Pull to refresh
4
Игорь@i-netay

PhD Math,ML research,algorithms,algebraic geometry

2
Subscribers
Send message

Смотря в каком кольце. Если в \{a+b\sqrt{-3}, a, b \in \mathbb{Z}\}, то да. В этом кольце есть норма ||a+b\sqrt{-3}|| = a^2 + 3b^2, она мультипликативна (то есть ||ab||=||a||\cdot||b||), всегда принимает целое значение и для \sqrt{-3} равна 3, а если норма с такими свойствами числа простое целое, то само число простое в кольце с нормой.

Если, например, в \mathbb{C}, то нет, потому что там нет простых чисел: в полях нет необратимых элементов, кроме 0.

Тут прямо просится дополнение.

В тексте говорится о системах, замкнутых относительно умножения -- о полугруппах (есть множество, ассоциативная операция, в общем-то всё, мультипликативная система, если операцию мы назвали умножением), к которым, конечно, относятся степени двойки и "наоборот" -- нечётные числа. Наоборот в том смысле, что они пересекаются по единице и вместе порождают натуральные числа. Однако полугруппы рассматриваются в другом контексте, чем более "повседневная" структура -- кольцо, где есть сложение и умножение, часто связываемая с видом чисел не "внутри" (как чётные в целых), а в целом -- целые, рациональные...

Основная теорема арифметики нередко формулируется для целых, а не натуральных. Но как быть с тем, что 6=2\cdot3=(-2)\cdot(-3)Это два разложения. А что с множителями? Ведь -2тоже простое, как и 2. Этот вопрос решается в алгебре понятием идеала (подмножество, где можно умножать и складывать), где мы можем выбрать образующую -- чиселку, умножением на которую получаются все. Мы можем выбрать и 2и -2С этим хорошо, выкрутились :) Хотя научно это называется не "выкрутились", а "формализовали и дали строгое определение", хотя разница не очень большая.

С представлением в виде произведения меньших его чисел в определении тоже есть момент с целыми и знаками. Ведь 5же произведение -1и -5так что же, не простое? Они ж меньше! И вот тут алгебра "выкручивается" введением обратимости: число обратимо, если имеет обратное. Обратимых целых всего два -- \pm1Если представлять число как произведение необратимых, то всё ок. Разложение единственно, если оно единственно на меньшие или равные необратимые с точностью до домножения их на любые обратимые элементы и перестановок. И вот так оно работает без других оговорок полностью (в кольцах главных идеалов).

Зачем появляются вот эти все слова: идеал, обратимость, образующая? Они нужны, чтобы понятия имели однозначные определения без разных трактовок. Они и были придуманы, чтобы не было разных определений и многих случаев, чтобы всё подчинялось общему правилу. Так нам (алгебраистам) проще работать. Если начать копаться, то это упрощение, а не усложнение, и всё становится на свои места, ради чего и городится огород.

Как говорится в тексте, мы легко получаем, что кольцо целых имеет единственное разложение на простые, если в нём можно делить с остатком, тогда запускаем алгоритм Евклида, и он заканчивается. И так в более общем случае, где мы можем "выкрутиться" -- придумать деление с остатком.

Свойство кольца иметь деление с остатком (и потому алгоритм Евклида) называется евклидовостью, а единственность разложения на простые множители -- факториальностью (не потому что "факториал", а потому что "фактор" -- делитель). И аналогично лемме выше любое евклидово кольцо факториально. Если можете делить с остатком, то можете раскладывать на простые множители. Однако обратное неверно, но это существенно сложнее этого материала, так что за этим лучше обращаться в специальную литературу (по алгебраической геометрии или алгебраической теории чисел).

В моей памяти курсов мехмата и не только эйлеровыми называются целые с \sqrt{-1}, а там история несколько другая, чем \sqrt{-3}.

