НОВЫЕ АСПЕКТЫ МЕТОДА ЛАТИНСКИХ КВАДРАТОВ

 

Часть IV

 

Данная страница является продолжением страниц:

 

http://www.natalimak1.narod.ru/aspekty.htm

http://www.natalimak1.narod.ru/aspekty1.htm

http://www.natalimak1.narod.ru/aspekty2.htm

 

Рассматриваем дальше метод латинских квадратов применительно к построению магических квадратов порядка n = 4k + 2 (k>1).

Для порядка 10 в предыдущих частях статьи приведено достаточно примеров. Показано использование пар диагональных ОЛК и пар не диагональных ОЛК, построены магические, полумагические и нетрадиционные магические квадраты 10-го порядка.

Теперь переходим к порядку 14, следующему в данной серии порядков. Здесь всё застопорилось, потому что мне неизвестна ни одна пара ОЛК данного порядка.

Построить один латинский квадрат не является проблемой. Вот, например, латинский квадрат, построенный по придуманной мной схеме (рис. 1):

 

0

2

4

6

8

10

12

13

3

5

7

9

11

1

12

1

3

5

7

9

11

0

13

4

6

8

10

2

11

0

2

4

6

8

10

12

1

13

5

7

9

3

10

12

1

3

5

7

9

11

0

2

13

6

8

4

9

11

0

2

4

6

8

10

12

1

3

13

7

5

8

10

12

1

3

5

7

9

11

0

2

4

13

6

13

9

11

0

2

4

6

8

10

12

1

3

5

7

6

13

10

12

1

3

5

7

9

11

0

2

4

8

5

7

13

11

0

2

4

6

8

10

12

1

3

9

4

6

8

13

12

1

3

5

7

9

11

0

2

10

3

5

7

9

13

0

2

4

6

8

10

12

1

11

2

4

6

8

10

13

1

3

5

7

9

11

0

12

1

3

5

7

9

11

13

2

4

6

8

10

12

0

7

8

9

10

11

12

0

1

2

3

4

5

6

13

 

Рис. 1

 

Далее, на рис. 2 показан латинский квадрат 14-го порядка, построенный по схеме Агриппы.

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

1

0

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0

1

12

13

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

13

12

3

2

1

0

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0

1

2

3

10

11

12

13

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

13

12

11

10

5

4

3

2

1

0

13

12

11

10

9

8

7

6

6

7

8

9

10

11

12

13

0

1

2

3

4

5

8

9

10

11

12

13

0

1

2

3

4

5

6

7

7

6

5

4

3

2

1

0

13

12

11

10

9

8

 

Рис. 2

 

Очень гармоничные квадраты. Но я даже не знаю, существуют ли для этих латинских квадратов ортогональные квадраты. А если и существуют, всё равно не могу их построить.

По приведённым схемам можно построить один латинский квадрат любого порядка n = 4k + 2. Но это ничего не даёт. Нужна пара ОЛК.

 

У меня есть статья на английском языке, в которой рассматривается вопрос построения ортогональных квадратов 14-го порядка: “Three Mutually Orthogonal Latin Squares of Order 14” (D. T. Todorov). Я поместила эту статью сюда:

 

http://www.natalimak1.narod.ru/mk/mols14.pdf

 

Если есть такие читатели, кого заинтересовала данная проблема, они могут посмотреть эту статью. Возможно, им удастся разобраться в том, как же строятся ортогональные латинские квадраты 14-го порядка.

 

Приведу один фрагмент из этой статьи.

