Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
Octonion
Search
Sponsored
·
Your Podcast. Everywhere. Effortlessly.
Share. Educate. Inspire. Entertain. You do you. We'll handle the rest.
→
USAMI Kosuke
October 23, 2021
Science
340
0
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
Octonion
※ Docswell に移行しました
https://www.docswell.com/s/usami-k/ZYWRMP-octonion
USAMI Kosuke
October 23, 2021
More Decks by USAMI Kosuke
See All by USAMI Kosuke
Onsager代数とその周辺 / Onsager algebra tsudoi
usamik26
0
720
Apple HIG 正式名称クイズ結果発表 / HIG Quiz Result
usamik26
0
280
ゆめみ大技林製作委員会の立ち上げの話 / daigirin project
usamik26
0
410
@ViewLoadingプロパティラッパの紹介と自前で実装する方法 / @ViewLoading property wrapper implementation
usamik26
0
560
これからUICollectionViewを実践活用する人のためのガイド / Guide to UICollectionView
usamik26
1
830
Xcodeとの最近の付き合い方のはなし / Approach To Xcode
usamik26
2
740
UICollectionView Compositional Layout
usamik26
0
890
Coding Swift with Visual Studio Code and Docker
usamik26
0
600
Swift Extension for Visual Studio Code
usamik26
2
1.2k
Other Decks in Science
See All in Science
医療 LLM ベンチマークの現在地:多面的評価 と日本ローカライズ
analokmaus
1
660
データベース03: 関係データモデル
trycycle
PRO
1
800
「念のためのログ保存」を組織全体でやめるためのポリシーと仕組み作り
i2tsuki
4
360
サンプル対応のない複数遺伝子発現プロファイルに対するテンソル分解型統合解析の要約
tagtag
PRO
0
240
How a camera trap data standard enabled an ecosystem of interoperable tools
peterdesmet
0
110
やるべきときにMLをやる AIエージェント開発
fufufukakaka
2
1.5k
Toward Causal Scientific Discovery with AI
sshimizu2006
0
140
摂理と合理の肉体改造 — AI時代の減量を支える観測・制御・継続
kiyoshi
0
3.2k
AI for Phage-Host prediction
michielstock
0
110
機械学習 - K-means & 階層的クラスタリング
trycycle
PRO
0
2k
Sstニューロンによる睡眠不足と回復の制御:データ駆動型トランスクリプトーム解析
tagtag
PRO
0
120
Conversation is the New Dashboard: 属人性を排除する第4世代BIツールの勢力図
shomaekawa
1
640
Featured
See All Featured
Performance Is Good for Brains [We Love Speed 2024]
tammyeverts
12
1.8k
Collaborative Software Design: How to facilitate domain modelling decisions
baasie
1
290
Designing Dashboards & Data Visualisations in Web Apps
destraynor
232
55k
Digital Projects Gone Horribly Wrong (And the UX Pros Who Still Save the Day) - Dean Schuster
uxyall
1
2.5k
Product Roadmaps are Hard
iamctodd
55
12k
Mobile First: as difficult as doing things right
swwweet
225
10k
Leveraging Curiosity to Care for An Aging Population
cassininazir
1
470
Scaling GitHub
holman
464
140k
Winning Ecommerce Organic Search in an AI Era - #searchnstuff2025
aleyda
1
2.1k
WENDY [Excerpt]
tessaabrams
11
39k
AI Search: Where Are We & What Can We Do About It?
aleyda
0
7.8k
個人開発の失敗を避けるイケてる考え方 / tips for indie hackers
panda_program
123
22k
Transcript
1/14 八元数のはなし 何を「数」と呼ぶのか? 宇佐見 公輔 2021 年 10 月 23
日 宇佐見 公輔 八元数のはなし
2/14 数の拡張 普通の数の拡張 自然数 ℕ 整数 ℤ 有理数 ℚ 実数
ℝ 複素数 ℂ さらなる数の拡張 四元数 ℍ 八元数 𝕆 宇佐見 公輔 八元数のはなし
3/14 複素数と四元数 複素数 𝑎0 + 𝑎1 i とあらわされる数(𝑎𝑖 ∈ ℝ)
。 i2 = −1 四元数 𝑎0 + 𝑎1 i + 𝑎2 j + 𝑎3 k とあらわされる数(𝑎𝑖 ∈ ℝ) 。 i2 = j2 = k2 = −1 ij = −ji = k, jk = −kj = i, ki = −ik = j 宇佐見 公輔 八元数のはなし
4/14 八元数 八元数 𝑎0 + 𝑎1 e1 + 𝑎2 e2
+ 𝑎3 e3 + 𝑎4 e4 + 𝑎5 e5 + 𝑎6 e6 + 𝑎7 e7 とあらわされる数(𝑎𝑖 ∈ ℝ) 。 e2 1 = e2 2 = e2 3 = e2 4 = e2 5 = e2 6 = e2 7 = −1 e1 e2 = −e2 e1 = e3 , e2 e3 = −e3 e2 = e1 , e3 e1 = −e1 e3 = e2 e1 e4 = −e4 e1 = e5 , e4 e5 = −e5 e4 = e1 , e5 e1 = −e1 e5 = e4 e2 e4 = −e4 e2 = e6 , e4 e6 = −e6 e4 = e2 , e6 e2 = −e2 e6 = e4 e3 e4 = −e4 e3 = e7 , e4 e7 = −e7 e4 = e3 , e7 e3 = −e3 e7 = e4 e5 e3 = −e3 e5 = e6 , e3 e6 = −e6 e3 = e5 , e6 e5 = −e5 e6 = e3 e6 e1 = −e1 e6 = e7 , e1 e7 = −e7 e1 = e6 , e7 e6 = −e6 e7 = e1 e7 e2 = −e2 e7 = e5 , e2 e5 = −e5 e2 = e7 , e5 e7 = −e7 e5 = e2 宇佐見 公輔 八元数のはなし
5/14 結合法則の崩れ 交換法則の崩れ 四元数と八元数は交換法則が成り立たない。 e1 e2 ≠ e2 e1 e1
e2 = e3 , e2 e1 = −e3 結合法則の崩れ 八元数は結合法則が成り立たない。 (e1 e2 )e4 ≠ e1 (e2 e4 ) (e1 e2 )e4 = e3 e4 = e7 , e1 (e2 e4 ) = e1 e6 = −e7 宇佐見 公輔 八元数のはなし
6/14 余談: 「結合的」という言葉 グレイブスが八元数を発見してハミルトンに伝えたとき、ハミル トンが結合法則が成り立たないことを指摘した。このとき初めて 「結合的(associative) 」という言葉が使われた。 なお、結合的でない代数構造は、八元数のほかに、リー代数や ジョルダン代数などがある。 宇佐見
公輔 八元数のはなし
7/14 何を「数」と呼ぶのか? 疑問 1 四元数や八元数のように、交換法則や結合法則が成り立たないも のを「数」と呼んでいいのか? 疑問 2 四元数や八元数を「数」と認めるとして、それ以外のものは「数」 とは呼ばないのか?
