МАТРИЦЫ МЕРСЕННА И АДАМАРА
Цель: показать соответствие чисел Мерсенна, Ферма и прочих числовых последовательностей малоуровневым матрицам локального максимума детерминанта, гарантирующее как существование матриц, так и взаимное соответствие матричных портретов видам чисел: простых, пар простых чисел, степеней простых чисел. Методы: поиск матриц глобального и локального максимумов детерминанта ведется итерационной вычислительной процедурой, ориентированной на минимизацию максимального абсолютного значения элементов ортогональной матрицы. Результаты: разработана теория взаимного соответствия чисел и экстремальных матриц, упрощающая поиск неизвестных матриц обращением к классификации матриц по типам чисел. Предложено расширительное толкование гипотезы Адамара адекватными ей гипотезами о существовании семейств малоуровневых квазиортогональных матриц. Приведено доказательство существования матриц Мерсенна и, следствием, доказательство существования матриц Адамара. На основе арифметики конечных полей Галуа построены алгоритмы вычисления матриц Мерсенна, согласованные по результатам с оптимизационными процедурами повышения детерминанта и дополняемые ими. Практическая значимость: малоуровневые матрицы локального максимума детерминанта ортогональны и имеют непосредственное практическое значение для задач помехоустойчивого кодирования, сжатия и маскирования видеоинформации.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
Ортогональные базисы описываются
ортогональными матрицами или квазиортогональными
матрицами — масштабированными
ортогональными матрицами с максимальным
элементом, равным по модулю единице. <...> То, что экстремальные
квазиортогональные матрицы имеют порядки,
соответствующие элементам числовой последовательности
4t, где t — натуральное число, заметил
еще Адамар [1]. <...> Он высказал предположение,
сходное с предположением Таниямы, о том, что
экстремальные матрицы подобны «модулярам»
для четных чисел вида 4t. <...> Предположение, высказанное нами и подкрепленное
примерами матриц в работе [2], состоит
в том, что семейства экстремальных матриц
существуют не только на четных порядках 4t
и 4t – 2, но и на нечетных порядках 4t – 1 и 4t – 3. <...> Приведенные числовые последовательности
распадаются на вложенные в них последовательности
простых чисел p, степеней простых чисел
pm, где m — натуральное число, пар близких простых
чисел p и p + 2, чисел Мерсенна 2k – 1, где
k — натуральное число, чисел Ферма
,
где
k — неотрицательное целое число, и др. <...> Она
является основой поиска матриц Адамара в форме
четырехблочного массива Гетхальса — Зейделя. <...> Этой форме соответствует разложение матрицы
Мерсенна (на единицу меньшего порядка) в виде
бицикла и одинарной каймы. <...> Первые
три целочисленные матрицы Ферма порядков 3,
5, 17 — матрицы глобального максимума детерсечения
[4, 5] порядка 10 приведены на рис. <...> [5] описана матрица золотого сечения порядка
10, ее бициклическая форма построена на паре
последовательностей [g, 1, –g, –g, 1], [–1, 1, g, g, 1]
с модулями элементов 1 и g. <...> Квазиортогональной матрицей
называется квадратная матрица A порядка n
с ограниченными по модулю элементами aij 1
такая, что ATA (n)I, где I — единичная матрица;
(n) — весовая функция. <...> Локальный максимум det(A)
квазиортогональной матрицы достигнут, если
любое достаточно малое по параметрам изменение
матрицы не нарушает вида уравнения связи
ATA (n)I при свободно заданном значении веса <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: