Augustus de Morgan

Letztmalig dran rumgefummelt: 13.01.20 18:08:49

	Augustus De Morgan wurde als Sohn eines in Indien stationierten Soldaten geboren, seine Familie kehrte aber bald nach England zurück. Er fiel in der Schule kaum auf, interessierte sich jedoch von jeher für merkwürdige Zahlenspiele. 1823 besuchte er das Trinity College in Cambridge, wurde dort unter anderem von George Peacock unterrichtet und schloss es als B. A. ab. Er kehrte 1826 nach London zurück und erhielt dort 1828 am neu gegründeten University College einen Lehrstuhl. De Morgan war ein Freund von Charles Babbage. Auf dessen Anregung hin unterrichtete er Ada Lovelace in Mathematik, damit diese Babbages Entwürfe der Analytical Engine besser verstehen konnte. De Morgan verfasste zahlreiche mathematische Artikel wie Elements of Arithmetic (1830), Trigonometry and Double Algebra (1849), eine geometrische Deutung der komplexen Zahlen und Formal Logic (1847), eine seiner wichtigsten Arbeiten. 1838 verwendete er als erster den Begriff „mathematische Induktion“ innerhalb seiner Veröffentlichung „Induction (Mathematics)“ in Penny Cyclopedia, für die er insgesamt 712 Artikel schrieb. Darin wurde ebenfalls sein berühmtes Werk The Differential and Integral Calculus gedruckt. Am bekanntesten wurde er durch zwei nach ihm benannte Regeln, die De Morgan'schen Gesetze: Sie besagen, dass jede Konjunktion durch eine Disjunktion ausgedrückt werden kann und umgekehrt. Diese Gesetze wurden seither häufig bei mathematischen Beweisen und auch bei der Programmierung verwendet. De Morgan gilt heute gemeinsam mit George Boole als Begründer der formalen Logik. George Boole veröffentlichte 1847 ein kleines Bändchen mit dem Namen Mathematical Analysis of Logic. Anlass, es auszuarbeiten und zu veröffentlichen, bildete der heftige Prioritätenstreit zwischen William Rowan Hamilton und de Morgan über die Quantifizierung von Prädikaten. 1854 erschien Booles zweites Hauptwerk zur Algebra: Laws of Thought. Dazu meinte De Morgan: „Dass die symbolischen Prozesse der Algebra, ursprünglich zum Zweck numerischer Rechnungen erfunden, fähig sein sollten, jeden Akt des Denkens auszudrücken und Grammatik und Wörterbuch eines allumfassenden Systems der Logik zu liefern, dies hätte niemand geglaubt, bevor es in »Laws of Thought« bewiesen wurde.“
	1. Euklid von Alexandria 2. Hintergründe und Zusammenhänge - Einordnung in Klassen 3. Lösungsalgorithmen 4. Programmvorschläge 5. Zusammenfassung 6. Weiterführende Literatur 7. Linkliste zum Thema 8. Verwandte Themen
	Aussagenkalkül Augustus de Morgan begrenzt verwendbar - selbst aufpassen, ab welcher Stelle es Blödsinn wird ;-) Informatik-Profi-Wissen
	Quellen: ???? Seite ?? ff.

