ПОСТРОЕНИЕ ИДЕАЛЬНЫХ КВАДРАТОВ 15-ого ПОРЯДКА

 

С ПОМОЩЬЮ ДВУХ ЛАТИНСКИХ КВАДРАТОВ

 

Часть II

 

В предыдущей части статьи были построены идеальные квадраты с новой формой начальной цепочки. Эта группа квадратов получена по четвёртой схеме составления латинских квадратов, с помощью которых строятся идеальные квадраты. Квадратов получилось всего 4.

Напомню, что второй латинский квадрат в этой схеме получается из первого отражением относительно горизонтальной оси симметрии.

 

Далее проведён такой эксперимент: первый латинский квадрат составляется точно так же, а второй латинский квадрат получается из первого поворотом на 90 градусов против часовой стрелки. И получено ещё 4 оригинальных идеальных квадрата с такой же формой начальной цепочки, то есть с такими же шагами качания качелей (3+10). Эти квадраты вы видите на рис. 1-4. Продолжаю нумерацию новых идеальных квадратов.

 

Новый идеальный квадрат № 5

 

4

159

63

215

167

203

44

86

103

112

132

136

190

21

60

137

188

29

56

13

157

72

211

175

201

45

79

99

108

125

88

97

117

121

145

186

30

49

9

153

65

212

173

209

41

220

171

210

34

84

93

110

122

143

194

26

58

7

162

61

54

3

155

62

218

179

206

43

82

102

106

130

141

195

19

128

149

191

28

52

12

151

70

216

180

199

39

78

95

107

37

87

91

115

126

150

184

24

48

5

152

68

224

176

208

66

225

169

204

33

80

92

113

134

146

193

22

57

1

160

18

50

2

158

74

221

178

202

42

76

100

111

135

139

189

119

131

148

187

27

46

10

156

75

214

174

198

35

77

98

207

31

85

96

120

124

144

183

20

47

8

164

71

223

172

165

64

219

168

200

32

83

104

116

133

142

192

16

55

6

185

17

53

14

161

73

217

177

196

40

81

105

109

129

138

101

118

127

147

181

25

51

15

154

69

213

170

197

38

89

166

205

36

90

94

114

123

140

182

23

59

11

163

67

222

 

Рис. 1

 

Новый идеальный квадрат № 6

 

12

149

78

216

52

128

39

70

28

107

199

151

191

95

180

157

188

99

175

13

137

79

211

56

125

45

72

29

108

201

73

17

109

196

161

185

105

177

14

138

81

217

53

129

40

221

50

135

42

74

18

111

202

158

189

100

178

2

139

76

179

3

141

82

218

54

130

43

62

19

106

206

155

195

102

203

159

190

103

167

4

136

86

215

60

132

44

63

21

112

32

64

16

116

200

165

192

104

168

6

142

83

219

55

133

80

225

57

134

33

66

22

113

204

160

193

92

169

1

146

93

171

7

143

84

220

58

122

34

61

26

110

210

162

194

114

205

163

182

94

166

11

140

90

222

59

123

36

67

23

124

31

71

20

120

207

164

183

96

172

8

144

85

223

47

150

87

224

48

126

37

68

24

115

208

152

184

91

176

5

186

97

173

9

145

88

212

49

121

41

65

30

117

209

153

25

118

197

154

181

101

170

15

147

89

213

51

127

38

69

46

131

35

75

27

119

198

156

187

98

174

10

148

77

214

 

Рис. 2

 

Новый идеальный квадрат № 7

 

4

84

148

220

167

203

194

156

93

112

132

61

35

26

60

62

38

29

51

3

82

147

211

170

206

195

154

99

118

130

153

97

117

121

65

41

30

49

9

88

145

212

173

209

186

215

176

210

184

159

103

115

122

68

44

21

48

7

87

136

54

13

85

137

218

179

201

183

157

102

106

125

71

45

19

128

74

36

18

52

12

76

140

221

180

199

189

163

100

107

187

162

91

110

131

75

34

24

58

10

77

143

224

171

198

146

225

169

204

193

160

92

113

134

66

33

22

57

1

80

28

55

2

83

149

216

168

202

192

151

95

116

135

64

39

119

126

63

37

27

46

5

86

150

214

174

208

190

152

98

207

181

155

101

120

124

69

43

25

47

8

89

141

213

172

90

139

219

178

205

182

158

104

111

123

67

42

16

50

11

40

17

53

14

81

138

217

177

196

185

161

105

109

129

73

96

108

127

72

31

20

56

15

79

144

223

175

197

188

164

166

200

191

165

94

114

133

70

32

23

59

6

78

142

222

 