 

 

 

Три раза приведены 4 строки, которые вполне могут быть началом латинского квадрата 14-го порядка. Предполагаю, что символ похожий на символ бесконечности, равен 13. Я взяла первые 4 строки и дополнила их до латинского квадрата простым подбором. Вот какой квадрат у меня получился (рис. 3):

 

13

0

1

3

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

13

2

12

10

7

9

5

4

1

11

8

3

6

1

2

13

9

5

3

12

7

11

0

4

6

8

10

3

12

9

13

6

2

7

11

1

5

10

0

4

8

2

10

5

6

13

8

1

3

0

4

7

9

12

11

4

7

3

2

8

13

6

9

12

10

0

11

1

5

5

9

12

7

1

6

13

0

8

11

3

4

10

2

6

5

7

11

3

9

0

13

10

12

8

1

2

4

7

4

11

1

0

12

8

10

13

6

5

2

9

3

8

1

0

5

4

10

11

12

6

13

2

3

7

9

9

11

4

10

7

0

3

8

5

2

13

12

6

1

10

8

6

0

9

11

4

1

2

3

12

13

5

7

11

3

8

4

12

1

10

2

9

7

6

5

13

0

12

6

10

8

11

5

2

4

3

9

1

7

0

13

 

Рис. 3

 

Тоже гармоничный квадрат с замечательной диагональной симметрией. А ортогональный квадрат для этого квадрата можно построить?

Можно взять следующие 4 строки из приведённого фрагмента статьи и тоже достроить их до полного латинского квадрата. Но что делать с этим квадратом дальше? Пока ничего непонятно. Ну, однако, что-то же в статье об этом написано. Надо только уметь это прочитать.

 

***

 

О парах ОЛК 18-го порядка вообще ничего пока не встречала в имеющихся у меня статьях. Пары ОЛК 22-го порядка нашлись и были показаны в предыдущих частях статьи.

Тут интересно рассказать о другом способе построения пар ОЛК 22-го порядка. В статье Стенсона нашла очень интересную схему построения пары ОЛК 10-го порядка. Далее в статье написано, что по такой схеме можно строить пары ОЛК любого порядка n = 10(mod 12). А следующий такой порядок как раз 22. Схема Стенсона для квадратов 10-го порядка была уже показана в первой части статьи. Воспроизведу её ещё раз (рис. 4):

 

0

a1

1

a2

2

a3

3

6

5

4

 

0

4

a1

5

a2

6

a3

1

2

3

4

1

a1

2

a2

3

a3

0

6

5

a3

1

5

a1

6

a2

0

2

3

4

a3

5

2

a1

3

a2

4

1

0

6

1

a3

2

6

a1

0

a2

3

4

5

5

a3

6

3

a1

4

a2

2

1

0

a2

2

a3

3

0

a1

1

4

5

6

a2

6

a3

0

4

a1

5

3

2

1

2

a2

3

a3

4

1

a1

5

6

0

6

a2

0

a3

1

5

a1

4

3

2

a1

3

a2

4

a3

5

2

6

0

1

a1

0

a2

1

a3

2

6

5

4

3

3

a1

4

a2

5

a3

6

0

1

2

1

2

3

4

5

6

0

a1

a2

a3

6

0

1

2

3

4

5

a1

a2

a3

2

3

4

5

6

0

1

a2

a3

a1

5

6

0

1

2

3

4

a3

a1

a2

3

4

5

6

0

1

2

a3

a1

a2

4

5

6

0

1

2

3

a2

a3

a1

 

Рис. 4

 

Посмотрите внимательно на эту схему. Закономерности наблюдаются. Напомню, что переменные a1, a2, a3 могут принимать значения 7, 8, 9 в любой комбинации. То есть по этой схеме можно составить шесть пар ОЛК. Для пары ОЛК Паркера в одной из предыдущих частей статьи составлена аналогичная схема.

 

А теперь по аналогии рисую начало первого латинского квадрата 22-го порядка (рис. 5):

 