У меня как-то была история с простыми числами: в ларьке ночью при продаже пива меня продавщица спросила, не могу ли я разложить несколько чисел на простые множители. Она не пыталась взламывать RSA (алгоритм шифрования, основанный на основной теореме арифметики: разложить большое число на простые множители не так-то просто, а сложность задачи может подтвердить, что знающий правильный ответ не смог его подобрать на ходу), а хотела помочь дочери в школе. И ей удалось быстро разобраться, как это делать, чтобы дальше делать самой и объяснить дочери))

Фактическая ошибка: автор не является сотрудником мехмата (официальный список, включая бывших сотрудников).

КМК, тут всё скомканно, и чем перечислять список терминов и глав примерно по порядку программы экзамена курса алгебры мехмата, проще дать на него ссылку.

Для изучения алгебры в зависимости от подходящего уровня и стиля изложения я бы советовал такие варианты:

  • Винберг, "Курс алгебры" (в первую очередь!)

  • Городенцев, "Алгебра" (для более смелых)

  • Ван дер Варден "Алгебра" (доступный очень хороший старый учебник, изложение отличается от современных по стилю, для базового освоения алгебры ещё как хватит; незаслуженно редко упоминается)

  • упомянутые выше книги Куроша и Кострикина

Если (а лучше — когда) этих базовых книг окажется мало, и будет хотеться больше алгебры, попробуйте почитать Харриса "Введение в алгебраическую геометрию", чтобы увидеть, как красиво алгебра продолжается за пределы стандартного курса и что на самом деле следует за школьной планиметрией в современной науке (спойлер: она вся становится частью алгебры, но при этом все геометрические объекты не только остаются, а становятся интереснее и разнообразнее, взять хоть эллиптические кривые, которые имеют очень большие применения к современной криптографии).

По части приложений скажу, что тут и правда в тексте не перечислено ничего явного (видимо, практическая мотивация у автора целью не является), но чем больше и глубже знаешь алгебру, тем больше всего может помочь даже из достаточно абстрактного, потому что все вычисления в явном виде об алгебре и/или численных методах. Например, мне улучшить качество модели в рамках Speech Recognition как-то помогло бирациональное преобразование пространства параметров модели. Помогло сделать раздутия с цетрами с центрах кластеров и сдуть лишние образовавшиеся дивизоры, так что кластеры стали иметь более хороший вид, и нейросеть начала лучше учиться за счёт перепараметризации, каким не учат на вайтишных курсах. Но если вы знаете алгебру и начала алгебраической геометрии, то вы можете придумать такое сами, поковырявшись в данных. Алгебра очень часто о том, что мы можем вычислить явно (если не учитывать большие базисы Грёбнера и вот такое), так что применимость в приложениях ограничена только вашей изобретательностью и знанием алгебры и алгоритмов.

Вдогонку пример (статья в соавторстве с Лёшей Савватеевым), как задачу из геометрии с треугольничками решает настоящая глубокая алгебра, и попутно пригождаются и сравнения по модулю, и комплексные числа, и Великая Теорема Ферма.

И ещё вдогонку: алгебре ещё лучше, чем на мехмате (и где-либо), учат в НМУ бесплатно без смс и регистрации, ограничение только по вместимости здания. Неважен возраст, социальный статус, образование и что угодно ещё. Хотите очный курс алгебры — вот.

Алгебра — мать порядка!

Хорошее годное улучшение. Однако в задачах метрических оптимизаций среди фрактальных кривых чаще дают большее преимущество непрерывные кривые, так что Z-кривая может быть не лучшим выбором. Хотя, конечно, куда лучше покоординатного обхода. Попробуйте непрерывные: кривая Гильберта (посложнее и потяжелее), H-кривая (попроще, поэффективнее: https://github.com/Kryptonite-RU/Hcurve). Это может улучшить результаты.

Information

Rating
7,333-rd
Location
Москва, Москва и Московская обл., Россия
Date of birth
Registered
Activity

Specialization

Ученый по данным, ML разработчик
Ведущий
From 500,000 ₽
Математика
Python
Haskell
Rust
Linux
Docker
Git
C++
Bash
CI/CD