Zitate-Silbenrätsel (3/4-Tensor - 2.Fortsetzung)
14.02.2018 21:31:15
Luc:-?
dieses Mal geht's wieder um einen Qbus, allerdings um den anderen, auf einem einzigen Xl-Blatt darstellbaren Typ, nämlich einen Quasi-4-Tensor (hier kurz Quadus genannt). Im vorherigen (Rätsel-)Beitrag ging's dagegen um einen Quasi-3-Tensor (kurz Tribus), an dem ich eine mögliche Form der Obfuskation von Daten zeigte (camoufliertes Verstecken weniger realer in einer großen Menge irrealer Daten). Im folgenden Bsp wird aber nichts versteckt - alle Daten wdn benötigt -, sondern es geht allein um eine komprimierte Datenvorgabe. Das „Rätselhafte“ liegt somit vornehmlich in der Aufgabe, weniger an der Darstellung der benötigten Daten, obwohl sie doch deutlich von der sonst bei diesem Rätseltyp üblichen Form abweicht. Aber dazu unten mehr. Zuvor aber noch einige Erläuterungen zum verwendeten Qbus-Typ in Bezug auf 4dimensionale Datenräume und ihre geometrische Darstellung in einem Koordinatensystem…
• Projektion eines Tensors auf ein 3/4-Achsen-System und Darstellungsmöglichkeiten in Xl:
Im Falle eines 3Tensors hat man ja die Möglichkeit, als seine 3.Dimension verschiedene Blätter einer Mappe bzw (definierte) Tabellen auf einem Blatt zu verwenden. Die erstere Methode hat dabei den Vorteil, dass alle Bezüge auf die Teile des Tensors in Bezug auf Zeilen und Spalten gleich aussehen können, was sonst allenfalls noch bei definierten Tabellen eines Blattes möglich wäre. Viele Xl-Fktt sind auch auf eine solche Möglichkeit eingerichtet, nur nicht Auswahl-Fktt, weshalb man derartige Aufgaben idR mit volatilem INDIREKT oder einer UDF bewältigen muss. Mit einem Tribus wäre das aber ebenfalls möglich, auch mit INDEX und zusätzlichen XLM-Fktt wie im vorherigen Beitrag (unter dem obigen Link) gezeigt.
Im Falle eines 4Tensors (4dimensional!) wird's aber komplizierter, denn man müsste klassisch sowohl auf mehrere Tabellen als auch mehrere Blätter ausweichen. Xl bietet hier aber ebensolche Möglichkeiten wie beim 3Tensor, nämlich die Notation des Ganzen als Quadus. Während man sich Ersteren geometrisch noch als Würfel bzw Quader vorstellen kann, ist das bei Letzterem nicht mehr so einfach, denn er hat ja 4 Dimensionen! Das zugehörige Koordinatensystem hätte folglich auch 4 Achsen, die alle senkrecht zueinander stehen. Man kann sich soetwas auch als mehrere Stapel Eierpaletten vorstellen, die alle denselben Raum einnehmen, so dass quasi in jedem Ei mehrere andere stecken, grob den bekannten Matroschka-Püppchen vglbar, die aber weiter mit allen anderen ihrer jeweiligen Palette über diese verbunden sind. In Xl kann das simuliert wdn, indem man als Elemente einer primären xy-Matrix ebenfalls Matrizen (nicht nur Vektoren wie beim Tribus) verwendet. Das wäre per Matrixkonstante auch machbar. Folglich müsste man erst ab einem 5Tensor zusätzlich auf weitere Tabellen u/o Blätter ausweichen. Allerdings setzt so etwas voraus, dass es nicht auf die Abbildung dieser (Primär-)Daten ankommt, sondern nur auf die Darstellung ihrer Auswertungsergebnisse, denn es sind so ja nur die jeweils 1.Werte einer Teilmatrix (bzw eines Teilvektors) sichtbar. Das wäre übrigens auch der Fall, wenn man statt eines Qbus alternativ die Angabe aller Werte per Verbundzellen wählt, was dann zwar formal gleich aussähe, aber andere Berechnungsansätze erfordern würde (Bsp auf dem 2.Blatt der unten per Upload beigefügten Datei).
Wie sich ein solcher Quadus geometrisch in ein 4-Achsen-System einordnen ließe, wird am Bsp der für die Lösung dieser Aufgabe erforlichen Daten in der nachfolgenden Abbildung gezeigt:
Die Primärmatrix, die gleichzeitig (in der Datenanzeige) der obersten Ebene auf der z- und derselben (Sub-)Ebene auf der s-Achse entspräche, fungiert auf der xy-Ebene als Container für die zs-Matrizen, wobei z deren Spalten und s deren Zeilen bestimmt. Daraus ergibt sich für die 13.Sekundärmatrix (am Nullpunkt x=y=0) der nachfolgende Inhalt:
(Die 25 Elemente der Primärmatrix bestehen aus ebensovielen Sekundärmatrizen, deren Inhalte in 3 Ebenen auf der z- und 3 Subebenen auf der s-Achse angeordnet wdn können, wodurch sie einen 4Tensor bilden würden, was in der vorherigen Gesamtabbildung angedeutet wird. Dazu mehr bei Erläuterung der eigentlichen Aufgabe.)