0

a1

1

a2

2

a3

3

a4

4

a5

5

a6

6

a7

7

14

13

12

11

10

9

8

8

1

a1

2

a2

3

a3

4

a4

5

a5

6

a6

7

a7

0

14

13

12

11

10

9

a7

9

2

a1

3

a2

4

a3

5

a4

6

a5

7

a6

8

1

0

14

13

12

11

10

9

a7

10

3

a1

4

a2

5

a3

6

a4

7

a5

8

a6

2

1

0

14

13

12

11

a6

10

a7

11

4

a1

5

a2

6

a3

7

a4

8

a5

9

3

2

1

0

14

13

12

10

a6

11

a7

12

5

a1

6

a2

7

a3

8

a4

9

a5

4

3

2

1

0

14

13

a5

11

a6

12

a7

13

6

a1

7

a2

8

a3

9

a4

10

5

4

3

2

1

0

14

11

a5

12

a6

13

a7

14

7

a1

8

a2

9

a3

10

a4

6

5

4

3

2

1

0

a4

12

a5

13

a6

14

a7

0

8

a1

9

a2

10

a3

11

7

6

5

4

3

2

1

12

a4

13

a5

14

a6

0

a7

1

9

a1

10

a2

11

a3

8

7

6

5

4

3

2

a3

13

a4

14

a5

0

a6

1

a7

2

10

a1

11

a2

12

9

8

7

6

5

4

3

13

a3

14

a4

0

a5

1

a6

2

a7

3

11

a1

12

a2

10

9

8

7

6

5

4

a2

14

a3

0

a4

1

a5

2

a6

3

a7

4

12

a1

13

11

10

9

8

7

6

5

14

a2

0

a3

1

a4

2

a5

3

a6

4

a7

5

13

a1

12

11

10

9

8

7

6

a1

0

a2

1

a3

2

a4

3

a5

4

a6

5

a7

6

14

13

12

11

10

9

8

7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a1

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

1

2

a3

a4

a5

a6

a7

a1

a2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

1

2

3

a4

a5

a6

a7

a1

a2

a3

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

1

2

3

4

a5

a6

a7

a1

a2

a3

a4

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

1

2

3

4

5

a6

a7

a1

a2

a3

a4

a5

7

8

9

10

11

12

13

14

0

1

2

3

4

5

6

a7

a1

a2

a3

a4

a5

a6

 

Рис. 5

 

Вот такая заготовка. Дальше пока не думала, как заполнить этот латинский квадрат. Здесь значения переменных a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7 равны 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 в любой комбинации.

 

Примечание: заготовку для первого латинского квадрата заполнила на другой день. Кажется, всё правильно. Заготовку для второго латинского квадрата не заполняла и конкретную пару ОЛК не составила для этой схемы. Сделала это для другой схемы (см. далее).

 

Для второго латинского квадрата ортогонального латинскому квадрату, заготовка для которого дана на рис. 5, рисую аналогичную заготовку (рис. 6):

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

4

5

6

7

8

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

6

7

8

9

10

11

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

7

8

9

10

11

12

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

7

8

9

10

11

12

13

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

8

9

10

11

12

13

14

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

9

10

11

12

13

14

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

10

11

12

13

14

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

11

12

13

14

0

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

12

13

14

0

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

13

14

0

1

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

14

0

1

2

3

4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

0

1

2

3

4

5

6

14

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

13

14

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

a7

a1

a2

a3

a4

a5

a6

12

13

14

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

a6

a7

a1

a2

a3

a4

a5

11

12

13

14

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

a5

a6

a7

a1

a2

a3

a4

10

11

12

13

14

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

a4

a5

a6

a7

a1

a2

a3

9

10

11

12

13

14

0

1

2

3

4

5

6

7

8

a3

a4

a5

a6

a7

a1

a2

8

9

10

11

12

13

14

0

1

2

3

4

5

6

7

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a1

 

Рис. 6

 

Надо подумать, как заполнить эти латинские квадраты полностью. Если я нигде не ошиблась, то всё  должно получиться. Предлагаю читателям заняться этим прямо сейчас.

Итак, овладев описанным алгоритмом составления пары ОЛК, мы решим задачу для всех порядков n = 10(mod 12), то есть для следующих порядков: 10, 22, 34, 46, 58 … Это уже третья часть всех порядков рассматриваемой серии.

 

Как я уже сказала, для греко-латинского квадрата Паркера действует аналогичная схема. Оказывается и в третьем греко-латинском квадрате 10-го порядка, найденном мной в Интернете, действует такая же схема. Это стоит показать! На рис. 7 воспроизвожу пару ОЛК, полученную из указанного греко-латинского квадрата.

