欧几里得空间中无序原子云在刚体运动下的完备不变量:多项式时间内的 Lipschitz 连续度量
度量几何
2026-04-07 v2 计算几何
摘要
任意真实分子的一种基本表示是有限的无序原子云,其中许多原子在化学上不可区分。任意度量空间中点云的自然等价由保持距离的等距变换定义。在欧几里得空间中,任意等距变换都是平移、旋转和反射的复合。若点已排序,则该点云的等距类由所有成对距离矩阵唯一确定。若 m 个点无序,基于距离矩阵的朴素度量需要指数级多的 m! 种排列。我们定义了在刚体运动下 m 个无序点的 n 维点云的完备不变量,可区分 R^n 中的所有镜像。关键挑战在于设计一种不变量值上的距离,该距离在噪声下 Lipschitz 连续,且对固定维数 n 可于点云规模的多项式时间内计算。
引用
@article{arxiv.2303.13486,
title = {Complete invariants of atomic clouds under rigid motion with Lipschitz continuous metrics in a polynomial time},
author = {Vitaliy Kurlin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13486},
year = {2026}
}
备注
The second 47-page version updated notations and substantially clarified the first 15-page version. The proofs about the strength of a geometric simplex have moved to another paper at arXiv:2602.17630. The latest version is maintained at http://kurlin.org/projects/cloud-isometry-spaces/SCD.pdf