Kurssiluetteloon Kurssin infosivulle

Ryhmäteoreettinen näkökulma Rubikin kuutioon

Matematiikan ja tilastotieteen laitos, kevät 2008

Kurssilla tutustutaan havainnollisesti eräisiin ryhmäteorian peruskäsitteisiin, kuten tulo- ja tekijäryhmiin, kommutaattoreihin sekä konjugointiin. Apuna havainnollistamisessa käytetään Rubikin kuutio -nimistä ongelmanratkaisupeliä. Kuution erilaisten asemien voidaan ajatella muodostavan tietyn permutaatioryhmän, jonka virittäjiä ovat kuution perussiirrot. Kurssilla opitaan myös ikään kuin sivutuotteena eräs Rubikin kuution ratkaisualgoritmi.


Ajankohtaista

22.5. Kurssikokeet on tarkistettu ja tulokset saatavilla.

Luennot (ke 12.3. - pe 2.5.2008)

Huom! Pääsiäisloma 20. - 26.3.2008.

Laskuharjoitukset

Laskuharjoitukset pidetään tiistaisin 12-14 salissa B321 (sama kuin luentosali). Harjoituksia pitää Aki Hagelin. Ensimmäiset harjoitukset ovat 18.3. (neljännen periodin toisella viikolla). Pääsiäisloman vuoksi tiistaina 25.3. ei pidetä harjoituksia.

Harjoitus 1 PS, PDF
Harjoitus 2 PS, PDF
Harjoitus 3 PS, PDF
Harjoitus 4 PS, PDF
Harjoitus 5 PS, PDF
Harjoitus 6 PS, PDF
Harjoitus 7 PS, PDF

Laskuharjoituksiin osallistuminen ei ole pakollista. Osallistumisesta saa kuitenkin lisäpisteitä tehtyjen tehtävien mukaisesti. Lisäpisteet lisätään kokeesta saatavaan pistemäärään (ks. Suorittaminen).

Tehtävistä tehty vähintäänLisäpisteitä
20 % (7 tehtävää)1
35 % (13 tehtävää)2
55 % (20 tehtävää)3
75 % (27 tehtävää)4

Suorittaminen

Kurssi suoritetaan kurssikokeella, joka pidetään keskiviikkona 7.5. klo 10-14 salissa B321. Kurssikokeesta saa maksimissaan 30 pistettä, joista 14 riittää läpipääsyyn. Laskuharjoituksista voi saada korkeintaan neljä lisäpistettä, jotka lisätään suoraan kokeesta saatuun pistemäärään. Maksimipistemäärä ei kuitenkaan kasva. Kurssista voi siis päästä läpi saamalla kokeesta 10 pistettä, jos saa laskuharjoituksista täydet 4 pistettä.

Kurssikokeen lisäksi voidaan halukkaiden kanssa sopia erikseen kurssin suorittamisesta vapaamuotoisemmin esseen tai projektin muodossa. Tällöin hyvän arvosanan saaminen kuitenkin edellyttää aktiivista osallistumista laskuharjoituksiin.

Materiaali

Luennoilla läpikäyty materiaali kokonaisuutena

PS (3,43 MB), PDF (866 kB)

Luentomateriaali osissa viikottain

viikko 11 PS PDF (1. Johdanto - 2.5 Permutaation etumerkki)
viikot 12 - 13 PS PDF (3.1 Tekijäryhmän määritelmä - 3.3 Algoritmi 1: nurkkapalojen 3-sykli)
viikko 14 PS PDF (3.4 Alternoivat ryhmät - 4.3 Konjugointi Rubikin ryhmässä)
viikko 15 PS PDF (luvun 4.3 loppuosa - 5.1 Suorat tulot)
viikko 16 PS PDF (luvun 5.1 loppuosa - 5.4 Rubikin paikkaryhmän ratkaiseminen)
viikko 17 PS PDF (luku 5.5 Puolisuorat tulot - 6.3 Algoritmi 3: nurkkapalojen kierto)
viikko 18 PS PDF (luku 6.4 Algoritmi 4: särmäpalojen kierto - 7.3 Superkuutio)

Kuutiosovelma

Jaap Scherphuis on tehnyt hyvän Java-sovelman, jonka avulla voi harjoitella kuution pyörittelyä. Linkki sovelmaan löytyy tältä sivulta, joka sisältää myös ohjeita sovelman käyttöön sekä kuution ratkaisemiseen yleensä. Suora linkki kuutiosovelmaan on tässä.

Kirjallisuutta

Ryhmäteorian kirjoja

Rubikin kuutioon liittyvää materiaalia netissä

Muita sekalaisia hyödyllisiä kirjoja:

Laskuharjoitustehtävät

Laskuharjoitusten tehtävät ja ratkaisut löytyvät kohdasta Laskuharjoitukset.

Kurssin ohjelma

Kursiivilla merkityt osat ovat lisätietoa, jota käsitellään mikäli aikaa jää.

  1. Permutaatioryhmät
  2. Tekijäryhmät
  3. Konjugointi
  4. Tuloryhmät
  5. Kommutaattorit
  6. Yleistyksiä suurempiin kuutioihin

Yhteystiedot ja palaute

Luennoitsija Laskuharjoitusten pitäjä
Jokke Häsä
Joken osoite kuvana
p. 050 573 5734
Aki Hagelin
Akin osoite kuvana

Kurssiluetteloon Kurssin infosivulle


Muokattu 22.5.2008.

Valid HTML 4.01
Strict Valid CSS!