Krakowian

Krakowian – tablica zastępująca macierz w obliczeniach ręcznych zaproponowana przez Tadeusza Banachiewicza. Ma inaczej zdefiniowane mnożenie, w krakowianach mnoży się przez siebie kolumny, dzięki temu do wykrywania błędów obliczeń można stosować sumy kontrolne. Zastosowanie krakowianów upraszcza wiele wzorów i obliczeń numerycznych[1].

Wygodny przy obliczeniach ręcznych i korzystaniu z pamięci sekwencyjnej komputerów. Właściwość tę wykorzystywał wczesny komputer PARK z 1957 r.

Iloczyn krakowianów

Główna różnica w stosunku do macierzy polega na tym, że wyznaczając ich iloczyn, mnoży się kolumny przez kolumny[2] (w macierzach mnoży się wiersze przez kolumny[3]). Iloczynem następujących krakowianów[a]:

{ a 1 , 1 a p , 1 a 1 , 2 a p , 2 a 1 , m a p , m } {\displaystyle {\begin{Bmatrix}a_{1,1}&\cdots &a_{p,1}\\a_{1,2}&\cdots &a_{p,2}\\\vdots &\ddots &\vdots \\a_{1,m}&\cdots &a_{p,m}\end{Bmatrix}}}   i   { b 1 , 1 b n , 1 b 1 , 2 b n , 2 b 1 , m b n , m } {\displaystyle {\begin{Bmatrix}b_{1,1}&\cdots &b_{n,1}\\b_{1,2}&\cdots &b_{n,2}\\\vdots &\ddots &\vdots \\b_{1,m}&\cdots &b_{n,m}\end{Bmatrix}}}

mających tę samą liczbę wierszy jest krakowian[2]

{ c 1 , 1 c p , 1 c 1 , 2 c p , 2 c 1 , n c p , n } {\displaystyle {\begin{Bmatrix}c_{1,1}&\cdots &c_{p,1}\\c_{1,2}&\cdots &c_{p,2}\\\vdots &\ddots &\vdots \\c_{1,n}&\cdots &c_{p,n}\end{Bmatrix}}}

gdzie:

c l , k = a l , 1 b k , 1 + a l , 2 b k , 2 + + a l , m b k , m . {\displaystyle c_{l,k}=a_{l,1}b_{k,1}+a_{l,2}b_{k,2}+\cdots +a_{l,m}b_{k,m}.}

Przykładowo:

{ a b c d } { e f g h } = { a e + c g b e + d g a f + c h b f + d h } {\displaystyle {\begin{Bmatrix}a&b\\c&d\end{Bmatrix}}\cdot {\begin{Bmatrix}e&f\\g&h\end{Bmatrix}}={\begin{Bmatrix}ae+cg&be+dg\\af+ch&bf+dh\end{Bmatrix}}}

Mnożenie krakowianów[2]:

  • nie jest przemienne, czyli A B B A , {\displaystyle AB\neq BA,}
  • nie jest łączne, czyli A ( B C ) ( A B ) C . {\displaystyle A(BC)\neq (AB)C.}

Uwagi

  1. Indeksy w krakowianach mają układ [kolumna],[wiersz], odwrotnie niż w macierzach, gdzie stosuje się układ [wiersz],[kolumna][1][3]. Można jednak spotkać indeksowanie takie samo jak w macierzach[2].

Przypisy

Zobacz hasło krakowian w Wikisłowniku
  1. a b JanJ. Koroński JanJ., RenataR. Bujakiewicz-Korońska RenataR., Matematyczne idee Tadeusza Banachiewicza w kontekście ich zastosowań, „Czasopismo Techniczne”, 107 (1), seria Nauki Podstawowe, 2010, s. 16-17 [dostęp 2023-11-08] .
  2. a b c d Macierze. §7. Krakowiany, [w:] WacławW. Sierpiński WacławW., AndrzejA. Mostowski AndrzejA., Zasady algebry wyższej, seria Monografie Matematyczne, tom 11, Warszawa – Wrocław: Instytut Matematyczny PAN, 1946, s. 76-80, OCLC 887720 [dostęp 2023-11-08] .
  3. a b krakowian, [w:] Encyklopedia PWN [dostęp 2023-11-08] .
Encyklopedia internetowa (pojęcie matematyczne):
  • PWN: 3926974