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克罗内克三角洲

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这个克罗内克三角洲函数比较(通常是离散的)值并返回1如果它们都相同,则返回0换句话说,如果所有参数的差异都是0,然后函数返回1.

尽管有希腊字母和围绕克罗内克三角洲的张量、向量和恒等矩阵的所有难听的说法,但这实际上只是一个等式测试,正如下面的示例有望阐明的那样:

δ  4747==============================================================1
δ  172947==============================================================0
δ  e(电子)  π−1==============================================================1
δ7中,  23 − 1,
21
3
==============================================================1
δ  (2017  
5  2
 )
−1
==============================================================0

(尽管最后一个示例需要比大多数计算器更高的精度才能正确解析)。

然而请注意,一些数学家和物理学家认为函数的参数仅限于有理整数,这在给定的条件下是有意义的克罗内克他的名言是“亲爱的上帝创造的所有数字,其他都是人类的杰作。”[1]

公式

单变量Kroneckerδ

单变量克罗内克三角洲
δn个  ≡   0
|n个 |
函数返回1如果
n个= 0
,否则返回0,我们在那里使用了的权力0(参见:A000007号0的特征函数。)[2]
根据这个定义,那么,
δx个= 0  x个
.

二元克罗内克三角洲

双变量克罗内克三角洲函数返回1如果
 − j个= 0
,0否则。这是原件函数,返回1如果
j个
等于或0如果它们不同(因此三角洲).

公式也可以如下所示

哪里
sgn公司(x个)
符号函数(该符号函数)第页,共页
x个
.

多变量克罗内克-德尔塔

多元克罗内克三角洲函数返回1如果所有的价值差异都是0,否则返回0.

可以使用以下公式表示:

δ0 ,  ..., n个 = 
n个 − 1
k个  = 0
  
δk个  + 1k个==============================================================0[
n个 − 1

k个  = 0
|  k个 − k个  + 1 |
  ]
.
多元变量的双变量情况克罗内克三角洲给出了替代符号
δ,j个
(或
δj个
如果没有歧义)
δ    j个
.

启动位置

如果我们将二进制整数{0,1}映射到布尔二进制逻辑值{False(错误),真的}分别,然后克罗内克三角洲应用于二进制整数的函数与等价运算(通过XNOR门完成[3])应用于布尔二进制逻辑值。在C或C++的某些实现中,可以通过将相等比较的结果“强制转换”为整数或任何数字数据类型的简单操作来实现Kronecker增量;[4]但仅在其他实现中False(错误)特别绑定到0,而真的可以是“除零以外的任何值。”[5]因此,不能保证以下各项正常工作:

布尔kroneckerDelta(int x,int y){返回(x==y);}

在Mathematica中,克罗内克德尔塔[i,j]基本上与布尔〔i==j〕(前者在第4版中添加,后者在第5.1版中添加)。尽管如此,让学生编写自己版本的函数可能有一些教学价值:例如,Shaw和Tigg使用它来说明Mathematica如何存储规则。在下面的示例中,这些说明

k增量[x_,x_]:=1;k增量[x_,y_]:=0;

需要按此精确顺序给出(或强制按此顺序);如果不是,函数将始终返回0,即使两个参数完全相同,因为x、y_规则“阴影”x,x_规则。[6]

问题

使用具有非离散(例如浮点)值的Kroneckerδ函数会导致精度限制问题(参见。讨论。)例如,请查看“可能的问题”下的数学7.

应用程序

在OEIS中,该函数已用于矩阵(参见A132440号A132710型)和三元单词(参见A120987号).

这个克罗内克三角洲函数在数学的许多分支中都有应用,如微积分和分析,在物理学中也有应用,例如流体动力学的研究。[7]例如,在理论量子光学中,Kroneckerδ经常与平方矩阵一起使用
M(M)
,使用
M(M)  j个
引用矩阵中的特定单元格
M(M)
按行显示
和列
j个
.[8]

该函数甚至可以用于数论,使得一些数论函数的定义相当紧凑,例如莫比乌斯函数:

μ(n个)  = δ  Ω(n个)ω(n个)(−1)ω(n个).

但根据你的观点,结果要么简明扼要(添加引用作为支持)[9]或令人困惑。[10]此外,使用克罗内克三角洲很容易使身份元素的错误不被发现。[11]

另请参见

笔记

  1. “Die[positiven]ganzen Zahlen hat der liebe Gott gemacht,alles andere ist Menschenwerk”。托马斯·凯塞尔林,让·皮亚杰《慕尼黑:C.H.Beck》(1999):第124页。这通常被翻译为“上帝创造了整数,其他一切都是人类的工作。”
  2. 警告:处理
    00
    不同的编程语言、符号代数系统、计算器、电子表格程序。。。(你可能会得到0或未定义,而不是1!) 请参见:零到零次幂的特殊情况.
  3. Eric W.Weisstein。,XNOR公司,摘自MathWorld——Wolfram Web资源。
  4. Paul M.Chirlian,C语言编程++Merrill(1990):第67页及其后
  5. 赫伯特·席尔特(Herbert Schildt),C: 完整的参考第三版奥斯本·麦格劳-希尔(1995),第43页
  6. William T.Shaw和Jason Tigg,《应用数学:开始,完成》。马萨诸塞州雷丁:Addison-Wesley出版公司(1994):212-213
  7. G.伊曼纽尔,分析流体动力学佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社(2001):第7页,方程式1.12。
  8. 史蒂芬·M·巴奈特和保罗·M·拉德摩尔,理论量子光学方法牛津:牛津大学出版社(2003):附录1,第222页。
  9. 要做的:添加一个引用来支持这一点。
  10. 彼得·卢什尼,符号事项.
  11. 彼得·卢什尼,符号事项:错误符号的危险.

外部链接