Разработка системы для оценки производительности алгоритмов компьютерной алгебры при нахождении базисов Грёбнера

Авторы

  • Юрий Анатольевич Блинков Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, ул. Астраханская, д. 83, 410012, Саратов, Россия http://orcid.org/0000-0001-7340-0919
  • Солтан Исмаилович Салпагаров Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, 117198, Москва, Россия http://orcid.org/0000-0002-5321-9650
  • Антон Алексеевич Мамонов Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, 117198, Москва, Россия
  • Изабелла Арменовна Акопян Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, 117198, Москва, Россия

DOI:

https://doi.org/10.32603/2071-2340-2024-2-39-47

Ключевые слова:

Базисы Грёбнера, компьютерная алгебра, система тестирования, GInv

Аннотация

В данной работе представлена разработка специализированной системы для оценки производительности алгоритмов компьютерной алгебры при нахождении базисов Грёбнера. Для проверки функциональности и оценки производительности усовершенствованной версии GInv 2.0 разработан специальный инструмент автоматизированного тестирования. Данный инструмент позволяет загружать тестовые наборы данных в формате JSON, вычислять базисы Грёбнера с использованием различных алгоритмов и визуализировать результаты тестирования. Подробно описываются модули импорта данных, вычисления базисов и вывода результатов тестирования. Проведено тестирование GInv 2.0 на наборе из систем уравнений различной сложности. Представлены результаты тестирования, включая временные характеристики вычислений для каждого теста.

Биографии авторов

  • Юрий Анатольевич Блинков, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, ул. Астраханская, д. 83, 410012, Саратов, Россия

    Профессор, доктор физ.-мат. наук, заведующий кафедрой математического и компьютерного моделирования Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского, blinkovua@info.sgu.ru

  • Солтан Исмаилович Салпагаров, Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, 117198, Москва, Россия

    Канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры математического моделирования и искусственного интеллекта РУДН им. Патриса Лумумбы, salpagarov_si@pfur.ru

  • Антон Алексеевич Мамонов, Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, 117198, Москва, Россия

    Аспирант кафедры математического моделирования и искусственного интеллекта РУДН им. Патриса Лумумбы, anton.mamonov.golohvastogo@mail.ru

  • Изабелла Арменовна Акопян, Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, 117198, Москва, Россия

    Студент бакалавриата кафедры математического моделирования и искусственного интеллекта РУДН им. Патриса Лумумбы, szafgvsdg@gmail.com

Библиографические ссылки

D. Cox, J. Little, and D. O’Shea, Ideals, varieties, and algorithms, Springer Cham, 2007. DOI: https://doi.org/10.1007/978-0-387-35651-8

A. Yu. Zharkov and Yu. A. Blinkov, “Involution approach to solving systems of algebraic equations,” in Proc. of the 1993 Inter. IMACS Symp. on Symbolic Comput, Lille, France: Laboratoire d’Informatique Fondamentale de Lille, pp. 11–16, 1993.

A. Yu. Zharkov, Involutive Polynomial Bases: General Case, Dubna, Russia: Dubna Publ., 1994.

A. Yu. Zharkov and Yu. A. Blinkov, “Algorithm for constructing involutive bases of polynomial ideal,” in Proc. of Int. Conf. on Interval and Computer-Algebraic Methods in Science and Engineering, St.Petersburg, Russia, pp. 258–260, 1994.

A. Yu. Zharkov and Yu. A. Blinkov, Involutive bases of zero-dimensional ideals, Dubna, 1994.

A. Yu. Zharkov, “Solving zero-dimensional involutive systems,” Algorithms in Algebraic Geometry and Applications, pp. 389–399, 1996; doi:10.1007/978-3-0348-9104-2_20. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-0348-9104-2_20

V. P. Gerdt, “Gr¨obner bases and involutive methods for algebraic and differential equations,” in Computer Algebra in Science and Engineering, Singapore: World Scientific, pp. 117–137, 1995.

V. P. Gerdt, “Involutive divisions in mathematica: Implementation and some applications,” Sankt Augustin, Germany: Institute for Algorithms and Scientific Computing (GMD-SCAI), 1998.

C. Riquier, Les systemes d’ ˋ equations aux d ˊ eriv ˊ ees partielles ˊ , Paris: Gauthier Villars, 1910 (in French).

M. Janet, “Systemes d’ ˋ equations aux d ˊ eriv ˊ ees partielles,” ˊ Journals de mathematiques ˊ , no. 3, pp. 65–151, 1920 (in French).

J. Thomas, Differential systems, New York: American Mathematical Society, 1937.

Yu. A. Blinkov and V. P. Gerdt,“Specialized computer algebra system GINV,” Programming and Compute Software, vol. 34, no. 2, pp. 112–123, 2008; doi:10.1134/s0361768808020096 DOI: https://doi.org/10.1134/S0361768808020096

V. P. Gerdt, D. Robertz, and Yu. A. Blinkov, “Strong Consistency and Thomas Decomposition of Finite Difference Approximations to Systems of Partial Differential Equations,” in arxiv.org, 2020. [Online]. Available: https://arxiv.org/abs/2009.01731

B. Buchberger, “Gr¨obner bases: An algorithmic method in polynomial ideal theory, in recent trends in multidimensional system theory,” in Multidimensional system theory, Dordrecht, Netherlands: D. Reidel Publ. Comp., pp. 184–232, 1985. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-009-5225-6_6

Yu. A. Blinkov and E. Yu. Shchetinin, “Using Dynamic Memory Reallocation in GInv,” Programmirovanie, no. 4, pp. 21–26, 2023 (in Russian); doi:10.31857/s0132347423020061 DOI: https://doi.org/10.31857/S0132347423020061

Загрузки

Опубликован

30.08.2024

Выпуск

Раздел

Алгоритмическая математика и математическое моделирование

Как цитировать

[1]
Ю. А. Блинков, С. И. Салпагаров, А. А. Мамонов, и И. А. Акопян, «Разработка системы для оценки производительности алгоритмов компьютерной алгебры при нахождении базисов Грёбнера», Comput. Tools Educ., вып. 2, сс. 39–47, авг. 2024, doi: 10.32603/2071-2340-2024-2-39-47.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)