Кіріспе
Шектелген жиынның элементтерінің санын табу және оның музыкада қолданылуы. Санау – бұл нысандардың шектелген жиынының элементтерінің санын анықтау процесі; яғни, жиынның мөлшерін анықтау. Санаудың дәстүрлі тәсілі жиынның әрбір элементі үшін санауды бірлікке (ойша немесе айта отырып) үнемі арттырудан тұрады, элементтерді белгілеп (немесе алып тастап) бір элементті бірнеше рет санаудан аулақ болу үшін, белгіленбеген элементтер қалғанша; егер санау бірінші нысаннан кейін бірден басталса, соңғы нысанды санағаннан кейін алынған мән элементтердің қажетті санын көрсетеді. Тізімдеу термині шектелген (комбинаторлық) жиынның немесе шексіз жиынның элементтерін әрқайсысына нөмір тағайындау арқылы бірегей анықтауды білдіреді. Санауда кейде бірден басқа да сандар қолданылады; мысалы, ақша санағанда, қайтарымды есептегенде, "екіден санағанда" (2, 4, 6, 8, 10, 12…) немесе "бестен санағанда" (5, 10, 15, 20, 25…). Археологиялық мәліметтерге сәйкес, адамдар кем дегенде 50 мың жылдан бері санап келеді. Ежелгі мәдениеттер санауды әлеуметтік және экономикалық деректерді, мысалы, топ мүшелерінің саны, аң аулаудан алынған жануарлар, мүлік немесе қарыздарды (яғни, есепке алу) қадағалау үшін негізгі құрал ретінде пайдаланған. Оңтүстік Африкадағы шекаралық үңгірлерде ойылған сүйектер де табылды, бұл санау туралы түсінік адамзатқа б.з.д. 44 000 жыл бұрын белгілі болғандығын көрсетеді. Санаудың дамуы математикалық жазу, сандық жүйелер және жазудың дамуына әкелді.
its application to music
Counting is the process of determining the number of elements of a finite set of objects; that is, determining the size of a set. The traditional way of counting consists of continually increasing a (mental or spoken) counter by a unit for every element of the set, in some order, while marking (or displacing) those elements to avoid visiting the same element more than once, until no unmarked elements are left; if the counter was set to one after the first object, the value after visiting the final object gives the desired number of elements. The related term enumeration refers to uniquely identifying the elements of a finite (combinatorial) set or infinite set by assigning a number to each element. Counting sometimes involves numbers other than one; for example, when counting money, counting out change, "counting by twos" (2, 4, 6, 8, 10, 12, ), or "counting by fives" (5, 10, 15, 20, 25, ). There is archaeological evidence suggesting that humans have been counting for at least 50,000 years. Counting was primarily used by ancient cultures to keep track of social and economic data such as the number of group members, prey animals, property, or debts (that is, accountancy). Notched bones were also found in the Border Caves in South Africa, which may suggest that the concept of counting was known to humans as far back as 44,000 BCE. The development of counting led to the development of mathematical notation, numeral systems, and writing.
Санау түрлері
Ауызша санау – сандарды дауыстап немесе іштей айту арқылы прогресті қадағалау болып табылады. Әдетте, мұндай санау 10-дық санау жүйесімен жасалады: "1, 2, 3, 4" және т.б. Ауызша санау көбінесе уақыт өте келе санау үшін емес, қазіргі уақытта бар заттарды санау үшін қолданылады, себебі үзілістен кейін санау тоқтаған жерден жалғасуы керек, ал бұл сан жазылып қойылуы немесе есте сақталуы тиіс. Аз ғана заттар жиынтығын санау, әсіресе уақыт өте келе, санау белгілері арқылы тиімді жүзеге асырылуы мүмкін: әр сан үшін белгі жасап, содан кейін санау аяқталғанда барлық белгілерді санау. Санау белгілері 1-ші базалық санау болып табылады. Саусақтарды санау кішкентай сандар үшін ыңғайлы және кең таралған. Балалар саусақтарымен санап, қарапайым математикалық амалдар орындайды. Ескі саусақпен санау әдістері он екіге дейін санау үшін төрт саусақ пен әр саусақтың үш буынын (фаланг) пайдаланған. Басқа қол қимылдары жүйелері де қолданылады, мысалы, қытай жүйесі бойынша тек бір қолдың қимылдары арқылы 10-ға дейін санауға болады. Саусақтарды екілік санау арқылы 1=1023 = 210 − 1 дейін санауға болады. Санауды жеңілдету үшін әртүрлі құралдар, мысалы, санау тізімдері мен абактери қолданылуы мүмкін.
