Чуть меньше года назад я писал про лекцию Владлена Тиморина для Кроссворда Тьюринга. С тех пор Владлен прочитал курс в ЛШСМ-2024 (по ссылке есть и видеозаписи), а сейчас от этого курса появилась новая версия записок: https://mccme.ru/dubna/2024/notes/timorin-notes.pdf .
А ещё — новая версия появилась и у их препринта, https://arxiv.org/abs/2311.09643v4 . И теперь их теорема полностью закрывает соответствующий вопрос из обзорной лекции Р. Шварца на ICM-2022 (R. Schwartz, Survey lecture on billiards, https://ems.press/books/standalone/276/5474 ) : см. скриншоты.
А ещё — новая версия появилась и у их препринта, https://arxiv.org/abs/2311.09643v4 . И теперь их теорема полностью закрывает соответствующий вопрос из обзорной лекции Р. Шварца на ICM-2022 (R. Schwartz, Survey lecture on billiards, https://ems.press/books/standalone/276/5474 ) : см. скриншоты.
Forwarded from Непрерывное математическое образование
На отрезке AB отметили точку X так, что AX:AB=1:10. После этого отрезок AB разделили на 2^10 равных частей. В каком отношении точка X делит ту часть, на которую попадает?
Предлагается попробовать решить такую задачу (вполне доступна и начинающим!), а потом можно заглянуть в статью Н.Солодовников «Удвоение отрезка и судьба точки» в Квантике, https://old.kvantik.com/art/files/pdf/2024-08.10-12.pdf
Forwarded from Непрерывное математическое образование
пусть нас интересует сумма q^n по всем n на длинном отрезке с целыми концами [a,b]
если число q маленькое, то эта сумма мало отличается от бесконечной суммы q^a+q^{a+1}+…, т.е. от q^a/(1-q)
если, наоборот, число q большое, то сумма примерно равна q^b+q^{b-1}+…, т.е. q^b/(1-q^{-1})
эти два приближенных ответа получены для разных диапазонов q… и тем не менее, если их сложить, то получится не бессмыслица, а точная формула для нашей суммы
упомянутая выше формула Бриона — многомерный аналог того же: вместо суммы по отрезку рассматриваются суммы по многогранникам, а ответ записывается в виде некоторой суммы по вершинам
по картинке можно сообразить, как именно это выглядит для треугольника — или прочитать это в статье
всё это немножко похоже на формулу включений-исключений, только добавлена магия: и вычитать пересечения почему-то не нужно, и складываются ответы, которые (казалось бы) осмысленны для разных диапазонов параметров
если число q маленькое, то эта сумма мало отличается от бесконечной суммы q^a+q^{a+1}+…, т.е. от q^a/(1-q)
если, наоборот, число q большое, то сумма примерно равна q^b+q^{b-1}+…, т.е. q^b/(1-q^{-1})
эти два приближенных ответа получены для разных диапазонов q… и тем не менее, если их сложить, то получится не бессмыслица, а точная формула для нашей суммы
упомянутая выше формула Бриона — многомерный аналог того же: вместо суммы по отрезку рассматриваются суммы по многогранникам, а ответ записывается в виде некоторой суммы по вершинам
по картинке можно сообразить, как именно это выглядит для треугольника — или прочитать это в статье
всё это немножко похоже на формулу включений-исключений, только добавлена магия: и вычитать пересечения почему-то не нужно, и складываются ответы, которые (казалось бы) осмысленны для разных диапазонов параметров
Telegram
Непрерывное математическое образование
это не картинка по выходным, а название статьи https://arxiv.org/pdf/math/0506466 про формулу Бриона для сумм по целым точкам многогранников и всё такое (Matthias Beck, Christian Haase, Frank Sottile)
Forwarded from Непрерывное математическое образование
https://mccme.ru/free-books/dubna/protasov-sinfrac.pdf
стала бесплатно доступна электронная версия книги «Синусоида и фрактал: Элементы теории обработки сигналов и теории всплесков» В.Ю.Протасова по его лекциям на ЛШСМ
«Любой сигнал, будь то звук, изображение или другая функция, никогда не хранится в компьютере по точкам. Это дорого и неэффективно. Сигнал раскладывается в сумму других, «базовых» функций, и хранятся коэффициенты разложения. Главный вопрос — какую систему базовых функций использовать? И как построить хорошую систему, чтобы сигнал быстро и качественно воспроизводился и при этом занимал мало памяти? За это отвечает мощная и красивая математическая теория.
