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佩利构造


阿达玛矩阵 H_n 可以使用 有限域 GF(p^m) 构造,当 p=4l-1m奇数 时。选取一个表示 r 互质于 p。然后通过将 |_(p-1)/2_| (其中 |_x_|向下取整函数)个不同的等距 剩余类pr^0, r, r^2, ...; r^0, r^2, r^4, ...; 等等。)除了 0,如果 阿达玛矩阵 是通过 r (mod p) 运行 <|_(p-1)/2_|,则获得。例如,

 n=12=11^1+1=2(5+1)=2^2(2+1)
(1)

是这种形式,其中 p=11=4×3-1m=1。由于 m=1,我们正在处理 GF(11),所以选取 p=2 并计算其 剩余类 (模 11),即

p^0=1
(2)
p^1=2
(3)
p^2=4
(4)
p^3=8
(5)
p^4=16=5
(6)
p^5=10
(7)
p^6=20=9
(8)
p^7=18=7
(9)
p^8=14=3
(10)
p^9=6
(11)
p^(10)=12=1.
(12)

选取前 |_11/2_|=5剩余类 并加上 0 得到:0、1、2、4、5、8,然后应将其着色在 矩阵 中,该矩阵通过写出 剩余类 沿边界向左和向上递增(从 0 到 p-1,然后是 infty),然后添加水平和垂直坐标以获得放置在每个方格中的剩余类。

 [infty infty infty infty infty infty infty infty infty infty infty infty; 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 infty; 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 infty; 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 infty; 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 infty; 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 infty; 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 infty; 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 infty; 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 infty; 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 infty; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 infty; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 infty]
(13)

要构造 H_(20),考虑表示形式 n=20=19+1=2(3^2+1)=2^2(2^2+1)。只有第一种形式可以使用,其中 p=19=4×5-1m=1。因此我们使用 GF(19),并将 9 个 剩余类 加上 0 着色为白色。

现在考虑一个更复杂的情况。对于 n=28=3^3+1=2(13+1),唯一具有 p=4l-1 的形式是第一个,因此使用 GF(3^3) 域。以 不可约多项式 x^3+2x+1 作为模数,写为 1021。四位数总是可以用三位数表示,因为 1000-1021=00122000-2012=0021。现在查看以 10 开头的模数,其中每个数字分别考虑。然后

 x^0=1  x^1=10  x^2=100 ; x^3=1000=12  x^4=120  x^5=1200=212 ; x^6=2120=111  x^7=1100=122  x^8=1220=202 ; x^9=2020=11  x^(10)=110  x^(11)=1100=112 ; x^(12)=1120=102  x^(13)=1020=2  x^(14)=20 ; x^(15)=200  x^(16)=2000=21  x^(17)=210 ; x^(18)=2100=121  x^(19)=1210=222  x^(20)=2220=211 ; x^(21)=2110=101  x^(22)=101=22  x^(23)=220 ; x^(24)=2200=221  x^(25)=2210=201  x^(26)=2010=1
(14)

取交替项得到白色方格为 000、001、020、021、022、100、102、110、111、120、121、202、211 和 221。


另请参阅

阿达玛图, 阿达玛矩阵, 佩利类, 佩利图, 佩利定理

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参考文献

Ball, W. W. R. and Coxeter, H. S. M. 数学娱乐与散文,第 13 版。 New York: Dover, pp. 107-109 and 274, 1987.Beth, T.; Jungnickel, D.; and Lenz, H. 设计理论,第二版修订版。 Cambridge, England: Cambridge University Press, 1998.Geramita, A. V. and Seberry, J. 正交设计:二次形式和阿达玛矩阵。 New York: Dekker, 1979. Kitis, L. "佩利阿达玛矩阵构造。" http://library.wolfram.com/infocenter/MathSource/499/.

在 Wolfram|Alpha 上被引用

佩利构造

引用为

Eric W. Weisstein "佩利构造。" 来自 MathWorld—— Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/PaleyConstruction.html

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