Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов

Введено поняття власного полінома лінійного оператора, сформульовано алгоритм побудови власних поліномів і встановлено зв’язок між власними поліномами та поліноміальними інваріантами лінійних циклів програм. Основний результат роботи — побудова множини L-інваріантів циклів для операторів, жорданова...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2012
Hauptverfasser: Львов, М.С., Крекнин, В.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2012
Schriftenreihe:Кибернетика и системный анализ
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84040
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов / М.С. Львов, В.А. Крекнин // Кибернетика и системный анализ. — 2012. — Т. 48, № 2. — С. 126-140. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84040
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-840402025-02-23T18:07:18Z Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов Нелінійні інваріанти лінійних циклів та власні поліноми лінійних операторів Nonlinear invariants for linear loops and eigenpolynomials of linear operators Львов, М.С. Крекнин, В.А. Программно-технические комплексы Введено поняття власного полінома лінійного оператора, сформульовано алгоритм побудови власних поліномів і встановлено зв’язок між власними поліномами та поліноміальними інваріантами лінійних циклів програм. Основний результат роботи — побудова множини L-інваріантів циклів для операторів, жорданова форма яких містить нетривіальні блоки. The authors introduce the concept of eigenpolynomial of a linear operator, outline an algorithm to develop eigenpolynomials, and establish a relationship between eigenpolynomials and polynomial invariants of linear cycles of programs. The main result of the article is construction of a set of L-invariant cycles for operators with a Jordan form that contain nontrivial blocks. 2012 Article Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов / М.С. Львов, В.А. Крекнин // Кибернетика и системный анализ. — 2012. — Т. 48, № 2. — С. 126-140. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 0023-1274 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84040 004.421.6 ru Кибернетика и системный анализ application/pdf Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Программно-технические комплексы
Программно-технические комплексы
spellingShingle Программно-технические комплексы
Программно-технические комплексы
Львов, М.С.
Крекнин, В.А.
Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов
Кибернетика и системный анализ
description Введено поняття власного полінома лінійного оператора, сформульовано алгоритм побудови власних поліномів і встановлено зв’язок між власними поліномами та поліноміальними інваріантами лінійних циклів програм. Основний результат роботи — побудова множини L-інваріантів циклів для операторів, жорданова форма яких містить нетривіальні блоки.
format Article
author Львов, М.С.
Крекнин, В.А.
author_facet Львов, М.С.
Крекнин, В.А.
author_sort Львов, М.С.
title Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов
title_short Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов
title_full Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов
title_fullStr Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов
title_full_unstemmed Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов
title_sort нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
publishDate 2012
topic_facet Программно-технические комплексы
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84040
citation_txt Нелинейные инварианты линейных циклов и собственные полиномы линейных операторов / М.С. Львов, В.А. Крекнин // Кибернетика и системный анализ. — 2012. — Т. 48, № 2. — С. 126-140. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
series Кибернетика и системный анализ
work_keys_str_mv AT lʹvovms nelinejnyeinvariantylinejnyhciklovisobstvennyepolinomylinejnyhoperatorov
AT krekninva nelinejnyeinvariantylinejnyhciklovisobstvennyepolinomylinejnyhoperatorov
AT lʹvovms nelíníjníínvaríantilíníjnihciklívtavlasnípolínomilíníjnihoperatorív
AT krekninva nelíníjníínvaríantilíníjnihciklívtavlasnípolínomilíníjnihoperatorív
AT lʹvovms nonlinearinvariantsforlinearloopsandeigenpolynomialsoflinearoperators
AT krekninva nonlinearinvariantsforlinearloopsandeigenpolynomialsoflinearoperators
first_indexed 2025-11-24T08:27:53Z
last_indexed 2025-11-24T08:27:53Z
_version_ 1849659619733929984
fulltext ÓÄÊ 004.421.6 Ì.Ñ. ËÜÂÎÂ, Â.À. ÊÐÅÊÍÈÍ ÍÅËÈÍÅÉÍÛÅ ÈÍÂÀÐÈÀÍÒÛ ËÈÍÅÉÍÛÕ ÖÈÊËÎÂ È ÑÎÁÑÒÂÅÍÍÛÅ ÏÎËÈÍÎÌÛ ËÈÍÅÉÍÛÕ ÎÏÅÐÀÒÎÐΠÊëþ÷åâûå ñëîâà: ñòàòè÷åñêèé àíàëèç ïðîãðàìì, ïîëèíîìèàëüíûå èíâàðèàíòû öèêëîâ, ñîáñòâåííûå ïîëèíîìû ëèíåéíûõ îïåðàòîðîâ, çàäà÷à àâòîìàòè÷åñêîé ãåíåðàöèè. ÂÂÅÄÅÍÈÅ Ïðîáëåìà ïîèñêà èíâàðèàíòîâ öèêëîâ â èìïåðàòèâíûõ ïðîãðàììàõ áûëà ïî- ñòàâëåíà â ðàáîòàõ Ð. Ôëîéäà [1] è Ñ. Õîàðà [2] êàê êëþ÷åâàÿ ïðîáëåìà ïðî- öåññà àíàëèçà ñâîéñòâ ïðîãðàìì. Ñóùåñòâîâàíèå è ýôôåêòèâíîñòü àëãîðèòìîâ ãåíåðàöèè ïðîãðàììíûõ èíâà- ðèàíòîâ çàâèñÿò îò ñâîéñòâ àëãåáð äàííûõ, ñ êîòîðûìè ðàáîòàåò ïðîãðàììà. Èññëåäîâàíèÿ çàäà÷è àâòîìàòè÷åñêîé ãåíåðàöèè ïðîãðàììíûõ èíâàðèàíòîâ äëÿ ðàçëè÷íûõ àëãåáð äàííûõ âûïîëíÿëèñü â Èíñòèòóòå êèáåðíåòèêè èìåíè Â.Ì. Ãëóøêîâà ÍÀÍ Óêðàèíû, íà÷èíàÿ ñ 70-õ ãîäîâ ïðîøëîãî âåêà. Èõ îñíîâ- íûå ðåçóëüòàòû èçëîæåíû â [3, 4].  ðàáîòå [5] îïèñàí îáùèé àëãîðèòì âû÷èñëå- íèÿ ïîëèíîìèàëüíûõ èíâàðèàíòîâ â ïðîèçâîëüíîé êîíòðîëüíîé òî÷êå ïðîãðàì- ìû, îñíîâàííûé íà èòåðàöèîííîì ìåòîäå [3] è ìåòîäå âû÷èñëåíèÿ ïîëèíîìèàëüíûõ èíâàðèàíòîâ îãðàíè÷åííîé ñòåïåíè.  [6] îïèñàí àëãîðèòì âû÷èñëåíèÿ ïîëèíîìèàëüíûõ èíâàðèàíòîâ îãðàíè- ÷åííîé ñòåïåíè â ïðîãðàììàõ ñ ëèíåéíûìè öèêëàìè è ðåêóðñèâíûìè âûçîâàìè ïðîöåäóð.  [7] ïðåäëîæåí ìåòîä ïîñòðîåíèÿ íåëèíåéíûõ è, âîîáùå ãîâîðÿ, íå- ïîëèíîìèàëüíûõ èíâàðèàíòíûõ ñîîòíîøåíèé äëÿ ëèíåéíûõ öèêëîâ. Ìåòîä èñ- ïîëüçóåò ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ è ñîáñòâåííûå âåêòîðû ëèíåéíîãî îïåðàòîðà â òåëå öèêëà.  [8] èçëîæåíû àëãåáðàè÷åñêèå îñíîâû çàäà÷è ïîèñêà ïîëèíîìè- àëüíûõ èíâàðèàíòîâ öèêëîâ. Îñíîâíîé ðåçóëüòàò ýòîé ðàáîòû — àëãîðèòì âû- ÷èñëåíèÿ âñåõ ïîëèíîìèàëüíûõ èíâàðèàíòîâ äëÿ öèêëîâ ñ òàê íàçûâàåìûìè ðàç- ðåøèìûìè îïåðàòîðàìè ïðèñâàèâàíèÿ.  ÷àñòíîñòè, ðàçðåøèìûìè ÿâëÿþòñÿ àô- ôèííûå îïåðàòîðû ñ ïîëîæèòåëüíûìè âåùåñòâåííûìè ñîáñòâåííûìè çíà÷åíèÿìè.  [9] ïðåäëîæåí àëãîðèòì ïîèñêà èíâàðèàíòîâ íåêîòîðûõ êëàññîâ ëèíåéíûõ öèêëîâ, îñíîâàííûé íà ïîñòðîåíèè ñèñòåìû ðåêóððåíòíûõ ñîîòíî- øåíèé îò ïåðåìåííûõ öèêëà è ïàðàìåòðà n — ÷èñëà ïîâòîðåíèé öèêëà. Àëãîðèòì èùåò ðåøåíèå ýòîé ñèñòåìû, çàâèñÿùåå îò n. Àëãîðèòì ðåàëèçîâàí â ïðîãðàììíîé ñèñòåìå Òåîðåìà (Theorema System).  [10, 11] ïðåäëîæåí íîâûé ìåòîä ïîñòðîå- íèÿ íîâîãî êëàññà ïîëèíîìèàëüíûõ èíâàðèàíòîâ ëèíåéíûõ öèêëîâ, òàê íàçûâàå- ìûõ L-èíâàðèàíòîâ. Íàñòîÿùàÿ ðàáîòà — ïðÿìîå ïðîäîëæåíèå [10, 11]. 1. L-ÈÍÂÀÐÈÀÍÒÛ ËÈÍÅÉÍÛÕ ÎÒÎÁÐÀÆÅÍÈÉ È ÈÍÂÀÐÈÀÍÒÛ ËÈÍÅÉÍÛÕ ÖÈÊËΠ [10, 11] ïðèâåäåíî îïðåäåëåíèå L-èíâàðèàíòà ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A è óñòà- íîâëåíà ñâÿçü ìåæäó L-èíâàðèàíòàìè è ïðîãðàììíûìè èíâàðèàíòàìè èòåðàöèîí- íûõ öèêëîâ, â òåëå êîòîðûõ âûïîëíÿåòñÿ îïåðàòîð A. Ïîâòîðèì ýòè îïðåäåëåíèÿ. Îïðåäåëåíèå 1. Ïóñòü W — n-ìåðíîå âåêòîðíîå ïðîñòðàíñòâî íàä ïîëåì ðà- öèîíàëüíûõ ÷èñåë Q è Q — àëãåáðàè÷åñêîå çàìûêàíèå ïîëÿ Q. Ïóñòü X x x n � ( , , )1 � — n-ìåðíûé âåêòîð ïåðåìåííûõ. Ðàöèîíàëüíàÿ ôóíêöèÿ p X Q X( ) ( )� íàçûâàåòñÿ L-èíâàðèàíòîì ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A W W: � , åñëè äëÿ ëþáîãî âåêòîðà b W� èìååò ìåñòî ñîîòíîøåíèå p Ab p b( ) ( )� . (1) 126 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 © Ì.Ñ. Ëüâîâ, Â.À. Êðåêíèí, 2012 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 127 Îïðåäåëåíèå 2. Ïóñòü X x x n � ( , , )1 � , b b b n � ( , , )1 � — äâà íàáîðà ïåðå- ìåííûõ. Ëèíåéíûì öèêëîì ìû íàçûâàåì ôðàãìåíò èìïåðàòèâíîé ïðîãðàììû âèäà X := b; While Q(X, b) do X := A*X Çàìå÷àíèå 1. Îïåðàòîðû X:=b, X:=A*X èíòåðïðåòèðóþòñÿ êàê îäíîâðå- ìåííûå ïðèñâîåíèÿ ïåðåìåííûì ëåâûõ ÷àñòåé çíà÷åíèé ïðàâûõ ÷àñòåé.  äàëü- íåéøåì óñëîâèå Q(X,b) áóäåì èãíîðèðîâàòü, ñ÷èòàÿ ëèíåéíûé öèêë áåñêîíå÷- íûì, à åãî âûïîëíåíèå — íåäåòåðìèíèðîâàííûì. Òàêèì îáðàçîì, ìû ðàññìàòðè- âàåì öèêëû âèäà X := b; While True|False do X := A*X Òåîðåìà 1. Åñëè p X r X q X( ) ( ) / ( )� — L-èíâàðèàíò ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A, òî ìíîãî÷ëåí r X q b q X r b( ) ( ) ( ) ( )� — èíâàðèàíò ëèíåéíîãî öèêëà íàä ïîëåì Q . Òàêèå èíâàðèàíòû öèêëîâ áóäåì íàçûâàòü L-èíâàðèàíòàìè (ëèíåéíûõ öèêëîâ).  [10, 11] èçëîæåíû ðåçóëüòàòû, ôàêòè÷åñêè ñâÿçàííûå ñ ñîáñòâåííûìè âåê- òîðàìè îïåðàòîðà A T . Ñôîðìóëèðóåì îñíîâíîé ðåçóëüòàò ýòîé ðàáîòû. Òåîðåìà 2. Ïóñòü � �1, ,� m — ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A è s s m1, ,� — ñîîòâåòñòâóþùèå èì ñîáñòâåííûå âåêòîðû ñîïðÿæåííîãî îïåðà- òîðà A T . Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ñóùåñòâóþò òàêèå öåëûå ÷èñëà k k m1, ,� , ÷òî � � 1 1 1 k m k m � � �� . (2) Òîãäà p X s X s X k m k m( ) ( , ) ( , )� � �1 1 � (3) — L-èíâàðèàíò ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A. Çàìåòèì, ÷òî â îáùåì ñëó÷àå íåâûðîæäåííûé ëèíåéíûé îïåðàòîð A â ïîäõî- äÿùåì áàçèñå ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåí ìàòðèöåé — æîðäàíîâîé ôîðìîé [12, 13]: A J J J m m � � � � � � � � 1 1 2 2 0 0 0 0 0 0 ( ) ( ) ( ) � � � � � � � � � � , (4) ãäå J i i ( )� — æîðäàíîâû êëåòêè ðàçíûõ ðàçìåðîâ. Æîðäàíîâà êëåòêà èìååò âèä J ( )� � � � � � � � � � � � � 0 0 0 0 0 1 0 0 � � � � . (5) Òàêèì îáðàçîì, òåîðåìà 2 îòíîñèòñÿ òîëüêî ê òåì ñòðîêàì ìàòðèöû ëèíåé- íîãî îïåðàòîðà A, êîòîðûå ñîîòâåòñòâóþò ñîáñòâåííûì âåêòîðàì A, ò.å. ê ñîâî- êóïíîñòè ïîñëåäíèõ ñòðîê æîðäàíîâûõ êëåòîê J i i ( )� , i m�1, ,� . Íèæå ðàñïðî- ñòðàíèì ýòó òåîðåìó íà ïðîèçâîëüíûå íåâûðîæäåííûå ëèíåéíûå îïåðàòîðû, ââåäÿ â ðàññìîòðåíèå æîðäàíîâû êëåòêè â öåëîì. 2. ÑÎÁÑÒÂÅÍÍÛÅ ÏÎËÈÍÎÌÛ ÆÎÐÄÀÍÎÂÛÕ ÊËÅÒÎÊ Äëÿ àíàëèçà ëèíåéíûõ öèêëîâ ëèíåéíûé îïåðàòîð A ñëåäóåò ðàññìàòðèâàòü êàê ëèíåéíîå ïðåîáðàçîâàíèå X AX ïåðåìåííûõ X x x n � ( , , )1 � ëèíåéíîãî ïðîñòðàíñòâà Q X d [| | ] îäíîðîäíûõ ïîëèíîìîâ íåêîòîðîé ñòåïåíè d. Ïðåîáðà- çîâàíèå X AX îïðåäåëÿåò ëèíåéíîå ïðåîáðàçîâàíèå ïðîñòðàíñòâà Q X d [| |] â ñåáÿ (ãîìîìîðôèçì) T Q X Q X A d d : [| | ] [| | ]� . Äëÿ p X Q X d ( ) [| | ]� îíî çàäà- íî ôîðìóëîé T p X p AX A ( ( )) ( )� . Îïðåäåëåíèå 3. Ïîëèíîì p X Q X d ( ) [| | ]� íàçûâàåòñÿ ñîáñòâåííûì ïîëèíî- ìîì ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A ñ ñîáñòâåííûì ÷èñëîì ��Q , åñëè p X( ) — ñîáñò- âåííûé âåêòîð T A , ò.å. T p X p X A ( ( )) ( )� � . Òàêèì îáðàçîì, ñîáñòâåííûé ïîëè- íîì îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé p AX p X( ) ( )� � . (6) Çàìå÷àíèå 2. Ïîíÿòèÿ ñîáñòâåííîãî ìíîãî÷ëåíà è L-èíâàðèàíòà ëèíåéíîãî îïåðàòîðà — íåêîòîðûå àíàëîãè îñíîâíûõ ïîíÿòèé ãåîìåòðè÷åñêîé òåîðèè èíâà- ðèàíòîâ, à èìåííî ïîíÿòèé îòíîñèòåëüíîãî è àáñîëþòíîãî èíâàðèàíòîâ ãðóïïû G ïðåîáðàçîâàíèé âåêòîðíîãî ïðîñòðàíñòâà â òîì ñëó÷àå, êîãäà ýòà ãðóïïà îïðåäåëå- íà êàê öèêëè÷åñêàÿ c îáðàçóþùèì ýëåìåíòîì A: G A A A � � � {� , , , 2 1 E A A, , , 2 �} [14, 15]. Ïðèìåð 1. Ïóñòü s s s n � ( , , )1 � — ñîáñòâåííûé âåêòîð îïåðàòîðà A T è � — åãî ñîáñòâåííîå çíà÷åíèå. Òîãäà ( , )s X s x s x n n � � �1 1 � — ñîáñòâåííûé ïîëè- íîì îïåðàòîðà A ñ ñîáñòâåííûì ÷èñëîì �. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ëèíåéíûé îïåðàòîð A ñîñòîèò èç îäíîé æîðäàíîâîé êëåò- êè âèäà (5), êîòîðóþ îáîçíà÷èì J n ( )� . Åñëè ðàçìåðû êëåòêè è åå ñîáñòâåííîå çíà÷åíèå â äàííîì êîíòåêñòå íå èãðàþò ðîëè, èõ îáîçíà÷åíèÿ áóäåì èãíîðèðîâàòü, îáîçíà÷àÿ îïåðàòîð ÷åðåç J. Ïðèâåäåì ðåøåíèå çàäà÷è ïîñòðîåíèÿ âñåõ ñîáñòâåí- íûõ ïîëèíîìîâ æîðäàíîâîé êëåòêè J n ( )� . Ðàññìîòðèì âåêòîðíîå ïðîñòðàíñòâî U Q y z d � ( ) [| , | ]� îäíîðîäíûõ ìíîãî- ÷ëåíîâ ñòåïåíè d îò äâóõ ïåðåìåííûõ ( y è z) íàä ïîëåì Q( )� ðàöèîíàëüíûõ ôóíêöèé îò ïåðåìåííîé �, äëÿ êðàòêîñòè îáîçíà÷åííîåU . Ýòî ïðîñòðàíñòâî èìå- åò ðàçìåðíîñòü d �1 íàä ïîëåì Q( )� .  ñàìîì äåëå, îäèí èç áàçèñîâ ýòîãî ïðî- ñòðàíñòâà — ñèñòåìà ìîíîìîâ ( , , , , )y y z yz z d d d d� �1 1 � . Ïóñòü U y y z yz z d d d d � � � ( , , , , ) 1 1 � . (7) Ââåäåì ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ: U z U yz z U y z z U U d d d k k d k d d0 1 1 � � � � � � ( ), ( , ), , ( , , ), ,� � � . (8) Ïóñòü T J — ëèíåéíîå ïðåîáðàçîâàíèå ïðîñòðàíñòâà U , äåéñòâóþùåå íà áà- çèñå (7) ñëåäóþùèì îáðàçîì: T y y z J d d ( ) ( )� �� , … , T y z y z z J k d k k d k ( ) ( ) ( ) � � � �� � , … , T z z J d d d ( ) � � . Îáîçíà÷èì S T E J d � � � . Î÷åâèäíî, êàæäîå èç ïîäïðîñòðàíñòâU k , 0 � �k d, èíâàðèàíòíî îòíîñèòåëüíî ëèíåéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ S . Ëåììà 1. Äëÿ ëþáîãî k, 0 1� � �k d , ñïðàâåäëèâû ñëåäóþùèå óòâåðæäåíèÿ: 1) ïîäïðîñòðàíñòâî U k ÿâëÿåòñÿ îáðàçîì ïîäïðîñòðàíñòâà U k�1 ïîä äåé- ñòâèåì ïðåîáðàçîâàíèÿ S , ò.