матрицы GF2

Тема в разделе "WASM.A&O", создана пользователем Relayer, 4 янв 2005.

  1. Relayer

    Relayer New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    9 ноя 2004
    Сообщения:
    27
    рассмотрим квадратные матрицы с элементами из поля GF2 у которых на главной диагонали всегда "1" и также есть "ленточка" 1-чек параллельно главной диагонали. очевидно что определитель такой матрицы всегда отличене от нуля.



    расширим круг рассматриваемых матриц. как и прежде на главной диагонали "1"ки. но количество "ленточек" из 1чек параллельно главной диагонали > 1. например



    1 0 1 0 0 1 0

    0 1 0 1 0 0 1

    0 0 1 0 1 0 0

    0 0 0 1 0 1 0

    1 0 0 0 1 0 1

    0 1 0 0 0 1 0

    0 0 1 0 0 0 1



    суть вопроса. при каких "геометрических" условиях на количество и расположение ленточек в матрице ее определитель не равен нулю ?
     
  2. Stiver

    Stiver Партизан дзена

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    18 дек 2004
    Сообщения:
    812
    Адрес:
    Germany
    То есть нужна формула, вычисляемая с меньшими затратами чем алгоритм Гаусса? Вряд ли это возможно в принципе. Частных же случаев довольно много, например: не равен нулю если все "боковые ленточки" находятся в одной половине, равен нулю если "боковых ленточек" две и расположены они симметрично(если постараться то для симметричного случая наверное действительно можно вывести общие правила) и.т.д.



    Эта проблема имеет какое-то "практическое значение" или просто "из интереса"? :)
     
  3. Relayer

    Relayer New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    9 ноя 2004
    Сообщения:
    27




    нужен критерий отличности определителя от нуля. собственно его значение не играет роли







    она вылезла при рассмотрении обобщенных псевдокодов грея.
     
  4. Stiver

    Stiver Партизан дзена

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    18 дек 2004
    Сообщения:
    812
    Адрес:
    Germany
    Relayer





    Если я правильно понимаю, то в GF2 неравный нулю определитель может иметь только одно значение: 1

    А так запускаешь Гаусса и смотришь что окажется на главной диагонали.
     
  5. Relayer

    Relayer New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    9 ноя 2004
    Сообщения:
    27




    да, это меня заклинило малость :))







    хе. эт мы умеем. вопрос то не в этом. как выяснить энто не запуская гаусса.
     
  6. volodya

    volodya wasm.ru

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    22 апр 2003
    Сообщения:
    1.169
    А так запускаешь Гаусса и смотришь что окажется на главной диагонали.



    Пардон, я не силен в линейной алгебре вообще - довольно далекая от меня область. Однако, насколько я знаю, для GF(2) лучше брать Ланщоца. Модификация описана Монтгомери. У мя pdf есть.
     
  7. Stiver

    Stiver Партизан дзена

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    18 дек 2004
    Сообщения:
    812
    Адрес:
    Germany
    volodya





    А ссылкой или самим pdfом не поделишься? Или по каким ключевым словам искать? А то "Ланщоц" поисковым машинам не известен, а нужного Монтгомери можно до посинения искать.. :)
     
  8. flankerx

    flankerx New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    2 июл 2004
    Сообщения:
    423
    Адрес:
    Moscow, Russia
    на маленьких матрицах (меньше 10K x 10K) и Гаусс неплохо справляется :)
     
  9. volodya

    volodya wasm.ru

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    22 апр 2003
    Сообщения:
    1.169
    Ссылка под паролем. Это американская сеть журналов. Однако сайт васма - рулит ;) Есть книжечка:



    http://wasm.ru/docs/8/vasilenko.zip



    там в приложении Ланшоц кратенько.



    Если этого будет мало - сугубо в этом топе положу pdf с измышлизмами Монтгомери.
     
  10. volodya

    volodya wasm.ru

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    22 апр 2003
    Сообщения:
    1.169
    А то "Ланщоц" поисковым машинам не известен



    Пишется как "lanczos"

    В гугле тут же дает ссылкочку на, например, http://www.netlib.org/lanczos/
     
  11. Stiver

    Stiver Партизан дзена

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    18 дек 2004
    Сообщения:
    812
    Адрес:
    Germany
    volodya



    Ааа, так это Ланцош, то бишь Lanczos, тогда конечно знаю ;) Метод итеративный, то есть выигрыш будет для больших матриц с небольшим количеством боковых ленточек("sparse matrix"). Работу Montgomery нашел в списке литературы в pdfе, спасибо, посмотрю в библиотеке.
     
  12. volodya

    volodya wasm.ru

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    22 апр 2003
    Сообщения:
    1.169
    тогда конечно знаю ;)



    Я же и говорю - приятно иметь дело со специалистами :)



    Тьфу, неправильно имя написал. Никогда эту гадость выговорить не мог :)
     
  13. blood

    blood New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    21 ноя 2004
    Сообщения:
    56
    Адрес:
    Russia
    Могу предложить критерий для одного частного случая.

    Пусть исходная матрица является суммой матриц циклических перестановок(тобишь, когда эту матрицу умножают на вектор, его координаты циклический сдвигаются).

    Такая матрица имеет ленточный вид:



    x0 x1 x2 ... xn

    xn x0 x1 ... xn-1

    ...............

    x1 x2 x3 ... x0



    Построим многочлен над GF2 p(t)=x0+x1*t+x2*t^2+...+xn*t^n,

    то определитель матрицы равен 1 если gcd(p(t),t^(n+1)+1)=1, иначе 0

    (gcd - наибольший общий делитель многочленов в GF2)

    З.Ы. Сомневаюсь что существует простой геометрический критерий для этого, тем более для общего случая.

    З.Ы.Ы Может быть я ошибся...
     
  14. RElf

    RElf New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    25 дек 2004
    Сообщения:
    159
    blood





    Всё верно, только почему для "частного случая"? Это как раз и есть общий случай. Вычислять gcd над GF2 - одно удовольствие. Многочлены можно как как числа представлять с XOR вместо сложения (также как в CRC). Так что, всё очень эффективно.
     
  15. blood

    blood New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    21 ноя 2004
    Сообщения:
    56
    Адрес:
    Russia
    RElf

    только почему для "частного случая"?

    например матрица

    1 1

    0 1

    неподходит.
     
  16. maxdiver

    maxdiver Max

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    18 июл 2006
    Сообщения:
    308
    Адрес:
    Саратов
    volodya
    Спасибо за ссылочки.
    А то что-то я сам ничего не смог найти.