Рис. 3

 

Новый идеальный квадрат № 8

 

12

74

163

221

52

128

189

140

18

107

199

76

36

100

180

82

38

99

170

3

62

154

211

51

130

195

147

29

118

206

138

17

109

196

81

40

105

177

14

73

161

217

53

129

185

216

55

135

192

149

28

116

202

83

39

95

168

2

64

151

179

13

71

157

218

54

125

183

137

19

106

201

85

45

102

203

84

35

93

167

4

61

156

220

60

132

194

148

26

112

182

139

16

111

205

90

42

104

178

11

67

158

219

50

123

160

225

57

134

193

146

22

113

204

80

33

92

169

1

66

103

176

7

68

159

215

48

122

184

136

21

115

210

87

44

114

200

78

32

94

166

6

70

165

222

59

133

191

142

23

124

181

141

25

120

207

89

43

101

172

8

69

155

213

47

75

162

224

58

131

187

143

24

110

198

77

34

91

171

10

41

97

173

9

65

153

212

49

121

186

145

30

117

209

88

20

108

197

79

31

96

175

15

72

164

223

56

127

188

144

46

126

190

150

27

119

208

86

37

98

174

5

63

152

214

 

Рис. 4

 

Следует отметить, что я провела ещё два эксперимента: составила второй латинский квадрат путём отражения первого латинского квадрата относительно вертикальной оси симметрии и путём поворота первого латинского квадрата на 90 градусов по часовой стрелке. В этих случаях получились эквивалентные идеальные квадраты. Поэтому не буду их показывать.

 

Применим к идеальному квадрату с рис. 1 преобразование параллельного переноса на торе. Полученный в результате пандиагональный квадрат вы видите на рис. 5. Очевидно, что в этом пандиагональном квадрате точно такая же форма начальной цепочки, как и в исходном квадрате с рис. 1.

 

66

225

169

204

33

80

92

113

134

146

193

22

57

1

160

18

50

2

158

74

221

178

202

42

76

100

111

135

139

189

119

131

148

187

27

46

10

156

75

214

174

198

35

77

98

207

31

85

96

120

124

144

183

20

47

8

164

71

223

172

165

64

219

168

200

32

83

104

116

133

142

192

16

55

6

185

17

53

14

161

73

217

177

196

40

81

105

109

129

138

101

118

127

147

181

25

51

15

154

69

213

170

197

38

89

166

205

36

90

94

114

123

140

182

23

59

11

163

67

222

4

159

63

215

167

203

44

86

103

112

132

136

190

21

60

137

188

29

56

13

157

72

211

175

201

45

79

99

108

125

88

97

117

121

145

186

30

49

9

153

65

212

173

209

41

220

171

210

34

84

93

110

122

143

194

26

58

7

162

61

54

3

155

62

218

179

206

43

82

102

106

130

141

195

19

128

149

191

28

52

12

151

70

216

180

199

39

78

95

107

37

87

91

115

126

150

184

24

48

5

152

68

224

176

208

 

Рис. 5

 

Чтобы этот пандиагональный квадрат снова стал идеальным, применим к нему преобразование “строки-дтагонали”. Новый оригинальный идеальный квадрат показан на рис. 6.