å. � � � � � f f U S f U k k ( ( ) )1 ; 2) ÿäðîì ïðåîáðàçîâàíèÿ S ÿâëÿåòñÿ ïîäïðîñòðàíñòâî U 0 , ò.å. � � � �f f U S f( ( ) )0 0 . Äîêàçàòåëüñòâî. Ïåðâîå óòâåðæäåíèå ëåììû äîêàæåì èíäóêöèåé ïî k. Íå- ïîñðåäñòâåííî èç îïðåäåëåíèÿ S ñëåäóåò, ÷òî S z d ( ) � 0. Êðîìå òîãî, S yz y z z yz yz z yz d d d d d d d d d ( ) ( )( ) � � � � � � � � � � � 1 1 1 1 1 � � � � � � d d d z � � � 1 1 � . 128 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 Îòñþäà ñëåäóåò S U U( )1 0� . Òàêèì îáðàçîì, ïðè k � 0 ïåðâîå óòâåðæäåíèå ëåììû âûïîëíÿåòñÿ. Ïðåäïîëîæèì ïî èíäóêöèè, ÷òî ýòî óòâåðæäåíèå ñïðà- âåäëèâî ïðè íåêîòîðîì k, k d� �2 . Ðàññìîòðèì ïîäïðîñòðàíñòâî U k�1 . Ïî ïðåäïîëîæåíèþ èíäóêöèè S U U k k ( ) � �1 . Òàê êàê U U k k� � �1 2 , òî U S U k k � � ( )2 . Êðîìå òîãî, S y z y z z y z k d k k d k d k d k ( ) ( ) ( ) � � � � � � � � � � � � � 2 2 2 2 2 2 � � � � � � � � � � C y z w k d k d k 2 1 1 1 1 � , ãäå w C y z C y z k d k d k k j d j k j d k j d k � � � � � � � � � � � � � � � � 2 2 2 2 2 2 � � �� � �2 z d . Î÷å- âèäíî, ÷òî w U S U k k � � � ( )2 . Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî C y z k d k d k � � � � � � 2 1 1 1 1 � � � � � � � � S y z w S U k d k k ( ) ( ) 2 2 2 . Ïîýòîìó y z S U k d k k � � � � � 1 1 2( ) . Òàêèì îáðà- çîì, S U U k k ( ) ( , � �2 y z U k d k k � � � � � 1 1 1) . Îáðàòíîå âêëþ÷åíèå U S U k k� � �1 2( ) î÷åâèäíî. Ñëåäîâàòåëüíî, S U U k k ( ) � � �2 1. Ïðåäïîëîæåíèå èíäóêöèè îïðàâäà- íî, ïåðâîå óòâåðæäåíèå ëåììû äîêàçàíî. Òàê êàê S U U d ( ) � �1, ðàíã S ðàâåí d, à çíà÷èò, äåôåêò S ðàâåí 1. Ïîñêîëüêó S z d ( ) � 0, òî Ker( )S z d � ( ). Ëåììà äîêàçàíà. Ñëåäñòâèå. Íå ñóùåñòâóåò ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ îò äâóõ ïåðåìåííûõ: y z, . Äîêàçàòåëüñòâî. S U U k k ( ) ( ) � � �1 0 äëÿ ëþáîãî k. Ðàññìîòðèì îäíîðîäíûå ìíîãî÷ëåíû ñòåïåíè d �1 îò ïåðåìåííûõ ( , , , , )x x y z d1 � . Ïóñòü U U U U d � 0 1, , ,� — ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïîäïðîñ- òðàíñòâ, îïðåäåëåííàÿ â (8). Òåîðåìà 3. Ñóùåñòâóþò ñèñòåìà ìíîãî÷ëåíîâ q y z U j j ( , )� , j �1, 2,…, d �1, ñòåïåíè d è ìíîãî÷ëåí q y z d�1 ( , ) ñòåïåíè d �1 òàêèå, ÷òî ìíîãî÷ëåí p x z x q y z d � � �1 2 1 ( , ) � ... ( , ) ( , ) ( , ) ( , )� � � � � � � � x q y z x q y z yq y z q y z j j d d d d1 1 1� (9) ÿâëÿåòñÿ ñîáñòâåííûì ìíîãî÷ëåíîì îïåðàòîðà T J . Äîêàçàòåëüñòâî. Çàïèøåì âûðàæåíèå äëÿ ìíîãî÷ëåíà T p p JX J ( ) ( )� : ( ( ) ( ) ( ) ( ( , )) (p JX x x z x x T q y z x x d d j j � � � � � � � � � � � �1 2 2 3 1 1� ) ( ( , ))T q y z j� �1 � �� � � � � � � ( ) ( ( , )) ( ) ( , ) ( ( , ))� �x y T q y z y z T y z T q y z d d d d1 1 .  ïîëó÷åííîì âûðàæåíèè ðàñêðîåì ñêîáêè è ïåðåãðóïïèðóåì ñëàãàåìûå: T p x z x z x T q y z x T q y z d d d d ( ) [ ] [ ( ( , )) ( ( , ))]� � � �� � � �1 2 2 1 3 1 � � � �� � � � � � � � [ ( ( , )) ( ( , ))] [ ( (� �x T q y z x T q y z x T q j j j j d d1 1 1 1 y z, )) � � � � � � � yT q y z yT q y z zT q y z T q y d d d d ( ( , ))] ( ( , )) ( ( , )) ( ( ,1 1� z G H)) � � , ãäå G x z x T q y z d d j j � � � � � � � � 1 1 1� �( ( , )) ... ( ( , )) ( ( , )) ( ( , ))� � � � � � �x T q y z yT q y z T q y z d d d d1 1 , (10) H x z x T q y z yT q y z zT q d d j j d d � � � � � � � � � � 2 1 1 1� �( ( , )) ( ( , )) ( ( y z, )) . (11)  ïðàâîé ÷àñòè ôîðìóëû (10) ïðåîáðàçóåì âûðàæåíèå T q y z k ( ( , )) äëÿ k d�12, , ,� : T q y z S q y z q y z k k d k ( ( , )) ( ( , )) ( , )� � � . (12) ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 129 Ïîäñòàâèì âûðàæåíèå T q y z k ( ( , )) èç (12) â ôîðìóëó (10): G x z x q y z x q y z x d d d d j j d � � � � � � � � � � � � � � � 1 1 1 2 1 1 1 1 ( , ) ( , )� � d d q y z � �1 ( , ) � � � � � � � � � � � d d d j j yq y z q y z x S q y z x S q 1 1 2 1 1( , ) ( , ) ( ( , )) ( (� y z, )) �� ... ( ( , )) ( ( , )) ( ( , ))� � � � � � �x S q y z yS q y z S q y z d d d d1 1 . Òàê êàê � � d d d x z x q y z � � � � 1 1 1 2 1 ( , ) � ... ( , ) ( , ) ( , )� � � � � � � � � � � � � � d d d d d d d d x q y z yq y z q y z 1 1 1 1 1 1 p , òî G p x S q y z d � � � � � � 1 2 1( ( , )) � ... ( ( , )) ( ( , )) ( ( , ))� � � � � � �x S q y z yS q y z S q y z d d d d1 1 . (13) Èç ôîðìóë (10), (11) è (13) ïîëó÷èì T p p x S q y z d ( ) ( ( , ))� � � � � � 1 2 1 � ... ( ( , )) ( ( , )) ( ( , ))� � � � � � � � �x S q y z x S q y z yS q y z j j d d d1 1� � � � � � � S q y z x z x T q y z d d d ( ( , )) ( ( , ))1 2 3 1� � ... ( ( , )) ( ( , )) ( ( , ))� � � � � � � � � x T q y z yT q y z z T q y z j j d d1 1 1� � � � � � � � � � d d d p x S q z 1 2 1 1 ( ( ) ) � � � � � � � � x S q T q x S q T q j j j3 2 1 1 2( ( ) ( )) ( ( ) ( )) ...� �� �� � � � � � � � � x S q T q y S q T q zT q S d d d d d d ( ( ) ( )) ( ( ) ( )) ( ) (� �1 2 1 q d�1 ) . Èòàê, T p p x S q T z d d ( ) ( ( ) ( ))� � � � � � � 1 2 1 � � � � � � � � x S q T q x S q T q j j j3 2 1 1 2( ( ) ( )) ( ( ) ( ))� �� � ... ( ( ) ( )) ( ( ) ( )) ( )� � � � � � � � � x S q T q y S q T q zT q d d d d d d � �1 2 1 S q d ( ) �1 . (14) Ïî ëåììå 1 S U U( )1 0� ; ïîñêîëüêó T z U d ( )� 0 , òî â ïðîñòðàíñòâå U 1 ñó- ùåñòâóåò ìíîãî÷ëåí q1 òàêîé, ÷òî S q T z d ( ) ( ) 1 � � � . Ïðè òàêîì âûáîðå ìíîãî÷ëå- íà q1 ïîëó÷èì, ÷òî �S q T z d ( ) ( )1 0� � . Òàê êàê T q U( )1 1� , q U2 2� , òî ïî ëåììå 1 â ïîäïðîñòðàíñòâå U 2 ñóùåñòâóåò òàêîé ìíîãî÷ëåí q2 , ÷òî S q T q ( ) ( ) 2 1 � � � , ïî- ýòîìó �S q T q( ) ( )2 1 0� � . Ïðîäîëæàÿ ïðîöåññ ïîñòðîåíèÿ ìíîãî÷ëåíîâ q k , ìîæ- íî òî÷íî òàê æå äîêàçàòü ñóùåñòâîâàíèå òàêîãî ìíîãî÷ëåíà q j , ÷òî âûïîëíÿåòñÿ ðàâåíñòâî �S q T q j j ( ) ( )� � �1 0, j d� 3 4, , ,� . Íàêîíåö, ìíîãî÷ëåí zq U d d � � � � � ( , , , , )y z y z yz z d d d d1 2 1 � . Ïî ëåììå 1 åñëè U y d d � � �1 1 ( , y z d , � ..., , )yz z d d�1 , òî S U U d d ( ) � �1 . Ïîýòîìó â ïðîñòðàíñòâåU d�1 ñóùåñòâóåò òàêîé ìíîãî÷ëåí q y z d�1 ( , ), ÷òî S q y z zq y z d d ( ( , )) ( , ) � � �1 . Ñëåäîâàòåëüíî, zT q S q d d ( ) ( )� � �1 0. Èòàê, åñëè âûáèðàòü óêàçàííûì ñïîñîáîì ìíîãî÷ëåíû q y z U j j ( , )� , j �1, 2,…, d, è q y z d�1 ( , ) , òî â ïðàâîé ÷àñòè ôîðìóëû (14) âñå ñëàãàåìûå, êðîìå ïåðâî- ãî, îáðàòÿòñÿ â 0. Ñëåäîâàòåëüíî, T p p d ( ) � � � 1 , ò.