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$D$ 维元胞自动机给出 Salem 奇异函数 $L_{\alpha}$,其中 $\alpha=1/(2D+1)$ 与 $1/(2^D+1)$

数学物理 2022-07-28 v1 math.MP

摘要

Salem 奇异函数在 [0,1][0,1] 上严格递增、连续且导数几乎处处为零;它也被称为 de Rham 奇异函数或 Lebesgue 奇异函数。Salem 奇异函数 LαL_{\alpha} 的参数为 α(0,1)\alpha \in (0, 1)α1/2\alpha \neq 1/2。我们先前的研究表明,对于某些元胞自动机(CA)的时空模式极限集为分形的情形,将模式投影到时间轴上可给出 α=1/3\alpha = 1/31/41/41/51/5 的 Salem 奇异函数。然而,是否存在一个 CA 能给出参数 α\alpha 等于大于 55 的整数之倒数的 Salem 奇异函数仍不清楚。本文中,我们构造了对于每个维数 D1D \geq 1 给出 α=1/(2D+1)\alpha= 1/(2D+1)α=1/(2D+1)\alpha = 1/(2^D+1) 的 Salem 奇异函数的 CA。这意味着存在给出参数 α\alpha 等于任意大于等于 33 的整数之倒数的 Salem 函数的 CA。我们还给出了数值实验结果,表明对于 D5D \leq 5,除上述两类外由 DD 维线性对称 22 态半径-11 CA 给出的函数不能是 α=1/M\alpha = 1/MMZ3M \in {\mathbb Z}_{\geq 3})的 Salem 函数。除方格点阵外,三角与六角点阵也可视为二维平面中的正则点阵,我们也讨论了从这些点阵上的 CA 所得的函数。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.13557,
  title  = {$D$-dimensional cellular automata provide Salem's singular function $L_{\alpha}$ with $\alpha=1/(2D+1)$ and $1/(2^D+1)$},
  author = {Akane Kawaharada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.13557},
  year   = {2022}
}

备注

21 pages