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ホームスキップ型重み付きGibonacci数列を得るための修正パスカル三角形の演算アルゴリズム
SDGsの分類
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自然科学
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情報センター

スキップ型重み付きGibonacci数列を得るための修正パスカル三角形の演算アルゴリズム フィボナッチ数列,リュカ数列,ペル数列,ペル・リュカ数列,ヤコブスタール数列,ヤコブスタール・リュカ数列,パドヴァン数列,ペラン数列の活躍

情報センター

中西真悟 准教授

スキップ型数列,修正パスカル三角形,アルゴリズム

パスカルの三角形の構造を修正するだけで様々な数列が作成できるだけではなく,その初項や二項の設定を変えた一般形を示すための演算アルゴリズムを紹介します.そのためにスキップ型にモデリングする数列の発想が大切になります.線形代数を用いてエレガントに演算できる方法が分かりました.また,その原理にシフト演算が欠かせないことも分かりました.それでは,お楽しみにください.

フィボナッチ数列とパスカル三角形,パドヴァン数列とパスカルの三角形の関係は周知です.昨年度に,リュカ数列やペラン数列でも修正パスカル三角形を用いると可能であることを公表しました.まずは,重み付きのフィボナッチ数列とリュカ数列と修正パスカル三角形の可視化をご覧ください.

重み付きフィボナッチ数列やリュカ数列と修正パスカルの三角形
パドヴァン数列やペラン数列と修正パスカル三角形の関係

フィボナッチ数列やリュカ数列,ペル数列やヤコブスタールの演算を行うために,パスカル行列を用いたものがこちらです.

ゼロ・スキップ型数列を得るための演算方法

この演算をさらにスキップ型に発展させます.下記のワン・スキップ型とツースキップ型のイメージをご覧ください.

ワン・スキップ型数列を得るための演算方法
ツー・スキップ型数列を得るための演算方法

負のオーダーの数列の値の演算方法のイメージを下記のように示します.

フィボナッチ数列の負のオーダーの計算例

リュカ数列やヤコブスタール数列の負のオーダーのイメージを下記の図のとおり示します.

リュカ数列やヤコブスタール数列の負のオーダーのための演算例

見にくいので,負のオーダーの計算用の改訂版の提案を次のように示すことにします.

ペル数列の負のオーダーのための演算改訂版
ペル・リュカ数列の負のオーダーのための演算改訂版
ヤコブスタール数列の負のオーダーのための演算改訂版
ヤコブスタール・リュカ数列の負のオーダーのための演算改訂版

以上は,機械的に演算を行うように見えたかもしれません.そこで,計算原理の重要な位置を占めるシフト演算のイメージ図を示します.

ヤコブスタール数列のためのシフト演算
ヤコブスタール数列の負のオーダーを得るためのシフト演算
ペル数列を得るためのシフト演算
ペル数列の負のオーダーを得るためのシフト演算

以上の計算原理に基づいて,下記のように数列が移動するかの如く可視化が可能となりました.ありがとうございました.

スキップ型の数列の初項や二項が変更すると得られる数列が変わるイメージ図

論文

「修正パスカルの三角形の活用を含む貴金属比と関連する数列の数理とその可視化」(2023)中西真悟『2023年度日本図学会大会講演論文集』p.63-68.

「修正パスカル三角形によるスキップ型フィボナッチ数列とリュカ数列の演算行列」(2024)中西真悟『日本オペレーションズ・リサーチ学会2024年春季研究発表会アブストラクト集』2-B-8p.1-2.

「重み付きGibonacci数列のためのシフト演算」(2024)中西真悟『日本オペレーションズ・リサーチ学会2024年秋季研究発表会アブストラクト集』2-D-12p.1-2.

研究者INFO: 情報センター 中西真悟 准教授

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