å. ìíîãî÷ëåí p ÿâëÿåòñÿ ñîáñòâåííûì ìíî- ãî÷ëåíîì îïåðàòîðà T J . Òåîðåìà äîêàçàíà. 130 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 Ïðèìåð 2. Ïðèâåäåì ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ æîðäàíî- âîé êëåòêè J5 ( )� â ïðîñòðàíñòâå W w x y z5 ( , , , , )� : � �1 � , p z1 � , � �2 2 � , p x y z y2 21 2 1 2 � � � � � � � � � � , � �3 3 � , p w y z x yz y3 2 2 31 3 1 3 � � � � � � � � � � � ( ) , � �4 4 � , p y z w x y yz x y4 3 3 2 21 4 1 2 1 8 1 2 1 4 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � �y z y 2 41 8 . Òåîðåìà 4. Äëÿ æîðäàíîâîé êëåòêè J n ( )� ñóùåñòâóåò íàáîð B n , ñîñòîÿùèé èç n�1 ñîáñòâåííîãî ïîëèíîìà âèäà (9): B p p p n n �� � �1 2 1, , ,� , p z1 � , p Q z y x n2 2� � ( )[ , , ],� … , p Q z y x x n n� � �1 1 2( )[ , , , , ]� � . Ëþáîé ñîáñòâåííûé ïîëèíîì q X( ) æîðäàíîâîé êëåòêè J n ( )� ìîæíî ïðåä- ñòàâèòü â âèäå q X z F p p p k n ( ) ( , , ..., )� � 1 1 2 1 , (15) ãäå F — ìíîãî÷ëåí îò n�1 ïåðåìåííîé ñ êîýôôèöèåíòàìè èç Q( )� . Äîêàçàòåëüñòâî. Ðàññìîòðèì ñèñòåìó ðàâåíñòâ u p z u p z y x u p z y x x n n n n1 1 2 2 2 1 1 1 2� � � � � � � � , ( , , ), , ( , , , , )� � , ãäå U u u n � � ( , , )1 1� — íàáîð ïåðåìåííûõ. Ëþáîå ðàâåíñòâî ýòîé ñèñòåìû ìîæíî ïðåîáðàçîâàòü ê âèäó x z f y u x x j n j j j j n � � � � � 1 1 1 2( , , , , )� . (16) Ïóñòü q z y x x n ( , , , , )1 2� � — ïðîèçâîëüíûé ñîáñòâåííûé ïîëèíîì. Ïîäñòàâ- ëÿÿ â q z y x x n ( , , , , )1 2� � ïîñëåäîâàòåëüíî çíà÷åíèÿ x j n j , , ,� �1 1� , èç (16) è ïðèâîäÿ ê îáùåìó çíàìåíàòåëþ ðåçóëüòàòû, ïîëó÷àåì q y U z F y u u k n ( , ) ( , , ..., )� � 1 1 1 . Ëåãêî äîêàçàòü ïî èíäóêöèè, ÷òî q y U( , ) — âçâåøåííî îäíîðîäíûé ïîëè- íîì, åñëè ñîáñòâåííûå ÷èñëà ïåðåìåííûõ u j îïðåäåëèòü êàê � � j j � , à ïåðåìåí- íîé y — êàê �. Ïîêàæåì, ÷òî ïîëèíîì F íå çàâèñèò îò y. Ðàçëîæèì äëÿ ýòîãî F ïî ñòåïåíÿì y. Ïîëó÷èì F Q y Q y Q d k k � � � � �0 1� . Çàìåòèì, ÷òî âñå êîýôôèöè- åíòû F — ñîáñòâåííûå ïîëèíîìû. Âû÷èñëåíèå îïåðàòîðà S T E J d � � � íà ïîëè- íîìå F ïîêàçûâàåò, ÷òî S F( ) — ïîëèíîì ñòåïåíè d �1 ïî ïåðåìåííîé y : deg y S F d( ( )) � �1 . Ñëåäîâàòåëüíî, ïðåäïîëîæåíèå n � 0 ïðîòèâîðå÷èò óñëîâèþ òåîðåìû. Èòàê, d � 0. Òåîðåìà äîêàçàíà. Çàìå÷àíèå 3. Îòìåòèì, ÷òî ôîðìóëû (16) îïðåäåëÿþò èçîìîðôíîå îòîáðàæåíèå âåêòîðíîãî ïðîñòðàíñòâà îäíîðîäíûõ ïîëèíîìîâ Q z y x x d n ( ) [ , , , , ]1 2� � ñòåïåíè d â âåêòîðíîå ïðîñòðàíñòâî ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ Q y u u P n ( , , , )1 1� � , ýëåìåíòû êîòîðîãî èìåþò âèä 1 1 2 1 z F y u u u k n ( , , , ..., ) � , ãäå F y u u u n ( , , , ..., )1 2 1� — âçâåøåí- íî-îäíîðîäíûé ïîëèíîì ñ âåñàìè ïåðåìåííûõ weight weight weight( ) , ( ) , , ( )y u u n n � � � � � 1 1 11 1� . ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 131 Ñèñòåìà îáðàçóþùèõ P ïðîñòðàíñòâà Q y u u P n ( , , , )1 1� � ñîñòîèò èç ñîáñò- âåííûõ ïîëèíîìîâ è ïåðåìåííîé y : P y p p p n �� � � , , , ,1 2 1� .  ñèñòåìå îáðàçóþùèõ P ìàòðèöà A P îïåðàòîðà A èìååò âèä A P n � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 2 . Ïðèìåð 3. Äëÿ ñèñòåìû îáðàçóþùèõ ïðèìåðà 2 ôîðìóëû îáðàòíûõ ïðåîá- ðàçîâàíèé èìåþò âèä: x z p yz y� � � � � � � 1 1 2 1 2 2 2 � , w z p p y yz y z y� � � � � � � � � 1 1 3 1 2 1 62 3 2 2 2 2 3 � � , � � � � � � � � � � � � 1 1 2 1 2 1 4 11 24 1 43 4 3 2 2 2 3 3 2 2 2 z p p y p yz p y yz y z y 3 41 24 z y� � � � � .  êà÷åñòâå ïðèìåðà ýòèõ ïðåîáðàçîâàíèé ðàññìîòðèì çàäà÷ó âûðàæåíèÿ ñîáñò- âåííîãî ïîëèíîìà âòîðîé ñòåïåíè G îò ïåðåìåííûõ �, , , ,w x y z ÷åðåç ñèñòåìó îá- ðàçóþùèõ z p p p, , , , ...2 3 4 Ïóñòü G z wy wz x xy y yz� � � � � � �� � � � � 3 2 1 2 1 2 1 4 1 4 2 2 2 3 . Âû÷èñëèì ïðåîáðàçîâàíèÿ êàæäîãî èç ìîíîìîâ G. Ïîëó÷èì: � � � � � z z p p y p yz p y yz y z� � � � � � � 1 1 2 1 2 1 4 11 24 1 42 4 3 2 2 2 3 3 2 2 2 y z y 3 41 24 � � � � � , � � � � � � � � � � � wy z p y p y y z y z y 1 1 3 1 2 1 62 3 2 2 2 2 2 3 4 � � , 3 2 1 3 2 3 2 1 2 3 4 1 42 3 2 3 3 2 2 2 3 � � � � � � wz z p z p yz yz y z y z� � � � � � � � � , 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 8 1 8 1 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 3 x z p p yz p y y z y y z� � � � � � � � � � � � � , � � � � � � � � � � 1 2 1 2 1 4 1 4 2 2 2 2 2 3 � � � � xy z p yz y z y z , d z y z yz� � � � � � �2 2 2 2 3 31 4 1 4� � . Ïðîñóììèðóåì ïîëó÷åííûå ðàâåíñòâà è âûäåëèì ïîëèíîì, íå çàâèñÿùèé îò y : G z p p z p� � � � � � � �2 4 3 2 23 2 1 2� . Ýòî è åñòü ïðåäñòàâëåíèå G â ñèñòåìå ñîáñòâåííûõ îáðàçóþùèõ P z p p p� ( , , , ... )2 3 4 . Îñòàëîñü ïðîâåðèòü, ÷òî âñå êîýôôèöèåíòû ïðè ìîíîìàõ, çàâèñÿùèõ îò y, ðàâíû 0. 132 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 3. ÌÀÒÐÈ×ÍÀß ÔÎÐÌÓËÈÐÎÂÊÀ ÇÀÄÀ×È È ÀËÃÎÐÈÒÌ ÂÛ×ÈÑËÅÍÈß ÑÎÁÑÒÂÅÍÍÛÕ ÏÎËÈÍÎÌΠÂâåäåì íåîáõîäèìûå ìàòðè÷íûå îáîçíà÷åíèÿ. Ïóñòü J J( )� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 1 0 1 0 0 0 � � � � � � � � � , J J( )� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 0 0 0 , U z z y y z y n n n n � � � � � [ , , , , ] 1 2 1 1 � , X x x y z n � � � � � � � � � � 1 1 � , X x x y n � � � � � � � � � 1 1 � , Q q q q q q q n n nn � � � � � � � � 11 12 1 22 20 0 0 � � � � � � � , M C C C C n n n n n n n � � � � � � � � � � � � � � � � 1 2 1 1 1 2 1 2 1 1 2 2 0 0 � � � � � � � � � � � � � n n n n n C � � � � � � � � � � � � � � 1 1 2 2 1 0 � , m C ij j i n i j � � � � � � 1 1 1 � . Ìàòðèöó M ïðåäñòàâèì â âèäå M E M n � � � � 1 1, ãäå M1 — âåðõíÿÿ òðå- óãîëüíàÿ ìàòðèöà ñ íóëÿìè íà ãëàâíîé äèàãîíàëè (íàääèàãîíàëüíàÿ ìàòðèöà). Îñíîâíîå îïðåäåëåíèå ñîáñòâåííîãî ìíîãî÷ëåíà æîðäàíîâîé êëåòêè èìååò âèä p JX p X n ( ) ( )� � . Áóäåì èñêàòü ñîáñòâåííûé ìíîãî÷ëåí â âèäå p X U QX( ) ( , )� , ò.å. ( ( ), ( )) ( , )J U Q J X U QX n � � � .  