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

Data Science Math Skills (Coursera) Coursera
Duke University

Data Science Math Skills (Coursera)

Data science courses contain math—no avoiding that! This course is designed to teach learners the basic math you will need in order to be successful in almost any data science math course and was created for learners who have basic math skills but may not have taken algebra or pre-calculus. Data Science Math Skills introduces the core math that data science is built upon, with no extra complexity, introducing unfamiliar ideas and math symbols one-at-a-time.

Sep 24th 2026
4 Weeks
Precalculus: Periodic Functions (Coursera) Coursera
Johns Hopkins University

Precalculus: Periodic Functions (Coursera)

This course helps to build the foundational material to use mathematics as a tool to model, understand, and interpret the world around us. This is done through studying functions, their properties, and applications to data analysis. Concepts of precalculus provide the set of tools for the beginning student to begin their scientific career, preparing them for future science and calculus courses. This course is designed for all students, not just those interested in further mathematics courses.

Sep 7th 2026
5-12 Weeks
Calculus through Data & Modeling: Limits & Derivatives (Coursera) Coursera
Johns Hopkins University

Calculus through Data & Modeling: Limits & Derivatives (Coursera)

This first course on concepts of single variable calculus will introduce the notions of limits of a function to define the derivative of a function. In mathematics, the derivative measures the sensitivity to change of the function. For example, the derivative of the position of a moving object with respect to time is the object's velocity: this measures how quickly the position of the object changes when time advances. This fundamental notion will be applied through the modelling and analysis of data.

Sep 7th 2026
5-12 Weeks
The Finite Element Method for Problems in Physics (Coursera) Coursera
University of Michigan

The Finite Element Method for Problems in Physics (Coursera)

This course is an introduction to the finite element method as applicable to a range of problems in physics and engineering sciences. The treatment is mathematical, but only for the purpose of clarifying the formulation. The emphasis is on coding up the formulations in a modern, open-source environment that can be expanded to other applications, subsequently.

Sep 7th 2026
13-24 Weeks
Precalculus: Mathematical Modeling (Coursera) Coursera
Johns Hopkins University

Precalculus: Mathematical Modeling (Coursera)

This course helps to build the foundational material to use mathematics as a tool to model, understand, and interpret the world around us. This is done through studying functions, their properties, and applications to data analysis. Concepts of precalculus provide the set of tools for the beginning student to begin their scientific career, preparing them for future science and calculus courses. This course is designed for all students, not just those interested in further mathematics courses.

Sep 7th 2026
4 Weeks
Precalculus: Relations and Functions (Coursera) Coursera
Johns Hopkins University

Precalculus: Relations and Functions (Coursera)

This course helps to build the foundational material to use mathematics as a tool to model, understand, and interpret the world around us. This is done through studying functions, their properties, and applications to data analysis. Concepts of precalculus provide the set of tools for the beginning student to begin their scientific career, preparing them for future science and calculus courses. This course is designed for all students, not just those interested in further mathematics courses.

Sep 7th 2026
4 Weeks
Álgebra Básica (Coursera) Coursera
Universidad Nacional Autónoma de México

Álgebra Básica (Coursera)

Galileo dijo: "El Universo está escrito en lenguaje matemático y los caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las que es humanamente imposible entender una sola palabra". Para entender el Universo, es necesario plantear leyes que expliquen su comportamiento, como pueden ser las leyes de la gravedad, la propagación del calor, el electromagnetismo, la reproducción celular, el crecimiento poblacional, la propagación de las enfermedades, la variación de los precios de las acciones en la bolsa de valores, el comportamiento de las masas ante un conflicto, etcétera.

Sep 21st 2026
5-12 Weeks