■置換多面体の空間充填性(その123)

 zの確率密度関数は,その周辺分布として与えられますから

  h(z)=∫(-∞,∞)f(z-y)g(y)dy

となります.このhをfとgのたたみ込みまたは合成積(convolution)といい,h(z)=f*g(z)と書きます.まったく同様に

  h(z)=∫(-∞,∞)g(z-x)f(x)dx

ですから,h(z)=g*f(z).

 すなわち,たたみ込みでは交換法則が成り立ちます.たたみ込みの積分計算は難しくなることがありますが,その場合には掛ける順序を入れ替えて計算すると簡単になります.

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  h(k)=Σf(k-j)g(j)

を取り上げることにしましょう.

[1]n次元正単体は(n+1)個の点からなる完全グラフとみなすことができ,k次元胞の数は(n+1,k+1)です.母関数は

  Σfkx^k={(1+x)^n+1−1}/x=Σ(n+1,k)x^k-1

という形になります.すなわち,fk=(n+1,k+1)です.

[2]n次元正軸体については,母関数が

  Σfkx^k={(1+2x)^n−1}/x

=Σ(n,k)(2x)^k/x=(n,k)2^kx^k-1

という形になります.すなわち,fk=2^(k+1)(n,k+1)です.

  Σj(n+1,k−j)x^k-j-1(n,j)2^jx^j-1

=Σj(n+1,k−j)(n,j)2^jx^k-2

 しかし,ここからjを消去した形を求めることができない.第2種スターリング数になるのだろうか?

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