ìàòðè÷íûõ îáîçíà÷åíèÿõ ýòî ðàâåíñòâî ïåðåïèøåòñÿ â âèäå ( , ) ( , )UM QJX U QX n � � èëè U MQJX QX n ( )� �� 0. (17) Ïóñòü E E E E0 10 0� �[ , ], [ , ] : E0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 � � � � � � � � � � � � � , E1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 � � � � � � � � � � � � � . Òîãäà J E E� �� 0 1, QE Q0 0� [ , ] , QE Q1 0� [ , ] , QJ Q Q� �[ , ] [ , ]� 0 0 , MQJ MQ MQ E M Q MQ n � � � � �[ , ] [ , ] [( ) , ] [ , ]� � �0 0 0 01 , MQJ Q M Q MQ n � � �[ , ] [ , ] [ , ]� �0 0 01 , � � �[ , ] [ , ]�M Q MQ1 0 0 . Ìàòðèöà M Q1 , êàê è ìàòðèöà M1, — íàääèàãîíàëüíàÿ ìàòðèöà. Ïóñòü MQ r ij i j n � � ( ) , 1 . Ïîëîæèì r r q ij ij n ij � � � � � 1 , òîãäà ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 133 [ , ]�M Q r r r r r r n n n 1 12 13 1 23 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 � � � � � � � � � � � � � � � � � 1 0 0 0 0 0 0 ,n � � � � � � � � � , [ , ] , 0 0 0 0 0 0 0 0 11 12 1 22 2 1 1 1 MQ r r r r r r r n n n n n n � � � � � � � � � � � � � 0 r nn � � � � � � � � � . Ïóñòü � — ìàòðèöà â ðàçíîñòè MQJX QX n � � : �X r r r r r r r r r r n n n n � � � � � � � � � � � 0 0 0 12 11 13 12 1 1 1 1 23 22 2 � � , � � � � � � � � r r r r r r n n n n n n n n nn 2 1 2 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 , , , , � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � x x x y z n 1 2 1 � . Îáîçíà÷èì äëÿ êðàòêîñòè ÷åðåç d ij ýëåìåíòû ìàòðèöû �. Ðàññìîòðèì ñêà- ëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå ( , )U X� , ãäå U z z y y z y n n n n � � � � � ( , , , , ) 1 2 1 1 � : d x d y d z z d x d y d j j n n j n n j j n1 1 1 1 2 1 1 2 2 2� � � � � � � � � � � � � � � � � � n j n n nj j nn nn j n z yz d x d y d z � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 1 3 1 2 1 � ... � � � � � � � � � � � � 1 1 1 0 n n y . Âî-ïåðâûõ, ñóììà â ëåâîé ÷àñòè òîæäåñòâà íå çàâèñèò îò x1. Âî-âòîðûõ, âûðàæå- íèÿ — êîýôôèöèåíòû ïðè êàæäîé èç ïåðåìåííûõ x x n2 1, ,� � — òîæäåñòâåííî ðàâ- íû íóëþ. Ïîñêîëüêó êàæäîå èç ýòèõ âûðàæåíèé — îäíîðîäíûé ïîëèíîì îò ïåðåìåí- íûõ y z, ñ êîýôôèöèåíòàìè èç ìíîæåñòâà D d i n j n ij � � � � �{ }: , , ; , ,1 1 1 1� � , âñå êîýôôèöèåíòû èç D ðàâíû íóëþ. Â-òðåòüèõ, ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ( ) ( ) ( ,d y d z z d y d z yz d y d n n n n n n nn n n1 1 1 1 2 2 1 2 � � � � � � � � � � � � 1 1 0z y n ) � , d z d d yz d d y z d n n n n n n n n n1 1 1 2 1 1 2 3 1 2 2 � � � � � � � � � � �( ) ( ) (, , � � � � 1 1 0, , ) n n n n d y . Îòñþäà d d d d d d d n n n n n n n n n1 1 1 2 1 2 3 1 1 10 0 0 � � � � � � � � � � � �, , , ,, , , ,� 0. Èòàê, ìàòðèöà � îïðåäåëÿåò ñëåäóþùèå ïîäñèñòåìû îäíîðîäíûõ ëèíåéíûõ óðàâíåíèé îòíîñèòåëüíî ïåðåìåííûõ q ij . Ïîäñèñòåìà 1: d d d n12 13 1 10 0 0� � � � , , , ;� d d n23 2 10 0� � � , , ;� ... d n n� � �2 1 0, . Ïîäñèñòåìà 2: d d d d d d d n n n n n n n n n 1 1 1 2 1 2 3 1 1 1 0 0 0 � � � � � � � � � � � � , , , ,, , , ,� 0. Ñèñòåìà ñîäåðæèò ( )( )n n n � � � 2 1 2 óðàâíåíèé è n n( )�1 2 ïåðåìåííûõ. Äëÿ òîãî ÷òîáû ïîëó÷èòü ñèñòåìó åå ôóíäàìåíòàëüíûõ ðåøåíèé, ìîæíî ïîëîæèòü ( , , ) ( , , ..., ), ( , , ) ( , ..., )q q q q n n11 1 1 11 1 110 0 0 1 0� � � � � � , , ( , , ) ( , , ..., ).� �q q n11 1 1 0 0 1 � � 134 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 Êàæäîå ôóíäàìåíòàëüíîå ðåøåíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîîòâåòñòâóþùèé ñîáñò- âåííûé ïîëèíîì èç íàáîðà � �p p n2 , ,� (ñì. ïðèìåð 2). Ñèñòåìà óðàâíåíèé â ýòîì ñëó÷àå ñîñòîèò èç äâóõ ïîäñèñòåì, à ýôôåêòèâ- íûé ìåòîä çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ðåøàåòñÿ ñíà÷àëà ïîäñèñòåìà 1, à çàòåì åå ðå- øåíèå ïîäñòàâëÿåòñÿ â ïîäñèñòåìó 2. Ïðèìåð 4. Âû÷èñëåíèå ñîáñòâåííîãî ïîëèíîìà p u w x y z5 ( , , , , , )� : J � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 � � � � � � � � � � � � � � � � � �, ,X u w x y z M � � � � � � � � � � � � 3 3 2 3 0 0 0 � �� � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � , Q q q q q q q q q q q q � �1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 22 23 24 25 33 34 35 44 45 55� � � � � � � � , MQ q q q q q q i i i i i i � � � � � � � � � � � � � � � 4 3 22 3 23 2 33 5 2 4 4 5 1 5 5 4 20 2 4 23 3 33 5 1 3 1 4 5 1 4 1 5 4 2 0 0 � � � � � q q i q i q q i i i i i i � � � � � � �� �, , 33 4 34 3 44 4 35 3 45 2 55 4 44 4 45 3 3 3 6 0 0 0 4 � � � � � � � � q q q q q q q � � � � q q 55 4 550 0 0 0 � � � � � � � � � � � � � , [ , ]� � � � � � M Q q q q q q i i i i i i 1 4 22 4 23 3 33 6 2 4 4 6 2 5 5 0 0 � � � � � � � � 0 0 0 2 0 0 0 0 3 4 33 6 2 3 1 4 6 2 4 1 5 4 4 � � � � q i q i q q i i i i i i � � � � � �� �, , 4 4 45 3 55 4 55 3 6 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 � � � q q q � � � � � � � � � � � � � , [ , ]0 0 4 3 22 3 23 2 33 5 2 4 4 5 1 5 5 MQ q q q q q i i i i i i � � � � � � � � � � � � � � 0 0 2 4 22 4 23 3 33 5 1 3 1 4 5 1 4 1� � � � �q q q i q i q i i i i i i � � � � � � �� �, ,5 4 33 4 34 3 44 4 35 3 45 2 55 4 44 0 0 0 3 3 6 0 0 0 0 � � � � � � � � q q q q q q q � � � 4 45 3 55 4 55 4 0 0 0 0 0 q q q � � � � � � � � � � � � � � � . ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 135 Ïîäñèñòåìà 1 èìååò âèä d12 : � � 4 22 4 0q � � , d13 : � � � 4 23 3 33 3 22 0q q q� � � , d14 : � � � � � 4 24 3 34 2 44 3 23 2 33 0q q q q q� � � � � , d23 : 2 0 4 33 4 22� �q q� � , d24 : 2 3 2 0 4 34 3 44 4 23 3 33� � � �q q q q� � � � , d34 : 3 0 4 44 4 33� �q q� � . Óïðîùåíèå ýòîé ïîäñèñòåìû ïðèâîäèò ê ñèñòåìå d12 : q22 1 0� � , d13 : �q q q23 33 22 0� � � , d14 : � � � 2 24 34 44 23 33 0q q q q q� � � � � , d23 : 2 033 22q q� � , d24 : 2 3 2 034 44 23 33� �q q q q� � � � , d34 : 3 044 33q q� � . Ðåøåíèå: d12 : q22 1� � , d13 : q23 1 2 � � , d14 : q24 2 1 3 � � � , d23 : q33 1 2 � , d24 : q34 1 2 � � � , d34 : q44 1 6 � � . Ïîäñèñòåìà 2 èìååò âèä � 5 5 1 5 0 � � � � i i i q , � � � 6 5 2 5 5 4 2 4 5� � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � i i i i i i i i q q i q 1 5 1 4 0, i� � � � � � � � � � � , i q i q i i i i i i � � 6 1 5 2 4 5 1 4 1 3 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �, , ( )� � � 4 35 3 45 2 553 6 0q q q� � � , ( ) ( ) ( )3 6 3 4 0 4 45 3 55 4 34 3 44 4 45 3 55� � � � � �q q q q q q� � � � � � , ( ) ( ) ( )4 0 4 55 4 44 4 55� � �q q q� � � . Óïðîùåíèå ýòîé ïîäñèñòåìû ïðèâîäèò ê ñèñòåìå � � � � 4 15 3 25 2 35 45 55 0q q q q q� � � � � , ( ) ( )2 3 4 5 0 4 25 3 35 2 45 55� � � � �q q q q� � � � � � , ( )3 6 10 11 6 0 4 35 3 45 2 55 2 � � � �q q q� � � � � � � � � � � , ( ) ( )4 10 0 4 45 3 55 3 � � �q q� � � � , ( ) ( )5 1 6 0 4 55 4 � �q � � � . Ðåøåíèå: � 4 15 1 5 q � � , � 3 25 1 6 q � � , � 2 35 1 6 q � , �q45 1 6 � , q55 1 30 � . Ñîáñòâåííûé ïîëèíîì P u w x y z5 ( , , , , , )� : P u y z w x y yz5 4 4 2 3 31 5 1 2 1 3 1 6 1 2 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � w x y y z� � � � � � � � � 1 2 1 6 2 2 2 � � � � � � � � � � � � � � � � � � 1 6 1 6 1 30 3 4 x y y z y y � . 