В течение десятилетий базовыми функциями были синус и косинус, что естественно, учитывая природу звука. Это — ряды Фурье, изобретенные более 200 лет назад. Однако, к середине XX века стало ясно, что они не отвечают современным запросам. Поиск новых конструкций, превосходящих ряды Фурье, оказался непростой задачей. Над этим трудилось не одно поколение математиков: функции Хаара, система Шеннона-Котельникова, всплески Мейера и Добеши, …. Новые функции уже не задаются явными формулами, а строятся как решения специальных уравнений. Они не являются гладкими, а, напротив, имеют свойства фракталов и самоподобных фигур. Сейчас они используются повсеместно при работе с фото, аудио и видео файлами, в компьютерной томографии, и т.д. Но математическая теория не стоит на месте…»
можно также купить книгу:
https://biblio.mccme.ru/node/46814
стала бесплатно доступна электронная версия книги «Синусоида и фрактал: Элементы теории обработки сигналов и теории всплесков» В.Ю.Протасова по его лекциям на ЛШСМ
«Любой сигнал, будь то звук, изображение или другая функция, никогда не хранится в компьютере по точкам. Это дорого и неэффективно. Сигнал раскладывается в сумму других, «базовых» функций, и хранятся коэффициенты разложения. Главный вопрос — какую систему базовых функций использовать? И как построить хорошую систему, чтобы сигнал быстро и качественно воспроизводился и при этом занимал мало памяти? За это отвечает мощная и красивая математическая теория.
В течение десятилетий базовыми функциями были синус и косинус, что естественно, учитывая природу звука. Это — ряды Фурье, изобретенные более 200 лет назад. Однако, к середине XX века стало ясно, что они не отвечают современным запросам. Поиск новых конструкций, превосходящих ряды Фурье, оказался непростой задачей. Над этим трудилось не одно поколение математиков: функции Хаара, система Шеннона-Котельникова, всплески Мейера и Добеши, …. Новые функции уже не задаются явными формулами, а строятся как решения специальных уравнений. Они не являются гладкими, а, напротив, имеют свойства фракталов и самоподобных фигур. Сейчас они используются повсеместно при работе с фото, аудио и видео файлами, в компьютерной томографии, и т.д. Но математическая теория не стоит на месте…»
можно также купить книгу:
https://biblio.mccme.ru/node/46814
Forwarded from Компьютерная математика Weekly (Grigory Merzon)
5 лет назад был отличный математический флэшмоб #12equations — в т.ч. как раз 22 июня писал про тангенс
сейчас описание комбинаторики опущу, а вместо этого приведу код, при помощи которого на эти коэффициенты можно посмотреть (потому что в лоб на бумажке это делать утомительно):
если не знаете ответа, то можно подумать про то, как на эти целые числа написать рекурренту, например (тут возможны разные ответы!)
или вот такой листок для курса Е.Смирнова про этот сюжет делал: https://dev.mccme.ru/~merzon/ium-combi/combi20-05-bernoulli.pdf
…Очень люблю цитату из интервью Гельфанда, «я считал, что есть две математики — алгебраическая и геометрическая, и что геометрическая математика принципиально “трансцендентна” для алгебраической. (…) Когда я обнаружил, что синус можно записать алгебраически в виде ряда, барьер обрушился, математика стала единой».
В отличие от синуса и косинуса ряд для тангенса на первый взгляд выглядит хаотично:
x+x^3/3+2x^5/15+17x^7/315+…
Оказывается, за этим хаосом скрывается отличная комбинаторика…
сейчас описание комбинаторики опущу, а вместо этого приведу код, при помощи которого на эти коэффициенты можно посмотреть (потому что в лоб на бумажке это делать утомительно):
x = var('x')
taylor = tan(x).taylor(x,0,21)
E = [ taylor.coefficient(x,n)*factorial(n) for n in range(1,22,2) ]
print(E)
если не знаете ответа, то можно подумать про то, как на эти целые числа написать рекурренту, например (тут возможны разные ответы!)
