Дизъюнктивные числа
Определение
Число \(x\) называют дизъюнктивным по основанию \(b\), если в его записи в системе счисления с основанием \(b\) встречаются все возможные блоки цифр любого фиксированного размера.
Проще: любая последовательность цифр длины \(n\) встречается где-то в записи числа.
Свойства
- Счётная плотность:
Дизъюнктивные числа встречаются «очень часто» среди вещественных чисел, мера множества таких чисел равна 1. - Связь с нормальными числами:
Каждое нормальное число в основании \(b\) — дизъюнктивно.- Нормальное число: цифры распределены равномерно, каждая последовательность цифр встречается с вероятностью \(b^{-n}\).
- Примеры и контрпримеры:
- Пример: Champernowne число \(0.123456789101112\dots\) в 10-ричной системе — дизъюнктивное.
- Не дизъюнктивное: \(0.111111\dots\) — все цифры одинаковые.
- Число \(\pi\) — пока не известно, дизъюнктивно оно или нет. Мы не доказали, что каждая комбинация цифр встречается.
Применение
- Теория информации: генерация псевдослучайных чисел.
- Компьютерная математика: проверка распределения цифр, случайность последовательностей.
- Комбинаторика: задачи на покрытие всех возможных комбинаций цифр.
Ключевые моменты
- Дизъюнктивность — про встречаемость всех возможных блоков цифр.
- Вещественные числа почти все дизъюнктивны.
- Любое нормальное число дизъюнктивно.
- Примеры простые: Champernowne число \(0.123456789101112\dots\).
- Число \(\pi\) — не доказано, дизъюнктивно оно или нет.