 

1

8

9

0

2

4

6

3

5

7

 

1

7

6

5

0

9

8

2

3

4

7

2

8

9

0

3

5

4

6

1

8

2

1

7

6

0

9

3

4

5

6

1

3

8

9

0

4

5

7

2

9

8

3

2

1

7

0

4

5

6

5

7

2

4

8

9

0

6

1

3

0

9

8

4

3

2

1

5

6

7

0

6

1

3

5

8

9

7

2

4

2

0

9

8

5

4

3

6

7

1

9

0

7

2

4

6

8

1

3

5

4

3

0

9

8

6

5

7

1

2

8

9

0

1

3

5

7

2

4

6

6

5

4

0

9

8

7

1

2

3

2

3

4

5

6

7

1

8

9

0

3

4

5

6

7

1

2

8

0

9

3

4

5

6

7

1

2

0

8

9

5

6

7

1

2

3

4

0

9

8

4

5

6

7

1

2

3

9

0

8

 

7

1

2

3

4

5

6

9

8

0

 

Рис. 7

 

Здесь точно так же можно ввести три переменные a1, a2, a3, принимающие значения 0, 8, 9 в любой комбинации, и составить шесть подобных пар ОЛК.

Посмотрите, какая интересная симметрия в этой паре ОЛК не только прямоугольников, но и треугольников. Думаю, что по этой схеме составить пару ОЛК 22-го порядка будет проще, чем по предыдущей схеме Стенсона. Надо попробовать.

 

***

 

Действительно, последняя схема оказалась проще схемы Стенсона и по этой схеме я сразу составила пару ОЛК 22-го порядка. Сначала покажу эту схему (см. рис. 7) в общем виде с переменными a1, a2, a3 (рис. 8):

 

1

a1

a2

a3

2

4

6

3

5

7

 

1

7

6

5

a3

a2

a1

2

3

4

7

2

a1

a2

a3

3

5

4

6

1

a1

2

1

7

6

a3

a2

3

4

5

6

1

3

a1

a2

a3

4

5

7

2

a2

a1

3

2

1

7

a3

4

5

6

5

7

2

4

a1

a2

a3

6

1

3

a3

a2

a1

4

3

2

1

5

6

7

a3

6

1

3

5

a1

a2

7

2

4

2

a3

a2

a1

5

4

3

6

7

1

a2

a3

7

2

4

6

a1

1

3

5

4

3

a3

a2

a1

6

5

7

1

2

a1

a2

a3

1

3

5

7

2

4

6

6

5

4

a3

a2

a1

7

1

2

3

2

3

4

5

6

7

1

a1

a2

a3

3

4

5

6

7

1

2

a1

a3

a2

3

4

5

6

7

1

2

a3

a1

a2

5

6

7

1

2

3

4

a3

a2

a1

4

5

6

7

1

2

3

a2

a3

a1

 

7

1

2

3

4

5

6

a2

a1

a3

 

Рис. 8

 

Понятно, что на рис. 7 приведена пара ОЛК для таких значений переменных: a1 = 8, a2 = 9, a3 = 0. Как уже сказано, варьируя значения переменных, можно составить шесть пар подобных ОЛК.

Итак, схема стала абсолютно прозрачна. Теперь составляю такую же схему для пары ОЛК 22-го порядка. Приведённые выше заготовки для схемы Стенсона, оставляю для полного заполнения любознательным читателям. Мне больше понравилась последняя схема.

На рис. 9 показываю первый латинский квадрат 22-го порядка, составленный в полной аналогии с первым латинским квадратом 10-го порядка, изображённым на рис. 8 слева.

 

