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3. La utilidad de los conjuntos

1. Piensa y resuelve

Según hemos visto en el apartado anterior, es frecuente construir conjuntos a partir de otros: los números enteros son una ampliación de los naturales, las vocales forman un subconjunto dentro del conjunto de letras que forman el abecedario, etc. 

Si consideramos el conjunto A = {1, 2, 3} podemos obtener todos los subconjuntos posibles formados por 2 elementos: {1, 2}, {1, 3}, {2, 3}. 

De esta forma estamos construyendo 3 conjuntos diferentes a partir del conjunto A.

En la siguiente actividad verás cómo utilizar estas construcciones para diseñar las piezas de un juego. 

Juego de dominó
Imagen de Wokandapix. Juego de dominó (CC BY-NC-SA)

JUGAMOS CON CONJUNTOS

Como seguro conoces, cada ficha del juego del dominó europeo está dividida en dos partes iguales y cada una de estas mitades está marcada con una serie de puntos que indican su valor desde ninguna marca (blanca) hasta seis. Por tanto, la ficha de mayor valor es el seis doble.
Responde ahora a la siguiente cuestión:
¿Cuántas fichas distintas tiene el juego del dominó europeo? Represéntalas.



¿Necesitas ayuda?

Utilizar una notación adecuada en la resolución de un problema puede ayudarnos a simplificarlo y a organizar nuestras ideas.

Podemos utilizar números para representar cada una de las fichas del dominó. Por ejemplo, la ficha que contiene  6 y 4 puntos la representamos como {4,6} o {6,4}

Observamos como cada ficha se obtiene seleccionando 2 elementos del conjunto P = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6} (0 indica ausencia de puntos). 

Utilizando esta notación numérica las fichas del dominó son:

{0,0}, {0,1}, {0,2}, {0,3}, {0,4}, {0,5}, {0,6} 

{1,1}, {1,2}, {1,3}, {1,4}, {1,5}, {1,6}

{2,2}, {2,3}, {2,4}, {2,5}, {2,6}

{3,3}, {3,4}, {3,5}, {3,6}

{4,4}, {4,5}, {4,6}

{5,5}, {5,6}

{6,6}

Fíjate cómo seguimos un orden para escribirlas.

Empezamos con todas las fichas que contienen 0 puntos, después con 1, con 2, y así sucesivamente.
A la derecha de cada número escribimos todos los que son mayores o iguales que él. Así evitamos repeticiones ya que {2,3} representa la misma ficha que {3,2}
En total hay 7+6+5+4+3+2+1= 28 fichas.

2. Matemáticas discretas pero muy presentes

No cabe duda de que que las matemáticas han jugado un papel fundamental en las grandes revoluciones tecnológicas de nuestro tiempo. Estas han transformado y mejorado nuestra vida cotidiana, incluso la forma en que nos comunicamos y relacionamos con los demás. Muchas de las acciones que realizamos habitualmente como el envío de un correo electrónico, operaciones bancarias a través de internet, comprar online, no serían posibles sin el uso de las matemáticas discretas1

Criptografía

Como recordarás, un número primo es un entero que solo se puede dividir de forma exacta entre él mismo y la unidad. Algunos ejemplos de número primo son: 2, 3, 5, 7, 11......, y sabemos que existe una infinidad de ellos. Sin embargo, observamos que conforme buscamos números primos cada vez más grandes éstos se encuentran más dispersos aunque, en ocasiones, pueden estar consecutivos como 101 y 103. Además no es posible predecir cuando nos encontraremos con el siguiente número primo. Estos números son utilizado en criptografía2 para dotar de seguridad las comunicaciones, garantizando que la información sea accesible únicamente a personal autorizado.

¡Así funciona la criptografía!

Video de Derivando. Como funciona la criptografía (YouTube)

Direcciones de ordenadores en una red

Los ordenadores se identifican dentro de una red mediante su dirección IP (Internet Protocol). Podemos decir que funciona como una matrícula que es única para ordenador. La dirección IP está formada por 4 bloques numérico entre 0 y 255 y se encuentra separados por puntos. Ejemplo,  192.168.1.243. 

Existen dos tipos de IP, las direcciones IP Públicas y las direcciones IP Privadas. Las primeras identifican ordenadores en la red Internet mientras que las privadas se utilizan para equipos dentro de una red doméstica. 

Todas las posibles direcciones IP que podemos crear forman un conjunto finito cuyo cardinal nos indica el número de ordenadores que podemos identificar en una red.

¿Qué es una dirección IP?

Vídeo de Cegamer. ¿Qué es una dirección IP? (YouTube)

3. Reflexiona

¿Son seguras nuestras contraseñas?

Una de las prioridades que debemos tener en cuenta cuando navegamos por Internet es la protección de nuestra información, sobre todo cuando enviamos datos personales o realizamos compras online. La suplantación de identidad puede llegar a causarnos daños económicos pero también de reputación. 

Por eso, es importante utilizar contraseñas que sean seguras cuando nos registramos en un sitio de Internet. Una de las técnicas que usan los ciberdelincuentes para descubrir nuestra contraseña es la que se conoce como "fuerza bruta" que consiste en ir probando todas las posibles combinaciones de caracteres para diferentes longitudes de contraseña. Cuanto mayor es el número de caracteres que utilizamos más tiempo se necesitará para dar con la combinación correcta.

En el siguiente vídeo se muestra como aumenta el tiempo de computación necesario para comprobar las todas combinaciones posibles según la longitud de la contraseña y la variedad de caracteres utilizados.

Video de EN5M. Cómo elegir contraseñas seguras (YouTube)
  1. En el vídeo se habla de un doble factor de autenticación. ¿Crees que con esta medida queda resuelto completamente el problema de la autenticación de identidad?
  2. Un número capicúa es aquel que se lee igual de izquierda a derecha que de derecha a izquierda como, por ejemplo, 242, 5335, etc. ¿En qué caso podemos generar mayor número de contraseñas diferentes: utilizando 4 cifras cualesquiera o con 8 cifras que forman un número capicúa?

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