المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Resistance Distance  
  
1838   04:36 مساءً   date: 13-10-2021
Author : Babić, D.; Klein, D. J.; Lukovits, I.; Nikolić, S.; and Trinajstić, N
Book or Source : "Resistance-Distance Matrix: A Computational Algorithm and Its Applications." Int. J. Quant. Chem
Page and Part : ...


Read More
Date: 18-9-2021 1126
Date: 17-10-2021 2072
Date: 11-9-2021 1459

Resistance Distance

The resistance distance between vertices i and j of a graph G is defined as the effective resistance between the two vertices (as when a battery is attached across them) when each graph edge is replaced by a unit resistor (Klein and Randić 1993, Klein 2002). This resistance distance is a metric on graphs (Klein 2002).

Let Omega_(ij) be the resistance distance between vertices i and j in a connected graph G on n nodes, and define

 Gamma=L+(1)/n,

(1)

where L is the Laplacian matrix of G and 1 is the unit n×n matrix. Then the resistance distance matrix is given by

 (Omega)_(ij)=(Gamma)_(ii)^(-1)+(Gamma)_(jj)^(-1)-2(Gamma)_(ij)^(-1),

(2)

where A^(-1) denotes a matrix inverse (Babić et al. 2002). This can be written explicitly as

 Omega=[2Gamma_(11)^(-1) Gamma_(11)^(-1)+Gamma_(22)^(-1) ... Gamma_(11)^(-1)+Gamma_(nn)^(-1); Gamma_(22)^(-1)+Gamma_(11)^(-1) 2Gamma_(22)^(-1) ... Gamma_(22)^(-1)+Gamma_(nn)^(-1); | | ... |; Gamma_(nn)^(-1)+Gamma_(11)^(-1) Gamma_(nn)^(-1)+Gamma_(22)^(-1) ... 2Gamma_(nn)^(-1)].

(3)

Graphs that have identical resistance distance sets are known as resistance-equivalent graphs. The smallest such pairs of graphs have nine vertices.

For example, the resistance distance matrix for the tetrahedral graph is

 Omega(K_4)=[0 1/2 1/2 1/2; 1/2 0 1/2 1/2; 1/2 1/2 0 1/2; 1/2 1/2 1/2 0]

(4)

and for the cubical graph is given by

 Omega(Q_3)=[0 7/(12) 7/(12) 3/4 7/(12) 3/4 3/4 5/6; 7/(12) 0 3/4 7/(12) 3/4 7/(12) 5/6 3/4; 7/(12) 3/4 0 7/(12) 3/4 5/6 7/(12) 3/4; 3/4 7/(12) 7/(12) 0 5/6 3/4 3/4 7/(12); 7/(12) 3/4 3/4 5/6 0 7/(12) 7/(12) 3/4; 3/4 7/(12) 5/6 3/4 7/(12) 0 3/4 7/(12); 3/4 5/6 7/(12) 3/4 7/(12) 3/4 0 7/(12); 5/6 3/4 3/4 7/(12) 3/4 7/(12) 7/(12) 0].

(5)

ResistanceMatrixPlatonic

The resistance distances for the Platonic graphs (Klein 2002) are summarized in the following table, expressed over a common denominator, and illustrated graphically above. The case of the dodecahedral graph was considered by Jeans (1925).

solid denominator sorted resistance distances
cubical graph 12 7, 9, 10
dodecahedral graph 30 19, 27, 32, 34, 35
icosahedral graph 30 11, 14, 15
octahedral graph 12 5, 6
tetrahedral graph 2 1

ResistanceMatrixArchimedean

Similarly, the resistance distances for the Archimedean solids are given below and illustrated graphically above.

