Macierz Hadamarda: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
→‎Właściwości macierzy Hadamarda: - usunięcie zapisu "jest macierzą symetryczną" : uzasadnienie: jeśli 1 kolumnę H2 przemnożymy przez -1 to otrzymana macierz na mocy własności 2 jest macierzą Hadamarda a nie jest symetryczna
Linia 1:
'''Macierz Hadamarda''' to [[Macierz|macierz kwadratowa]], której elementami są wartości ±1 (czyli +1 lub -1–1) oraz której kolumny (równoważnie wiersze) są parami ortogonalne. Nazwa macierzy pochodzi od nazwiska matematyka francuskiego [[Jacques Salomon Hadamard|Jacques'aJacques’a Hadamarda]].
 
Macierz Hadamarda zwykle oznacza się symbolem <math> H </math> z indeksem np. <math> H_8 . </math>
 
== Przykłady ==
: <math>H_1 = \begin{bmatrix}
1
H_1 = \begin{bmatrix}
1 \end{bmatrix},\ H_2 = \begin{bmatrix}
,\
H_2 = \begin{bmatrix}
1 & 1 \\
1 & -1 \end{bmatrix}
\end{bmatrix},\ H_4 = \begin{bmatrix}
,\
H_4 = \begin{bmatrix}
1 & 1 & 1 & 1 \\
1 & -1 & 1 & -1 \\
1 & 1 & -1 & -1 \\
1 & -1 & -1 & 1
\end{bmatrix}</math>
</math>
 
: <math> H_8 = \begin{bmatrix}
1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 1\\
1 & -1 & 1 & -1 & 1 & -1 & 1 & -1 \\
1 & 1 & -1 & -1 & 1 & 1 & -1 & -1 \\
1 & -1 & -1 & 1 & 1 & -1 & -1 & 1 1\\
1 & 1 & 1 & 1 & -1 & -1 & -1 & -1 \\
1 & -1 & 1 & -1 & -1 & 1 & -1 & 1 1\\
1 & 1 & -1 & -1 & -1 & -1 & 1 & 1 \\
1 & -1 & -1 & 1 & -1 & 1 & 1 & -1\\
\end{bmatrix} </math>
 
H_1: <math>H_{12} = \begin{bmatrix}
\end{bmatrix} </math>
++++++ &-+++++ \\
+++--+ &+-+--+ \\
++++-- &++-+-- \\
+-+++- &+-+-+- \\
+-++++ &+--+-+ \\
++--++ &++--+- \\
\\
-+++++ &------ \\
+-+--+ &---++- \\
++-+-- &----++ \\
+-+-+- &-+---+ \\
+--+-+ &-++--- \\
++--+- &--++--\\
\end{bmatrix} </math>
 
W powyższej macierzy <math>+</math> oznacza liczbę <math>1</math> natomiast <math>-</math> liczbę <math>-1.</math>
: <math> H_{12} = \begin{bmatrix}
:: <math> \vdots </math>
++++++&-+++++\\
+++--+&+-+--+\\
++++--&++-+--\\
+-+++-&+-+-+-\\
+-++++&+--+-+\\
++--++&++--+-\\
& \\
-+++++&------\\
+-+--+&---++-\\
++-+--&----++\\
+-+-+-&-+---+\\
+--+-+&-++---\\
++--+-&--++--\\
\end{bmatrix} </math>
 
WMacierz powyższejHadamarda macierzywymiaru <math>+\;2n</math> oznaczamożna liczbęuzyskać <math>1\;</math>z natomiastmacierzy Hadamarda wymiaru <math>-\;n</math> liczbęza <math>-1.\;</math>pomocą wzoru:
H_2: <math>H_{2n} = \begin{bmatrix}
H_n & H_n \\
H_n & -H_n
\end{bmatrix}</math>
 
Macierze <math> H_2, H_4, H_8 </math> zostały skonstruowane powyższą metodą, natomiast macierz <math> H_{12} </math> nie (nie ma macierzy Hadamarda rzędu 6).
:: <math> \vdots </math>
 
Macierz Hadamarda wymiaru <math> 2n </math> można uzyskać z macierzy Hadamarda wymiaru <math> n </math> za pomocą wzoru:
 
: <math>
H_{2n} =
\begin{bmatrix} H_{n} & H_{n} \\ H_{n} & -H_{n} \end{bmatrix}
</math>
 
Macierze <math> H_2, H_4, H_8 </math> zostały skonstruowane powyższą metodą, natomiast macierz <math> H_{12} </math> nie (nie ma macierzy Hadamarda rzędu 6).
 
== Właściwości macierzy Hadamarda ==
* <math> H_n H^T_n = n I_n </math> gdzie <math>I_n\;</math> jest [[macierz jednostkowa|macierzą jednostkową]] rzędu <math>n.</math>
* Macierz pozostaje macierzą Hadamarda po pomnożeniu dowolnego wiersza lub kolumny przez <math>-1.\;</math>
* [[Macierz transponowana]] do macierzy Hadamarda jest macierzą Hadamarda.
* Macierz Hadamarda [[macierz ortogonalna|macierzą ortogonalną]].
 
== Bibliografia ==
* [[Jacques Salomon Hadamard|J. Hadamard]], ''Résolution d'uned’une question relative aux déterminants'', Bull. Sci. Math. 2, 240-246,s. 240–246 ([[1893]]).
* [[James Joseph Sylvester|J. J. Sylvester]], ''Thoughts on Inverse Orthogonal Matrices, Simultaneous Sign-Successions, and Tesselated Pavements in Two or More Colours, with Applications to Newton'sNewton’s Rule, Ornamental Tile-Work, and the Theory of Numbers'', London Edinburgh and Dublin, Philos. Mag. and J. Sci. 34, 461-475,s. 461–475 ([[1867]]).
 
== Linki zewnętrzne ==