Главная > Теория кодов, исправляющих ошибки
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

4.9. ЛИНЕАРИЗОВАННЫЕ МНОГОЧЛЕНЫ И НОРМАЛЬНЫЕ БАЗИСЫ

Пусть степень простого числа.

Определение. Линеаризованным многочленом над называется многочлен вида где например линеаризованный многочлен над для любого

Пусть корни лежат в расширенном поле Лемма 20. Рассмотрим как векторное пространство над GF(q). Тогда корни образуют подпространство в

Доказательство Если корни то согласно след ствию 3 и лемме 5 при произвольных элементы также являются корнями

Упражнение (29) Показать, что если делит то корни лежащие в образуют подпространство в

Так как то все корней многочлена различны и образуют мерное подпространство в если

Лемма 21 Обратно, пусть -мерное подпространство в Тогда линеаризованный многочлен над

Доказательство Пусть базис над GF(q) По лемме 18 матрица

обратима Следовательно, уравнения разрешимы в поле относительно Это означает, что элементы являются корнями многочлена

Любая линейная комбинация элементов произвольный элемент из также является корнем многочлена Следова тельно,

Пример Пусть подпространство в состоящее из точек Тогда (см рис 4 5)

— линеаризованный многочлен над

Нормальные базисы. Определение Нормальным базисом поля над называется базис вида

Например, очевидно, является нормальным базисом поля над . В будущих главах мы будем иногда

пользоваться нормальными базисами, и поэтому этот раздел посвящается доказательству того, что такой базис всегда существует.

Линеаризованный многочлен называется -многочленом, если все его коэффициенты лежат в поле Согласно леммам 20 и 21 корни -многочлена образуют подпространство поля (для некоторого над Они обладают еще одним свойством: если принадлежит то и принадлежит (так как Подпространство с таким свойством называется модулем. Если то не имеет кратных корней, и в дальнейшем рассматривается только этот случай.

С другой стороны, если модуль, то согласно лемме — линеаризованный многочлен А так как модуль представляет собой объединение множеств вида то согласно упражнению (14) все коэффициенты многочлена лежат в Таким образом, верна следующая лемма:

Лемма 22. Предположим, что линеаризованный многочлен над Корни многочлена образуют модуль тогда и только тогда, когда является -многочленом.

Пример. Из таблицы поля приведенной на рис. 3.1, легко видеть, что элементы образуют модуль. Соответствующий -многочлен равен

Обычное произведение двух -многочленов не является -многочленом. Определим символическое произведение двух -многочленов равенством

Упражнения. (30). Доказать коммутативность такого произведения, т. е. справедливость равенства Поставим в соответствие -многочлену обычный многочлен Показать, что обычный многочлен, соответствующий многочлену равен

Лемма 23. Если -многочлен равен символическому произведению -многочленов то делится в обычном смысле на и на Наоборот, если -многочлен делится на -многочлен то для некоторого -многочлена

Доказательство. Пусть сначала Тогда так что он делится на и аналогично на Наоборот, предположим, что Тогда, выполняя символическое деление на получаем

где Но так как то долж-. но выполняться равенство

Пример. Рассмотрим -многочлен из предыдущего примера. Имеем

Если многочлен не может быть представлен в виде то он называется символически неприводимым. Корень многочлена называется примитивным, если он не является корнем никакого -многочлена более низкой степени.

Теорема -многочлен у которого всегда имеет примитивный корень. Доказательство. Пусть

— разложение на символически неприводимые делители, где все различны и —степень Тогда степень равна где Так как то все корни однократны.

Если элемент поля то имеется единственный -многочлен наименьшей степени, скажем, для которого является корнем; иными словами, многочлен, всеми корнями которого являются элементы и все их линейные комбинации. Более того, если корень то делится на Следовательно, корень многочлена является примитивным, если он не является корнем никакого его символического делителя. Используя принцип включения и исключения, получаем, что число примитивных корней многочлена равно

Таким образом, всегда имеет примитивный корень.

Пример. Многочлен является символически неприводимым делителем многочлена

Следовательно, число примитивных корней этого многочлена равно Действительно, элементы являются его примитивными корнями. Пусть теперь

— произвольный -многочлен. Согласно теореме имеет примитивный корень причем — единственный -многочлен

степени имеющий своим корнем. Корнями многочлена являются элементов вида

где и согласно лемме 22 они образуют модуль. У этого модуля, естественно, имеется нормальный базис:

Теперь мы можем доказать основную теорему этого раздела.

Теорема 25. (Теорема о нормальном базисе). В любом поле существует нормальный базис.

Доказательство. Выберем Мы знаем, что корнями являются все элементы поля Предыдущие рассуждения показывают, что в над имеется нормальный базис.

Упражнение. (32). Для полей характеристики 2 доказать, что базис, дополнительный к нормальному базису, также является нормальным.

Предположим теперь, что равно нечетно, так что многочлен не имеет кратных корней. Пусть

— разложение на различные неприводимые множители. Согласно упражнению (31)

По формуле (4.15) число примитивных корней этого многочлена и, следовательно, число элементов порождающих нормальные базисы в равно:

и поэтому нечетно. Число нормальных базисов равной и также нечетно.

Теорема 26. Если нечетно, то в поле существует самодополнительный нормальный базис. Пример. Имеем:

Следовательно, число элементов, порождающих нормальный базис поля GF(2^3) над GF(2), равно Используя таблицу поля, приведенную на рис. 4.5, находим, что в данном случае такой нормальный базис составляют элементы Этот базис является самодополнительным.

Приведем без доказательств следующее усиление теоремы о нормальных базисах.

Теорема 27. (Давенпорт). Любое конечное поле содержит примитивный элемент у такой, что нормальный базис.

Следствие 28. Поле содержит примитивный элемент, след которого равен 1

Задача (нерешенная). (4 1). Найти простое прямое доказательство следствия 28

Упражнение. (33). Показать, что все символически неприводимые -многочлены степени меньше 16 над исчерпываются многочленами

ЗАМЕЧАНИЯ К ГЛ. 4

(см. скан)

1
Оглавление
email@scask.ru