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20080511~ 13と7と11の倍数の論理積は13と7と11の積の倍数である。 和ァ・・・
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複二次な四次方程式の実数解を解析的に解いて、幾何学的な意味を求めるところで力尽きました

規格化された特殊ユニタリ生成子を全部線形結合させたエルミート行列の固有値
を求める方程式は

n-1次の係数がゼロ、n-2次の係数がマイナス1になるため

たとえば4次だったら

λ^4-λ^2+pλ+q=0
といった風になります。

そのうち、p=0に限定したのがこの図となります。
実数解であるために、エルミート行列は0≦q≦1/4を要求する。
(4分角の定理が大変参考になりました)


見ての通り、四次とはいっても、パウリ行列系に毛が生えた程度の二次っぽさなので
対称性がまだすごく高いです。


 
pもqも一般化する前に

q=0で3分角の定理を適用した3次方程式に立ち寄ってみましょう
こちらではちゃんと固有値の対称性が破れてくるんですよね。



カルダノは空で言えるのに
フェラーリはまだなのよね~

どうしても煩雑になってしまう。
(手書きでやってるからかもしれないけど)

p、qともに一般化したら、円がどんな風になるんだろう
1つ増えた自由度で、半径が変わるのか、偏角が変わるのか
それとも平行移動したりするのか

やっぱり解析解を見るのが一番手っ取り早いんだろうなぁ

しかしそれ以前に、二重根号をほどけるかどうかが心配デース

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8cos^4(θ/4)-8cos^2(θ/4)+1-cosθ=0

を、cos^2(θ/4)=Xとした2次式を解くのは問題なくできる。

cos(θ/4)=±cos(θ/4)、±sin(θ/4)は出せたし

たぶんsin(θ/4)=±cos(θ/4)、±sin(θ/4)だって出せると思う。

でもこれを4次方程式としてフェラーリとカルダノで解くのは結構煩雑

どっかでミスる気がする。というかミスってるのかどうかすらよくわからない。
どの程度細かくしてバグを取ればいいのか。細かくしたら切りがないぞ


もし、4次式が2次式を参考とかゴールフラグにできれば少し荷が軽くなっているのかもしれない。


でも、僕が解きたいのは4分角の定理そのものじゃなくて

4分角の定理を踏み台にした、4次の特殊ユニタリ生成子のエルミート行列の固有値の解析解なんだ。

当然、1次の項が出てきて邪魔なので、複2次として解くことはできなくなる。

1次の項が出てきてもなお、何かしら幾何学的な法則がないか、知りたいんだ。


4次方程式は、内部に3次方程式と2次方程式をマトリョーシカのように搭載してるからなぁ
解析解を求めるとなると記号の付け方がどうしても煩雑になるんだよ。




ちなみに、エルミート行列の固有値を求める方程式を、解析的に整理するのはほぼほぼ諦めましたorz
ミスが多すぎて太刀打ちできない・・・

とりあえず実数解を4つ持つ係数の4次方程式を仮定して、ってやるつもりです


5次?そんな高望みはしません。^^#
そういえば、5次方程式のwikiがあるんですね。何書いてるのかさっぱりわかりませんが!

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あ、多項定理って普通にあるのか・・・。気づかんかった。今度使おう。

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あのあともう少し考えてみてたんですが、

実数解もちゃんと3つ、cosつまり-1から1までの間にありましてね

cos(x/3)=cos{(x+2πn)/3}
sin(x/3)=sin{(x+2πn)/3}

だったことがわかりました


       ∧∧
       ヽ(・ω・)/   ジメー
      \(.\ ノ
    、ハ,,、  ̄
     ̄


しかしよく見るとこの式、やっぱりまだちょっとおかしいですね。
 
qにつく符号が一部、逆になったままです。

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3倍角の公式を、オイラー・ドモルガンの関係から導きます。




二項定理で展開し、実部と虚部を比較すると、3倍角の公式が出来上がります。


じゃあ3分角の公式は?

3x=Xとすると、3倍角の公式は3分角の公式になりますよね

cosxについての3次方程式を解いてみましょうか。

cosx=c、cos3xをc3とでもおきましょうか。

カルダノの方法を用いて、cが実数になる範囲で解いてみましょう。

 

途中で変数を定義しますと、このようになります。累乗根を求めやすいように、極座標にしちゃいましょう。

 