1

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

2

4

6

8

10

12

14

3

5

7

9

11

13

15

15

2

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

3

5

7

9

11

13

4

6

8

10

12

14

1

14

1

3

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

4

6

8

10

12

5

7

9

11

13

15

2

13

15

2

4

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

5

7

9

11

6

8

10

12

14

1

3

12

14

1

3

5

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

6

8

10

7

9

11

13

15

2

4

11

13

15

2

4

6

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

7

9

8

10

12

14

1

3

5

10

12

14

1

3

5

7

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

8

9

11

13

15

2

4

6

9

11

13

15

2

4

6

8

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

10

12

14

1

3

5

7

a7

10

12

14

1

3

5

7

9

a1

a2

a3

a4

a5

a6

11

13

15

2

4

6

8

a6

a7

11

13

15

2

4

6

8

10

a1

a2

a3

a4

a5

12

14

1

3

5

7

9

a5

a6

a7

12

14

1

3

5

7

9

11

a1

a2

a3

a4

13

15

2

4

6

8

10

a4

a5

a6

a7

13

15

2

4

6

8

10

12

a1

a2

a3

14

1

3

5

7

9

11

a3

a4

a5

a6

a7

14

1

3

5

7

9

11

13

a1

a2

15

2

4

6

8

10

12

a2

a3

a4

a5

a6

a7

15

2

4

6

8

10

12

14

a1

1

3

5

7

9

11

13

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

1

3

5

7

9

11

13

15

2

4

6

8

10

12

14

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

a7

a1

a2

a3

a4

a5

a6

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

a6

a7

a1

a2

a3

a4

a5

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

a5

a6

a7

a1

a2

a3

a4

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

a4

a5

a6

a7

a1

a2

a3

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

a3

a4

a5

a6

a7

a1

a2

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a1

 

Рис. 9

 

Здесь переменные a1, a2, … a7 принимают значения 16, 17, 18, 19, 20, 21, 0 в любой комбинации.

Теперь составляю второй латинский квадрат ортогональный данному (рис. 10):

 

1

15

14

13

12

11

10

9

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

2

3

4

5

6

7

8

a1

2

1

15

14

13

12

11

10

a7

a6

a5

a4

a3

a2

3

4

5

6

7

8

9

a2

a1

3

2

1

15

14

13

12

11

a7

a6

a5

a4

a3

4

5

6

7

8

9

10

a3

a2

a1

4

3

2

1

15

14

13

12

a7

a6

a5

a4

5

6

7

8

9

10

11

a4

a3

a2

a1

5

4

3

2

1

15

14

13

a7

a6

a5

6

7

8

9

10

11

12

a5

a4

a3

a2

a1

6

5

4

3

2

1

15

14

a7

a6

7

8

9

10

11

12

13

a6

a5

a4

a3

a2

a1

7

6

5

4

3

2

1

15

a7

8

9

10

11

12

13

14

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

8

7

6

5

4

3

2

1

9

10

11

12

13

14

15

2

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

9

8

7

6

5

4

3

10

11

12

13

14

15

1

4

3

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

10

9

8

7

6

5

11

12

13

14

15

1

2

6

5

4

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

11

10

9

8

7

12

13

14

15

1

2

3

8

7

6

5

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

12

11

10

9

13

14

15

1

2

3

4

10

9

8

7

6

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

13

12

11

14

15

1

2

3

4

5

12

11

10

9

8

7

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

14

13

15

1

2

3

4

5

6

14

13

12

11

10

9

8

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

15

1

2

3

4

5

6

7

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a1

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

a3

a4

a5

a6

a7

a1

a2

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

8

a4

a5

a6

a7

a1

a2

a3

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

a5

a6

a7

a1

a2

a3

a4

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

a6

a7

a1

a2

a3

a4

a5

15

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

a7

a1

a2

a3

a4

a5

a6

 

Рис. 10

 

Общий вид обоих латинских квадратов готов. Осталось задать значения переменных и составить конкретную пару ОЛК. Понятно, что можно составить 5040 вариантов подобных пар ОЛК, варьируя значения переменных. Задаём такие значения переменных: a1 = 16, a2 = 17, a3 = 18, a4 = 19, a5 = 20, a6 = 21, a7 = 0.

Пара ОЛК, составленная для таких значений переменных, показана на рис. 11-12.