Есептеуді қоса алғанда
Қамту/жақсыламау санауы – аралықтарды санау үшін қолданылатын терминдер. Қамту санауында бастапқы нүкте 1-ге тең, ал жақсыламау санауында бастапқы нүкте 0-ге тең. Қамту санауы көбінесе Рим күнтізбесі мен роман тілдерінде уақытты есептеуде кездеседі. Ежелгі Рим күнтізбесінде нонес ("тоғыз" деген мағынада) идтерден 8 күн бұрын болатын; жалпы алғанда, күндер келесі аталған күнге дейін қамту санауымен көрсетіледі. Шығыс Азиядағы жас санау да осыған ұқсас: нәресте туғанда 1 жасқа толыпты деп есептеледі. Музыкалық терминологияда да стандартты гаммадағы ноталар арасындағы интервалдарды қамту санауымен есептеу қолданылады: бір нотаға көтерілу – екінші интервал, екі нотаға көтерілу – үшінші интервал, және т.б., ал жеті нотаға көтерілу – октава.
Білім беру және даму
Санауға үйрену – әлемнің көптеген мәдениеттеріндегі маңызды білім беру/даму кезеңі. Санауға үйрену – баланың математикаға жасаған алғашқы қадамы және осы ғылымның ең негізгі ұғымы. Дегенмен, Амазония және Австралияның шұрақты даласындағы кейбір мәдениеттер санамайды, ал олардың тілдерінде сандарды білдіретін сөздер жоқ. Көптеген балалар 2 жасқа келгенде санау тізімін (мысалы, "бір, екі, үш...") жатқа айтуда белгілі бір шеберлік көрсетеді. Олар кішкентай сандардың ретін анықтауға қатысты сұрақтарға да жауап бере алады, мысалы, "Үштен кейін не келеді?". Тіпті, жинақтың әрбір нысанына тоқталып, сөздерді бірінен соң бірін айта біледі. Бұл көптеген ата-аналар мен педагогтарды бала жинақтың мөлшерін анықтау үшін санауды қалай қолдануды біледі деген қорытындыға жеткізеді. Зерттеулерге сәйкес, бала осы дағдыларды меңгергеннен кейін олардың мағынасын және процедуралардың не үшін орындалатынын түсінуіне шамамен бір жыл уақыт керек. Осы аралықта балалар көзге көрінетін мөлшерді санауды қажет етпей анықтай алатын негізгі сандарды атауды үйренеді.