или вот такой листок для курса Е.Смирнова про этот сюжет делал: https://dev.mccme.ru/~merzon/ium-combi/combi20-05-bernoulli.pdf
Forwarded from Непрерывное математическое образование
https://mccme.ru/free-books/dubna/vva-volumes.pdf
стала бесплатно доступна электронная версия книги «Ветвящиеся объёмы и группы отражений» В.А.Васильева по его рассказам на ЛШСМ
«Рассматривается восходящая к Архимеду и Ньютону задача о зависимости объема, отсекаемого плоскостью от ограниченного тела, от этой плоскости. В частности, мы докажем гипотезу В.И.Арнольда о том, что для тела с гладкой границей в четномерном пространстве этот объем не может алгебраически зависеть от коэффициентов уравнения плоскости, и приведем геометрические препятствия к такой алгебраичности в нечетномерном случае.
В книге рассказано об истории вопроса и о методах, позволяющих решать такие и подобные задачи (включая задачи о разрешимости уравнений в радикалах): теории монодромии, аналитическом продолжении, группах преобразований, порожденных отражениями, и топологии комплексных многообразий.»
можно также купить бумажную книгу:
https://biblio.mccme.ru/node/74704
стала бесплатно доступна электронная версия книги «Ветвящиеся объёмы и группы отражений» В.А.Васильева по его рассказам на ЛШСМ
«Рассматривается восходящая к Архимеду и Ньютону задача о зависимости объема, отсекаемого плоскостью от ограниченного тела, от этой плоскости. В частности, мы докажем гипотезу В.И.Арнольда о том, что для тела с гладкой границей в четномерном пространстве этот объем не может алгебраически зависеть от коэффициентов уравнения плоскости, и приведем геометрические препятствия к такой алгебраичности в нечетномерном случае.
В книге рассказано об истории вопроса и о методах, позволяющих решать такие и подобные задачи (включая задачи о разрешимости уравнений в радикалах): теории монодромии, аналитическом продолжении, группах преобразований, порожденных отражениями, и топологии комплексных многообразий.»
можно также купить бумажную книгу:
https://biblio.mccme.ru/node/74704
Forwarded from Непрерывное математическое образование
mccme.ru/dubna/2025/
совсем скоро начинается XXIV Летняя школа «Современная математика» имени Виталия Арнольда
по ссылке есть расписание, анонсы курсов
видеозаписи большинства занятий появятся осенью, но большинство пленарных лекций планируется транслировать в вк-видео
откроется школа лекцией Александра Петровича Веселова про q-числа и их связь с узлами и косами (вск 20.07, 09:30)
совсем скоро начинается XXIV Летняя школа «Современная математика» имени Виталия Арнольда
по ссылке есть расписание, анонсы курсов
видеозаписи большинства занятий появятся осенью, но большинство пленарных лекций планируется транслировать в вк-видео
откроется школа лекцией Александра Петровича Веселова про q-числа и их связь с узлами и косами (вск 20.07, 09:30)
Непрерывное математическое образование
mccme.ru/dubna/2025/ совсем скоро начинается XXIV Летняя школа «Современная математика» имени Виталия Арнольда по ссылке есть расписание, анонсы курсов видеозаписи большинства занятий появятся осенью, но большинство пленарных лекций планируется транслировать…
Я воспользуюсь случаем и порекламирую две другие (классные!) лекции Александра Петровича, «Магия марковских троек» (https://www.mathnet.ru/rus/present17717 ) и «Река Конвея и парус Арнольда» (https://www.mathnet.ru/rus/present21266 ) — и их с В.М. Бухштабером статью «Топограф Конвея, PGL_2(Z)-динамика и двузначные группы», https://www.mathnet.ru/rus/rm9886 .