宇佐見 公輔 八元数のはなし
8/14 数っぽさ 有理数や実数が持っている「数っぽさ」は何か? ものの量をあらわす 大きさがある 大小比較ができる 加減乗除ができる 加法で閉じる、結合法則、交換法則 減法で閉じる(加法の逆元がある) 乗法で閉じる、結合法則、交換法則、分配法則
除法で閉じる(乗法の逆元がある) 宇佐見 公輔 八元数のはなし
9/14 複素数はどうか? 先ほどの「数っぽさ」を複素数は持っているか? 複素数どうしの大小比較はできない。ただし、絶対値は定義でき る。𝑎 = 𝑎0 + 𝑎1 i
に対して、 |𝑎| ∶= √𝑎2 0 + 𝑎2 1 加減乗除は問題ない。特に、乗法の逆元は次のようになる。 𝑎𝑎 = 𝑎2 0 + 𝑎2 1 = |𝑎|2 より、𝑎 ≠ 0 のとき 𝑎−1 = 𝑎 |𝑎|2 宇佐見 公輔 八元数のはなし
10/14 絶対値に期待する性質 複素数は、実数のような「大小比較ができる」という性質は持たな くなった。この点はあきらめるが、 「絶対値」はまだ持っている。 この「絶対値」と「加減乗除」との関連を考えてみる。 絶対値は「原点からの距離」にあたるものだから、距離として次 の性質は持っていてほしい。 |𝑎 +
𝑏| ≤ |𝑎| + |𝑏| また乗法は、大きさに関しては「拡大縮小」であってほしいから、 次の性質は持っていてほしい。 |𝑎𝑏| = |𝑎||𝑏| 複素数の絶対値はこれらを満たしている。 宇佐見 公輔 八元数のはなし
11/14 四元数や八元数はどうか? 四元数も絶対値は定義できる。𝑎 = 𝑎0 + 𝑎1 i + 𝑎2
j + 𝑎3 k に対して、 |𝑎| ∶= √𝑎2 0 + 𝑎2 1 + 𝑎2 2 + 𝑎2 3 八元数も同様に定義できる。 |𝑎| ∶= √𝑎2 0 + 𝑎2 1 + 𝑎2 2 + 𝑎2 3 + 𝑎2 4 + 𝑎2 5 + 𝑎2 6 + 𝑎2 7 これらは、|𝑎 + 𝑏| ≤ |𝑎| + |𝑏| や |𝑎𝑏| = |𝑎||𝑏| を満たす。 加減乗除は問題ない。乗法の逆元は、𝑎 ≠ 0 のとき 𝑎−1 = 𝑎 |𝑎|2 宇佐見 公輔 八元数のはなし
12/14 数の性質 「数」に期待する性質は以下で、実数、複素数、四元数、八元数は これらを満たす。 絶対値がある |𝑎 + 𝑏| ≤ |𝑎|
+ |𝑏| |𝑎𝑏| = |𝑎||𝑏| 加減乗除ができる 加法で閉じる、結合法則、交換法則 減法で閉じる(加法の逆元がある) 乗法で閉じる、分配法則 除法で閉じる(乗法の逆元がある) なお、代数の言葉を使えば、 (実数体上の) 「ノルム付き可除代数 (normed division algebra) 」である(乗法的なノルムを持ち、零 元以外が乗法の逆元を持つ ℝ 代数) 。 宇佐見 公輔 八元数のはなし
13/14 これ以外の「数」はないのか? 定理 実数体上のノルム付き可除代数は、ℝ、ℂ、ℍ、𝕆 の 4 種類しか ない。 八元数を拡張して十六元数を構成することはできる。しかし、十 六元数は以下の性質を持ち、
「数」ではなくなる。 |𝑎𝑏| = |𝑎||𝑏| とは限らない。 乗法の逆元が存在するとは限らない。特に、零因子が存在 する。 零因子とは、𝑎 ≠ 0, 𝑏 ≠ 0, 𝑎𝑏 = 0 を満たす 𝑎, 𝑏 のこと。零因子は 乗法の逆元を持たない。 宇佐見 公輔 八元数のはなし
14/14 参考文献 他にもありますが、読みやすい本として。 参考文献 松岡 学 「数の世界 自然数から実数、複素数、そして四元数へ」 講談社ブルーバックス 宇佐見
公輔 八元数のはなし