Funktiokone on rakennettu tiettyä toimintaa varten ja se toimii aina tietyn säännön mukaisesti. Funktiokone voi esimerkiksi olla purkka-automaatti, joka muuntaa kolikot tietyksi purkkamääräksi. Uuteen asuntoon muutettaessa moni toivoisi, että olisi olemassa funktiokone, joka pienentäisi huonekalut nukkekodin huonekalujen kokoisiksi. Tällöin olisi tietysti syytä löytyä myös käänteisesti toimiva funktiokone, jotta muuttotavarat saataisiin jälleen normaaliin kokoonsa.
Esimerkki 1.
Tarkastellaan funktiokonetta, joka ensiksi kertoo siihen syötetyt numerot kahdella, lisää tuloon vielä yhden ja antaa koneesta ulos tuloksena saadun luvun. Jos esimerkiksi koneeseen syötetään luku kolme, saadaan tulosteena luku seitsemän.
Kyseinen funktiokone on haluttu rakentaa rajalliseksi niin, että se pystyy vastaanottamaan ainoastaan luvut 0, 1, 2, 3 ja 4. Ulos siitä sen sijaan voi ”putkahtaa” minä tahansa kokonaisluku nollasta yhdeksään.
Sisään syötettävien lukujen eli syötteiden muuttuminen tulosteeksi voidaan kuvata nuolen avulla:
- 0 →1 ”nolla muuttuu ykköseksi” tai
”nolla kuvautuu ykköseksi” - 1 → 3 ”yksi kuvautuu kolmoseksi”
- 2 → 5 ”kaksi kuvautuu viitoseksi”
- 3 → 7 ”kolme kuvautuu seitsemäksi”
- 4 → 9 ”neljä kuvautuu yhdeksäksi”
Yleisesti voidaan funktiokoneen toimintatapa esittää kuvauksena
x → 2x + 1 eli ”x kuvautuu lausekkeeksi 2x + 1”
Funktiokoneita voi olla useita erilaisia, jotka kaikki toimivat eri tavalla. Mikään niistä ei kuitenkaan toimi miten sattuu, vaan aina ehdottomasti saman säännön mukaan. Jokaiselle funktiokoneelle pätevät samat toimintaperiaatteet.
Avoin matematiikka 9Osio 1: Lausekkeita ja funktioita5.6.2014
Funktiokoneen toimintaperiaatteet