Клеточно-автоматные алгоритмы пермутации матриц

Автор: Матюшкин И.В., Кожевников В.С.

Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt

Рубрика: Информатика и управление

Статья в выпуске: 1 (41) т.11, 2019 года.

Бесплатный доступ

В формализации клеточных автоматов описываются четыре алгоритма, перемешивающих элементы матрицы на основе циклических сдвигов строк и столбцов. Один из алгоритмов показывает интересное поведение при нечётном порядке матрицы n, прикотором после пермутаций матрица претерпевает поворот на ±90∘ и на 180∘ (отражение относительно центра), а рост периода N оказывается быстрее экспоненциального. Исходя из соображений индукции короткого ряда n = 3, 5, . . . , 11, высказана гипотеза, что N равно наименьшему общему кратному всех нечётных чисел, не превосходящих 2n, т.е. N = НОК(3, 5, . . . , 2n - 1). Приведены аргументы для объяснения гипотезы. Динамика пермутаций анализируется с помощью введенных авторами двух «метрик», отражающих степень перемешанности. Результаты работы могут быть использованы при генерации псевдослучайных чисел.

Еще

Клеточные автоматы, пермутация, перестановка, псевдослучайные числа, криптография, метрика

Короткий адрес: https://sciup.org/142220472

IDR: 142220472

Список литературы Клеточно-автоматные алгоритмы пермутации матриц

  • Матюшкин И.В. Алгоритмы параллельных вычислений в формализации клеточных автоматов: сортировка строк и умножение чисел по схеме Атрубина//Материалы VII всероссийской научно-технической конференции «Проблемы разработки перспективных микро-и наноэлектронных систем (МЭС-2016)». 2016. № 3. С. 77-81.
  • Матюшкин И.В., Жемерикин А.В., Заплетина M.А. Клеточно-автоматные алгоритмы сортировки строк и умножения целых чисел по схеме Атрубина//Известия вузов. Электроника. 2016. Т. 21, № 6. С. 557-565.
  • Матюшкин И.В., Заплетина M.А. Отражение и транспонирование данных в матрице клеточно-автоматного вычислителя//Известия вузов. Микроэлектроника. 2019. Т. 24, № 1.
  • Ключарёв П.Г. Построение случайных графов, предназначенных для применения в криптографических алгоритмах, основанных на обобщенных клеточных автоматах//Математика и математическое моделирование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2017. № 3. С. 77-90.
  • Fridrich J. Symmetric ciphers based on two-dimensional chaotic maps//International Journal of Bifurcation and Chaos. 1998. V. 8, N 6. P. 1259-1284.
  • Резванов А.А., Матюшкин И.В., Гущин О.П. Клеточно-автоматная модель воздействия O2 плазмы на интегральные свойства SiOCH low-К диэлектрика//Электронная техника. Серия 3. Микроэлектроника. 2016. № 3(163). С. 63-78.
  • Матюшкин И.В., Соловьев Р.А. Модель адаптивного нейрона и его аппаратная реализация на ПЛИС//Электронная техника. Серия 3. Микроэлектроника. 2017. № 3(167). С. 53-61.
  • Деза Е., Деза М. Энциклопедический словарь расстояний . Москва: Наука, 2008.
Еще
Статья научная