2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение24.03.2010, 10:33 


16/03/10
212
gris! Да вы не робейте, я не то что НЕ "подлинный знаток", я ваще никакой не "знаток" (по крайней мере, в этой "теории").
Цитата:
Ещё раз повторю идею. Для начальной точки и начального угла строим множество порождённых точек, то есть тех точек, которые получаются при многократном повторении поворота. Не всегда циклическая траектория содержит начальную точку. Строим аналогичное множества для близких углов, порождённые всеми точками предыдущего цета (прошу прощения, я так привык к этой терминологии, мне кажется, так проще). Определяем точки бифуркации. То есть точки первоначального множества, где изменение угла приводит к переводу точки уже в другой цет. Теперь аналогичные расчёты проводим для новой точки и нового угла. Ну и так далее в цикле, до миграции начальной точки на необходимый радиус. Контролируя величину изменения угла так, чтобы он стремился к первоначальной величине.
"Идея" — это хорошо, но вот я не понял, "идея" для чего? Для какой практической (теоретической) задачи?

Вы сказали что точка (60;0) далеко мигрировала. Это с изменением угла на каждом шаге? Я еще раз повторю, что если угол менять на каждом шаге, то запросто можно улететь в бесконечность, а если НЕ МЕНЯТЬ, то неизвестно. И в этом офигенная задача. И именно потому, что я "не знаток в этой теории" — я спрашивал, вдруг кто-то что-то слышал, и ее решили.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение24.03.2010, 10:50 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14452
Если угол не менять, то никакая точка в бесконечность не улетит. Максимально она удалится на расстояние в полтора радиуса. Но это теоретически. Практически вычисления ведутся с некоторой точностью. Скажем, $10^{-15}$. Это означает, что для точек с радиусом $10^{15}$ положение точки после поворота может отличаться от теоретического. И для точек, находящихся так сказать с краю, возможен переход в следующий цет. Ну цикл. Или в предыдущий. Скорее всего, эти переходы будут компенсировать друг друга, но теоретически в практическом случае возможно удаление точки на достаточное расстояние. Такой вот оксюморон :)
Если же изменение угла контролируется, то даже теоретически возможно улететь в бесконечность, тут Вы правы. Я лишь имел в виду, что изменение угла можно сделать сколь угодно малым.

У меня изменение угла было ограничено и величиной каждого изменения, и величиной суммарного изменения и количеством изменений.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение24.03.2010, 10:56 


16/03/10
212
gris в сообщении #301687 писал(а):
Если угол не менять, то никакая точка в бесконечность не улетит. Максимально она удалится на расстояние в полтора радиуса. Но это теоретически.

ВОТ! ВОТ!!!! Мне это надо! Скорее дайте мне доказательство или ссылку на этот "теоретический" результат!!!!!
gris в сообщении #301687 писал(а):
Если же изменение угла контролируется, то даже теоретически возможно улететь в бесконечность, тут Вы правы. Я лишь имел в виду, что изменение угла можно сделать сколь угодно малым.
Я и имел в виду и писАл в точности, что мы можем уйти в бесконечность "сколь угодно малым" шевелением угла поворота.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение24.03.2010, 11:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14452
Ну тут я ничего не могу сказать. Походу, я даже самого Circitera ввёл в заблуждение. Под нетривиальной динамикой и значительными удалениями имелись в виду как раз удаления в 1,2-1,3 раза, которые слишком тривиальны :(
Для проверки на больших расстояниях, больших обратной точности, у меня не хватает инструментария. Excel такое не потянет. Да это и не имеет теоретической ценности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение24.03.2010, 11:13 


16/03/10
212
gris! ЭХ, значит все же это не "теоретический" результат, а просто "вам так кажется"... Жаль :(

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение03.04.2010, 12:44 
Заслуженный участник


26/07/09
1559
Алматы
2VoloCh
Нашел статью в которой достаточно подробно проанализирована ваша проблема.

Собственно вот: В.С.Козякин, Н.А.Кузнецов, Достоверность компьютерного моделирования с точки зрения теории информации.

Гляньте в разделы 2 и 6. Интересно, огорчит или обрадует вас такая цитата из этой статьи:
Цитата:
На поставленный выше вопрос --- будут ли все траектории отображения ... ограниченными или среди них есть траектории уходящие на бесконечность? --- удалось получить частичный ответ.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение03.04.2010, 12:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


03/02/10
1928
Circiter в сообщении #305912 писал(а):
Собственно вот: В.С.Козякин, Н.А.Кузнецов, Достоверность компьютерного моделирования с точки зрения теории информации.