 

Первый латинский квадрат пары ОЛК 22-го порядка

 

1

16

17

18

19

20

21

0

2

4

6

8

10

12

14

3

5

7

9

11

13

15

15

2

16

17

18

19

20

21

0

3

5

7

9

11

13

4

6

8

10

12

14

1

14

1

3

16

17

18

19

20

21

0

4

6

8

10

12

5

7

9

11

13

15

2

13

15

2

4

16

17

18

19

20

21

0

5

7

9

11

6

8

10

12

14

1

3

12

14

1

3

5

16

17

18

19

20

21

0

6

8

10

7

9

11

13

15

2

4

11

13

15

2

4

6

16

17

18

19

20

21

0

7

9

8

10

12

14

1

3

5

10

12

14

1

3

5

7

16

17

18

19

20

21

0

8

9

11

13

15

2

4

6

9

11

13

15

2

4

6

8

16

17

18

19

20

21

0

10

12

14

1

3

5

7

0

10

12

14

1

3

5

7

9

16

17

18

19

20

21

11

13

15

2

4

6

8

21

0

11

13

15

2

4

6

8

10

16

17

18

19

20

12

14

1

3

5

7

9

20

21

0

12

14

1

3

5

7

9

11

16

17

18

19

13

15

2

4

6

8

10

19

20

21

0

13

15

2

4

6

8

10

12

16

17

18

14

1

3

5

7

9

11

18

19

20

21

0

14

1

3

5

7

9

11

13

16

17

15

2

4

6

8

10

12

17

18

19

20

21

0

15

2

4

6

8

10

12

14

16

1

3

5

7

9

11

13

16

17

18

19

20

21

0

1

3

5

7

9

11

13

15

2

4

6

8

10

12

14

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

16

17

18

19

20

21

0

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

0

16

17

18

19

20

21

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

21

0

16

17

18

19

20

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

20

21

0

16

17

18

19

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

19

20

21

0

16

17

18

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

18

19

20

21

0

16

17

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

17

18

19

20

21

0

16

 

Рис. 11

 

Второй латинский квадрат пары ОЛК 22-го порядка

 

1

15

14

13

12

11

10

9

0

21

20

19

18

17

16

2

3

4

5

6

7

8

16

2

1

15

14

13

12

11

10

0

21

20

19

18

17

3

4

5

6

7

8

9

17

16

3

2

1

15

14

13

12

11

0

21

20

19

18

4

5

6

7

8

9

10

18

17

16

4

3

2

1

15

14

13

12

0

21

20

19

5

6

7

8

9

10

11

19

18

17

16

5

4

3

2

1

15

14

13

0

21

20

6

7

8

9

10

11

12

20

19

18

17

16

6

5

4

3

2

1

15

14

0

21

7

8

9

10

11

12

13

21

20

19

18

17

16

7

6

5

4

3

2

1

15

0

8

9

10

11

12

13

14

0

21

20

19

18

17

16

8

7

6

5

4

3

2

1

9

10

11

12

13

14

15

2

0

21

20

19

18

17

16

9

8

7

6

5

4

3

10

11

12

13

14

15

1

4

3

0

21

20

19

18

17

16

10

9

8

7

6

5

11

12

13

14

15

1

2

6

5

4

0

21

20

19

18

17

16

11

10

9

8

7

12

13

14

15

1

2

3

8

7

6

5

0

21

20

19

18

17

16

12

11

10

9

13

14

15

1

2

3

4

10

9

8

7

6

0

21

20

19

18

17

16

13

12

11

14

15

1

2

3

4

5

12

11

10

9

8

7

0

21

20

19

18

17

16

14

13

15

1

2

3

4

5

6

14

13

12

11

10

9

8

0

21

20

19

18

17

16

15

1

2

3

4

5

6

7

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

16

17

18

19

20

21

0

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

17

18

19

20

21

0

16

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

18

19

20

21

0

16

17

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

8

19

20

21

0

16

17

18

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

21

0

16

17

18

19

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

21

0

16

17

18

19

20

15

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

16

17

18

19

20

21

 

Рис. 12

 

Великолепные квадратики! Такая красивая симметрия во всей структуре.

