代数角度的不可压缩性

前作已经谈过用整系数多项式作为实数版图灵机的参照标准,在这基础上我们不妨考虑实数版的算法信息论。离散版本的算法信息论认为:设有通用图灵机U与长度为N的序列X,若U无法从任何长度小于N的输入计算得出X,则称序列X是不可压缩的,研究结果表明长序列的不可压缩性意味着算法会将其视为随机序列。我们不妨将类似的思路移用到实数域上:

定义(不可压缩性):设有实数数组X= ({x_{1},x_{2},  ……x_{n} }),若\forall x_{i} \in X,P[X/x_{i} ]\neq x_{i} ,则称实数数组X是不可压缩的。

式中P为任一整系数多项式,X/x_{i} 为从数组X中去除x_{i} 后的余集。

不难看出,这是为了保证数组中每一个实数都无法用其他成员组成的整系数多项式来替代,而因为我们将“实数机”的能力限制在整系数多项式,这其实就意味着没有办法用输入个数少于N的实数的计算来完整生成这个数组。

定理1:相对有理数域的代数独立性蕴含不可压缩性。

证明:整系数多项式是有理系数多项式的特例,假若数组可压缩,即\exists x_{i} ,P[X/x_{i} ]=x_{i} ,则P[X/x_{i} ]-x_{i} =0就破坏代数独立性。故不可压缩性得证。

离散版本的不可压缩序列,如Chaitin常数,往往难以得出具体数位的描述。在连续情形,我们则可以借助代数研究的武器库,窥视其一角:

定理2:数组e^\sqrt{2} ,e^\sqrt{3} ,e^\sqrt{5} ……e^\sqrt{prime(n)}是不可压缩的,其中prime(n)为第n个素数。

证明:各项的指数分别是不同素数的根式,故这些指数在有理数域上线性独立。根据Lindemann–Weierstrass定理,该数组在有理数域上代数独立。由定理1知其必有不可压缩性。

我们能够构造性地给出不可压缩的实数数组,那么,据此构造出的二进制序列是否也具有强烈的“随机性”呢?正如不可压缩的Chaitin序列一样?

问题:二进制序列B有无穷多位,第n位定义为e^\sqrt{prime(n)}二进制表示式中的第n位数字。B的性质在何种程度上接近真随机序列?

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,125评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,293评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,054评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,077评论 1 291
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,096评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,062评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,988评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,817评论 0 273
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,266评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,486评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,646评论 1 347
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,375评论 5 342
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,974评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,621评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,796评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,642评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,538评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 数学是计算机技术的基础,线性代数是机器学习和深度学习的基础,了解数据知识最好的方法我觉得是理解概念,数学不只是上学...
    闯王来了要纳粮阅读 22,693评论 2 48
  • 嗷嗷本人目前数学系大三,对高等代数大致复习一遍之后的思路整理,个人想法居多,不严谨,仅供参考,有错误欢迎指出,有建...
    流星落黑光阅读 11,293评论 1 16
  • 如果不熟悉线性代数的概念,要去学习自然科学,现在看来就和文盲差不多。”,然而“按照现行的国际标准,线性代数是通过公...
    Drafei阅读 1,548评论 0 3
  • 算法和数据结构 [TOC] 算法 函数的增长 渐近记号 用来描述算法渐近运行时间的记号,根据定义域为自然数集$N=...
    wxainn阅读 1,063评论 0 0
  • AppCode官网下载AppCode-*.dmgAppCode破解版下载地址下载地址密码:u9vf 功能以及快捷键...
    斑驳的流年无法释怀阅读 36,241评论 2 26