Символическое исчисление и обратимость операторов свертки на бесконечной диэдральной группе

Автор: Деундяк Владимир Михайлович, Леонов Дмитрий Александрович, Сенчукова Ангелина Александровна

Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu

Рубрика: Математика и механика

Статья в выпуске: 3 т.23, 2020 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время операторы свертки на дискретных некоммутативных группах интенсивно исследуются ввиду их прикладной значимости. Такие операторы применяются, в частности, в области передачи данных; в задачах защиты данных, обеспечивающих информационную безопасность; при разработке методов кодирования в сетях и каналах передачи данных; вобработке изображений и теории фильтров. В работе для алгебры операторов свертки на бесконечной диэдральной группе D∞ разработано символическое исчисление, в терминах которого найдены необходимые и достаточные условия обратимости операторов из этой алгебры, и построено вложение в матричную алгебру операторов свертки на группе целых чисел, расширенную некоторым инволютивным оператором. В теории проекционных методов решения операторных уравнений по исходному оператору строится последовательность уравнений с более простыми операторами для того, чтобы решение исходного уравнения можно было аппроксимировать с заданной точностью решением более простого уравнения, то есть строится редукция от исходного обратимого оператора к более простому обратимому оператору. В работе изучена связь между двойственными объектами группы D∞ и конечной диэдральной группы D , на основе этогопостроен оператор редукции, который обратимому оператору свертки на D∞ ставит в соответствие обратимый оператор свертки на D , приведены свойства этого оператора.

Еще

Оператор свертки, конечная некоммутативная диэдральная группа, бесконечная некоммутативная диэдральная группа, преобразование фурье, двойственный объект, обратимость оператора свертки

Короткий адрес: https://sciup.org/149131525

IDR: 149131525   |   УДК: 517.9   |   DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2020.3.6

Symbolic calculation and invertibility of convolution operators on the infinite dihedral group

Nowadays, convolution operators on discrete noncommutative groups are under intensive research due to their applications, in particular, in the theory and practice of data networking, in image analysis, and in problems of diffraction by bodies with a noncommutative symmetry group. The symbolic calculation for algebra of convolution equations on the noncommutative infinitedihedral group D∞ has been developed. Necessary and sufficient conditions of invertibility of convolution operators from this algebra in terms of symboliccalculation have been found in this paper. Besides, inclosure of algebra of convolution equations on D∞ into matrix algebra of convolution operators on the group of whole numbers extended with involutive operator has been constructed.In the theory of projection methods of the solution of operator equations the sequence of equations with more simple operators is constructed in order to approximate the solution of original equation with some accuracy, i.e. the reduction of original invertible operator to a more simple invertible operator.The connection between dual object of D∞ and finite noncommutative dihedral group D is studied. On the basis of this the operator of reduction that maps invertible operator of convolution on D∞ to invertible convolution operator on D is constructed in this paper.

Еще

Список литературы Символическое исчисление и обратимость операторов свертки на бесконечной диэдральной группе

  • Веденев, К. В. Коды в диэдральной групповой алгебре / К. В. Веденев, В. М. Де-ундяк // Модел. и анализ информ. систем. — 2018. — Т. 25, № 2. — C. 232-245.
  • Вержбицкий, В. М. Основы численных методов / В. М. Вержбицкий. — М. : Директ-Медиа, 2013. — 847 с.
  • Денисенко, В. В. Обратимость интегральных операторов с однородными ядрами компактного типа на группе Гейзенберга / В. В. Денисенко, В. М. Деундяк // Математ. физика и компьютер. моделирование. — 2018. — Т. 21, № 3. — C. 5-18.
  • Деундяк, В. М. Метод Фурье для решения уравнений двусторонней свертки на конечных некоммутативных группах / В. М. Деундяк, Д. А. Леонов // Журн. вычисл. мат. и мат. физики. — 2018. — Т. 58, № 10. — C. 1618-1628.
  • Загороднов, И. А. Задача дифракции на телах с некоммутативной конечной группой симметрий и численное ее решение / И. А. Загороднов, Р. П. Тарасов // Журн. вычисл. мат. и матем. физики. — 1997. — Т. 37, № 10. — C. 1246-1262.
  • Кантарович, Л. В. Функциональный анализ / Л. В. Кантарович, Г. П. Акилов. — М. : Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984. — 752 с.
  • Кириллов, А. А. Введение в теорию представлений и некоммутативный гармонический анализ / А. А. Кириллов // Теория представлений и некоммутативный гармонический анализ — 1. Итоги науки и техн. Сер. Соврем. пробл. мат. Фундам. направления. — М. : ВИНИТИ, 1988. — Т. 22. — C. 5-162.
  • Кириллов, А. А. Элементы теории представлений / А. А. Кириллов. — М. : Наука, 1978. — 344 с.
  • Козак, А. В. Связь между сверткой по всему пространству и циклической сверткой / А. В. Козак, Д. И. Ханин // Материалы IX международной конференции «Современные методы и проблемы теории операторов и гармонического анализа и их приложения IX» (г. Ростов-на-Дону, 22-25 апреля 2019 г.). — Ростов н/Д : Изд-тво Ростов. отд-ния Рос. инженер. академии, 2019. — C. 133-134.
  • Козак, А. В. Приближенное решение больших систем уравнений с многомерными теплицевыми матрицами / А. В. Козак, Д. И. Ханин // Сиб. журн. вычисл. мат. — 2015. — Т. 18, № 1. — C. 55-64.
  • Магнус, В. Комбинаторная теория групп / В. Магнус, А. Каррас, В. Солитер. — М. : Наука, 1974. — 456 с.
  • Хьюитт, Э. Абстрактный гармонический анализ / Э. Хьюитт, К. Росс. — М. : Наука, 1975. — Т. 2. — 1560 с.
  • Chirikjian, G. S. Engineering applkations of non^mmutative harmony analysis: with emphasis on rotation and motion groups / G. S. Chirikjian, A. B. Kyatkin. — Boca Raton : CRC Press, 2001. — 698 p.
  • Dixmier, J. C*-algebras / J. Dixmier. — Amsterdam : North Holland publishing Company, 1977. — 506 p.
  • Leinz, R. Using representations of the dihedral groups in the design of early vision filters / R. Leinz // Acoustics, Speech, and Signal Processing. — 1993. — Vol. 5. — P. 165-168.
  • Putnam, I. F. Lecture Notes on C*-algebras / I. F. Putnam. — Electronic text data. — Mode of access: http://www.math.uvic.ca/faculty/putnam/ln/C*-algebras.pdf. — Title from screen.
  • Terras, A. Fourier analysis on finite groups and applications / A. Terras. — Cambridge : Cambridge University Press, 1999. — 442 p.
Еще