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Édition du: 02/12/2023

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Brèves de Maths

 

INDEX

 

 

Facteurs et exposants spéciaux

 

Partition

Nombre et facteurs

Types de nombres

 

Types de Nombres – Diviseurs

Parfaits

Semi-parfaits (SP)

SP Primitifs

SP Primaire

Refactorisables

Pratiques

Abondant primitifs

Friables

Facteurs-Diviseurs

Intouchables

Lucas-Carmichael

Pierpont

Petits facteurs

Somme-Facteurs

Double-base

 

 

 

Nombres DOUBLE-BASE

Nombres formés de la somme de produits n'ayant pour facteurs que les nombres 2 et 3; ou, plus généralement, deux nombres premiers p et q.

    

 

Sommaire de cette page

>>> Système double-base

>>> Types de représentations

>>> Historique et intérêt

>>> Le cas du nombre 10 – Exemple

>>> Nombres représentés par 1 à 3 termes

 

Débutants

Nombres

 

Glossaire

Nombres

Anglais: Double-Base Number System (DBNS), (p, q)-ary partitions

 

 

 

Système double-base

haut

 

Nombres double-bases avec 2 et 3

Nombre de la forme:


Exemple

4 116 = 22٠31 +  23٠33  + 24٠35

 

Partition

Il s'agit d'une partition particulière des nombres, dite {2, 3}-partition

Chaque terme est appelé: entier {2, 3} ou {2, 3}-integer en anglais (aussi: the twothree numbers).

 

Nombres double-base (en général)

Avec {p, q}, p et q étant deux nombres premiers, le système est dit à base-double. Alors:

Avec di,j = 0 ou 1    et     i, j des entiers positifs ou nuls

Il existe une version avec d prenant les valeurs 1 ou -1.

 

 

Représentation de 4 116

 

Types de nombres selon les facteurs employés

 

Place des nombres à double-base dans le monde des entiers.

 

En représentation s, les nombres utilisés sont généralement des s plus petits nombres premiers.

  

 

 

Types de représentations

haut

 

Redondance

Avec ce système à base double, l'unicité de la représentation d'un nombre n'est pas garantie, contrairement au système à base simple.

 

Évidemment, tout nombre est représenté par ce système. En effet, la somme de n fois 20٠30 = 1 représente toujours le nombre n.

 

Forme canonique

La forme ayant le moins de termes est dite canonique. Il peut y en avoir plusieurs.

Il s'agit de trouver le plus grand nombre 2a٠3b qui est inférieur à n, le nombre à représenter. Ce qui revient à trouver:
(a log 2 + b log 3)max
n

La recherche de ces formes pour de grands nombres est extrêmement compliquée

 

 

Exemple de forme canonique

 

La première ligne avec 127 = 1 + 18 + 108 est celle ayant le plus grand terme (108); on pourrait dire qu'elle représente la forme canonique principale.

 

 

Historique

Le système de numérotation Double-Base (DBNS), introduit en  1999 par V. Dimitrov et G. A. Jullien, présente des avantages dans de nombreuses applications, comme la cryptographie et le traitement du signal numérique.

Récemment, dans le cadre de son doctorat, R. Muscedere a proposé des solutions pour les opérations difficiles avec le système de nombre à  logarithme multidimensionnel (MDLNS), qui peut être considéré comme une généralisation du DBNS.

Il aborde les problèmes des additions, soustractions et conversions à partir du binaire. Des méthodes efficaces ont été proposées – utilisant des tables de recherche avec schéma d'adressage spécifique - pour les applications de traitement du signal numérique, où la plage dynamique des nombres ne dépasse généralement pas 16 à 32 bits.

Cependant, de telles solutions basées sur des tables deviennent irréalistes à mettre en œuvre à mesure que les chiffres augmentent, comme pour les applications cryptographiques par exemple, et semblent également assez difficiles à généraliser.

 

Intérêt

Ce système à double base facilite grandement le calcul des additions, soustractions et multiplications par informatique, car diminuant le nombre de fonctions logiques pour les réaliser (gate count). Ce système est bien adapté au traitement de signal et autres applications similaires.

Inconvénients: la conversion aller et retour du système décimale classique à ce système double base.

 

 

Le cas du nombre 10

haut

 

Représentations de {2, 3}-10

 

Le nombre 10 comporte vingt-sept représentations en système {1, 2} dont trois canoniques (en jaune sur le tableau).

 

Il y en a seulement sept si on retire toutes celles en 20٠30 = 1.