3乗根を取ると、このようになります。
複素3乗根なので多価なんですが、ここでは1つだけ代表します。

 
v1とv2の組み合わせとして、3v1v2=pになるような条件があるのですが、ちゃんと成り立っていますね。

求めたいcは、v1とv2の和です。複素数なら一般に3つあるのですが、実数の範囲内ではこれだけです。

 
それでは、pとqを代入してみましょう。


こうして世にも自明な恒等式が導かれたのであった・・・orz

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以前、ちょうつがいの式と題して、

MMDの多段ボーンの理論のようなことを書いたことがあったのです。


これとかこれとか

合体 ちょうつがい  
一旦重心を原点に移動して、原点周りの回転をさせてから、元の位置に戻す。



それよりもっと前に、二次元での任意軸回転で困っていたことがあって


シーツとしーつ反逆関数
ようやく気づいたんですが、傾いた直線を軸に回転させたければ
1.その傾いた直線ごと、図形をまるっと一旦x軸かy軸まで持っていって
2.それから回転なり反転なりさせて、
3.それから図形ごと傾きも元に戻せば

よかったんじゃないすか


気が付かなかったなぁ

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解が実数になる範囲で解いたら
cos(θ/3)=cos(θ/3)

って自明な恒等式がただ得られただけだった・・・還元不能ってこういうことを言うんですかね?

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n次エルミート行列の固有値を求めたい際にn次多項式を生成したとして、
その係数を数値的に算出するのもまた、最小自乗法の行列だったりする


その行列の固有値を求める際に作った多項式の係数を算出する行列の固有値をry
切りがないのだろうか



いやちょっと待てよ、
1回ずつ入れ子になるにつれてnが減るんじゃないか?めでたしめでたしか?



あれ?もしかして最初の一撃で複素が実数になって壊滅的に自由度減った?


それにしても、情報が姿を変えて残ったり減ったりするのは、
ブラックホールの量子情報問題を彷彿とさせますね



こうやってn次エルミート(対称)行列を作ってやれば数値的にはどんな高次方程式でも解けるばかりか解が実数になるし
ペロンフロベニウスの定理を用いれば、非負行列の固有値が複素数になるにもかかわらず、その絶対値が一番大きいのも実数に保証されるのに、
たかが16や17次方程式の解の公式が解析的な数式データですら読みきれないほど膨大なものになるっていうのは悲しいというか意外というか

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内積と外積は分けるべきだろうかとふと思った


一旦混ぜて多項式のように演算しておいてからの
スイッチングで内か外か選べるようにしたほうがいいんじゃね?とか思った。

まあ結局は同じことなんだけども。


でもなんだろう、内積と外積の結果両方ほしいって需要はあるのかな?
現代の表現ではXOR(・、×)だけど
AND(・、×)って需要はないんだろうかと思ったりして。
まあ、そんときゃ内積と外積を足せばいいだけか・・・
というか、両方ってANDでよかったっけ?むしろ全部ほしい状況なんだからOR(・、×)じゃね?
結果は掛け算じゃなくて足し算されるわけだし(線形的に考えて)


VectorKakezan(A,B,内)
VectorKakezan(A,B,外)
VectorKakezan(A,B,内外)
VectorKakezan(dimension,A,B,io)

位置らないベクトルの「名前」もほしいな

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が1なのは当たり前すぎて誰も言わないのか??wikiにもない



それにしても、床関数と天井関数
rounddownとroundupを正負で場合分けして処理したらだめっぽいな
if(x>=0,roundup(x,0),rounddown(x,0))
みたいな感じで。
xが整数のときにバグるっぽい


床関数をint関数で表現してやって、天井関数を逆算したほうがよほど健全っぽい

取り急ぎだからよくわかんなくなったけど
wikiのフーリエ展開見たっけ「差が1」の定理は合ってるみたいだから、どっちが正解なんだろう

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オイラーの公式の、ありそうであまり見かけない変形

exp(ix)/cos(x)=1+i*tan(x)

で思い出したんですが

クォータニオンが中身のsinとcosをオイラーの公式ばりに組み合わせれば
過去の日記のクォータニオン指数関数に一致するかどうかで検算ができるじゃん!

まあ、sin^2+cos^2=1で検算しておいてもいいよね。あ、でも2乗の計算が面倒かもですね

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かといって訂正バージョンを書こうにも、意外と分量がひどすぎた

まだ計算途中。

法事もあって疲れたのでそろそろ寝る

いつ計算終わるかな・・・


っていうかなんかこうもっと有意義な日記を書きたか・・・た・・・。ガクッ


今日は僕の法事
なんてこたない
何年後になるかな



デジタル-デシマル・コンパレバータ

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tan(iσnxn)=iσ3tanhxn
じゃなくて
tan(iσnxn)=iσntanhxn


こうだったみたいだああ><

ちなみに
tan(w+xI+yJ+zK)=(sinw+Isinhx+Jsinhy+Ksinhz)/(cosw+coshx+coshy+coshz)
のおかげで気づいた