Математические байки
Я воспользуюсь случаем и порекламирую две другие (классные!) лекции Александра Петровича, «Магия марковских троек» (https://www.mathnet.ru/rus/present17717 ) и «Река Конвея и парус Арнольда» (https://www.mathnet.ru/rus/present21266 ) — и их с В.М. Бухштабером…
Пусть есть квадратичная форма Q(x,y) с целыми коэффициентами — и пусть она не-знакоопределённая. Давайте рассматривать её на решётке Z^2 — сначала со стандартным базисом, а потом будем от базиса (e_1,e_2) переходить к « соседнему », заменяя один из векторов либо на их сумму, либо на их разность. И будем рисовать соответствующую картину на плоскости — области соответствуют (примитивным) векторам решётки, рассматриваемым с точностью до смены знака; отметки в них — значению Q на соответствующих векторах (Q(v)=Q(-v), так что выбор знака вектора неважен), рёбра — разделяют области, пары векторов из которых образуют базис, и ребро, разделяющее области для e_1 и e_2, упирается в области для e_1+e_2 и для e_1-e_2.
Скриншот из статьи Веселова и Бухштабера.
Скриншот из статьи Веселова и Бухштабера.
Если есть два исходных вектора, на которых Q одного знака — можно пойти искать векторы, на которых Q будет другого знака. И «реку Конвея», разделяющую значения разных знаков. И это делается довольно простым спуском.
Скриншоты из лекции Веселова: на первом — спускаемся к реке. На втором — дошли и идём вдоль неё. При этом через какое-то число шагов значения начнут повторяться.
И это позволяет доказать теорему о том, что цепная дробь квадратичной иррациональности периодична!
Скриншоты из лекции Веселова: на первом — спускаемся к реке. На втором — дошли и идём вдоль неё. При этом через какое-то число шагов значения начнут повторяться.
И это позволяет доказать теорему о том, что цепная дробь квадратичной иррациональности периодична!
И ещё из ссылок: «Квадратичные формы, данные нам в ощущениях» Конвея — классные!
Ещё немного к завтрашней лекции А. П. Веселова — соседняя история про q-деформацию. Возьмём поле F_q из q элементов. И спросим: сколько k-мерных подпространств есть в F_q^{n}?
(Если формулировать другими словами — сколько точек в грассманиане Gr(k,n) над F_q?)
Оказывается, что получается многочлен от q. Но в него можно подставлять не только те значения q, для которых есть соответствующие поля (т.е. степени простых), но и вообще что угодно. Например, q=1. А что мы будем получать?
Например, сколько точек в проективном пространстве P^{n}(F_q) — или, что то же самое, сколько в F_q^{n+1} прямых через 0? Проективное пространство делится на аффинную карту F_q^n, в которой q^n точек, и проективное пространство «точек на бесконечности» на единицу меньшей размерности; по индукции получаем
q^n+q^{n-1}+…+q+1.
В частности, при q=1 этот многочлен равен n+1.
Определение. q-аналогом числа n называется число точек n-1-мерной проективной плоскости P(F_q^n)
[n]_q := q^{n-1}+…+q+1.
Несложно видеть, что k- и n-k-мерных подпространств в F_q^n одинаковое количество (в качестве вещественной ассоциации — можно брать взятие ортогонального дополнения в качестве биекции), поэтому этот же ответ справедлив и для количества (n-1)-мерных подпространств.
Если определить q-факториал по индукции
[0]!=1, [n]!=[n-1]! * [n],
то он соответствует количеству полных флагов : цепочек подпространств
0=V_0 \subset V_1 \subset … \subset V_{n-1} \subset V_{n} = F_q^n,
где V_i — i-мерное.
Наконец, каждое k-мерное подпространство V_k участвует в
[k]! * [n-k]!
полных флагах (потому что нужно продолжить цепочку вниз — это [k]! вариантов — и вверх, их [n-k]!).
Так что точек в грассманиание Gr(k,n) —
[n]! / ([k]! [n-k]!).
При подстановке q=1 получается как раз биномиальный коэффициент!
(Если формулировать другими словами — сколько точек в грассманиане Gr(k,n) над F_q?)
Оказывается, что получается многочлен от q. Но в него можно подставлять не только те значения q, для которых есть соответствующие поля (т.е. степени простых), но и вообще что угодно. Например, q=1. А что мы будем получать?