136 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 4. ÑÎÁÑÒÂÅÍÍÛÅ ÏÎËÈÍÎÌÛ È L-ÈÍÂÀÐÈÀÍÒÛ ËÈÍÅÉÍÛÕ ÎÏÅÐÀÒÎÐΠÏóñòü A — ïðîèçâîëüíûé íåâûðîæäåííûé ëèíåéíûé îïåðàòîð, äåéñòâóþùèé íà âåêòîðíîì ïðîñòðàíñòâå Q X d( ) [ ] îäíîðîäíûõ ìíîãî÷ëåíîâ êàê ëèíåéíîå ïðåîáðàçîâàíèå ïåðåìåííûõ f X f AX( ) ( )� , d — íàòóðàëüíîå ÷èñëî è � !X X . Ìíîæåñòâî ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ ñòåïåíè d îò ïåðåìåííûõ èç �X îáðàçóåò êîíå÷íîìåðíîå âåêòîðíîå ïîäïðîñòðàíñòâî, êîòîðîå îáîçíà÷èì W A d X( , , )� . Áàçèñ ýòîãî ïîäïðîñòðàíñòâà ñîñòîèò èç êîíå÷íîãî ÷èñëà ïîëèíî- ìîâ ( , .., )q q M1 . Îòìåòèì, ÷òî äëÿ îïåðàòîðîâ — æîðäàíîâûõ êëåòîê — òåîðåìà 4 äàåò îïè- ñàíèå ýòîãî áàçèñà ÷åðåç ïîëèíîìû íàáîðà ( , , )p p n1 1� � , à èìåííî q X p F p p p j k j n ( ) ( , , ... )� � 1 1 1 2 1 , F u u a M a M j n j j K j K j j j ( , , ) 1 1 1 1� � � � � � , a Q ij � ( )� , M ij — ìîíîìû îò ïåðå- ìåííûõ ( , , )u u n1 1� � . Ïóñòü M u u k n k n � � � 1 1 1 1... — òàêîé ìîíîì. Òîãäà d k n n � � � �1 1( ) k n n� � �2 2( ) � ... � �k k1 . Îòìåòèì, ÷òî áàçèñ ïîäïðîñòðàíñòâà W A d X( , , )� ìîæíî âû÷èñëèòü ìåòîäîì íåîïðåäåëåííûõ êîýôôèöèåíòîâ, îäíàêî âû÷èñëèòåëüíàÿ ñëîæíîñòü ýòîãî àëãîðèòìà — ïîëèíîì îò ( )d n � � 1 1 . Ïîýòîìó çàäà÷ó ýôôåêòèâíîãî êîí- ñòðóêòèâíîãî îïèñàíèÿ áàçèñà W A d X( , , )� ñëåäóåò ñ÷èòàòü îòêðûòîé.  ÷àñòíîñòè, îäèí èç âîïðîñîâ ìîæíî ñôîðìóëèðîâàòü òàê: ïóñòü ìíîæåñòâî áàçèñíûõ ìîíîìîâ çàäàíî ôîðìóëîé B J d X M M u u d k n k n k n k n n n( , , ) | ... , ( ) (� � � � � � � � � � �{ 1 1 1 2 1 1 1 � � �2 1) � k }. Î÷åâèäíî, B J d X W J d X( , , ) ( , , )� . ßâëÿåòñÿ ëè ýòî ìíîæåñòâî áàçèñîì W J d X( , , )? Íàïðèìåð, ÿâëÿåòñÿ ëè ìíîæåñòâî p zp z p z p z p p zp5 4 2 3 3 2 5 3 2 2 2 , , , , , , (ïðèìåðû 2, 3) áàçèñîì ïîäïðîñòðàíñòâà W J u w x y z( , , , , , , , )5 5 { }� ? Äëÿ êàæäîé æîðäàíîâîé êëåòêè J k k ( )� æîðäàíîâîé ôîðìû îïåðàòîðà A îïðåäåëåíà ñâîÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïîäïðîñòðàíñòâ ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ. Ïóñòü J — îäíà òàêàÿ êëåòêà. Òîãäà â îáîçíà÷åíèÿõ, èñïîëüçóåìûõ âûøå ïðè ðàñ- ñìîòðåíèè îïåðàòîðîâ — æîðäàíîâûõ êëåòîê, ýòà ïîñëåäîâàòåëüíîñòü èìååò âèä W J z W J x y z W J n x x y n n ( , , ( )) ( , , ( , , )) ( , , ( , , , ,1 3 1 1 1� � � � � � � z)) . Ñîáñòâåííûì ÷èñëîì ïîäïðîñòðàíñòâà W J d X( ( ), , )� � íàçîâåì ÷èñëî � d . Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñîáñòâåííûõ ÷èñåë ðàññìàòðèâàåìûõ ïîäïðîñòðàíñòâ èìååò âèä ( , , , )� � � 3 � n . Åñëè æîðäàíîâà ôîðìà îïåðàòîðà A ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ êëåòîê, â îïðåäåëåíèè ïîäïðîñòðàíñòâ ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ A, î÷åâèäíî, èìååò ñìûñë ðàññìàòðèâàòü òîëüêî ïîäìíîæåñòâà ïåðåìåííûõ âèäà X X J i J � � � ( ) , ãäå X x x y z i i J i J n J J J J ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , , , , ,� " � df { }� 1 1, — ïîäìíîæåñòâà ïå- ðåìåííûõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ äàííîé æîðäàíîâîé êëåòêå îïåðàòîðà A, à îáúåäèíåíèå áåðåòñÿ ïî âñåì æîðäàíîâûì êëåòêàì îïåðàòîðà A. Ðàññìîòðèì ëèíåéíûé îïåðàòîð, îáðàçîâàííûé äâóìÿ æîðäàíîâûìè êëåòêà- ìè: J J n n1 21 2( ), ( )� � . Ëþáîå ïîäïðîñòðàíñòâî ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ îïåðàòî- ðà A â ýòîì ñëó÷àå ÿâëÿåòñÿ ïðÿìûì ïðîèçâåäåíèåì ïîäïðîñòðàíñòâ æîðäàíîâûõ êëåòîê: W J d X W J d X W A d d X X n n ( , , ) ( , , ) ( , , ) 1 21 1 2 2 1 2 1 2# � � $ . ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 137 Îáîçíà÷èì Base( )W áàçèñ ïîäïðîñòðàíñòâà W. Òîãäà Base( ( , , ) ( , , ))W J d X W J d X n n1 21 1 2 2# � = Base Base( ( , , )) ( ( , , ))W J d X W J d X n n1 21 1 2 2# . Åñëè Base( ( , , )) ( ( ), , ( ))W J d X q X q X n k1 11 1 11 1 1 1� � , Base( ( , , )) ( ( ), , ( ))W J d X q X q X n k2 22 2 21 2 2 2� � , òî Base {( ( , , ) ( , , )) ( ) ( ),W J d X W J d X q X q X i n n i j1 21 1 2 2 1 1 2 2# � �1 11 2... , ...k j k� }, à ñîáñòâåííîå ÷èñëî ýòîãî ïîäïðîñòðàíñòâà ðàâíî � � 1 2 1 2d d . Ýòà êîíñòðóêöèÿ íå- ïîñðåäñòâåííî ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íà îïåðàòîðû, ñîäåðæàùèå ïðîèçâîëüíîå êî- ëè÷åñòâî æîðäàíîâûõ êëåòîê ïðîèçâîëüíûõ ðàçìåðîâ. Åñëè æîðäàíîâà ôîðìà ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A ñîñòîèò èç æîðäàíîâûõ êëå- òîê J n X J n X m m m ( , , ), , ( , , )� �1 1 1 � , ò.å. A J n X J n X m m m � # #( , , ) ( , , )� �1 1 1 � , äëÿ îïåðàòîðà A ìîæíî âûäåëèòü ñèñòåìó ïîäïðîñòðàíñòâ ñîáñòâåííûõ ïîëè- íîìîâ, êàæäîå èç êîòîðûõ õàðàêòåðèçóåòñÿ ñîáñòâåííûì ÷èñëîì � � � 1 2 1 2d d m d m � , d n j m j j � �, , ,1 � . Òåîðåìà 5. Åñëè ñîáñòâåííûå ÷èñëà äâóõ ïîäïðîñòðàíñòâ ñîáñòâåííûõ ïî- ëèíîìîâ ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A ðàâíû, èõ ñóììà òàêæå îáðàçóåò ïîäïðîñòðàí- ñòâî ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ: � � � � � � � � � � 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2k k m k l l m l m m W X W X W� �� � % � �( , ) ( , ) ( , X X1 2$ ). Äîêàçàòåëüñòâî î÷åâèäíî. Íèæå ïîêàæåì, ÷òî îïðåäåëåíèå ïîäïðîñòðàíñòâ ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ — îäíà èç íàèáîëåå âàæíûõ çàäà÷ òåîðèè ïðîãðàììíûõ èíâàðèàíòîâ ëèíåéíûõ îïåðàòîðîâ. Ðàññìîòðèì òåïåðü çàäà÷ó ïîñòðîåíèÿ L-èíâàðèàíòîâ ëèíåéíûõ îïåðàòîðîâ (ñì. îïðåäåëåíèå 1). Ïóñòü îïåðàòîð A ñîñòîèò èç îäíîé æîðäàíîâîé êëåòêè è q X( ) — ñîáñòâåííûé ïîëèíîì A ñ ñîáñòâåííûì ÷èñëîì � d . Òîãäà ðàöèîíàëüíîå âûðàæåíèå r X q X z d ( ) ( ) � — L-èíâàðèàíò A. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ æîðäàíîâîé êëåòêè ðàçìåðà d ñóùåñ- òâóåò ïî êðàéíåé ìåðå d �2 L-èíâàðèàíòà r X p X z r X p X z n d d 3 3 3 ( ) ( ) , , ( ) ( ) � �� . (18) Ýòè èíâàðèàíòû áóäåì íàçûâàòü âíóòðèêëåòî÷íûìè. Çàìå÷àíèå 4. Ñèñòåìà L-èíâàðèàíòîâ (18), îïðåäåëÿåìàÿ ÷åðåç ñîáñòâåííûå ìíîãî÷ëåíû, çàäàåò òàê íàçûâàåìóþ îðáèòó ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A â ïðîñòðàí- ñòâå W.  