Ну, что же, проверяю квадраты на ортогональность программой проверки ортогональности. Программа выдаёт вердикт:  “Квадраты ортогональны!”. Одно только плохо в этих латинских квадратах: они не диагональные. Поэтому магический квадрат из этой пары ОЛК нельзя построить, а можно построить только полумагический. Полумагический квадрат у меня сразу строится в программе проверки ортогональности. Вот этот квадрат, выданный программой:

 

24  368  389  410  431  452  473  10  45  110  153  196  239  282  325  69  114  159  204  249  294  339

 347  47  354  390  411  432  453  474  11  67  132  175  218  261  304  92  137  182  227  272  317  32

 326  39  70  355  376  412  433  454  475  12  89  154  197  240  283  115  160  205  250  295  340  55

 305  348  61  93  356  377  398  434  455  476  13  111  176  219  262  138  183  228  273  318  33  78

 284  327  40  83  116  357  378  399  420  456  477  14  133  198  241  161  206  251  296  341  56  101

 263  306  349  62  105  139  358  379  400  421  442  478  15  155  220  184  229  274  319  34  79  124

 242  285  328  41  84  127  162  359  380  401  422  443  464  16  177  207  252  297  342  57  102  147

 199  264  307  350  63  106  149  185  360  381  402  423  444  465  2  230  275  320  35  80  125  170

 3  221  286  329  42  85  128  171  208  361  382  403  424  445  466  253  298  343  58  103  148  178

 467  4  243  308  351  64  107  150  193  231  362  383  404  425  446  276  321  36  81  126  156  201

 447  468  5  265  330  43  86  129  172  215  254  363  384  405  426  299  344  59  104  134  179  224

 427  448  469  6  287  352  65  108  151  194  237  277  364  385  406  322  37  82  112  157  202  247

 407  428  449  470  7  309  44  87  130  173  216  259  300  365  386  345  60  90  135  180  225  270

 387  408  429  450  471  8  331  66  109  152  195  238  281  323  366  38  68  113  158  203  248  293

 367  388  409  430  451  472  9  23  88  131  174  217  260  303  346  46  91  136  181  226  271  316

 48  71  94  117  140  163  186  209  232  255  278  301  324  332  25  369  392  415  438  461  484  1

 72  95  118  141  164  187  210  233  256  279  302  310  333  26  49  18  371  394  417  440  441  479

 96  119  142  165  188  211  234  257  280  288  311  334  27  50  73  481  20  373  396  397  435  458

 120  143  166  189  212  235  258  266  289  312  335  28  51  74  97  460  483  22  353  391  414  437

 144  167  190  213  236  244  267  290  313  336  29  52  75  98  121  439  462  463  17  370  393  416

 168  191  214  222  245  268  291  314  337  30  53  76  99  122  145  418  419  457  480  19  372  395

 192  200  223  246  269  292  315  338  31  54  77  100  123  146  169  375  413  436  459  482  21  374

 

Чтобы данная пара ОЛК была пригодна для построения магического квадрата, надо преобразовать оба латинских квадрата так, чтобы суммы чисел в диагоналях были равны магической константе этих латинских квадратов – 231. В одной из предыдущих частей было показаны такие преобразования с помощью трансформации тождественной перестановки чисел 0, 1, 2, … 21. Предлагаю читателям выполнить преобразование данной пары ОЛК.

 

Интересно отметить такой момент: в нижнем угловом квадрате 7х7 в обоих латинских квадратах находятся латинские квадраты 7-го порядка, составленные из символов a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7 (см. на рис. 9-10). Понятно, что квадраты 7-го порядка, находящиеся в двух латинских квадратах пары ОЛК, должны быть ортогональными, иначе сами квадраты 22-го порядка не получатся ортогональными. В приведённой схеме квадраты 7-го порядка, конечно, являются ортогональными. Однако пар ОЛК 7-го порядка можно составить много. Например, из шести взаимно ортогональных латинских квадратов, которые строит Maple, можно составить 15 пар ОЛК. Почему бы нам не поместить в угловые квадраты 7х7 другую пару ОЛК 7-го порядка? Проверяю свою версию. На рис. 13 показан первый латинский квадрат 22-го порядка, в угловом квадрате которого помещён другой латинский квадрат 7-го порядка ортогональный латинскому квадрату, находящемуся в угловом квадрате 7х7 второго латинского квадрата 22-го порядка. Всё остальное в этом квадрате остаётся неизменным.

