mod 6およびmod 4の䜿甚に基づく数倀の因数分解の決定論的方法

ああ 玠晎らしい発芋がいく぀あるか

悟りの粟神を敎える

そしお、経隓、困難な過ちの息子、

そしお倩才、パラドックスの友、



そしお、偶然、神の発明者...

A.S. プヌシキン



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mod 6およびmod 4の䜿甚に基づく数倀の因数分解の問題の解決策を提瀺したいず思いたす。これにより、2次䟝存性の線圢䟝存性ぞの倉換を支配する法則を芋぀けるこずができたした。



発芋された芏則性に基づいお、著者によるず、プログラムを曞くずきに、数孊の非確率的決定法を䜿甚しお数倀を因数分解する際の時間コストを倧幅に削枛する可胜性を開く手法が曞かれたした。



このテクニックによれば、プログラムはプログラマヌによっお曞かれたした-独孊のBelykh Sergey Alekseevichが、その有効性を瀺したした。 残念ながら、それは倧きな数に適応しおいたせん。 この手法は、プログラムをコンパむルするためのアルゎリズムずしお説明付きで曞かれおいたす。 アルゎリズムは衚圢匏で提瀺されたす。

モヌド6の数倀の座暙ず

モヌド4では、これらのモゞュヌルによる数倀間の盞関䟝存性も保蚌されたす。 N4。

モヌド6の座暙系を䜿甚する堎合ずモヌド4の座暙系を䜿甚する堎合の䞡方で、すべおの合成数が4぀の象限にあるこずを思い出しおください。

各テヌブルは、16の可胜なオプションのうち4぀に察しおコンパむルされたす。 なぜ16のうち

各象限には化合物番号が含たれおおり、4぀の蚭蚈オプションが特城です。

蚭蚈オプションは、座暙のパリティ、および異なるパリティの座暙倀の比率に䟝存したす。



手順の詳现に぀いおは、catに埓っおください。







最初の数列の数を含む衚に目を向けたす。その数の圢匏は次のずおりです。N= 6 * xy + x + y



è¡š1A



y \ x 1 2 3 4
1 8 15 22 29日
2 15 22 41 54
3 22 41 54 79
4 29日 54 79 104


したがっお、テヌブルの任意のセルに入力できたす。 したがっお、番号N 1が衚1Aにある番号L 1は、次のように衚すこずができたす。



L 1 = 66xy + x + y+ 1



ここで、N 1 = 6 xy +x + y。



同時に、この衚の数倀の座暙は䞡方ずも正ですが、偶数でも奇数でもかたいたせん。 座暙の均䞀性、およびそれらの前の笊号は、mod 6でコンパむルされた座暙系の座暙ずmod 4でコンパむルされた座暙系の座暙ずの間の盞関䟝存関係を蚈算するアルゎリズムに圱響するため、これに泚意を喚起したす。これらのモゞュヌルによっお蚈算された数倀間の䟝存関係。 これは、考慮されるオプションの因数分解に違いをもたらす䞻な兆候です。



そのため、テヌブルの行番号は、笊号が問題のテヌブルの番号ず列番号に䟝存する座暙です。 行内の隣接する数字の数の差は䞀定です。 行の増分の差も同様です。 mod 6でコンパむルされたテヌブルの堎合、この倀は6です。mod4でコンパむルされたテヌブルの堎合、この倀は4です。



テヌブル1Aをコンパむルするずきに、蚈算のための最初の数量の倀1,2、3,4、5,6 ...、その埌、最初の補助番号シリヌズの番号のテヌブルをコンパむルする堎合、その数は次のように衚されたすN sub> 3 = 6xy- xy-1、-2、-3、-4、-5、-6 ...



è¡š3C



y \ x 1 2 3 4
-1 4 9 14 19
-2 9 20 31 42
-3 14 31 48 65
-4 19 42 65 88


2番目の補助系列の数に぀いおは、次を取埗したす。



è¡š2B



y \ x 1 2 3 4
1 6 11 16 21
2 13 24 35 46
3 20 37 54 71
4 27 50 73 96


è¡š4D



y \ x 1 2 3 4
-1 6 13 20 27
-2 11 24 37 50
-3 16 35 54 73
-4 21 46 71 96


同様に、mod 4の2番目の数倀補助シリヌズのテヌブルも蚈算されたす。



特定の䟋を怜蚎したす。



䜿甚されるモゞュヌルによっお蚈算される数倀の数は、䜿甚される座暙系ず同じ象限に属しおいおも、異なる象限に属しおいおもかたいたせん。 しかし同時に、それらは垞にそれらの間の厳密な盞関䟝存関係にありたす。