ñàìîì äåëå, åñëè âåêòîð b b b n ( ) ( ) ( ) ( , , ) 0 1 0 0 � � âûáðàí êàê íà÷àëüíûé, ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âåêòîðîâ, çàäàííàÿ ðåêóððåíòíûì ñîîòíîøåíèåì b Ab j j( ) ( )� � 1 , ëåæèò â äâóìåðíîì àëãåáðàè÷åñêîì ìíîãîîáðàçèè, çàäàííîì ñèñ- òåìîé óðàâíåíèé [ ( ) ( )]& & [ ( ) ( )] ( ) ( ) r X r b r X r b n n3 3 0 0 � �� . (19) Ìîæíî îæèäàòü, ÷òî îðáèòà A, êàê áåñêîíå÷íàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü, ëåæèò â îäíîìåðíîì ìíîãîîáðàçèè, ïðè÷åì íåäîñòàþùèì ÷ëåíîì ñèñòåìû (19) äîëæíî áûòü óðàâíåíèå, çàäàâàåìîå L-èíâàðèàíòîì, çàâèñÿùèì îò y z, . Ñëåäñòâèå ê ëåì- ìå 1 ïîêàçûâàåò, ÷òî òàêèõ èíâàðèàíòîâ íå ñóùåñòâóåò. Îäíàêî ëåãêî ïðîâåðèòü, 138 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 ÷òî íåàëãåáðàè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ p y z z yz � � 1 � �ln( ) ln ( ) óäîâëåòâîðÿåò ñîîòíîøåíèþ (6): p AX P X yz yz ( ) ( )� � . Ïîýòîìó ê àëãåáðàè÷åñ- êîé ñèñòåìå (19) ìîæíî äîáàâèòü íåàëãåáðàè÷åñêîå óðàâíåíèå, ïîëó÷èâ îïèñà- íèå îäíîìåðíîãî ìíîãîîáðàçèÿ, ñîäåðæàùåãî îðáèòó A: [ ( , ) ( , )]& [ ( ) ( ( ) ( ) ( ) ( ) b p y z zp b b r X r b n yz yz n n 0 1 0 0 3 3 0 � � � )]& & [ ( ) ( )] ( ) � r X r b n n � 0 . Òåîðåìà 5 îïðåäåëÿåò òàê íàçûâàåìûå ìåæêëåòî÷íûå èíâàðèàíòû. Èìåííî, ïóñòü ïðîñòðàíñòâî ñîáñòâåííûõ ïîëèíîìîâ ïðîèçâîëüíîãî ëèíåéíîãî îïåðàòîðà ñîäåðæèò äâà ðàçëè÷íûõ ïîäïðîñòðàíñòâà: W W1 2, , ñ ðàâíûìè ñîáñòâåííûìè çíà- ÷åíèÿìè (ò.å. óäîâëåòâîðÿþò òåîðåìå 5), q X W q X W1 1 1 2 2 2( ) , ( )� � . Ïðè ýòîì r X X q X q X ( ) ( ) ( ) 1 2 1 1 2 2 $ � — L-èíâàðèàíò îïåðàòîðà A. Òåîðåìà 6. Ïóñòü r X q X s X ( ) ( ) ( ) � — L-èíâàðèàíò ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A. Òîã- äà q X s X( ), ( ) — ñîáñòâåííûå ïîëèíîìû A ñ ðàâíûìè ñîáñòâåííûìè ÷èñëàìè. Äîêàçàòåëüñòâî. Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî äðîáü q X s X ( ) ( ) íåñîêðàòèìà: r AX q AX s AX r X q X s X ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) � � � . Ïîñêîëüêó íåñîêðàòèìûå äðîáè â ïîëå ðàöèîíàëüíûõ âûðàæåíèé Q X( ) ïðåäñòàâëÿþòñÿ â âèäå îòíîøåíèÿ öåëûõ âûðàæåíèé åäèíñòâåííûì îáðàçîì ñ òî÷íîñòüþ äî ÷èñëîâîãî ìíîæèòåëÿ, q AX q X s AX s X( ) ( ), ( ) ( )� �� � . Òåîðåìà äîêàçàíà.  çàêëþ÷åíèå ñôîðìóëèðóåì îñíîâíóþ òåîðåìó îá L-èíâàðèàíòàõ ëèíåéíûõ îïåðàòîðîâ. Òåîðåìà 7. Ïóñòü q q m1, ,� — ìíîæåñòâî âñåõ áàçèñíûõ ïîëèíîìîâ âñåõ æîð- äàíîâûõ êëåòîê ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A è � �1, ,� m — ñîâîêóïíîñòü èõ ñîáñòâåí- íûõ ÷èñåë. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ñóùåñòâóþò òàêèå öåëûå ÷èñëà k k m1, ,� , ÷òî � � 1 1 1 k m k m � � �� . (20) Òîãäà r X q q k m k m( ) � � � 1 1 � — L-èíâàðèàíò ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A. Äîêàçàòåëüñòâî î÷åâèäíî. Òàêèì îáðàçîì, ïðîáëåìà îïèñàíèÿ L-èíâàðèàíòîâ ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A ñâîäèòñÿ ê ïðîáëåìå îïèñàíèÿ âñåõ ñîîòíîøåíèé (20).  [10, 11] äîêàçàíî, ÷òî ýòî ìíîæåñòâî èìååò êîíå÷íûé áàçèñ. Åñëè âñå ñîáñòâåííûå ÷èñëà ëèíåéíîãî îïåðàòîðà A — ðàöèîíàëüíûå ÷èñëà, ïðîáëåìà ïîñòðîåíèÿ ýòîãî áàçèñà àëãîðèòìè÷åñêè ðàçðåøèìà ñ ïîìîùüþ òåîðå- òèêî-÷èñëîâîãî àëãîðèòìà.  ñëó÷àå, êîãäà � j — àëãåáðàè÷åñêèå ÷èñëà, ïðîáëåìà ïîñòðîåíèÿ áàçèñà ìíîæåñòâà ñîîòíîøåíèé (2) îñòàåòñÿ îòêðûòîé. ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. F l o y d R . W . Assigning Meanings to Programs // Proceedings of Symposium on Appl. Mathemat. — 1967. — 19. — Ð. 19–32. 2. H o a r e C . A . R . An Axiomatic Basis for Computer Programming // Commun of the ACM. — 1969. — ¹ 12(10). — Ð. 576–580. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2012, ¹ 2 139 3. L e t i c h e v s k y A . A . About one approach to program analysis // Cybernetics. — 1979. — N 6. — P. 1–8. 4. G o d l e v s k y A . B . , K a p i t o n o v a Y . V . , K r i v o y S . L . , L e t i c h e v s k y A . A . Iterative methods of program analysis // Ibid. — 1989. — N 2. — P. 9–19. 5. L e t i c h e v s k y A . , L v o v M . Discovery of invariant equalities in programs over data fields // Appl. Algebra in Engineer., Communic. and Comput. — 1993. — N 4. — P. 21–29. 6. M ü l l e r - O l m M . , S e i d l H . Precise interprocedural analysis through linear algebra // Proc. of Symposium on Principles of Programming Languages. – Venice, Italy, January 14–16, 2004. ACM: New York, NY, USA, 2004. — P. 330–341. 7. C a p l a i n M . Finding invariant assertions for proving programs // Proc. of the Intern. Conf. on Reliable Software. — Los Angeles, California, April 21–23 1975. ACM: New York, NY, USA – 1975. — P. 165–171. 8. R o d r i g u e z - C a r b o n e l l E . , K a p u r D . Automatic generation of polynomial loop invariants: algebraic foundations // Proc. of Intern. Symp. on Symbolic and Algebraic Comput. — Santander, Spain, July 4–7, 2004. — ACM: New York, NY, USA, 2004. — P. 266–273. 9. K o v � c s L . I . , J e b e l e a n T . An algorithm for automated generation of invariants for loops with conditionals // Proc. of Intern. Symp. on Symbolic and Numeric Algorithms for Scientific Comput. — Timisoara, Romania, 25–29 Sept. 2005. IEEE Comput. Soc., 2005. — P. 245–249. 10. Ë ü â î â Ì . Ñ . Ïîëèíîìèàëüíûå èíâàðèàíòû ëèíåéíûõ öèêëîâ // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2010. — ¹ 4. — Ñ. 159–168. 11. L v o v M . S . Polynomial invariants for linear loops // Cybernetics and Systems Analysis. — 2010. — 46, N 4. — P. 660–668. 12.  à í ä å ð  à ð ä å í Á . Ë . Àëãåáðà. Èçä. 2-å. — Ì.: ÃÐÔÌË, 1979. — 624 ñ. 13. Õ î ä æ  . , Ï è ä î Ä . Ìåòîäû àëãåáðàè÷åñêîé ãåîìåòðèè. Ò. 1. — Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1954. — 462 ñ. 14. Ë ü â î â Ì . Ñ . Èíâàðèàíòíûå ðàâåíñòâà ìàëûõ ñòåïåíåé â ïðîãðàììàõ, îïðåäåëåííûõ íàä ïîëåì // Êèáåðíåòèêà, 1988. — ¹ 1. — Ñ. 108–110. 