• Das Silbenrätsel - lösungsvorbereitende Aufgaben:
Bevor mit der eigentlichen Lösung begonnen wdn kann, ist zuerst xl-externe detektivische Arbeit zu leisten. Das sollte nach den anschließenden Ausführungen nicht allzu schwierig sein, denn im Grunde genommen stecken alle Hinweise bereits in den Daten. Trotzdem folgen hier noch einige hilfreiche Zusatztipps:
→ Das gesamte Datensystem ist so ausgelegt, dass unbedingt die Namen der Zitatautoren benötigt wdn. Jeder der 4 Zitierten hat im 20.Jhdt den Nobelpreis für Physik erhalten, 2 in der 1. und 2 in seiner 2.Hälfte. Welches Jahr das jeweils konkret war, geht indirekt aus der Datenstruktur und mehr oder weniger direkt aus den Hilfsdaten (s-Subebenen 2 & 3 jeder z-Ebene) zur Reihenfolgebestimmung der Silben (s-Subebene 1) hervor, denn dort ist mit # bzw 0 die 1.Silbe eines Zitats gekennzeichnet, so dass das Jahr n in 2 Fällen der ElementNr (p=Position¹) bei lfd Durchnummerierung der Elemente jeder z-Ebene von 1 bis 75 nach Xl-Standards für ZellBereiche entspricht.
→ Es handelt sich um 5 Zitate von 4 bedeutenden Physikern, wobei 2 des einen aus praktischen Gründen zu einem Doppelzitat (mit einfachem Worttrenner dazwischen) zusammengefasst wurden. Die Silbenanzahl jedes der nun 4 Zitate lässt sich mit Rest 1 ganzzahlig durch die Buchstabenanzahl des Nachnamens seines Autors teilen, wobei dieser Rest für die Positionsangabe der 1.Silbe steht. D.h., es sollte sinnvollerweise zuerst dieser Name in Wiederholung notiert wdn, wobei # (=p) der 1.Silbe zuzuordnen wäre. Das sähe dann bspw so aus (als Matrix-Fml mit einer Matrixkonstante dargestellt):
{={"#"."T"."A"."Y"."L"."O"."R"."T"."A"."Y"."L"."O"."R"."T"."A"."Y"."L"."O"."R"}}
Hier entspräche #¹ p=91 und daraus n=90 (Verleihungsjahr 1990), wenn es denn eine 4. z-Ebene gäbe.
→ Damit wäre dann auch klar, was die Buchstaben der jeweils 2.Subebenen bedeuten. Allerdings können einige Buchstaben auch mehrfach in einem Namen² auftreten (durch die Wiederholung dann alle) und natürlich auch in den anderen Namen, weshalb hier auch noch die 3.Subebene benötigt wird, die das gemeinte i.Auftreten dieses Buchstabens in der jeweiligen Namenwiederholungskette angibt. Damit bilden beide Angaben einen autorspezifischen Positionsidentifikator für die jeweilige Silbe, der natürlich nicht 100%ig eindeutig³ ist, da die Nachnamen der 4 Physiker aus folgenden Buchstaben gebildet wdn können und 2 Namen zudem fast die gleichen enthalten:
A,2×B,3×E,F,H,2×I,M,5×N,2×O,2×R,S,T,Y
__________
¹ p wurde aus dem 2stelligen n nach folgd mathematischer Fml ermittelt:
p:=n+(1-2(nµ2))(q∑n\x) für n=n (2stellige Jahreszahl der NP-Verleihung), µ VBA-Mod-Operator (symmetrischer Divisionsrest, für positive Zahlen analog Xl-Fkt REST), q∑n:=einfache Quersumme von n, \ Operator für ganzzahlige Division, x=5 (Spaltenanzahl der Primärmatrix u. der [Sub-]Ebenen)
Umkehrung n:=p+(q∑pµ2)(yµx)-e\z für p=p (2stellige Position [Index] unter den flfd durchnummerierten Ebenenelementen, q∑p=einfache Quersumme von p, y:=((p-1)µf)\x+1 (Zeile der Primärmatrix u. der [Sub-]Ebenen), f=25 (analog Elementeanzahl einer Ebenenmatrix [Zeilen×Spalten]), e:=((p-1)µf)\x+1 (zutreffende Ebene), z=3 (bzw fiktive 4 für das Extrabsp; Ebenenanzahl)
Anmerkung: Diese Verkomplizierung wurde auf Grund eines zu spät bemerkten (Druck-)Fehlers in der Zitatequelle erforderlich. Die Fmln sind nur für die realen n bzw die dadurch ermittelten p sinnvoll.
