Кіріспе

2D шаршы тордағы белгілер жиынтығы, мұнда екі белгі жұбының арақашықтығы бірдей болмайды. Математикада Костас массивін геометриялық тұрғыдан n нүктелер жиынтығы ретінде қарастыруға болады, олардың әрқайсысы n × n шаршы мозаикадағы шаршының ортасында орналасқан, сонда әрбір қатарда немесе бағанда тек бір ғана нүкте болады, ал барлық n(n-1)/2 нүкте жұптары арасындағы орын ауыстыру векторларының бәрі де ерекше болады. Бұл идеалды "түйреуіш" автокорреляциялық функциясын құрайды, бұл массивтерді сонар және радар сияқты қолданыстарда пайдалы етеді. Костас массивтерін бір өлшемді Голомб ережесінің екі өлшемді нұсқасы ретінде қарастыруға болады, және математикалық қызығушылық тудырумен қатар, тәжірибелік жобалау және фазалық антенналық радар инженериясында да ұқсас қолданыстарға ие. Костас массивтері Джон П. Костастың құрметіне аталған, ол олар туралы алғаш рет 1965 жылғы техникалық есепте жазған. Сол жылы Эдгар Гилберт тәуелсіз түрде олар туралы жазды, қазір Костас массивтерін құрудың логарифмдік Уэлш әдісі деп белгілі. Костас массивтерін жалпылай санау компьютерлік ғылымда ашық мәселе болып табылады, ал оны полиномиалдық уақытта шеше алатын алгоритмді табу – ашық зерттеу сұрағы.

Лемпель-Голомб

Лемпель-Голомб конструкциясы α және β элементтерін GF(q) шекті өрісінің түпнұсқа элементтері ретінде қабылдайды және осыған ұқсас түрде егер , әйтпесе 0 деп анықтайды. Нәтижесінде q-2 өлшемді Костас массиві пайда болады. Егер α + β = 1 болса, онда бірінші қатар мен баған жойылып, q-3 өлшемді тағы бір Костас массивін құруға болады: мұндай түпнұсқа элементтер жұбы әрбір q > 2 жай қуаты үшін бар.

Тейлор, Лемпель және Голомб кеңейтулері

Жаңа Костас массивтерін жасау, бір немесе екі қатар/бағанды қосу немесе алу арқылы, бұрышта 1 немесе 1 жұбы болатын, генерациялау әдістеріне арналған мақалада және Голомб пен Тейлордың 1984 жылғы маңызды еңбегінде жарияланды. 1992 жылы Велх, Лемпель немесе Голомб генераторларымен жасалған, қолданыстағы Костас массивтерінің қатарларын және бағандарын жою арқылы жаңа Костас массивтерін жасаудың күрделі әдістері жарияланды. Бұл генераторлардың Костас массивтерін шығара алатын ретінің жоғарғы шегі жоқ.

Басқа әдістер

2004 және 2007 жылдары қатарлар мен бағандарды қосу немесе жою арқылы, күрделірек әдістермен 52-ге дейінгі Костас тізімдері табылып, жарияланды.

Нұсқалар

Костас массивтері алтыбұрышты торда орналасқан және олар бал ұясы массивтері деп аталады. Мұндай массивтердің саны шектеулі екені дәлелденді, олар алтыбұрыш пішіндес орналасқан, тақ саны элементтерден тұруы керек. Қазірге дейін 12 осындай массив (симметрия бойынша) белгілі, және олардың жалпы саны осы деп болжануда.