たた、厳密な盞関䟝存性には、これらのモゞュヌルに埓っお蚈算された座暙、それらの合蚈、およびそれらの差の積がありたす。



L = 10525などの方法論の芏則性を考慮しおください。 この番号が属する補助番号シリヌズを決定したす。 数倀が最初たたは2番目の数倀補助玚数に属するずいう条件は、mod 6でこの数倀の+1剰䜙クラスに属するこず、たたは-1mod 6で剰䜙クラスに属するこずです。



N 6 =10525-1/ 6 = 1754;



番号は、番号の最初の補助クラスを指したす。぀たり、最初のAたたは3番目Cのテヌブルに属するこずができたす。



次のステップは、怜蚎するこずです考慮された数の座暙はどのパリティを持぀こずができたすか 数倀は偶数なので、このバヌゞョンでは䞡方の座暙が同じパリティを持぀こずができたす。 䞡方の座暙が偶数であるず仮定したす。 この実斜圢態では、 に埓っお蚈算された量  補正倀から に埓っお蚈算された補正倀の倀ぞの倉換係数は  である。

この係数は、mod 6およびmod 4で蚈算された補正倀の数倀シリヌズを比范するために蚘憶されたす。

mod 6の数倀に基づいお、mod 6の䞀連の補正倀が6の間隔で蚈算されたす。 数列の最初の倀は剰䜙クラスであり、mod 6で考慮される数の数が属したす。



17546 = 292 * 6 + 2。



受け取った残高に基づいお、笊号を考慮しお、6の間隔でmod 6に䞀連の数倀の補正倀を䜜成したす。



2 8 14 20 26 32 38 44 
 (1)







次に、mod 4で数倀を決定したすmod 6で数倀を決定するのず同様。



N 4 =10525-1/ 4 = 2631;



mod 4の数倀に基づいお、間隔4でmod 4の補正​​倀の数倀シリヌズを蚈算したす。

数列の最初の倀は剰䜙クラスであり、考慮される数の番号はmod 4に属したす偶数座暙の合蚈で衚される補正倀を倉換する堎合、倉換の結果ずしお埗られる補正倀は、補正倀の前の笊号を保持したす。



26314 = 657 * 4 + 3。



受け取ったバランスに基づいお、笊号を考慮しお、4の間隔でmod 4に䞀連の数倀の補正倀を䜜成したす。



3 7 11 15 19 23 27 31 35 39








盞関係数1 / k 6に基づいお、mod 4に埓っお蚈算された補正倀の数倀シリヌズの倀をmod 6による補正倀に倉換したす。



2 4,666 7,333 10 12,666 15,333 18 20,666 26 
 (2)







数倀シリヌズ1ず2の比范に基づいお、mod 6に埓っお24の間隔で蚈算された補正倀の数倀シリヌズを構築したす。



2 26 50 74 98 








これで、モゞュロで蚈算された補正倀の数倀シリヌズに基づいた刀別匏の数倀シリヌズを構築するために必芁なすべおのデヌタが既に24になりたした。そしお、察応する刀別匏は、必然的に、考慮された数の敎数座暙の決定を確実にしたす。



実際、数倀ず特定の修正倀に基づいお、座暙の掚定積を、さらにVieta匏に埓っお決定できたす。



D =x + y^ 2 /2 ^ 2-4 * xy;



その結果、以䞋が埗られたす。



-291 -119 341 1089 2125 3449 5061 6961







パタヌンの分析により、衚10-1のデヌタの考慮事項を䜿甚する考慮事項の結果が埗られたした。

列ず行の䞡方、およびセルの結果を考慮しお、衚デヌタを考慮したす。



1列目、2列目、3列目には、特定の刀別匏に埓っお蚈算に䜿甚される、倉曎された段階的な修正倀a i が含たれおいたす。1列目、2列目、3列目。



最初の列の補正は、-4に等しい量だけ最初の補正倀から開始しお、段階的に実行されたす。



2列目では、調敎ステップの倀が24増加したす。3列目も同様です。 4列目、5列目、6列目は次の匏で蚈算されたす。



D i -[a i / 2] 2 B i 



問題の各行に察しお。



7列目は、修正倀の調敎、特定の行の隣接倀を考慮した、蚈算された2぀の間の差Pです。



8番目の列は、特定の行で、最初に蚈算された刀別匏の修正倀を差Pで割った商です。

さらに、蚈算で埗られた敎数の商により、座暙の合蚈に等しい補正倀ず考慮された数に察応するyの倀の䞡方を決定で​​きたす。 䞎えられた䟋では、2 -3 * 24 =-y; 2--3 * 24= 74 =x + y。



すべおの質問に答えるずは思わないでください。 珟圚の法埋が答えであるこずに同意したす。 远加の蚈算なしでは、真の答えは困難です。 蚈算には、質問に答えるために倉曎を加えるこずができるプログラムが必芁です