 

Новый идеальный квадрат № 9

 

66

182

87

69

191

81

62

192

84

71

186

77

72

189

86

103

225

23

91

213

28

105

218

16

93

223

30

98

211

18

50

112

169

59

115

170

52

109

179

55

110

172

49

119

175

201

2

132

204

11

126

197

12

129

206

6

122

207

9

131

148

45

158

136

33

163

150

38

151

138

43

165

143

31

153

65

187

79

74

190

80

67

184

89

70

185

82

64

194

85

96

212

27

99

221

21

92

222

24

101

216

17

102

219

26

58

120

173

46

108

178

60

113

166

48

118

180

53

106

168

200

7

124

209

10

125

202

4

134

205

5

127

199

14

130

141

32

162

144

41

156

137

42

159

146

36

152

147

39

161

73

195

83

61

183

88

75

188

76

63

193

90

68

181

78

95

217

19

104

220

20

97

214

29

100

215

22

94

224

25

51

107

177

54

116

171

47

117

174

56

111

167

57

114

176

208

15

128

196

3

133

210

8

121

198

13

135

203

1

123

140

37

154

149

40

155

142

34

164

145

35

157

139

44

160

 

Рис. 6

 

В этом идеальном квадрате линейная начальная цепочка! Совершенно новый вид идеального квадрата, который не прогнозировался с точки зрения метода качелей. Понятно, что подобные квадраты можно получить таким же образом из всех 8 идеальных квадратов предыдущей группы.

 

Интересно посмотреть на первый латинский квадрат, соответствующий этому очень оригинальному квадрату с линейной начальной цепочкой. На рис. 6а вы видите этот первый латинский квадрат.

 

4

12

5

4

12

5

4

12

5

4

12

5

4

12

5

6

14

1

6

14

1

6

14

1

6

14

1

6

14

1

3

7

11

3

7

11

3

7

11

3

7

11

3

7

11

13

0

8

13

0

8

13

0

8

13

0

8

13

0

8

9

2

10

9

2

10

9

2

10

9

2

10

9

2

10

4

12

5

4

12

5

4

12

5

4

12

5

4

12

5

6

14

1

6

14

1

6

14

1

6

14

1

6

14

1

3

7

11

3

7

11

3

7

11

3

7

11

3

7

11

13

0

8

13

0

8

13

0

8

13

0

8

13

0

8

9

2

10

9

2

10

9

2

10

9

2

10

9

2

10

4

12

5

4

12

5

4

12

5

4

12

5

4

12

5

6

14

1

6

14

1

6

14

1

6

14

1

6

14

1

3

7

11

3

7

11

3

7

11

3

7

11

3

7

11

13

0

8

13

0

8

13

0

8

13

0

8

13

0

8

9

2

10

9

2

10

9

2

10

9

2

10

9

2

10

 

Рис. 6а

 

Латинский квадрат получился обобщённым. Он по-прежнему является нетрадиционным идеальным магическим квадратом с магической константой 105.

Предлагаю читателям составить второй латинский квадрат и посмотреть, как он получается из первого латинского квадрата.

 

Ещё один оригинальный идеальный квадрат получаю, применив к идеальному квадрату № 5 (рис. 1) преобразование нестандартной одновременной перестановки строк и столбцов с шагом 7. В полученном идеальном квадрате (рис. 7) такая же форма начальной цепочки, как и в исходном квадрате, но она смещена вправо.

 

Новый идеальный квадрат № 10

 

192

200

16

32

55

83

6

104

165

116

64

133

219

142

168

130

218

141

179

195

206

19

43

54

82

3

102

155

106

62

105

161

109

73

129

217

138

177

185

196

17

40

53

81

14

39

52

78

12

95

151

107

70

128

216

149

180

191

199

28

170

181

197

25

38

51

89

15

101

154

118

69

127

213

147

68

126

224

150

176

184

208

24

37

48

87

5

91

152

115

11

94

163

114

67

123

222

140

166

182

205

23

36

59

90

22

33

57

80

1

92

160

113

66

134

225

146

169

193

204

136

167

190

203

21

44

60

86

4

103

159

112

63

132

215

111

74

135

221

139

178

189

202

18

42

50

76

2

100

158

79

13

99

157

108

72

125

211

137

175

188

201

29

45

56

198

27

35

46

77

10

98

156

119

75

131

214

148

174

187

212

145

173

186

209

30

41

49

88

9

97

153

117

65

121

164

120

71

124

223

144

172

183

207

20

31

47

85

8

96

58

84

7

93

162

110

61

122

220

143

171

194

210

26

34

 

Рис. 7

 

А теперь применю к этому квадрату такие же два преобразования, как применила к идеальному квадрату № 5: параллельный перенос на торе и “строки-диагонали”. Не буду показывать пандиагональный квадрат, получившийся в результате параллельного переноса на торе. На рис. 8 показан окончательный результат, это ещё один идеальный квадрат с линейной начальной цепочкой.

