เลขคณิตมอดุลาร์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

เลขคณิตมอดุลาร์ (Modular arithmetic) เป็นระบบเลขคณิตที่มีรากฐานมาจากระบบจำนวนเต็มทั่วไป แต่จำนวนในระบบนี้จะมีการหมุนกลับในลักษณะเดียวกันกับเข็มนาฬิกาเมื่อมีค่าถึงค่าบางค่าที่กำหนดไว้ ซึ่งค่านี้จะเรียกว่า มอดุลัส กล่าวคือ, ตัวเลขที่มีค่าเกินค่าของมอดุลัส จะถูกปรับค่าให้เป็นเศษของจำนวนนั้นเมื่อหารด้วยมอดุลัส ยกตัวอย่างเช่น ภายใต้มอดุลัสที่เป็น 9 เลข 13 จะถูกปรับให้เหลือ 4 หรือ ผลบวกของ 4 กับ 7 ก็คือ 2

สารบัญ

[แก้] การสมภาคกันของจำนวน

เราจะกล่าวว่าจำนวนเต็ม a และ b สมภาคกัน ภายใต้มอดุโล n ได้เมื่อผลต่างของสองจำนวนนั้นสามารถหารลงตัวได้ด้วย n หรืออาจจะกล่าวได้อีกอย่างคือ จำนวนเต็ม a กับ b ให้เศษในการหารด้วย n เป็นค่าเดียวกัน การสมภาคกันของ a และ b สามารถเขียนได้ในรูป

a = b (mod n)

(ถ้าจะให้ถูกต้อง เครื่องหมาย = ควรแทนด้วยเครื่องหมาย \equiv ซึ่งอาจจะแสดงผลผิดเพี้ยนไปบนเบราว์เซอร์) ตัวอย่างเช่น

26 = 14 (mod 12)

ความสัมพันธ์ของการสมภาคกันเป็นความสัมพันธ์สมมูล (equivalence relation) และชั้นสมมูล (equivalence class) ของจำนวนเต็ม a สามารถเขียนได้ในรูป [a]n ซึ่งความสัมพันธ์สมมูลตัวนี้มีคุณสมบัติเพิ่มเติมอีกหลายอย่าง ยกตัวอย่างเช่น: ถ้า

a1 = b1 (mod n)

และ

a2 = b2 (mod n)

แล้ว

a1 + a2 = b1 + b2 (mod n)

และ

a1a2 = b1b2 (mod n).

[แก้] ประวัติความเป็นมา

คาร์ล ฟรีดริช เกาส์เป็นผู้นำเสนอเลขคณิตมอดุลาร์ในหนังสือ Disquisitiones Arithmeticae ในปีค.ศ. 1801 (พ.ศ. 2344)

[แก้] ดูเพิ่ม

  • กรุปการคูณของจำนวนเต็มมอดุโล n
  • ทฤษฎีบทเศษเหลือของจีน

[แก้] ลิงก์ภายนอก

  • ในบทความ modular art แสดงการประยุกต์ใช้เลขคณิตมอดุลาร์ในดนตรี