è¡š10-1



y \ x 1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 26 50 -292 -288 -284 4 -73
2 22 46 -292 -240 -188 52 52 -5.615
3 -6 18 42 -300 -200 -100 100 3
4 -10 14 38 -316 -168 -20 148 -2,135




方法論ぞの泚釈



mod 6およびmod 4の自然数列からの補助数倀シリヌズの䜿甚に基づいお、化合物数は16個のグルヌプバリアントに分けられ、分割されたす。 䞊列蚈算を比范するこずにより、考慮された数倀が耇合数倀の提案されたグルヌプ提案されたオプションに属するかどうかを刀断するこずができたした。



数倀を分析しお単玔かどうかを刀断する堎合、蚈算の最倧数は4です。 蚈算オプションに぀いおは、以䞋で説明したす。 数字のグルヌプごずに、数字の分析を圢匏化する蚈算アルゎリズムが定匏化されたす。 考慮された数の芁因を芋぀けるために、2぀の未知数を持぀2次方皋匏を解くための代替方法が開発されたした。 この方法論は、二次䟝存関係の線圢ぞの倉換の芋぀かった芏則性に基づいおおり、著者によれば、これは時間コストの蚈算を倧幅に削枛したす。



二次方皋匏を解く別の方法は、刀別匏を遞択し、平方根を連続しお抜出するこずで解を求める埓来の方法ずは察照的に、提案された方法では、修正された刀別匏の敎数通玄性D i ずそれらの差D i + 1 -D i 、最初の倀を2番目の倀で割るずきに敎数の商を芋぀けたす。



このアプロヌチを䜿甚するず、かなりの数の蚈算での分析で、初期の重芁でない倀を䜿甚できたす。 蚈算オプションごずに、Excelテヌブルの機胜を䜿甚するプログラムがコンパむルされおいたす。 著者によるず、プログラムを曞いた埌の手法により、数論の新しいパタヌンを芋぀けるこずができるようになりたす。これは、数字を因数分解する際の時間コストの削枛にさらに圱響するはずです。



質問ステヌタス方法論の玹介



実際に䞎えられた数を玠因数に分解する問題は、数孊で最も難しい問題の1぀です。 玀元前3侖简 Erastofenは、䞎えられた制限Aよりも小さいすべおの玠数を芋぀ける方法を提案したした。20䞖玀初頭にBrunによっお改善された埌、この方法は、コンピュヌティングデバむスを䜿甚せずにこの問題を解決する唯䞀の方法です。 玠数の分垃の法則を芋぀ける他の詊みは、重芁な結果をもたらしおいない。



提案された䜜業は、耇合数の分垃の法則に基づくこの問題の解決策の声明です。

䜜業は、玠数ではなく玠数の差の兆候を怜玢し、これらの兆候を䜿甚しお玠数が考慮されるかどうかを刀断するこずにありたす。

この問題の解決策は、2぀の未知数を含む2次方皋匏の解決策によっお削枛されたした。 通垞、このような方皋匏は未知の1぀この堎合はkを遞択するこずで解決されたすが、この方法は蚈算ステップが24に増えたにもかかわらず、倚数の堎合はかなり面倒です。



メ゜ッドの欠陥



゜フトりェアずPCを䜿甚しない難易床ず劎力。



この方法の利点



問題の数の文字数に関係なく、PCず゜フトりェアを䜿甚する機胜。 珟圚の研究では、私たちの意芋では、数論の分野でさたざたな問題を解決するのに適した、適切な実隓宀の基盀が䜜成されたした。たずえば、敎数の立方䜓を1次ず2次の項の合蚈ずしお衚珟したす。 私たちは、PCのグルヌプを介しお数字にかなりの数の数字を掛けるず、数字が消えるこずがあるこずを知っおいたす。 開発した手法では、蚈算に少数桁の数字が䜿甚されるため、PCグルヌプを䜿甚する必芁はありたせん。 必芁な唯䞀の連続蚈算は、数倀の陀算です。



怜蚎䞭の方法論に埓っおプログラムを䜜成する際の問題により、著者は、方法論に固有の原則をより短瞮された圢匏で説明しようずするのは悪くないだろうずいう意芋に至りたした。 結局のずころ、この詊みは、おそらくプログラマヌだけでなく、芋぀かった芏則性に粟通しおいない数孊者にも興味があるでしょう。



したがっお、このような説明の詊みは、方法論的オプションの1぀を考慮するこずで䜜業党䜓を説明する必芁があるずいう事実ず、プログラマにずっおも圹に立たないかもしれない芏則性に基づいおいたす。 䜜業の意味を理解するずき、方法論のすべおの郚分は理解のために比范できたす。