Например, сколько точек в проективном пространстве P^{n}(F_q) — или, что то же самое, сколько в F_q^{n+1} прямых через 0? Проективное пространство делится на аффинную карту F_q^n, в которой q^n точек, и проективное пространство «точек на бесконечности» на единицу меньшей размерности; по индукции получаем
q^n+q^{n-1}+…+q+1.
В частности, при q=1 этот многочлен равен n+1.
Определение. q-аналогом числа n называется число точек n-1-мерной проективной плоскости P(F_q^n)
[n]_q := q^{n-1}+…+q+1.
Несложно видеть, что k- и n-k-мерных подпространств в F_q^n одинаковое количество (в качестве вещественной ассоциации — можно брать взятие ортогонального дополнения в качестве биекции), поэтому этот же ответ справедлив и для количества (n-1)-мерных подпространств.
Если определить q-факториал по индукции
[0]!=1, [n]!=[n-1]! * [n],
то он соответствует количеству полных флагов : цепочек подпространств
0=V_0 \subset V_1 \subset … \subset V_{n-1} \subset V_{n} = F_q^n,
где V_i — i-мерное.
Наконец, каждое k-мерное подпространство V_k участвует в
[k]! * [n-k]!
полных флагах (потому что нужно продолжить цепочку вниз — это [k]! вариантов — и вверх, их [n-k]!).
Так что точек в грассманиание Gr(k,n) —
[n]! / ([k]! [n-k]!).
При подстановке q=1 получается как раз биномиальный коэффициент!
+ два скриншота из дубнинской брошюры Е. Ю. Смирнова, Диаграммы Юнга, плоские разбиения и знакочередующиеся матрицы :
В оооочень больших кавычках можно говорить, что выбор подпространств и действия на них линейными преобразованиями над «полем из одного элемента» (которого не существует) превращаются в комбинаторику (выбор k элементов из n) и действие групп перестановок. Но поскольку мне тут для аккуратного рассказа знаний не хватает — чтобы не соврать, я так говорить не буду. 🙂
P.S. Курс Г. Б. Шабата в 2009 году, «Когда 1 = 0…»:
анонс https://old.mccme.ru/dubna/2009/courses/shabat.htm + видеозаписи: https://www.mathnet.ru/present9121
P.S. Курс Г. Б. Шабата в 2009 году, «Когда 1 = 0…»:
анонс https://old.mccme.ru/dubna/2009/courses/shabat.htm + видеозаписи: https://www.mathnet.ru/present9121
Forwarded from Непрерывное математическое образование
сегодня на ЛШСМ
в 11:15 — В.И.Богачев «Старые задачи иногда решаются (корреляционное неравенство и гипотеза Кантелли)», https://vkvideo.ru/video-65937233_456239369
в 15:30 — С.К.Смирнов «Мозаики, замощения, порядок и хаос», https://vkvideo.ru/video-65937233_456239370
в 11:15 — В.И.Богачев «Старые задачи иногда решаются (корреляционное неравенство и гипотеза Кантелли)», https://vkvideo.ru/video-65937233_456239369
в 15:30 — С.К.Смирнов «Мозаики, замощения, порядок и хаос», https://vkvideo.ru/video-65937233_456239370
Forwarded from Непрерывное математическое образование
напомним также про книгу «Математический Петербург» (редактор-составитель Г.И.Синкевич, научный редактор А.И.Назаров)
электронная версия: https://www.mathsoc.spb.ru/history/MathSPb2ed.pdf / https://www.mathedu.ru/text/matematicheskiy_peterburg_2018/
бумажная книга: https://biblio.mccme.ru/node/130275
электронная версия: https://www.mathsoc.spb.ru/history/MathSPb2ed.pdf / https://www.mathedu.ru/text/matematicheskiy_peterburg_2018/
бумажная книга: https://biblio.mccme.ru/node/130275
Библиотека Mathedu.Ru
Математический Петербург: история, наука, достопримечательности. — 2018 // Библиотека Mathedu.Ru
Математический Петербург : история, наука, достопримечательности : справочник-путеводитель / ред.-сост. Г. И. Синкевич ; науч. ред. А. И. Назаров. — 2-е изд., испр. и доп. — СПб. : Образовательные проекты, 2018. — 336 с.