solid denominator sorted resistance distances
cuboctahedral graph 24 11, 14, 15, 16
great rhombicosidodecahedral graph 267514380 166172084, 173751140, 190646963, 221685105, 272372574, 295109742, 301338668, 320673518, 345148397, 354812283, 361971116, 369550172, 381064593, 390079665, 394156361, 403801761, 405280440, 413491211, 417927248, 423905327, 430313930, 431484383, 431615693, 435250932, 438762291, 442133634, 445951845, 447430524, 456438590, 457489082, 458175207, 462416669, 463372068, 470296886, 476034686, 476835425, 478444515, 478664382, 483745052, 485853936, 486805896, 493083218, 497108172, 497550579, 499061297, 502747440, 503089004, 505386815, 506941514, 509320803, 511182242, 513097181, 514936860, 515575173, 516510357, 517043121, 520894371, 521353535, 521707218, 522228251, 523782950, 525033803, 528672702, 529607886, 530101733, 531714147, 533238108, 535548332, 537089358, 538353884, 540120215, 540275613, 540864390, 541799574, 542466050
great rhombicuboctahedral graph 102960 63859, 65767, 72004, 84288, 102999, 108723, 113755, 118948, 127093, 129019, 130927, 130977, 136755, 137289, 140832, 142600, 143013, 146029, 147793, 151465, 151627, 153495, 154029, 154083, 155244, 158539, 158787, 160303, 162184, 162588, 163215, 163803, 164632
icosidodecahedral graph 180 87, 122, 127, 140, 147, 152, 157, 160
small rhombicosidodecahedral graph 114840 52543, 60383, 72548, 81253, 83903, 92075, 92185, 95313, 96068, 100983, 103003, 104443, 106023, 108848, 109713, 110795, 110905, 113423, 113653, 115208, 115823, 116623, 117180
small rhombicuboctahedral graph 1680 767, 843, 1028, 1071, 1133, 1229, 1263, 1292, 1323, 1343, 1368
snub cubical graph 38016 14137, 14316, 15137, 18995, 19063, 19248, 20069, 20143, 21661, 21803, 22068, 22099, 22691, 23023, 23171, 23244
snub dodecahedral graph 71716200 26954193, 27485504, 29823985, 37376431, 38225816, 40564297, 40882371, 40985079, 44358325, 45182813, 45417384, 45660607, 45978681, 46559183, 48175213, 48958491, 49240567, 49914079, 49964316, 50687019, 50856597, 51341449, 52281493, 52553379, 52608385, 52759287, 52770720, 53258901, 53486365, 54026481, 54238007, 54360689, 54538180, 55029105, 55182621, 55349725, 55370172
truncated cubical graph 60 35, 45, 65, 77, 78, 80, 83, 87, 91, 93, 94
truncated dodecahedral graph 450 267, 351, 519, 635, 640, 672, 731, 751, 755, 788, 810, 835, 863, 876, 890, 896, 907, 915, 920, 934, 946, 952, 955
truncated icosahedral graph 25080 16273, 16778, 23234, 24749, 27274, 29359, 29864, 31488, 32519, 33133, 33835, 34405, 34843, 35369, 36048, 36704, 36769, 37534, 37859, 38054, 38438, 38503, 38760
truncated octahedral graph 1008 625, 682, 810, 981, 1081, 1096, 1153, 1197, 1242, 1258, 1273, 1296
truncated tetrahedral graph 30 17, 21, 29, 32, 33

REFERENCES:

Babić, D.; Klein, D. J.; Lukovits, I.; Nikolić, S.; and Trinajstić, N. "Resistance-Distance Matrix: A Computational Algorithm and Its Applications." Int. J. Quant. Chem. 90, 166-176, 2002.

Devillers, J. and A. T. Balaban (Eds.). Topological Indices and Related Descriptors in QSAR and QSPR. Amsterdam, Netherlands: Gordon and Breach, pp. 81-82, 2000.

Jeans, J. H. Chapter 9, Question 17 in The Mathematical Theory of Electricity and Magnetism, 5th ed. Cambridge, England: University Press, p. 337, 1925.

Klein, D. J. and Randić, M. "Resistance Distance." J. Math. Chem. 12, 81-95, 1993.

Klein, D. J. "Resistance-Distance Sum Rules." Croatica Chem. Acta 75, 633-649, 2002.

Lukovits, I.; Nikolić, S.; and Trinajstić, N. "Resistance Distance in Regular Graphs." Int. J. Quan. Chem. 71, 217-225, 1999.

Lukovits, I.; Nikolić, S.; and Trinajstić, N. "Note on the Resistance Distances in the Dodecahedron." Croatica Chem. Acta 73, 957-967, 2000.

Palacios, J. L. "Closed-Form Formulas for Kirchhoff Index." Int. J. Quant. Chem. 81, 135-140, 2001.

Xiao, W. and Gutman, I. "Resistance Distance and Laplacian Spectrum." Theor. Chem. Acc. 110, 284-289, 2003.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.