Sihirli Kare Oluşturma Abiyev`in Sihirli Karesi
Transkript
Sihirli Kare Oluşturma Abiyev`in Sihirli Karesi
Sihirli Kare Oluşturma Sihirli Kare probleminin çözümüne ilişkin nasıl bir yaklaşım izlenmeli? Bir bilgisayar programında, döngüler içinde bütün eleman değerlerinin denenmesi oldukça ilkel bir yaklaşımdır. Örneğin, deneme-yanılma yöntemi ile, değerlendirilecek durum sayısı aşağıdaki çizelgedeki gibi olur: Karenin Derecesi (n) Değerlendirilecek durum sayısı ( n2! ) 3 3.6 x 105 4 2.1 x 1012 5 1.5 x 1025 6 3.7 x 1041 7 6.1 x 1062 için çözüm neredeyse imkânsızlaşır. Bu durumda, ne teknolojiye ne de programlama dillerine güvenmek çıkış yolu değildir. Öyle ise, sezgisel yöntemlerin kullanılması kaçınılmazdır! Problem genel olarak aşağıdaki durumlar için çözümler içerir: Tek dereceli kareler (n=3, 5, 7, ...) Çift dereceli kareler 1. Tek-Çift: ikiye bölündüğünde tek sayı elde edilen kareler (n = 6, 10, 14, ...) 2. Çift-Çift: ikiye bölündüğünde çift sayı elde edilen kareler (n = 4, 8, 12, ...) Abiyev'in Sihirli Karesi Prof. Dr. Asker Ali Abiyev 1996 yılında kendi adını verdiği algoritması için, "Sayılı Sihirli Karelerin Doğal Şifresi" adlı bir kitap hazırlayıp bilim camiasına sunmuştur. 1997 yılında Barselona'da "Batı Matematik Konferansı"nda ünlü matematikçilere sunmuş ve büyük ilgi toplamıştır. Abiyev'in algrotiması ile, istenilen sayılardan (tamsayı, gerçel sayı, karmaşık sayı) istenilen dereceden (n -> oo) Sihirli Kare oluşturmak mümkündür. Abiyev'in Algoritması'na göre önceklikle herbiri n elemanlı alfa, beta, gamma ve delta adında 4 tip aritmetik dizi tanımlanıp, her dizi için bir renk tayin edilir: Dizi Artım (ortak fark) alfa +1 beta +n gamma -1 Delta -n Renk Sonra sihirli kareye sayılar, herbir çerçeve için aşağıdaki algoritma ile, yerleştirilir: n karenin derecesini ve c karenin çerçeve numarasını göstermek üzere: c=1 den n/2 ye kadar alfa dizisini (c-1)(n+1)+1 den, diğer dizileri (beta, gamma, delta) bir önceki dizinin son elemanındaki sayıdan başlat. Örneğin: Sihirli Karenin 1. çerçevesine ait dizi elemanları şöyle olacaktır: Alfa dizisi: 1, 2, ..., n Beta dizisi: n, 2n, 3n, ..., n2 Gamma dizisi: n2, n2-1, ..., n2-(n-1) Delta dizisi: n2-(n-1)-n, n2-(n-1)-2n, ..., 1 Her bir dizinin elemanı Euler Devri ile (c'inci) çerçeveye yerleştir. Bir sonraki iç çerçeve geç Bu algoritma ile oluşturulmuş, 7. ve 10. ve dereceden sihirli kareler şöyledir: 7inci derecenden sihirli kare 26 20 14 1 44 38 32 34 28 15 9 3 46 40 42 29 23 17 11 5 48 43 37 31 25 19 13 7 2 45 39 33 27 21 8 10 4 47 41 35 22 16 18 12 6 49 36 30 24 10uncu derecenden sihirli kare: 1 92 8 94 95 6 97 3 99 10 90 12 83 17 85 86 14 88 19 11 21 79 23 74 26 75 77 28 22 80 70 32 68 34 65 66 37 33 69 31 41 49 58 57 56 55 44 53 42 50 60 59 43 47 46 45 54 48 52 51 40 62 38 64 36 35 67 63 39 61 71 29 73 27 76 25 24 78 72 30 20 82 18 84 15 16 87 13 89 81 91 9 93 7 5 96 4 98 2 100 Abiyev'in Sihirli Karesi Sihirli Sabit'in dışında, diğer algoritmalarda bulunmayan, bir çok sihirler (değişmezler, simetriler) içermektedir. Örneğin: denge. Bu algoritmayla yazılan bir Sihirli Kare'deki her bir eleman yerine (bulunduğu koordinatta) sayı değeri kadar aynı birimden kütle konduğunda, sistemin kütle merkezi karenin tam ortası olmaktadır. Lütfen deneyin ve görün! Bu yüzden, bu algoritma ile yazılan sihirli kareye, sayıların dengeli dağılımından dolayı, Dengeli Karede denebilir.