Гляньте в разделы 2 и 6. Интересно, огорчит или обрадует вас такая цитата из этой статьи:
Цитата:


Простите, а можно поконкретней...

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение03.04.2010, 21:48 


16/03/10
212
Circiter в сообщении #305912 писал(а):
2VoloCh
Нашел статью в которой достаточно подробно проанализирована ваша проблема.

Собственно вот: В.С.Козякин, Н.А.Кузнецов, Достоверность компьютерного моделирования с точки зрения теории информации.

Гляньте в разделы 2 и 6. Интересно, огорчит или обрадует вас такая цитата из этой статьи:
Цитата:
На поставленный выше вопрос --- будут ли все траектории отображения ... ограниченными или среди них есть траектории уходящие на бесконечность? --- удалось получить частичный ответ.
Ну, этих ученых я хорошо знаю. Просто я давно от этого отошел и не в курсе что за эти годы произошло... вот и спросил. Думал, может еще кто этим занимался в мире??? Ладно, придется найти телефон Виктор Сергеича... А академику звонить как-то неудобно...

А какого года статья? Где?

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение04.04.2010, 00:43 
Заслуженный участник


26/07/09
1559
Алматы
2VoloCh
Цитата:
А какого года статья? Где?

Инф. процессы, Т.7, №3, 2007г., стр.323-368.

Вот ещё одна, возможно относящаяся к теме (не прочел пока), статья с тем же автором: P.Diamond, P.Kloeden, V.Kozyakin, A.Pokrovskii, Boundedness and dissipativity of truncated rotations on uniform planar lattices.

2paha
Цитата:
Простите, а можно поконкретней...

В деталях я не разобрался и пока пересказать суть подхода не могу. Понял только, что в статье доказана сходимость при использовании округления выделением целой части (aka trunc) и приведены убедительные рассуждения о характере сходимости при округлении до ближайшего целого по направлению от нуля (aka round). А статья легко находится в интернете по авторам и заголовку.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение04.04.2010, 01:35 


16/03/10
212
Circiter в сообщении #306204 писал(а):
Вот ещё одна, возможно относящаяся к теме (не прочел пока), статья с тем же автором: P.Diamond, P.Kloeden, V.Kozyakin, A.Pokrovskii, Boundedness and dissipativity of truncated rotations on uniform planar lattices.

Да, это я все знаю, работы середины 90-х. Выходит, для обрезания дробной части - диссипативно, а для округления - диссипативно "почти всегда" (в смысле Игоря Владимирова, [4] там в списке лит-ры). Нового ничо нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение04.04.2010, 03:13 


24/06/09
21
VoloCh в сообщении #298534 писал(а):
Может, кто знает, решена ли проблема конечности траектории поворота на целочисленной плоскости? Ну, то есть, берем точку на клетчатом лиcте, поворачиваем ее на некоторый угол (вокруг начала координат), округляем до ближайшего пересечения клеточек и вертим дальше. Вопрос: можем ли уйти в бесконечность?


Извиняюсь за внетематическую придирку, по поводу понятия "конечности траектории", задав вопрос: "Что в этом мире не конечно?", с пожеланием что бы в содержании ответа на него было привидение примера отвечающего на вопрос: "Что бесконечно?"

Если задали задачу, то сформулируйте четко, что дано? что найти?

Анализ вашего условия:
"берем точку на клетчатом лиcте!" - допустим взяли точку на плоскости в $\mathbb Z^2$
"поворачиваем ее на некоторый угол (вокруг начала координат)" - то есть изначально "клечатый лист" соответствовал целочисленным значениям Евклидовой системы координат в $\mathbb R^2$, далее повернули вокруг системы координат, градус поворота есть некая неизвестная "$\alpha$"
"округляем до ближайшего пересечения клеточек" - определите действие, что значит округляем на плоскости?, то есть это минимальное расстояние полученной точки до какой-то вершины квадрата с целочисленными вершинами, ее окружающего квадратом с единичной площадью. А если точка как раз попала на центр квадрата, типа (-0,5; 0,5) ... куда округлить?
"вертим дальше" - по какому алгоритму вертим? по какой функции? или случайно...

