РЕАЛИЗАЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ АЛГЕБРЫ В СИСТЕМАХ СИМВОЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для описания специализированных математических структур предпочтительнее использовать более специальный формализм вместо более общего. Однако, зачастую в этом вопросе превалирует традиция. Например, для описания вращений в трехмерном пространстве, или например, для описания движения в пространствах Гилилея или Минковского обычно используют векторный (или тензорный) формализм взамен более специализированных формализмов представлений алгебры Клиффорда. Этот подход является исторически обусловленным. Применение специализированных формализмов (таких как спиноры или кватернионы) не стало научным мейнстримом, однако заняло свое место при решении практических и инженерных задач. Следует также отметить, что все операции в теоретических задачах проводятся именно с формульными данными. А манипуляции с многомерными геометрическими объектами подразумевают большое количество операций с одинаковыми объектами. И именно в таких задачах сильна компьютерная алгебра. В данной работе авторы хотят обратить внимание на один из таких специализированных формализмов, формализм геометрической алгебры. А именно, предлагается рассмотреть варианты реализации геометрической алгебры в рамках парадигмы символьных вычислений.

Об авторах

М. Н. Геворкян

Российский университет дружбы народов

Email: gevorkyan-mn@rudn.ru
Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

А. В. Королькова

Российский университет дружбы народов

Email: korolkova-av@rudn.ru
Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Д. С. Кулябов

Российский университет дружбы народов; Объединенный институт ядерных исследований

Email: kulyabov-ds@rudn.ru
Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6; Россия, 141980, Московская область, Дубна, ул. Жолио-Кюри 6

А. В. Демидова

Российский университет дружбы народов

Email: demidova-av@rudn.ru
Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Т. Р. Велиева

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: velieva-tr@rudn.ru
Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Список литературы

  1. Grassmann H.G. Die mechanik nach den principien der ausdehnungslehre // Mathematische Annalen. 1877. Bd. 12. S. 222–240.
  2. Kuipers J.B. Quaternions and rotation sequences. Princeton University Press, 1999.
  3. Clifford W.K. Applications of grassmann’s extensive algebra // American Journal of Mathematics. 1878. V. 1. № 4. P. 350–358.
  4. Казанова Г. Векторная алгебра / Под ред. М.К. Поливанова. Современная математика. М.: Мир, 1979.
  5. Hestenes D., Sobczyk G. Clifford Algebra to Geometric Calculus: A Unified Language for Mathematics and Physics. Fundamental Theories of Physics. Springer Netherlands, 1987. ISBN: 9789027725615.
  6. Delanghe R., Sommen F., Soucek V. Clifford algebra and spinor-valued functions. Mathematics and Its Applications. Kluwer Academic Publishers, 1992.
  7. Doran C., Lasenby A. Geometric Algebra for Physicists. Morgan Kaufmann Publishers, 2003. ISBN: 9780123694652.
  8. Dorst L., Fontijne D., Mann S. Geometric algebra for computer science. The Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics. Morgan Kaufmann, 2007. ISBN: 0123694655.
  9. Vince J. Geometric algebra for computer graphics. Springer-Verlag, 2008. ISBN: 9781846289965.
  10. Lengyel E. Mathematics. Lincoln, California: Terathon Software LLC, 2016. V. 1. ISBN: 9780985811747.
  11. Kanatani K. Understanding Geometric Algebra. Taylor and Francis Group/CRC, 2015. ISBN: 9781482259513.
  12. ten Bosch M. Let’s remove quaternions from every 3d engine. URL: https://marctenbosch.com/quaternions/.
  13. Perwa C.B.U. Geometric Algebra with Applications in Engineering. Geometry and Computing. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009. ISBN: 9783540890676.
  14. Joot P. Geometric Algebra for Electrical Engineers: Multivector Electromagnetism. CreateSpace Independent Publishing Platform, 2019. ISBN: 9781987598971.
  15. Winitzki S. Linear Algebra via Exterior Products. 2020. URL: https://github.com/winitzki/linear-algebra-book.
  16. Chappell J.M., Drake S.P., Seidel C.L. et al. Geometric algebra for electrical and electronic engineers // Proceedings of the IEEE. 2014. V. 102. № 9. P. 1340–1363.
  17. Galgebra – symbolic geometric algebra/calculus package for sympy. 2022. URL: https://galgebra.readthedocs.io/en/latest/index.html.
  18. Геворкян М.Н., Демидова А.В., Велиева Т.Р. и др. Аналитико-численная реализация алгебры поливекторов на языке julia // Программирование. 2022. № 1. С. 54–64.
  19. Sympy. 2022. URL: http://www.sympy.org/ru/index.html.
  20. Кострикин А.И. Линейная алгебра. М.: МЦНМО, 2009. Т. 2. ISBN: 9785940574545.
  21. Bivector.net: Geometric algebra resources. 2022. URL: https://bivector.net/index.html.
  22. Hadfield H., Wieser E., Arsenovic A. et al. pygae/clifford. 2022.
  23. De Keninck S. ganja.js. 2020.
  24. Grassmann.jl. 2022. URL: https://github.com/chakravala/Grassmann.jl.
  25. Breuils S., Nozick V., Fuchs L. Garamon: A geometric algebra library generator // Advances in Applied Clifford Algebras. 2019. 7. V. 29. № 4. P. 69.
  26. Gunn C.G., Keninck S.D. Geometric algebra and computer graphics // ACM SIGGRAPH 2019. Courses. ACM, 2019. 7.
  27. Colapinto P. Versor: Spatial computing with conformal geometric algebra. 2011. Available at http://versor.mat.ucsb.edu. URL: http://versor.mat.ucsb.edu.
  28. Кулябов Д.С., Королькова А.В. Компьютерная алгебра на julia // Программирование. 2021. № 2. С. 44–50. 2108.12301.
  29. Gevorkyan M.N., Kulyabov D.S., Korolkova A.V. et al. Symbolic implementation of multivector algebra in julia language // Computer algebra: 4th International Conference Materials. LCC MAKS Press, 2021. 5. P. 57–60.
  30. Kulyabov D.S., Korolkova A.V., Sevastianov L.A. Complex numbers for relativistic operations. MDPI AG, 2021. 12.
  31. Зи Э. Квантовая теория поля в двух словах. Регулярная и хаотическая динамика, 2009. ISBN: 978-5-93972-770-9.
  32. Kulyabov D.S., Korolkova A.V., Gevorkyan M.N. Hyperbolic numbers as einstein numbers // Journal of Physics: Conference Series. 2020. 5. V. 1557. P. 012027.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (52KB)

© М.Н. Геворкян, А.В. Королькова, Д.С. Кулябов, А.В. Демидова, Т.Р. Велиева, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».