 

Новый идеальный квадрат № 11

 

22

220

94

20

224

97

25

214

95

29

217

100

19

215

104

165

33

143

163

31

150

153

38

148

151

45

138

158

43

136

167

116

57

171

114

47

176

117

51

174

107

56

177

111

54

82

190

64

80

194

67

85

184

65

89

187

70

79

185

74

135

3

203

133

1

210

123

8

208

121

15

198

128

13

196

17

221

102

21

219

92

26

222

96

24

212

101

27

216

99

157

40

139

155

44

142

160

34

140

164

37

145

154

35

149

180

108

53

178

106

60

168

113

58

166

120

48

173

118

46

77

191

72

81

189

62

86

192

66

84

182

71

87

186

69

127

10

199

125

14

202

130

4

200

134

7

205

124

5

209

30

213

98

28

211

105

18

218

103

16

225

93

23

223

91

152

41

147

156

39

137

161

42

141

159

32

146

162

36

144

172

115

49

170

119

52

175

109

50

179

112

55

169

110

59

90

183

68

88

181

75

78

188

73

76

195

63

83

193

61

122

11

207

126

9

197

131

12

201

129

2

206

132

6

204

 

Рис. 8

 

Даже не предполагала, что существуют идеальные квадраты 15-ого порядка с линейной начальной цепочкой!

Предлагаю читателям разложить данный идеальный квадрат на два латинских квадрата и посмотреть, по какой схеме эти квадраты составляются.

 

Однако пора вернуться к двум оставшимся видам идеальных квадратов, которые прогнозируются с точки зрения метода качелей. Это идеальные квадраты с такими шагами качания качелей: 4+9 и 5+8. Выше, как помнят читатели, была получена группа идеальных квадратов с шагами качания качелей 3+10. При этом я составила первый латинский квадрат, ничего не зная о создаваемом идеальном квадрате, кроме шагов качания качелей. Но именно шаги качания качелей и позволили составить первый латинский квадрат. Ну, а второй латинский квадрат составила наугад. Теперь проделаю точно такой же путь для шагов качания 4+9. Интересно, удастся ли получить идеальные квадраты с такими шагами качания качелей.

 

***

 

ПЯТАЯ СХЕМА

 

Итак, составляю первый латинский квадрат для построения идеальных квадратов 15-ого порядка, в которых работают качели с шагами качания 4+9. Этот латинский квадрат в символьном виде изображён на рис. 9.

 

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

E’

D’

C’

B’

A’

E’

D’

C’

B’

A’

A

B

C

D

E

0

F

7

F’

14

 

Рис. 9

 

Латинский квадрат получился обобщённым. В квадрате закрашены ячейки, соответствующие циклам качания качелей с номерами 0, 7 и 14.

Составить латинский квадрат по схеме на рис. 9 надо так, чтобы он был нетрадиционным идеальным магическим квадратом с магической константой 105. По программе с этой задачей справиться очень просто. А вот как составить второй латинский квадрат, который будет ортогонален к первому и тоже должен быть нетрадиционным идеальным магическим квадратом с магической константой 105? Этого я не знаю и опять буду действовать наугад. Сначала попробую получить второй латинский квадрат из первого латинского квадрата путём отражения относительно горизонтальной оси симметрии. Затем путём поворота на 90 градусов против часовой стрелки.

Но сначала надо составить первый латинский квадрат. И вот тут произошло интересное событие: программа не нашла ни одного латинского квадрата по схеме с рис. 9, чтобы он был нетрадиционным идеальным магическим квадратом с магической константой 105! Получается, что эта схема оказалась негодной для построения идеального квадрата. Следовательно, идеальных квадратов 15-ого порядка с шагами качания качелей 4+9 не существует. Если, конечно, я нигде не ошиблась (это нельзя исключать – все могут ошибаться).