...случайно всегда бесконечно (шутка) :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение04.04.2010, 04:43 
Заслуженный участник


26/07/09
1559
Алматы
2Somewhere far beyond
Кажется, вы непоняли условие. До меня тоже не сразу дошло. :)

Попробую прокомментировать некоторые ваши замечания.

Цитата:
определите действие, что значит округляем на плоскости

Имеется ввиду один из возможных способов округления.

Цитата:
"вертим дальше" - по какому алгоритму вертим? по какой функции?

По той же самой, как и при первом вращении, поворотом на тот же данный угол.

Кстати, в первом сообщении VoloCh'а приводится и попытка формализации задачи в терминах итерирования композиции покоординатного округления и линейного преобразования (поворота). К такой формулировке уже просто так не "прикопаешься". :)

Первым попытку решения задачи предпринял Sonic86, анализируя эволюцию удаленности рассматриваемой точки от начала координат. Но в его ответе, увы, отстутсвует квантор всеобщности. :)

Я при попытке анализа задачи использовал аналогии с растеризацией окружностей -- множеств образов поворота на всевозможные углы. Подсвечивание пикселя как-раз решает проблему произвольности в выборе алгоритма округления (т.е., вместо того, чтобы решать в какую вершину клетки прыгнуть, прыгаем сразу во все).

Все что мне удалось показать, так это то, что на первый взгляд система все-таки может улетать на бесконечность. Сходимость же может обеспечиваться лишь двумя способами, во-первых, в силу увеличения длины элементарного перемещения по мере удаления от начала координат, неизбежно закручивание траектории в спираль, сходимость/расходимость которой, однако, проанализировать в общем случае (т.е., в том числе при использовании "невыгодных" способов округления) очень сложно; во-вторых, растеризованные образы окружностей близких радиусов могут частично пересекаться, что свидетельствует в пользу существования -- в случае равномерности распределения "дырок" в упомянутом пересечении -- некоторых "хороших" углов при которых моделируемая траектория будет проскаивать через эти "дырки" и, таким образом, в конечном итоге зацикливаться без ухода на бесконечность даже при использовании "плохого" округления (по направлению к бесконечности с учетом знака).

Участник gris начал с похожего подхода, взяв вместо системы концентрических окружностей набор т.н. цетов и далее начал анализировать переходы между ними. Потом он наговорил много интересных вещей, в частности о связи задачи VoloCh'а с ограниченностью точности маш. арифметики, но, к сожалению, тоже не привел строгих доводов в пользу теоретической сходимости траекторий.

Также, в ходе обсуждения выяснилось, что траектории могут расходится из-за ограничений точности задания угла поворота. То есть, может случайно возникнуть такая последовательность ошибок, что траектория никогда не зациклится (поэтому результатам численного моделирования этой системы доверять не стоит).

А в упомянутых выше статьях, Козякин et al., понятное дело, продвинулись гораздо дальше (ход их мысли я так и не проследил), но, судя по комментариям топикстартера, по прежнему не получили окончательного удовлетворительного результата. То есть, как я понял, до сих пор нет доказательства того, что даже подобрав определенным образом параметры задачи, мы в любом случае не сможем оказаться в бесконечности. Другими словами, вопрос открыт. :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение04.04.2010, 10:08 


16/03/10
212
Circiter! Отличное резюме!

Отмечу только, что упомянутая статья - обзорная. Про поворот - небольшая часть. И там нет никакого одного "продвижения". Просто по-научному и по-разному сформулированы задачи и отмечены продвижения в разных формулировках.

А вот вам похожая по духу задача.

Доказать, что в последовательности натуральных чисел
$$x_{n+1}=\left\{\begin{array}{ll}3x_n+1,& \text{если}\ n\ \text{нечетно}\\ \frac12x_n,& \text{если}\ n\ \text{четно}\end{array}\right .$$
всегда встретится число 1. Этот вопрос также был в состоянии "открыт" лет 20-30 назад (по-моему, об этом еще "Квант" писал). А сейчас я не знаю...

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение04.04.2010, 11:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13437
с Территории
20-30? Ха!
Цитата:
The Collatz conjecture is an unsolved conjecture in mathematics named after Lothar Collatz, who first proposed it in 1937.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот на клетчатом листе
Сообщение04.04.2010, 20:55 


16/03/10
212
ИСН в сообщении #306273 писал(а):
20-30? Ха!
Цитата:
The Collatz conjecture is an unsolved conjecture in mathematics named after Lothar Collatz, who first proposed it in 1937.
я имел в виду "в кванте читал" ))

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 53 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group