Pull to refresh

Comments 28

Когда дойдёте до дуальных чисел - не забудьте рассказать, почему коллега Фробениус их числами не считает)

Тоже увлекаюсь изобретением новых чисел, но - по-взрослому) Таких, о которых упоминания в википедии нет. Например - "Фибоначчионы", по аналогии с комплексными и дуальными, но с правилом  ф^2=ф+1 (здесь ф это мнимая единица). Тогда (a+ф*b)*(c+ф*d)=(a*c+b*d)+ф*(b*c+a*d+b*d). А своё название они получили исходя из наблюдения, что, например,  (3+5*ф)*(8+13*ф)=89+144*ф

Но практического применения я им не нашёл, поэтому дальше исследовать этот вопрос и тем более писать статью, неинтересно.

Другие, дробно-рациональные и расширенные дуальные числа - наоборот, решают конкретную проблему деления на ноль, возникающую в задаче барицентрической интерполяции. И там тоже наоборот - много интересного, в частности, связь с функцией синуса и гармонического числа - но для хабра это уже слишком круто, а в серьёзный математический журнал писать я пока не готов, и тем более на английском. Черновик показывал близким, не самым глупым людям - никто ничего не понял. Ну значит моё время ещё не пришло)

Рассмотрим и ваши "Фибоначчионы" тоже, но в матричном представлении.

Узнаю апологета матричных вычислений) Но конечно - только двумя руками за, особенно, если вы сможете извлечь таким образом больше, чем я смог извлечь чисто алгебраическими методами. В частности, функции экспоненты и логарифма. Для дробных значений, естественно.

Интересно, так далеко я, конечно, не лез. Матричный формализм делает эту задачу чисто технической, переводя акцент на задачу сходимости соответствующих формальных сумм. Впрочем, хоть я и физик, мне оказались ближе не матрицы, а подход геометрической алгебры Клиффорда, в которых трансцендентные функции определяются достаточно изящно и имеют зримый смысл. Однако "Фибоначчионы" классическими методами Клиффорда не описать, поскольку мнимые единицы не "единичны".

Так это ж самое интересное - обобщённые формулы, аналитические продолжения и неожиданные соотношения. Следующий очевидный шаг - это определить деление, что можно сделать через решение системы уравнений и получается

\frac{a+ \phi b}{c+ \phi d}=\frac{a (c+d)-b d}{c^2+c d-d^2}+ \phi \frac{b c-a d}{c^2+c d-d^2}

По этой формуле (которой в Википедии нет) можно двигаться по числам Фибоначчи (и кстати Люка тоже) уже и назад, а заодно и точно знать, когда результат будет целым.

Аналогичным образом можно и квадратный корень поискать, для одного из я нашёл формулу

 \sqrt{a+\phi b}= \frac{\Phi ^2 \sqrt{a-\frac{b}{\Phi }}+\sqrt{a+b \Phi }}{\Phi  (2 \Phi -1)}+\phi\frac{  \left(\sqrt{a+b \Phi }-\sqrt{a-\frac{b}{\Phi }}\right)}{2 \Phi -1}

где \Phi это золотое сечение. Возможно это связано с тем, что равенство \Phi^2=\Phi+1также имеет быть? Какая формула для второго корня? А их точно только не больше двух? Так много вопросов и так мало ответов, на поиски которых можно угробить остаток жизни.

Если Вы рассматриваете расширение над вещественными числами R, то многочлен Ф^2=Ф+1 имеет корни, а значит есть делители нуля и проблемы с делением.

Делители нуля есть, но проблем с делением я не вижу. Я не понимаю, почему -1+1=0 это норм, а -1*1=0 - это ужас-ужас. Более того - именно делителя нуля в дуальных числах позволили мне решить проблему с делением на ноль в барицентрической интерполяции.