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先日ポインタについての課題をやっていて
アスタリスクのあるほうがポインタなのか、ないほうがポインタなのか
ちゃんと出来上がる直前まで把握しておらず
そのせいで堂々巡り的なミスをずーっと繰り返して就寝時間が遅くなったことがあった。


なんせ、ポインタをモニタしようとしてもちゃんと動かないうえ
ちゃんと動くように細工をすると、「元々ポインタだったもの」をポインタに変換するなんて命令も割りと素直に受け取って、とりあえずわけわからん警告だけして実行してしまうのだ。


それにまんまと騙されて、こいつは今ポインタじゃないんやな
と解釈し、なんか変だなとは思いつつ、トライアンドエラーを繰り返すうち
危うく無限ループに陥るところだった。
僕の頭の中のアルゴリズムが有限時間内に計算を終えないところだった



そんなわけでひとつ、
ポインタかどうかを見分ける方法を自分なりに考えてみた。


プログラミングされているソースコードの中は我々の宇宙で
その中の自然界には、基本的には反粒子<ポインタ型>は存在せず、粒子<データ型>だけが存在する


だから、我々の世界では、反粒子を製造する際は、加速器で
「アスタリスクなんとか」と宣言するほかにない。
これは、最初から反粒子<ポインタ型>だよーと宣言しているようなもので
反粒子は反粒子らしく、常にアスタリスク<複素共役>とくびきをともにする。

もし、その反粒子が粒子を生み出す際は、「アスタリスクを取る」という操作を行わなければならない。

逆に、粒子が反粒子を生み出す際は、「アンパサンドを付ける」という操作を行う。

こうして宇宙の対称性はとりあえず守られた。


我々は時間を逆行しない代わりに、
ペアとなる逆行時間宇宙が存在し、そのフーリエ変換された向こう側のデジタルワールドには
反粒子のほうがマジョリティということになる。



以上、ちょうわかりづらい説明おわり。



========
ところで、今になってプログラミングに対してリベンジしようとするのにはわけがあり
前にも何度か言っているがプログラミング恐怖症なのだ。

逃亡者になったりクビになったりと、あまりいい思い出がなく、封印したい記憶オンリーワンとなっている。


しかし、順行する時間とエントロピーの増大が気持ちを和らげてくれたらしく
僕の過去の痛々しい行為はもしかしたらプログラミングのせいではないかもしれないと
そういう証明をしたいというところまでだいぶ回復した。


だから、今更ながら再開しようと思っているのだが
どういうわけか、途中の記憶がない。

これは僕がしまっちゃうおじさんだからなのか
それともカリキュラムや先生の事情で本当に習っていないのかわからない。


構造体というものを習おうとしているのだが
どうも構造体について習った覚えがまるでないことに気が付いた。
そんなものテストに出された覚えもない!
テストに出たなら、たとえ授業中寝てたとしても、過去問くらいは風の噂で飛んでくるだろ!


そして、いきなりオブジェクト指向に飛んでいるような気がするので
今頃になってようやく、オブジェクト指向の鱗片や原型のようなドットを見かけて
「かいまみた!」とかわけのわからない感動をしている。


そして、アロー演算子なんて言葉は初めて聞いた。

なんだこれは。

というか、アロー演算子のようなものはどこかではちらほら見ていたのかもしれないが
もっとオブジェクト指向並みに雲の上の存在といったイメージで(歳がバレる→)
構造体のところでひょっこり顔を出すものなのかどうかと、戸惑っている。


なんでイコールで代入しないのかはなはだ謎なのである。

そして、指示通りにソースコードを組んだつもりなのだが
大量のエラーに心が折れそうです!

コンパイルすらしてもらえない!
(まあ、実行できちゃってからバグが見えないよりはマシなんだろうけど)


空白のせいなのだろうか・・・
僕の悪い癖で、演算時の空白はスルーして、なるべく短く書く癖があって
どうもそれが悪さしてるんじゃないかと思うのだけど


というのも、ポインタのアスタリスクやアンパサンドが頻出する場合
論理積や算術積と、勝手に解釈され間違わないだろうかと今ひたすらに心配なのである。

どこかに、
空白を
・空けても空けなくてもいい部分

・空けなきゃいけない部分

・空けちゃいけない部分

があってそれがごっちゃになっているから、今大量のエラーで心が折れそうなのではないかと
推測してみている。


今やってるソースコードはとにかく長い!


もっと短いコードでテストしてみなくてはと思っている。

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tan(x)

tanh(x)

tan(ix)

tanh(ix)

tan(σ1~3x)

tanh(σ1~3x)

tan(iσ1~3x)

tanh(iσ1~3x)

の比はいくらか。
そりゃこんがらがってくるわけだよ

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1981/04/04
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