 

Первый модифицированный  латинский квадрат пары ОЛК 22-го порядка

 

1

16

17

18

19

20

21

0

2

4

6

8

10

12

14

3

5

7

9

11

13

15

15

2

16

17

18

19

20

21

0

3

5

7

9

11

13

4

6

8

10

12

14

1

14

1

3

16

17

18

19

20

21

0

4

6

8

10

12

5

7

9

11

13

15

2

13

15

2

4

16

17

18

19

20

21

0

5

7

9

11

6

8

10

12

14

1

3

12

14

1

3

5

16

17

18

19

20

21

0

6

8

10

7

9

11

13

15

2

4

11

13

15

2

4

6

16

17

18

19

20

21

0

7

9

8

10

12

14

1

3

5

10

12

14

1

3

5

7

16

17

18

19

20

21

0

8

9

11

13

15

2

4

6

9

11

13

15

2

4

6

8

16

17

18

19

20

21

0

10

12

14

1

3

5

7

0

10

12

14

1

3

5

7

9

16

17

18

19

20

21

11

13

15

2

4

6

8

21

0

11

13

15

2

4

6

8

10

16

17

18

19

20

12

14

1

3

5

7

9

20

21

0

12

14

1

3

5

7

9

11

16

17

18

19

13

15

2

4

6

8

10

19

20

21

0

13

15

2

4

6

8

10

12

16

17

18

14

1

3

5

7

9

11

18

19

20

21

0

14

1

3

5

7

9

11

13

16

17

15

2

4

6

8

10

12

17

18

19

20

21

0

15

2

4

6

8

10

12

14

16

1

3

5

7

9

11

13

16

17

18

19

20

21

0

1

3

5

7

9

11

13

15

2

4

6

8

10

12

14

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

16

17

18

19

20

21

0

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

18

19

20

21

0

16

17

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

20

21

0

16

17

18

19

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

0

16

17

18

19

20

21

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

17

18

19

20

21

0

16

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

19

20

21

0

16

17

18

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

21

0

16

17

18

19

20

 

Рис. 13

 

Составляю новую пару ОЛК: первый латинский квадрат – модифицированный (с рис. 13), второй латинский квадрат – прежний (с рис. 12). Проверяю новую пару ОЛК на ортогональность. Как и следовало ожидать, квадраты в новой паре ортогональны. Понятно, что полумагический квадрат, построенный из новой пары ОЛК, будет отличаться от показанного выше полумагического квадрата только этим самым нижним угловым квадратом 7х7.

Таким образом, приведённая на рис. 9-10 схема составления пары ОЛК содержит, по крайней мере, 5040*15 = 75600 вариантов. На самом деле, вариантов ещё больше, потому что для пар ОЛК 7-го порядка тоже существуют варианты, о чём говорилось раньше.

 

Остаётся нерешённой задача составления пар диагональных ОЛК 22-го порядка, а также всех других порядков рассматриваемой серии, кроме порядка 10.

 

Итак, пары ОЛК для порядков n = 10(mod 12) мы составлять умеем. Третья часть задачи решена. Остались все те порядки n = 4k + 2, которые при делении на 12 не дают в остатке 10. И первый такой порядок как раз 14, а следующий – 18. Какая схема составления пар ОЛК существует для этих порядков?

 

В одной из предыдущих частей статьи я писала, что не понимаю, почему Стенсон при построении пары ОЛК 10-го порядка переставляет только три числа – a1, a2, a3. Вот теперь поняла, это схема построения такая. Итак, в статье представлены три варианта для этой схемы составления пар ОЛК: схема Стенсона, схема Паркера и схема, полученная мной из греко-латинского квадрата, найденного в Интернете. Последняя схема самая красивая.

 

Пишите мне, уважаемые читатели, если вы что-то об этом знаете. Давайте поделимся своими знаниями со всеми.

 

Продолжение читайте здесь:

 

http://www.natalimak1.narod.ru/aspekty4.htm

 

8 – 10 января 2009 г.

г. Саратов

 

       Пишите мне!

Рейтинг@Mail.ru

На главную страницу



Hosted by uCoz