Причем тут ужас? Просто формулы деления пригодны не для всех элементов. Есть необратимые элементы

Деление там было определено не для получения обратного элемента, а для движения в обратную сторону по числам Фибоначчи. Соответственно, и рассматривать имеет смысл не всё множество возможных сочетаний, а только подмножество соответствующих рекуррентному соотношению Люка.

Фибоначчионы - это же кольцо вычетов из многочленов P[x]/(x^2 - x - 1), нет?

Если речь идёт о числах, то ими могут быть расширения Q или Z решениями этого квадратного уравнения.

Если над R, то получаем алгебру изоморфную декартовому произведению R×R (сложение и умножение по-компонентное)

Над R не интересно, в нём уже есть золотое сечение.

Нет скорее арифметики Пеано.

В арифметике Пеано тоже довольно трудно определить вычитание.

И даже более точно, это дух Алонзо Чёрча и его нумералов в чистом лямбда-счислении.

Натуральные числа вводятся через палочки (аксиомы пеано).

Ну я-то это знаю, а в статье этого не хватает. Построение натуральных чисел намного интереснее, чем построение целых из натуральных.

Натуральные числа в "построении" не нуждаются. Нетривиально было придумать аксиомы, но натуральные числа очевидны буквально детсадовцу, они буквально соответствуют кучкам с палочками.

А индукция насколько очевидна детсадовцу?

Вы кажется путаете математическую интуицию и строгий вывод. Индукция - самый очевидный прием мышления, основан на повторении предыдущего опыта.

Сама математика формально (на базе теории множеств) была переписана только в 19 веке, до этого алгебру, тригонометрию и начала анализа вывели "на пальцах", используя актуальную бесконечность и другие нестрогие штуки.

Актуальная бесконечность - как раз вполне понятное детсадовцу понятие, например чит на "бесконечные патроны" в игре. Имеется в виду именно актуальная бесконечность, потому что если зарядить автомат "потеницально бесконечной" обоймой, то вставка патрона займет бесконечное время, и он стрелять не будет (шутка про аксиому выбора умышленная).

Статье очень не хватает описания применённого трюка на уровне идеи (не уверен, что готов "предложить" - т.е. сформулировать его, но статья явно станет лучше).

Если не понимать что происходит - то читать крайне тяжело, т.к. изложение постоянно перепрыгивает с "чисел и равенств" к "классам и эквивалентности" (да даже понимая что происходит проверить формальную корректность крайне муторно).

В целом довольно похоже на построение множеств чисел в арифметике пеано та вычислительном базисе частично-рекурсивных ф-ий, где однажды определив вычитание мы не вводим ф-ию "минус", а просто тащим уменьшаемое и разность в виде пары.

П.С.

А приведённая ниже часть - несомненно кокетство. Эту теорию, даже на приличных инженерных-компьютерных факультетах (например моей группе в НИУ ВШЭ) не давали. Подозреваю давали только математика.

Предупреждение! Первые две статьи достаточно техничные. Они нужны для полноты изложения и носят дидактический характер, полезный для того, чтобы приобщить маткружковцев к духу математики. Однако особых открытий они в себе не таят.

Вы правы, технические детали загромоздили общий смысл подхода, который состоит в повышении "качества" числовых систем от полугруппы к кольцу, от кольца к полю с помощью простого расширения примитивных систем. Я изложу эту мысль более точно в следующем материале, поскольку дальше планирую перейти от числовых систем к геометрическим алгебрам Клиффорда, очень красивым и полезным.

Посмотрел ваши статьи.
С интересом подписался.

Ещё камешки и палочки можно записать как 7 x+ 3 y или 3 y+7 x, неважно. Если хотим добавить ещё пару камешков, то 7 x+ 3 y +2 x=9 x+3 y. Чтобы узнать количество предметов, нужно положить x=y=1. Чтобы узнать общий вес, нужно вместо 1 задать вес для каждого типа предмета. Но это же и так все знают)

Sign up to leave a comment.

Articles