Быстрый алгоритм произведения двух гиперкомплексных чисел
В статье рассматривается быстрый алгоритм произведения двух элементов алгебры гиперкомплексных чисел размерности N=2", где п - натуральное число. Указанная размерность дает возможность использовать ортогональные матрицы Уолша-Адамара, что позволяет существенно повысить эффективность алгоритма.
Fast algorithm of two hypercomplex numbers product computation.pdf Алгебры гиперкомплексных чисел (в частности, двойных и дуальных чисел, кватернионов, алгебра Кэ-ли) находят применение в различных разделах математики и ее приложений [1-4]. 1. Матрицы Уолша-Адамара Н(п) порядка N=2" определяются по следующей рекуррентной формуле [5]: " Н (к -1) Н (к -1)' Н (к -1) Н (к -1) к = 1,2, Н (к) = причем Н(0)=1. Тогда, например 11 1 -1 Н (1) = Н (2) = 1111 1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 Отметим следующие свойства матриц Уолша-Ада-мара [5]: 1) Н(к) - симметрическая матрица; 2) Н(к) - «почти ортогональная» матрица в смыгде сле следующего равенства: Н(к)ТН(к)=2к Е(к) Е(к) - единичная матрица порядка 2 ; 3) Н -'(к) = -^н (к). 2 к Для изложения алгоритма необходимо обобщение кронекеровского произведения матриц. Под кронеке-ровским произведением матрицы А размера тхп на матрицу В будем понимать матрицу С размера ткхп1 вида ап В а2 В >
Ключевые слова
Авторы
Росошек Семен Константинович | Томский государственный университет | доцент, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры алгебры механико-математического факультета | |
Литвин Анатолий Иванович | Институт оптики атмосферы СО РАН | старший научный сотрудник | |
Черняева Наталья Евгеньевна | Томский государственный университет | аспирант кафедры алгебры механико-математического факультета | |
Всего: 3
Ссылки
Арнольд В.И. Геометрия сферических кривы1х и алгебра кватернионов // Успехи матем.наук. 1995. Т. 5„, вып. 1. С. 4-б8.
Манин Ю.И. Калибровочные поля и комплексная геометрия. М.: Наука, 1984.
КанторИ.Л., Солодовников А.С. Гиперкомплексные числа. М.: Наука, 1973.
Яглом И.М. Комплексные числа и их применение в геометрии. М.: Наука, 197e.
Ахмед Н., Рао К. Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов. М.: Связь, 1980.
Быков В.И., Кожуховский А.Д., Росошек С.К., Литвин А.И., Иванова В.А. Обобщенные кронекеровские произведения матриц и их применения. // Электронное моделирование. 1991. Т. 13, № 5, С. 14-19.
Макаров О.М. Алгоритм умножения двух кватернионов // Журн. вычислит. матем. и матем. физики. 1977. Т. 17. № e, С. 1574-1575.