■コラッツ予想(その72)
【3】セルオートマトン表示
このとき,nは2進数表示で,1010・・・0101と表される.
5=101(2)
21=10101(2)
85=1010101(2)
341=101010101(2)
1365=10101010101(2)
5461=1010101010101(2)
2進数表示で「二倍する」という操作は1ビット左にシフトさせる,「三倍する」という操作は「2n」+「n」すなわち2倍して同じものを加えることです.「任意の奇数を三倍して1を足すと必ず偶数になる」わけですから,それに引き続く「偶数だったら2で割る」の操作はワンセットになります.
2・5=1010(2)
2・21=101010(2)
2・85=10101010(2)
2・341=1010101010(2)
2・1365=101010101010(2)
2・5461=10101010101010(2)
3・5=1111(2)
3・21=111111(2)
3・85=11111111(2)
3・341=1111111111(2)
3・1365=111111111111(2)
3・5461=11111111111111(2)
3・5+1=10000(2)
3・21+1=1000000(2)
3・85+1=100000000(2)
3・341+1=10000000000(2)
3・1365+1=1000000000000(2)
3・5461+1=100000000000000(2)
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6→3→10→5→16→8→4→2→1の過程をビット計算でみると
110
÷2 11
×2 110
×3 1001
+1 1010
÷2 101(5)
×2 1010
×3 1111
+1 10000
÷16 1(1)
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11→34→17→52→26→13→40→20→10→5→16→8→4→2→1
1011
×2 10110
×3 100001
+1 100010
÷2 10001(17)
×2 100010
×3 110011
+1 110100
÷4 1101(13)
×2 11010
×3 100111
+1 101000
÷8 101(5)
×2 1010
×3 1111
+1 10000
÷16 1(1)
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奇数41(101001)に対しては
101001
×2 1010010
×3 1111011
+1 1111100
÷4 11111(62)
×2 111110
×3 1011101
+1 1011110
÷2 101111(47)
すなわち,このループ
101001→11111→101111→・・・
が巡回することなしに1010・・・0101にたどり着くかどうかという問題になる.1010・・・0101にたどり着く直前は
1010・・・0101000000000
したがって+1の直前は
1010・・・0100111111111
である.オンを●,オフを〇で表して,時間発展の様子を数値実験したものがセルオートマトンとなりますが,ミミズの匍匐のような挙動を示します.
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