ثلاثي متوازن معمّم

يُعدّ نظام الأعداد الثلاثية المتوازنة المعمم تعميمًا لنظام الأعداد الثلاثية المتوازنة لتمثيل النقاط في فضاء ذي أبعاد أعلى . وقد وُصف لأول مرة عام 1982 من قِبل لوري جيبسون ودين لوكاس. [ 1 ] ومنذ ذلك الحين، استُخدم في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك الحوسبة الجغرافية المكانية [ 2 ] والحوسبة العلمية عالية الأداء [ 3 ] .

الشكل العام

على غرار أنظمة الأرقام الموضعية القياسية ، يمثل النظام الثلاثي المتوازن المعمم نقطةص{\displaystyle p}كقوى أساسيةب{\displaystyle B}مضروبًا في عدد من الأرقامدأنا{\displaystyle d_{i}}.

ص=د0+بد1+ب2د2+...{\displaystyle p=d_{0}+Bd_{1}+B^{2}d_{2}+\ldots }

تستخدم المصفوفة الثلاثية المتوازنة المعممة مصفوفة التحويل كأساس لهاب{\displaystyle B}الأرقام هي متجهات مختارة من مجموعة جزئية منتهية{د0=0،د1،...،دن}{\displaystyle \{D_{0}=0,D_{1},\ldots ,D_{n}\}}من الفضاء الأساسي.

بُعد واحد

في بُعد واحد، يكون النظام الثلاثي المتوازن المعمم مكافئًا للنظام الثلاثي المتوازن القياسي، بثلاثة أرقام (0، 1، و -1). ب{\displaystyle B}هو1×1{\displaystyle 1\times 1}المصفوفة، والأرقامدأنا{\displaystyle D_{i}}هي متجهات طولها 1، لذا تظهر هنا بدون الأقواس الإضافية.

ب=3د0=0د1=1د2=-1{\displaystyle {\begin{aligned}B&=3\\D_{0}&=0\\D_{1}&=1\\D_{2}&=-1\end{aligned}}}

جدول الجمع

هذا هو نفس جدول الجمع القياسي المتوازن الثلاثي، ولكن معد2{\displaystyle D_{2}}استبدال T. ولتسهيل قراءة الجدول، تم استبدال الرقمأنا{\displaystyle i}مكتوب بدلاً مندأنا{\displaystyle D_{i}}.

إضافة
+012
0 012
1 1120
2 2021

بعدين

يمكن الوصول إلى النقاط ثنائية الأبعاد باستخدام ثلاثة أرقام ثلاثية متوازنة معممة. يتم الوصول إلى كل نقطة من خلال مسارها من نقطة الأصل؛ وتتوافق الألوان الستة مع الأرقام الستة غير الصفرية.

في بُعدين، يوجد سبعة أرقام. الأرقامد1،...،د6{\displaystyle D_{1},\ldots ,D_{6}}هي ست نقاط مرتبة في شكل سداسي منتظم مركزه عندد0=0{\displaystyle D_{0}=0}[ 4 ]

ب=12[53-35]د0=0د1=(0،3)د2=(32،-32)د3=(32،32)د4=(-32،-32)د5=(-32،32)د6=(0،-3)\begin{aligned}B&=\frac{1}{2}}{\begin{bmatrix}5&\sqrt{3}}\\-\sqrt{3}}&5\end{bmatrix}}\\D_{0}&=0\\D_{1}&=\left(0,\sqrt{3}}\right)\\D_{2}&=\left(\frac{3}{2}},-\frac{\sqrt{3}}{2}}\right)\\D_{3}&=\left(\frac{3}{2}},\frac{\sqrt{3}}{2}}\right)\\D_{4}&=\left(-\frac{3}{2}},-\frac{\sqrt{3}}{2}} \begin{aligned}\right)\\D_{5}&=\left(-{\frac {3}{2}},{\frac {\sqrt {3}}{2}}\right)\\D_{6}&=\left(0,-{\sqrt {3}}\right)\\\end{aligned}}}

جدول الجمع

كما هو الحال في جدول الجمع أحادي البعد، فإن الرقمأنا{\displaystyle i}مكتوب بدلاً مندأنا{\displaystyle D_{i}}(على سبيل المثال)د2{\displaystyle D_{2}}(ليس لها علاقة خاصة بالرقم 2).

الإضافة [ 4 ]
+0123456
0 0123456
1 1123345160
2 2324256061
3 3342536012
4 4560415243
5 5160152534
6 6061243465

إذا احتوت الخلية على رقمين، يُرحّل الرقم الأيسر إلى الرقم التالي. على عكس الجمع القياسي، قد يتطلب جمع الأعداد الثلاثية المتوازنة المعممة ثنائية الأبعاد إجراء عمليات ترحيل متعددة عند حساب رقم واحد. [ 4 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. جيبسون، لوري؛ لوكاس، دين (1982). "معالجة البيانات المكانية باستخدام المصفوفة الثلاثية المتوازنة المعممة". وقائع مؤتمر جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات حول التعرف على الأنماط ومعالجة الصور : 566-571 .
  2. ساهر، كيفن (2011-01-01). "أنظمة الشبكة العالمية المنفصلة السداسية للحوسبة الجغرافية المكانية" (ملف PDF) . أرشيفات التصوير المساحي، ورسم الخرائط، والاستشعار عن بعد . 22 : 363. رمز Bibcode : 2011ArFKT..22..363S .
  3. دي كيندر، آر إي جونيور؛ بارنز، جيه آر (أغسطس 1997). "الخوارزمية الثلاثية المتوازنة المعممة (GBT) المطبقة على الخوارزميات الحسابية عالية الأداء". ملخصات اجتماعات الجمعية الفيزيائية الأمريكية . رمز Bibcode : 1997APS..CPC..C409D .
  4. 1 2 3 فان روسيل، جان دبليو. (1988). "تحويل الإحداثيات الديكارتية من وإلى عناوين ثلاثية متوازنة معممة" (ملف PDF) . هندسة التصوير المساحي والاستشعار عن بعد . 54 : 1565-1570 .