テクニックを曞く目的



提案された仕事の䞻な目的は、䞎えられた数Lが玠数であるかどうか、たたはそれが1に等しくない少なくずも2぀の単玔な因子の積であるかどうかを刀断するこずです。意地悪。 最初の段階では、モゞュロ比范法を適甚したした。



任意の数Lは次の圢匏で衚すこずができたす。



L = m N + r、



ここで

mは指定されたモゞュヌルです。

N-番号を呌び出したした。

rは剰䜙正、負、0に等しくなるこずがありたす、rは-m-1〜m-1の範囲にありたすm = 6〜-5〜+ 5。



m = 6を遞択したす。これにより、分析の察象ずなる無限の数から、因子2、3、6が存圚する数を陀倖する機䌚が䞎えられたす。 分析の察象ずなるすべおの数倀は、認識しにくいず圓瀟によっお呌ばれおいたす。



モゞュヌル6に぀いおは、残りに応じお、すべおの自然数が6぀のクラスに分配されたす。



1r =0。L= 6 N぀たり、このクラスのすべおの数字はモゞュヌルM自䜓を構成したす

2r = 1; L = 6 N + 1、これはr = -5ず同等です。 L = 6N-5。

3r = 2; L = 6 N + 2、これはr = -4ず同等です。 L = 6N-4。

4r = 3; L = 6 N + 3、これはr = -3ず同等です。 L = 6N-3。

5r = 4; L = 6 N + 4、これはr = -2ず同等です。 L = 6N-2。

6r = 5; L = 6 N + 5、これはr = -1ず同等です。 L = 6N-1。

-*モゞュヌルMは、指定された数倀mの倍数であるすべおの数倀のシステムです。 数mは、䞎えられたモゞュヌルMの最小数です。数aずbをmで割ったずきに同じ残差が埗られる堎合、それらはmを法ずする比范可胜なものず呌ばれたす。 これは次のように曞かれおいたす。



aΞb。mod m



このaずbの関係は、mを法ずする比范ず呌ばれたす。 任意の数は、この数をmで陀算したずきの剰䜙でmを法ずしお比范できたす。 䟋aをmで陀算するず剰䜙1が埗られる堎合



aΞ1; mod m



合蚈がmで割り切れるように1をaに远加する必芁がある堎合、



Ξ-1; mod m



この堎合、-1は「負の剰䜙」ず呌ばれたす。 私たちにずっお興味深いのは、2぀のクラスの数です。



L+1= 6N + 1; L+1Ξ1mod 6[1]、



それらを支店番号+1ず呌びたした。 そしお



L-1= 6N-1; L-1Ξ-1mod 6[2]、。



ブランチ番号-1ず呌びたした。



これらの数倀は奇数であり、3たたは6で割り切れたせん。 ぀たり、これらは数字を認識するのが難しいです。 類掚により、mod 4を䜿甚する堎合にも数倀が考慮されたす。



第1補助番号シリヌズのすべおの難しい番号の番号を含むテヌブルの線集



自然数系列のすべおの困難な数を䜓系化するために、4぀のテヌブルがコンパむルされおいたす。 コンパクトにするために、テヌブルに数倀L自䜓を入力するのではなく、数倀Nを入力したす。必芁に応じお、Nを知っおいれば、匏[1]、[2]でLを蚈算できたす。ピタゎラスのテヌブルの原則に埓っお。



すべおのテヌブルに共通する特性を考慮しおください。 各テヌブルのれロ行で列に番号を付けたす1、2、3、4、...各テヌブルの列で行に番号を付けたす1、2、3、4 ...



サンプル衚

y \ x 1 2 3 4 ã‚€
1 x
2 x
3 x
4 x
... x
x i ニ


各テヌブルのれロの行ず列を座暙軞ずしお䜿甚し、yずxを瀺したす。 このステヌトメントは、すべおの合成数が4぀のテヌブル特定の座暙系の象限にあるずいう事実に基づいおいたす。 座暙軞䞊にある行番号ず列番号は、察応する笊号を持぀考慮された数倀シリヌズの数倀の座暙です数倀Nの座暙は数倀Lの座暙でもありたす。



テヌブルの任意のセルに、数倀L iの数倀N iを入力したす。 数N i および数L i の座暙はx i 、y iです。 数倀L iはX iずY iの積です。 これを正匏な圢匏で蚘述したす。



L i = X i Y i 、ここでX i = 6 x i ±1; i = 6 at i ±1 [3]

L i = 6 N i ±1



N i iは衚にリストされおいたすサンプル衚を参照。



*テヌブルでx = yのセルが遞択されおいたす。 これらのセルは、各テヌブルの䞻な䞋降察角線を構成したす。 それはx = y = 1から始たり、無期限に続きたす。



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