 

ШЕСТАЯ СХЕМА

 

Наконец, попытаюсь составить последнюю схему, для идеальных квадратов с такими шагами качания качелей: 5+8. На рис. 10 вы видите первый латинский квадрат в символьном виде для этой схемы.

 

0

B’

A’

A

B

14

C

D

E

F

7

F’

E’

D’

C’

F

7

F’

E’

D’

C’

0

B’

A’

A

B

14

C

D

E

A

B

14

C

D

E

F

7

F’

E’

D’

C’

0

B’

A’

E’

D’

C’

0

B’

A’

A

B

14

C

D

E

F

7

F’

C

D

E

F

7

F’

E’

D’

C’

0

B’

A’

A

B

14

0

B’

A’

A

B

14

C

D

E

F

7

F’

E’

D’

C’

F

7

F’

E’

D’

C’

0

B’

A’

A

B

14

C

D

E

A

B

14

C

D

E

F

7

F’

E’

D’

C’

0

B’

A’

E’

D’

C’

0

B’

A’

A

B

14

C

D

E

F

7

F’

C

D

E

F

7

F’

E’

D’

C’

0

B’

A’

A

B

14

0

B’

A’

A

B

14

C

D

E

F

7

F’

E’

D’

C’

F

7

F’

E’

D’

C’

0

B’

A’

A

B

14

C

D

E

A

B

14

C

D

E

F

7

F’

E’

D’

C’

0

B’

A’

E’

D’

C’

0

B’

A’

A

B

14

C

D

E

F

7

F’

C

D

E

F

7

F’

E’

D’

C’

0

B’

A’

A

B

14

 

Рис. 10

 

Увы! По этой схеме программа тоже не составила ни одного латинского квадрата. Покажу на рис. 11 для примера один из латинских квадратов, составленных по схеме символьного квадрата с рис. 10. В этом квадрате всё хорошо, кроме одного: нет магической суммы всего в шести разломанных диагоналях из 28.

 

0

8

11

3

6

14

9

2

1

10

7

4

13

12

5

10

7

4

13

12

5

0

8

11

3

6

14

9

2

1

3

6

14

9

2

1

10

7

4

13

12

5

0

8

11

13

12

5

0

8

11

3

6

14

9

2

1

10

7

4

9

2

1

10

7

4

13

12

5

0

8

11

3

6

14

0

8

11

3

6

14

9

2

1

10

7

4

13

12

5

10

7

4

13

12

5

0

8

11

3

6

14

9

2

1

3

6

14

9

2

1

10

7

4

13

12

5

0

8

11

13

12

5

0

8

11

3

6

14

9

2

1

10

7

4

9

2

1

10

7

4

13

12

5

0

8

11

3

6

14

0

8

11

3

6

14

9

2

1

10

7

4

13

12

5

10

7

4

13

12

5

0

8

11

3

6

14

9

2

1

3

6

14

9

2

1

10

7

4

13

12

5

0

8

11

13

12

5

0

8

11

3

6

14

9

2

1

10

7

4

9

2

1

10

7

4

13

12

5

0

8

11

3

6

14

 

Рис. 11

 

На этом я завершаю исследование метода построения идеальных квадратов 15-ого порядка с помощью двух ортогональных латинских квадратов.

 

В заключение надо заметить, что рассмотренные схемы составления латинских квадратов, годных для построения идеальных квадратов 15-ого порядка, наверняка не исчерпывают всех схем. Почти уверена в том, что есть другие схемы, которые дают новые группы оригинальных идеальных квадратов 15-ого порядка. Здесь были рассмотрены только схемы, прогнозируемые методом качелей. Попутно с помощью преобразований была получена группа оригинальных квадратов с линейной начальной цепочкой. Эта группа не прогнозировалась методом качелей. Если кто-то из читателей заинтересуется данной темой и найдёт новые схемы построения идеальных квадратов 15-ого порядка, прошу написать мне об этом.

 

Наталия Макарова

 

***

 

Читайте мою виртуальную книгу “Волшебный мир магических квадратов”:

 

http://www.klassikpoez.narod.ru/glavnaja.htm

 

 

19 – 22 августа 2008 г.

г. Саратов

 

       Пишите мне!

Рейтинг@Mail.ru

На главную страницу

 



Hosted by uCoz