15. Ä ü å ä î í í å Æ . , Ê å ð ð î ë Ä æ , Ì à ì ô î ð ä Ä . Ãåîìåòðè÷åñêàÿ òåîðèÿ èíâàðèàíòîâ. — Ì.: Ìèð, 1974. — 280 ñ. Ïîñòóïèëà 16.11.2010 << /ASCII85EncodePages false /AllowTransparency false /AutoPositionEPSFiles true /AutoRotatePages /None /Binding /Left /CalGrayProfile (Gray Gamma 2.2) /CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2) /sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CannotEmbedFontPolicy /Error /CompatibilityLevel 1.3 /CompressObjects /Off /CompressPages true /ConvertImagesToIndexed true /PassThroughJPEGImages false /CreateJDFFile false /CreateJobTicket false /DefaultRenderingIntent /Default /DetectBlends true /DetectCurves 0.0000 /ColorConversionStrategy /LeaveColorUnchanged /DoThumbnails false /EmbedAllFonts true /EmbedOpenType false /ParseICCProfilesInComments true /EmbedJobOptions true /DSCReportingLevel 0 /EmitDSCWarnings false /EndPage -1 /ImageMemory 1048576 /LockDistillerParams true /MaxSubsetPct 100 /Optimize true /OPM 1 /ParseDSCComments true /ParseDSCCommentsForDocInfo true /PreserveCopyPage true /PreserveDICMYKValues true /PreserveEPSInfo true /PreserveFlatness true /PreserveHalftoneInfo false /PreserveOPIComments false /PreserveOverprintSettings true /StartPage 1 /SubsetFonts false /TransferFunctionInfo /Apply /UCRandBGInfo /Remove /UsePrologue false /ColorSettingsFile (Color Management Off) /AlwaysEmbed [ true ] /NeverEmbed [ true ] /AntiAliasColorImages false /CropColorImages true /ColorImageMinResolution 290 /ColorImageMinResolutionPolicy /Warning /DownsampleColorImages true /ColorImageDownsampleType /Bicubic /ColorImageResolution 600 /ColorImageDepth 8 /ColorImageMinDownsampleDepth 1 /ColorImageDownsampleThreshold 1.01667 /EncodeColorImages true /ColorImageFilter /FlateEncode /AutoFilterColorImages false /ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG /ColorACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /ColorImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000ColorACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000ColorImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 290 /GrayImageMinResolutionPolicy /Warning /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 600 /GrayImageDepth 8 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 2.03333 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /FlateEncode /AutoFilterGrayImages false /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /GrayImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000GrayACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000GrayImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 800 /MonoImageMinResolutionPolicy /Warning /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 2400 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict << /K -1 >> /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /PDFX3:2003 ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError false /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox false /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile (None) /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False /Description << /CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000500044004600206587686353ef901a8fc7684c976262535370673a548c002000700072006f006f00660065007200208fdb884c9ad88d2891cf62535370300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002> /CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef653ef5728684c9762537088686a5f548c002000700072006f006f00660065007200204e0a73725f979ad854c18cea7684521753706548679c300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002> /DAN <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> /ESP <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> /FRA <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> /ITA <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> /JPN <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> /KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b370c2a4d06cd0d10020d504b9b0d1300020bc0f0020ad50c815ae30c5d0c11c0020ace0d488c9c8b85c0020c778c1c4d560002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e> /NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken voor kwaliteitsafdrukken op desktopprinters en proofers. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.) /NOR <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> /PTB <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> /SUO <FEFF004b00e40079007400e40020006e00e40069007400e4002000610073006500740075006b007300690061002c0020006b0075006e0020006c0075006f0074002000410064006f0062006500200050004400460020002d0064006f006b0075006d0065006e007400740065006a00610020006c0061006100640075006b006100730074006100200074007900f6007000f60079007400e400740075006c006f0073007400750073007400610020006a00610020007600650064006f007300740075007300740061002000760061007200740065006e002e00200020004c0075006f0064007500740020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e00740069007400200076006f0069006400610061006e0020006100760061007400610020004100630072006f0062006100740069006c006c00610020006a0061002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e0030003a006c006c00610020006a006100200075007500640065006d006d0069006c006c0061002e> /SVE <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> /DEU <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> /ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents for quality printing on desktop printers and proofers. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.) >> /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ << /AsReaderSpreads false /CropImagesToFrames true /ErrorControl /WarnAndContinue /FlattenerIgnoreSpreadOverrides false /IncludeGuidesGrids false /IncludeNonPrinting false /IncludeSlug false /Namespace [ (Adobe) (InDesign) (4.0) ] /OmitPlacedBitmaps false /OmitPlacedEPS false /OmitPlacedPDF false /SimulateOverprint /Legacy >> << /AddBleedMarks false /AddColorBars false /AddCropMarks false /AddPageInfo false /AddRegMarks false /ConvertColors /NoConversion /DestinationProfileName () /DestinationProfileSelector /NA /Downsample16BitImages true /FlattenerPreset << /PresetSelector /MediumResolution >> /FormElements false /GenerateStructure true /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles true /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /NA /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged /UseDocumentBleed false >> ] >> setdistillerparams << /HWResolution [2400 2400] /PageSize [2834.646 2834.646] >> setpagedevice