Математикадағы санау
Математикада жиынтықты санаудың және n нәтижені табудың мәні – бұл жиынтықтың оң бүтін сандардың {1, 2, …, n} жиынымен бір-бірге сәйкестігін (немесе биекция) орнату болып табылады. Математикалық индукция арқылы дәлелденетін негізгі факт – {1, 2, …, n} және {1, 2, …, m} арасында 1=n=m болмаса, ешқандай биекция болуы мүмкін емес; бұл факт (екі биекцияны біріктіріп, жаңа биекция алуға болады) бір жиынтықты әртүрлі жолмен санағанда әртүрлі нәтиже шығуы мүмкін еместігін қамтамасыз етеді (егер қателік болмаса). Бұл – санаудың мақсатын анықтайтын негізгі математикалық теорема; жиынтықты (шексіз) қалай санасаңыз да, жауап бірдей болады. Теорема кең мағынада (шексіз) комбинаториканың математикалық саласындағы теореманың мысалы болып табылады, сондықтан (шексіз) комбинаторика кейде «санау математикасы» деп аталады. Математикада кездесетін көптеген жиынтықтарды кез келген n табиғи саны үшін {1, 2, …, n} жиынымен биекцияға келтіру мүмкін емес; мұндай жиынтықтар шексіз жиынтықтар деп аталады, ал биекцияға болатын жиынтықтар (кейбір n үшін) – шекті жиынтықтар деп аталады. Шексіз жиынтықты әдеттегі мағынада санауға болмайды, себебі біріншіден, шекті жиынтықтар үшін осы әдеттегі мағынаның негізі болып табылатын математикалық теоремалар шексіз жиынтықтар үшін дұрыс емес. Сонымен қатар, осы теоремалардың тұжырымдамалары шекті жиынтықтар үшін эквивалентті болса да, шексіз жиынтықтар үшін эквивалентті емес. Санау ұғымын оларға белгілі бір жақсы түсінілген жиынтықпен биекцияны орнату арқылы кеңейтуге болады. Мысалы, егер жиынтықты барлық табиғи сандар жиынымен биекцияға келтірсе, онда ол «саналатын шексіз» деп аталады. Бұл санау түрі шекті жиынтықты санаудан өзгеше, себебі жиынтыққа жаңа элементтер қосылғанда оның өлшемі міндетті түрде арта бермейді, өйткені бастапқы жиынтықпен биекция болу мүмкіндігі жоққа шығарылмайды. Мысалы, барлық бүтін сандар жиыны (теріс сандарды қоса алғанда) табиғи сандар жиынымен биекцияға келтіріледі, тіпті рационалдық сандардың барлық шекті тізбектері сияқты көбірек жиынтықтар да (тек) саналатын шексіз болып табылады. Дегенмен, нақты сандар жиыны сияқты, табиғи сандармен биекцияға келтіруге «өте үлкен» деп көрсетілген жиынтықтар бар, олар «санала алмайтын» деп аталады. Бір-бірімен биекцияға болатын жиынтықтардың кардиналдығы бірдей болады, ал жиынтықты санаудың ең жалпы мағынасы – оның кардиналдығын анықтау. Табиғи сандардың кардиналдығынан басқа, шексіз кардиналдықтардың шексіз иерархиясы бар, бірақ мұндай кардиналдықтың өте азы ғана қарапайым математикада кездеседі (яғни, мүмкін кардиналдықтарды зерттейтін жиынтық теориясының сыртында). Санау, көбінесе шекті жиынтықтарды санау, математикада түрлі қолданыстарға ие. Бір маңызды қағида – егер екі жиынтық X және Y элементтерінің саны бірдей болса, және f: X → Y функциясы инъективті болса, онда ол сюръективті де болады, және керісінше. Осыған байланысты факт – көгершін ұясы принципі, ол егер екі жиынтық X және Y элементтерінің саны n және m болса, және n > m болса, онда кез келген f: X → Y функциясы инъективті болмайды (яғни, f жиынтық Y-тің бір элементіне X-тің екі әртүрлі элементін сәйкестендіреді); бұл бұрынғы принциптен туындайды, себебі егер f инъективті болса, онда оның X-тің m элементтен тұратын S кіші жиынтығына шектеуі де инъективті болады, ал бұл шектеу сюръективті болады, бұл S жиынтығының сыртындағы X-тің x үшін f(x) шектеудің бейнесіне жата алмайды дегенге қайшы келеді. Осыған ұқсас санау аргументтері кейбір нысандардың бар екенін мысал келтірмей-ақ дәлелдей алады. Шексіз жиынтықтар үшін бұл тіпті мысал келтіру мүмкін болмайтын жағдайларда да қолданылуы мүмкін. Энумеративтік комбинаториканың саласы шекті жиынтықтардың элементтерінің санын оларды нақты санамай-ақ есептеумен айналысады; соңғысы әдетте мүмкін емес, себебі шекті жиынтықтардың шексіз отбасылары бірден қарастырылады, мысалы, кез келген табиғи n саны үшін {1, 2, …, n} жиынының пермутациялары жиынтығы.