1. Problembeschreibung

	Eratosthenes von Kyrene (griechisch Ερατοσθένης ο Κυρηναίος, * ca. 284 v. Chr. in Kyrene; † 202 v. Chr. in Alexandria) war ein griechischer Mathematiker, Geograph, Geschichtsschreiber, Philologe und Dichter sowie Direktor der Bibliothek von Alexandria. Eratosthenes prägte den Begriff der Geographie. Lehrer des sogenannten „Sohn des Wolfes“ waren u. a. Lysanias von Kyrene und Ariston von Chios. Ariston war ein Philosoph und studierte bei Zenon von Kition, dem Begründer der stoischen Philosophie, die ihre Wurzeln im hellenistischen Zeitalter und ihren stärksten Ausdruck Jahrhunderte später bei Seneca und Marcus Aurelius fand. Ein anderer Lehrer von Eratosthenes war Kallimachos, ein Poet, der ebenfalls aus Kyrene stammte. Eratosthenes studierte in Athen, dem kulturellen Zentrum der hellenistischen Welt. Zu der Zeit, als Eratosthenes nach Alexandria in Ägypten kam, war die Bibliothek von Alexandria von Ptolemaios II. fertiggestellt worden. Dieser hatte Kallimachos zum zweiten Bibliothekar ernannt, und als Ptolemaios III. Euergetes seinen Vater als König von Ägypten beerbte, überzeugte er Eratosthenes, nach Alexandria zu kommen, um seinen Sohn Philopator zu unterrichten. Kallimachos starb 236 v. Chr., und Eratosthenes wurde der dritte Bibliothekar der Bücherei, welche bis dahin schon Hunderttausende von Schriftrollen enthielt, eine Zusammenfassung des Wissens der bekannten Welt.
	de Morgan'schen Theoreme
	Für kleine Mengen M ist das Problem empirisch durch ausprobieren möglich - Beispiel: M = {-11, -9, -5, -3, 2, 4, 13,21, 23} Antwort: JA - nämlich für die Teilmenge m = {-11, -9, -5, 2, 23}

2. Hintergründe, Zusammenhänge - Einordnung in Klassen

	Für kleine Mengen M ist das Problem empirisch durch ausprobieren möglich! Für große Mengen existieren allerdings keine anderen Verfahren, als genau diese: ausprobieren jeden Elements mit jedem - das sind dann aber schon bei 10 Elementen 210 Möglichkeiten.

3. Lösungsalgorithmus

	Nimm die vorgegebene Zahl - fülle sie auf vier Stellen auf. Ergibt sich Gleichheit in allen vier möglichen Stellen, so verabschieden wir uns von der Zahl - sie ist keine Zahl innerhalb des Definitionsbereiches - was wir selbstverständlich softwartechnisch exakt wegfangen, wobei wir Oma und/oder Katze nutzen! Wir erhalten in jedem Fall der verbleibenden Restmenge vier Stellen (ungleich in mindest einer Position) und bilden daraus die jeweils kleinste und größte ziffernfolge als Zahl. Von der jeweils größeren subtrahieren wir die jeweils kleinere und verfahren damit, bis wir entweder 6174 oder eine Tiefe von 7 erreicht haben (was im Worst-Case gleichzeitig eintritt).

4. Programmvorschläge

	Hannes Uhlig hat unser Vorschläge konsequent aufgegriffen und einschließlich der Problematik Oma und Katze ein Programm des Kaprekar-Algorithmus notiert, in welchem schon einige Kerngedanken eines sauberen - eben noch nicht objektorientierten Programmieirstils zusammenlaufen.

5. Zusammenfassung

6. Weiterführende Literatur

7. Links zum Thema

	http://www.mathematische-basteleien.de/kaprekarzahl.htm

8. Verwandte Themen

	Das Vorangestellte hilft wirtschaften, löst jedoch kein einziges Problem (allerdings ohne Beachtung der Worst-Case-Strategien wird man auch nicht erfolgreich Software entwickeln und/oder informatische Projekte realisieren können). Deshalb nunmehr das, was wirklich Arbeiten hilft.
	das 8-Dame-Problem des Cliquen-Problem Domino-Problem das Entscheidbarkeitsproblem das Erfüllbarkeitsproblem die Fibonacci-Zahlen das Flaggenproblem das Halteproblem das Hamilton-Problem das K-Farben-Problem der Kaprekar-Algorithmus die Magischen Quadrate das PASCAL'sche Dreiecksproblem das Philosophenproblem das Königsberger-Brückenproblem das Post'schen Korrespondenzproblem das Rundreiseproblem das Springer-Problem die Türme von Hanoi das Wortproblem das Wüstenfit-Problem das 153-Problem
	Worst-Case-Denken Algorithmentheorie Komplexität, Mächtigkeit und Aufwand Praktische Elementaralgorithmen Lösbarkeit und Problemlösungsstrategien Klassische algorithmisch lösbare Probleme Zufall und Computer Graphentheorie Petri-Netze
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© Frank Rost am 11. Februar 2008