DOI
10.34229/KCA2522-9664.26.1.3
УДК 621.396
І.Р. ПІТУХ
Західноукраїнський національний університет, Тернопіль, Україна,
pirom75@ukr.net
АЛГОРИТМІЧНІ ОСНОВИ МОДУЛЬНОЇ АРИФМЕТИКИ ВИЗНАЧЕННЯ
ВИБІРКОВОГО МАТЕМАТИЧНОГО СПОДІВАННЯ
Анотація. Наведено математичні основи та алгоритми визначення вибіркового математичного сподівання стаціонарних випадкових процесів. Обгрунтовано функціональні обмеження алгоритмів визначення вибіркового математичного сподівання у двійковій арифметиці теоретико-числового базису Радемахера. Низька швидкодія визначення вибіркового математичного сподівання у кодах теоретико-числового базису Радемахера зумовлена наявністю наскрізних перенесень в операціях накопичення сум вхідних оцифрованих даних випадкового процесу. Наведено решітчасті моделі та графи формування сум рангів для потокового накопичення цифрових даних на інтервалі вибірки випадкового процесу. Розроблено теоретичні основи алгоритмів визначення вибіркового математичного сподівання у непозиційній системі числення класу лишків теоретико-числового базису Хаара–Крестенсона. Визначено рекомендації вибору модулів кодів Хаара–Крестенсона, які відповідають 4-бітовим кодам базису Радемахера та 8-розрядним кодам RGB-пікселів кольорових зображень. Результати дослідження дають змогу розширити функціональні можливості та підвищити швидкодію оброблення статистичних даних на низових рівнях інтерактивних розподілених комп’ютерних систем.
Ключові слова: оцифровані дані сенсорів, система класу лишків, теоретико-числові базиси Радемахера, Хаара та Хаара–Крестенсона, архітектури спецпроцесорів, коди RGB-пікселів.
повний текст
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
- 1. Аналого-цифровий перетворювач. Пат. 158736 Україна МПК (2006.01) H03M 1/38 (2006.01), / Пітух І.Р., Возна Н.Я., Грига Л.П. № u 2024 04322; заявл. 03.09.2024; опубл. 13.03.2025. Бюл. № 11.
- 2. Пітух І.Р. Методи та схемотехнічні структури визначення вибіркового, ковзного та вагового математичного сподівань. Збірник матеріалів проблемно-наукової міжгалузевої конференції «Інформаційні проблеми комп’ютерних систем, юриспруденції, енергетики, моделювання та управління» (ISCM — 2023). Надвірна, 2023. С. 64–71. URL: http://ncntu.com.ua/index.php/home/nauka-informatsiia/392-vseukrainska-problemno-naukova-mizhhaluzeva-konferentsiia-informatsiini-problemy-kompiuternykh-system-iurysprudentsii-enerhetyky-modeliuvannia-ta-upravlinnia.
- 3. Спеціалізовані комп’ютерні технології в інформатиці. За заг. ред. Я.М. Николайчука. Тернопіль: Бескиди, 2017. 919 с. URL: http://scs.wunu.edu.ua/?p=353.
- 4. Angelini P. Invariance of the mathematical expectation of a random quantity and its consequences. Risks. 2024. Vol 12, N 1. Article number 14. https://doi.org/10.3390/risks12010014.
- 5. Chattamvelli R., Shanmugam R. Mathematical expectation. In: Random Variables for Scientists and Engineers. Synthesis Lectures on Engineering, Science, and Technology. Cham: Springer, 2024. P. 1–63. https://www.doi.org/10.1007/978-3-031-58931-7_1.
- 6. Annamalai C. Mean and variance of mathematical expectation and frequency distribution. November 24, 2024. https://doi.org/10.5281/zenodo.14211141.
- 7. Vince J. Modular arithmetic. In: Foundation Mathematics for Computer Science. Cham: Springer, 2023. P. 123–139. https://doi.org/10.1007/978-3-031-17411-7_8.
- 8. Chielle E., Mazonka O., Gamil H., Maniatakos M. Coupling bit and modular arithmetic for efficient general-purpose fully homomorphic encryption. ACM Transactions on Embedded Computing Systems. 2024. Vol. 23, N 4. Article number 57. https://doi.org/10.1145/3665280.
- 9. Luongo A., Miti A.M., Narasimhachar V., Sireesh A. Measurement-based uncomputation of quantum circuits for modular arithmetic. arXiv:2407.20167v1 [quant-ph]. 29 Jul 2024. https://doi.org/10.48550/arXiv.2407.20167.
- 10. Kozlovskyi V., Shvets I., Lysetskyi Y., Karpinski M., Shaikhanova A., Shangytbayeva G. Control of telecommunication network parameters under conditions of uncertainty of the impact of destabilizing factors. Information. 2024. Vol 15, Iss. 2. Article number 69. https://doi.org/10.3390/info15020069.
- 11. Paramo G., Bretas A., Meyn S. Research trends and applications of PMUs. Energies. 2022. Vol. 15, N 15. Article number 5329. https://doi.org/10.3390/en15155329.
- 12. Горбань І.І. Теорія ймовірностей і математична статистика для наукових працівників і інженерів. Київ: ІПММС НАНУ, 2003. URL: http://www.immsp.kiev.ua/perspages/gorban_i_i.
- 13. Мельник Р.А. Алгоритми та методи опрацювання зображень. Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2017. 220 с. URL: https://vlp.com.ua/node/16981.
- 14. Возна Н.Я., Николайчук Я.М., Волинський О.І. Алгоритми розв’язання задач криптозахисту пікселів кольорових зображень у базисі Радемахера та залишкових класах. Кибернетика и системный анализ. 2019. Т. 55, № 3. С. 149–163. URL: http://www.kibernetika.org/volumes/2019/numbers/03/articles/16/16.pdf.
- 15. Возна Н.Я. Структуризація поліфункціональних даних: теорія, методи та засоби. Тернопіль: ТНЕУ, 2018. 378 с. URL: https://dspace.wunu.edu.ua/bitstream/316497/32910/1/Vozna-monogr.pdf.