 

 

Possibilités

Valeurs de 2k 10 : (1, 2, 4, 8)

Valeurs de 3k 10 : (1, 3, 9)

Valeurs des produits 10: (1, 2, 4, 8, 3, 6, 9)

 

Méthode

Il s'agit de trouver les partitions de 10 faites de ces nombres.

On commence par le plus grand nombre 9 auquel il faut ajouter 1.

Idem pour 8 avec le complément 2, lequel peut à nouveau être décomposé en 1 + 1 ; soit deux représentations.

Etc.

  

 

Les 27 représentations de 10 

Exemple: 10 = 9 + 1 = 20٠32 + 20٠30

 

 

 

Nombres représentés par 1 à 3 termes

 jusqu'à 500

haut

 

1 terme (33)

 

Ex: 432 = 2433

       486 = 2135

 

 

Nombre 3-friables

1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 16, 18, 24, 27, 32, 36, 48, 54, 64, 72, 81, 96, 108, 128, 144, 162, 192, 216, 243, 256, 288, 324, 384, 432, 486

 

Le nombre 5 est le plus petit manquants. Ensuite ils sont évidemment très nombreux.

Voir Nombres 3-friables

Voir OEIS A003586 – 3-smooth numbers

 

2 termes (285)

 

Ex: 498
= 2135
+ 2231

 

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 48, 49, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 70, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 93, 96, 97, 98, 99, 100, 102, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 116, 117, 118, 120, 123, 124, 126, 128, 129, 130, 131, 132, 134, 135, 136, 137, 140, 144, 145, 146, 147, 148, 150, 152, 153, 155, 156, 160, 162, 163, 164, 165, 166, 168, 170, 171, 172, 174, 176, 177, 178, 180, 182, 186, 189, 192, 193, 194, 195, 196, 198, 200, 201, 204, 208, 209, 210, 216, 217, 218, 219, 220, 222, 224, 225, 226, 228, 232, 234, 236, 240, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 251, 252, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 261, 262, 264, 265, 267, 268, 270, 272, 273, 274, 275, 279, 280, 283, 288, 289, 290, 291, 292, 294, 296, 297, 300, 304, 306, 307, 310, 312, 315, 320, 324, 325, 326, 327, 328, 330, 332, 333, 336, 337, 339, 340, 342, 344, 348, 351, 352, 354, 356, 360, 364, 369, 371, 372, 378, 384, 385, 386, 387, 388, 390, 392, 393, 396, 400, 402, 405, 408, 411, 416, 418, 420, 432, 433, 434, 435, 436, 438, 440, 441, 444, 448, 450, 452, 456, 459, 464, 465, 468, 472, 480, 486, 487, 488, 489, 490, 492, 494, 495, 496, 498, 499

 

Les manquants jusqu'à 101: 23, 46, 47, 53, 61, 69, 71, 77, 79, 92, 94, 95, 101.

 

Pour information, une des représentations des 22 plus petits:
1 = 1, 2 = 2, 3 = 1 + 2, 4 = 1 + 3, 5 = 2 + 3, 6 = 2 + 4, 7 = 3 + 4, 8 = 2 + 6, 9 = 3 + 6, 10 = 4 + 6, 11 = 3 + 8, 12 = 4 + 8, 13 = 4 + 9, 14 = 6 + 8, 15 = 6 + 9, 16 = 4 + 12, 17 = 8 + 9, 18 = 6 + 12, 19 = 3 + 16, 20 = 8 + 12, 21 = 9 + 12, 22 = 6 + 16.

 

 

3 termes (498)

 

Ex: 500
= 2135
+ 2330
+ 2131

 

TOUS, sauf:   431 jusqu'à 500

 

et

TOUS sauf: 431, 485, 509, 565, 637, 671, 719, 725, 727, 862, 887, 935, 941, 943, 959, 967, 970 jusqu'à 1000

 

Records

 

 

 

Plus petits nombres non représentés par k termes en 2a 3b.

 

1, 5, 23, 431, 18 431, 3 448 733, 1 441 896 119    OEIS A018899

 

5, 23, 431 et 1 441 896 119 sont des nombres premiers.

18 431 = 7 × 2633

3 448 733 = 37 × 83 × 1123

   

 

 

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*      Diagramme de Karnaugh

Sites

*      Système de numération à base double – Wikipédia

*      The Double-Base Number System** – Theory, Applications and Open Problems – Laurent Imbert

*      On Converting Numbers to the Double-Base Number System – Valérie Berthé et Laurent Imbert

*      OEIS A005704 - Number of partitions of 3n into powers of 3

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