria (Coursera)

En este curso de acceso gratuito*, conocerás algunos temas de las matemáticas escolares con la profundidad necesaria para que puedas ayudar a tus estudiantes a aprenderlas. En este curso, podrás conocer las matemáticas desde cuatro perspectivas: su historia, los conceptos y procedimientos que las caracterizan, las distintas formas en que se hacen presentes (p. ej., tablas, gráficas o expresiones simbólicas), y los fenómenos y situaciones que les dan sentido.

Jun 22nd 2026
5-12 Weeks