² Für das 1.Auftreten einer Silbe in einem bestimmten Zitat steht ein Groß-, für weitere Verwendungen im selben Zitat ein Kleinbuchstabe (vgl auch nächsten Pkt).
³ Deshalb kann es nicht nur für eine evtl Fml-Lösung sinnvoll sein, die Subebenen aus der Primärmatrix und ihren Sekundärmatrizen zu rekonstruieren (vgl nächsten Pkt).
• Das Silbenrätsel - Lösungsdatenstruktur und zweckmäßiges Vorgehen:
Der Inhalt der Zitate bezieht sich stets auf das gleiche (physikalische) Thema, obwohl das beim ggf bereits bekannten, recht populären Doppelzitat nicht so deutlich wird.
→ Bei der Wiedergabe der Silben wurde auf jegliche Interpunktion und auch die Andeutung von Wortanfang bzw -ende verzichtet. Das sollte aber bei den fertigen Zitaten nach Möglichkeit ergänzt wdn. Worttrennungen wdn durch das symbolisch als Silbe notierte Leerzeichen (vgl 2.Abbildung) angedeutet. Aus der ebenfalls (zwecks Unterscheidung negativ) notierten Gesamtanzahl dieser Zeichen kann leicht die GesamtWortanzahl aller Zitate abgeleitet wdn.
→ Die Zitate bestehen insgesamt aus 105 Silben, von denen 52 nur 1× auftreten. Von den anderen 53 Silben treten 15 2×, 5 3× und 2 4× auf, was auch an den Hilfsdaten der Subebenen z.2 und z.3 erkennbar ist, die eine dementsprechende Anzahl von Buchstaben bzw Ziffern (u. # bzw 0) aneinander reihen. Hier ist auch ersichtlich, wie diese auf den 9 Subebenen angeordnet sind. Dabei haben die 1. und die letzte Ebene dieselbe Struktur und nur die mittlere (am Koordinaten-0-Pkt) weicht hiervon ab (hier Subebene 2.2 - Namensbuchstaben):
Diese Subebene besteht aus den Daten der 1.Abbildung mit den Koordinaten x,y,z,s=([-2,2],[-2,2],0,0), was dem Inhalt aller 25 Sekundärmatrizen mit dem Xl-Zeilen-/Spalten-Index (2,2) entspricht. Die nur 1× verwendeten Silben liegen dabei in alfabetischer Reihenfolge (vor- u/o rückläufig), ggf ausgehend vom Startelement bzw dem dem jeweils letzten Element auf der vorherigen bzw nachfolgenden Ebene unter- bzw überliegenden, rund um das 9-elementige Zentrum herum, wobei die alfabetisch vor der Startsilbe liegenden Silben nach der letzten angeordnet wurden und die jeweils 2 rechten Elemente der oberen Zentrumszeile der außenliegenden Ebenen hierin einbezogen wurden. Auf diesen Ebenen liegen auch alle Startsilben und je eine 4fach verwendete, während alle 3fach verwendeten auf der Mittelebene liegen, auf der sich die einfach verwendeten Silben nur 2er Zitate fortsetzen.
→ Mit diesen Angaben sollte es möglich sein, sowohl die im Datenmaterial präsenten 9 als erforderlichenfalls auch weitere 3 Subebenen (mit Zitate-Nrn) zu erstellen, die bei manueller Lösung hilfreich sein können und für eine Fml-Lösung⁴ wohl erforderlich wären.
→ Die Datei mit den erforderlichen Daten kann hier heruntergeladen wdn (als .xlsx!).
__________
⁴ Ich habe die richtige Funktionsweise der Daten nur manuell überprüft. Es sollte Fml-Spezialisten aber möglich sein, für die Lösung auch (ggf mehrere ineinandergreifende) Fmln zu erarbeiten, wobei das sowohl auf Basis von Blatt1 (unter Einbeziehung benannter Fmln mit XLM-Fktt bzw geeigneter UDFs — die präferierte Lösung!) als auch Blatt2 (wohl auch ohne XLM-Fktt möglich) geschehen kann. In beiden Fällen wird auch eine komplexe reine VBA-(Subprozedur-)Lösung akzeptiert, sofern sie das richtige Ergebnis liefert, was natürlich auch für manuelle und Fml-Lösungen gilt.
Somit bleibt mir nur noch, allen Lösungswilligen viel Erfolg zu wünschen und mich erstmal ab Donnerstag für ca 1 Woche zu verabschieden (deshalb war ich auch gleich so ausführlich). Falls sich niemand für diese Aufgabe interessieren sollte, würde ich das zwar bedauern, es würde mich aber ob der Komplexität der Aufgabe und der Länge ihrer Beschreibung nicht sonderlich verwundern… ;-)
Bis dann, Luc :-?
„Die Intelligenzmenge ist auf diesem Planeten eine Konstante, die Bevölkerung nimmt aber zu!“ Auch deshalb informieren mit …