Beata Staśkiewicz - Instytut Fizyki

Beata Staśkiewicz - Instytut Fizyki Beata Staśkiewicz - Instytut Fizyki

if.pwr.wroc.pl
from if.pwr.wroc.pl More from this publisher
22.01.2014 Views

3.1 Optyczna supersieć typu Thue-Morse’a Przedstawimy teraz zasady konstrukcji binarnych supersieci prostych i uogólnionych typu Thue-Morse’a. 3.11 Uogólniona supersieć typu Thue-Morse’a (UST-M) – sieć binarna Uogólniona supersieć typu Thue-Morse’a (oznaczaną skrótem UST-M 8 ) określa następujący wzór rekurencyjny [28] (3.1) Przy konstrukcji supersieci tego typu niezbędna jest supersieć pomocnicza (oznaczana skrótem pUST-M), o wzorze rekurencyjnym w postaci gdzie odpowiednio S 0 = A, S 0 = B, L ≥ 0 − oznacza numer pokolenia; z kolei M, N to liczby naturalne nazywane parametrami konkatencji, przy czym M oznacza liczbę powtórzeń pokolenia L-tego UST-M, a N − liczbę powtórzeń pokolenia L-tego pUST-M, odpowiednio dla obydwóch wzorów określających (L+1) pokolenie supersieci. Dla supersieci Thue-Morse’a z ustalonymi parametrami M oraz N stosujemy oznaczenie ST-M (M,N). W przypadku, gdy parametry konkatenacji są sobie równe i wynoszą M = N = 1, sieć nazywana jest wówczas prostą lub zwykłą supersiecią Thue-Morse’a. Przykład oraz schemat konstrukcji prostej supersieci Thue-Morse’a, równowaŜnej powyŜszej regule podstawiania ma postać (rysunek zaczerpnięty z [29]): A → AB , B → BA (3.2) 8 Wykaz uŜywanych skrótów i oznaczeń znajduje się na stronie nr 8. 24

Warto przy tym dodać, iŜ wzór rekurencyjny nie definiuje mnoŜenia (jak mogłoby się na pozór wydawać), tylko złoŜenie supersieci dwóch poprzednich pokoleń, i został on zaczerpnięty z algebry łańcuchów aperiodycznych, gdzie słuŜy do generowania ciągu znaków łańcucha [30–32]. Całkowita liczba elementów (L+1)-go pokolenia UST-M podlega prawu potęgowemu i wynosi: R L = (M + N) L (3.3) Z kolei całkowitą grubość warstw (L+1)-go pokolenia moŜna policzyć posługując się wzorem D L+1 = MD L + ND L , (3.4) gdzie odpowiednio D 0 = d A i D 0 = d B , a takŜe D L+1 = ND L + MD L WaŜną cechą wyróŜniającą supersieć Thue-Morse’a (o równych parametrach konkatenacji M = N) spośród innych sieci aperiodycznych (Fibonacciego, Rudin–Shapiro, z podwojonym okresem szczegółowo omówionych w pracy [24]) jest występowanie w łańcuchu pUST-M elementów „przeciwnych” do elementów w UST-M. To znaczy, jeśli na określonej pozycji w łańcuchu UST-M znajduje się element A, to na tej samej pozycji w łańcuchu pUST-M znajduję się element B. Daną zaleŜność najprościej jest przedstawić posługując się konkretną egzemplifikacją, np. dla trzeciego pokolenia ST-M (1,1) otrzymujemy S 3 = ABBABAAB, S3 = BAABABBA Supersieć Thue- Morse’a posiada jeszcze jedną interesującą właściwość odnoszącą się do aspektu jej budowy, a mianowicie liczbę sąsiadujących ze sobą warstw typu B, jakie tworzą całkowitą warstwę o grubości D B i wynosi ona D B = Nd B , D B = 2Nd B , przy czym N − parametr kontakenacji, natomiast d B – grubość poszczególnych warstw typu B. W tabelach poniŜej przedstawiono zasadę konstrukcji pięciu pierwszych pokoleń UST-M (1,1) oraz czterech pierwszych pokoleń UST-M (2,1). 25

3.1 Optyczna supersieć typu Thue-Morse’a<br />

Przedstawimy teraz zasady konstrukcji binarnych supersieci prostych<br />

i uogólnionych typu Thue-Morse’a.<br />

3.11 Uogólniona supersieć typu Thue-Morse’a (UST-M) – sieć binarna<br />

Uogólniona supersieć typu Thue-Morse’a (oznaczaną skrótem UST-M 8 )<br />

określa następujący wzór rekurencyjny [28]<br />

(3.1)<br />

Przy konstrukcji supersieci tego typu niezbędna jest supersieć pomocnicza<br />

(oznaczana skrótem pUST-M), o wzorze rekurencyjnym w postaci<br />

gdzie odpowiednio S 0 = A, S 0 = B, L ≥ 0 − oznacza numer pokolenia; z kolei M, N<br />

to liczby naturalne nazywane parametrami konkatencji, przy czym M oznacza<br />

liczbę powtórzeń pokolenia L-tego UST-M, a N − liczbę powtórzeń pokolenia<br />

L-tego pUST-M, odpowiednio dla obydwóch wzorów określających (L+1)<br />

pokolenie supersieci.<br />

Dla supersieci Thue-Morse’a z ustalonymi parametrami M oraz N<br />

stosujemy oznaczenie ST-M (M,N). W przypadku, gdy parametry konkatenacji są<br />

sobie równe i wynoszą M = N = 1, sieć nazywana jest wówczas prostą lub zwykłą<br />

supersiecią Thue-Morse’a.<br />

Przykład oraz schemat konstrukcji prostej supersieci Thue-Morse’a, równowaŜnej<br />

powyŜszej regule podstawiania ma postać (rysunek zaczerpnięty z [29]):<br />

A → AB , B → BA<br />

(3.2)<br />

8<br />

Wykaz uŜywanych skrótów i oznaczeń znajduje się na stronie nr 8.<br />

24

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!