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cours/désintégration audioactive.md
2026-03-28 14:04:18 +01:00

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up:
- "[[suites particulières]]"
tags:
- s/maths
aliases:
- suite look-and-say
- audioactive decay
- look-and-say sequence
author:
- "[[John Horton Conway|John Conway]]"
---
> [!definition] [[désintégration audioactive]]
> La règle de définition est :
> $a^{\alpha}b^{\beta}c^{\gamma}d^{\delta}\cdots \longrightarrow \alpha a\beta b\gamma c\delta d\cdots$
^definition
# Notations
- On assimilera toujours les éléments d'un terme à des chiffres
- On pourra noter $,12,23,11,$ : les virgules précisent le parsing
- $L \to L'$ signifie que $L$ est dérivée en $L'$ par désintégration audioactive
- On note aussi $L \to L' \to L'' \to \cdots$ pour $L \to L'$ et $L' \to L''$ et $L'' \to \cdots$
- $L_{n}$ est le $n^{\text{ème}}$ *descendant* de $L$ (le résultat de $n$ dérivations de $L$)
- évidemment : $L_0 = L$ et $L_{n} \to L_{n+1}$
- i on peut noter $L \overset{n}{\to} L_{n}$
- On utilise $[$ et $]$ pour dénoter la "véritable fin" des morceaux de termes (des sous-suites consécutives d'un terme)
- = $[11222$ correspond à $\cdots 11 222$
- On utilise les puissances pour la répétition
- = $3^{4}2^{1}1^{5} = 333211111$
- i on prends toujours la plus grande puissance possible (par exemple, $11111$ ne sera jamais noté comme $1^{2}1^{3}$)
- $X$ désigne un chiffre arbitraire (non nul)
- = $X^{0}a^{\alpha}b^{\beta}c^{\gamma}$ correspond à $[a^{\alpha}b^{\beta}c^{\gamma}$
- = $a^{\alpha}b^{\beta}c^{\gamma}X^{0}$ correspond à $a^{\alpha}b^{\beta}c^{\gamma}]$
- $\neq n$ désigne n'importe quel chiffre (éventuellement 0) autre que $n$
- = $a^{\alpha}b^{\beta}c^{\gamma}X^{\neq 0}$ signifie $a^{\alpha}b^{\beta}c^{\gamma}$ suivi d'au moins un autre chiffre
- = $a^{\alpha}b^{\beta}c^{\gamma} (\neq 2)^{\neq 0}$ signifie que ce dernier chiffre n'est pas un $2$
- = $n^{n}] \overset{(n\neq 2)}{\to} n^{\neq n}] \to n'$
# Propriétés
> [!proposition]+
> Pour une étape :
> $a^{\alpha}b^{\beta}c^{\gamma}d^{\delta}\cdots \longrightarrow \alpha a\beta b\gamma c\delta d\cdots$
> Il est évident que :
> $a\neq b,\quad b\neq c,\quad c\neq d,\dots$
> - dem Cela découle directement du fait que l'on choisit, à chaque fois, les plus grands $\alpha, \beta, \gamma, \delta\dots$ possibles
## 1 Atomes
> [!definition] Découpage
> Parfois, une chaîne $LR$ est telle que les descendants de $L$ et de $R$ n'interferent jamais l'un avec l'autre, c'est-à-dire que :
> $\forall n,\quad (LR)_{n} = L_{n}R_{n}$
> On dit alors que $LR$ se **découpe** en $L . R$
> - i on note alors $L \cdot R$
> - i Il est évident que cela arrive lorsque le dernier chiffre de $L_{n}$ est toujours différent du premier chiffre de $R_{n}$ (ou bien quand l'une des deux est vide)
> ---
> - def On appelle **trivial** un découpage du type $[\;]\cdot L$ ou $L\cdot [\;]$
> [!definition] Atome
> Les **atomes** (ou *éléments*) sont les chaînes qui ne possèdent pas de découpage non trivial.
> - source:: [[sources/1 - articles/Open problems in communication and computation (Cover, T. M., 1938-, Gopinath, B) (z-library.sk, 1lib.sk, z-lib.sk).pdf#page=181&selection=221,11,241,7&color=note|(John Horton Conway, 1987)]]
- i toute chaîne est **composée** d'un certain nombre d'éléments. On dit que cette chaîne **comprends** lesdits éléments.
- source:: [[sources/1 - articles/Open problems in communication and computation (Cover, T. M., 1938-, Gopinath, B) (z-library.sk, 1lib.sk, z-lib.sk).pdf#page=181&selection=243,5,260,9&color=note|(John Horton Conway, 1987)]]
## Théorèmes
> [!proposition]+ Théorème du jour 1 [[sources/1 - articles/Open problems in communication and computation (Cover, T. M., 1938-, Gopinath, B) (z-library.sk, 1lib.sk, z-lib.sk).pdf#page=185&rect=12,336,372,470|p.185]]
> Les morceaux de type :
> 1. $,ax,bx,$
> 2. $x^{\geq 4}$
> 3. $x^{3}y^{3}$
>
> n'apparaîssent pas dans les chaînes agées d'un jour.
> > [!démonstration]- Démonstration
> > 1. $,ax,bx,$
> > - ! ce premier morceau à un parsing donné
> > La première possibilité doit venir de $x^{a}x^{b}$ qui aurait du être écrit $x^{a+b}$ dans la chaîne du jour précédent.
> > 1. $x^{\geq 4}$ soit $x^{n}$ pour $n \geq 4$
> > On peut parser cette expression de plusieurs manières.
> > - si $n$ est pair :
> > $,\underbrace{x^{2},x^{2},\dots,x^{2}}_{\frac{n}{2} \text{ répétitions}},$ et au minimum $,x^{2},x^{2},$ pour $n = 4$. Il est évident que, dans ce cas, la dérivation ne peut pas donner cela puisque l'on aurait du regrouper tous ces $x$ : $x x \to x^{2}$ mais $x x x x \to x^{4}$ et en général, $$
> > L'autre parsing possible est $[x,\underbrace{x^{2}, \dots, x^{2}}_{\frac{n}{2}-1 \text{ répétitions}},x]$ ce qui donne, à nouveau, le même résultat : tous les $x$
> > - si $n$ est impair :
> > 1. $x^{3}y^{3}$
## Tableau des éléments
![[sources/1 - articles/Open problems in communication and computation (Cover, T. M., 1938-, Gopinath, B) (z-library.sk, 1lib.sk, z-lib.sk).pdf#page=183&rect=15,26,369,536&color=note|(John Horton Conway, 1987)]]
![[sources/1 - articles/Open problems in communication and computation (Cover, T. M., 1938-, Gopinath, B) (z-library.sk, 1lib.sk, z-lib.sk).pdf#page=184&rect=15,30,372,536&color=note|(John Horton Conway, 1987)]]
- = $\ce{He -> Hf.Pa.H.Ca.Li}$
# Exemples