<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">cheb</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Чебышевский сборник</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Chebyshevskii Sbornik</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2226-8383</issn><publisher><publisher-name>Tula State Lev Tolstoy  Pedagogical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.22405/2226-8383-2015-16-3-35-69</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">cheb-152</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>О ПЛОТНОСТИ РЕШЕТЧАТОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ n = 17</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ON THE DENSITY OF LATTICE COVERING FOR n = 17</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Анзин</surname><given-names>М. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Anzin</surname><given-names>M. M.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>ОАО «Т-Платформы», г. Москва</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>03</day><month>07</month><year>2016</year></pub-date><volume>16</volume><issue>3</issue><fpage>35</fpage><lpage>69</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Анзин М.М., 2016</copyright-statement><copyright-year>2016</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Анзин М.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Anzin M.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/152">https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/152</self-uri><abstract><p>В настоящей работе улучшена оценка плотности решетчатого покрытия евклидова пространства размерности n = 17. Этот результат направлен на решение проблемы, известной в литературе как проблема С. С. Рышкова в теории решетчатых покрытий [1, 2]. Настоящая работа является продолжением ряда работ автора, среди которых основной является работа [<xref ref-type="bibr" rid="cit3">3</xref>], в которой даны подробные опре- деления, а также методика исследования и приведены доказательства основных теорем. Мы предполагаем, что читатель знаком с результатами работы [<xref ref-type="bibr" rid="cit3">3</xref>]. Настоящий результат получен на основе полного описания строения L-разбиения классической решетки Коксетера A6 17. Также приведено полное описание строения её многогранника Вороного-Дирихле как многогранника, заданного своими вершинами. На основе этого для решетчатого покрытия, отвечающего этой решетке, вычислено точное значение радиуса покрытия и функции плотности покрытия. Значение функции плотности покрытия оказалось лучше (меньше) ранее известных. Тем самым для n = 17 улучшена оценка минимальной плотности решетчатого покрытия евклидова пространства равными шарами. Исторически исследование L-разбиений решеток Коксетера Ar n было начато С. С. Рышковым в работе [<xref ref-type="bibr" rid="cit4">4</xref>]. Среди L-тел решетки A6 17 встречается правильный симплекс S относительного объёма 6 (в таблице 1 это тело обозначено через F1). Это заранее известное из [<xref ref-type="bibr" rid="cit4">4</xref>] L-тело, с которого мы начинали перечисление всех L-тел. Первоначально L-тела были получены нами с использованием ЭВМ при помощи известного «метода пустого шара» Делоне (см. [<xref ref-type="bibr" rid="cit5">5</xref>]). В качестве первого шага этого метода мы использовали результаты работы [<xref ref-type="bibr" rid="cit4">4</xref>] для S. В настоящей работе мы для формы A6 17 доводим начатые в [<xref ref-type="bibr" rid="cit4">4</xref>] исследования до полного завершения. Аналогичные результаты, полученные мною ранее для размерностей n = 11, . . . , 15, мы подробно обсуждали в своё время с С. С. Рышковым на его спецсеминарах по теории решёток при кафедре дискретной математики механико-математического факультета МГУ. Сергей Сергеевич давал высокую оценку тем результатам и называл их «результатами уровня доктора физико-математических наук», что для меня, безусловно, являлось и продолжает являться большим стимулом для проведения новых исследований. Настоящий результат для n = 17 по объемам вычислений превосходит все предыдущие вместе взятые. Я посвящаю этот результат памяти своего учителя — Сергея Сергеевича Рышкова.</p><sec><title> </title><p> </p></sec><sec><title> </title><p> </p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>In present paper for n = 17 improved estimate is obtained for the minimum density of lattice coverings of the Euclidean space with equal balls. This result is directed on a solution of a problem, known in the literature as “the problem of S. S. Ryshkov concerning lattice coverings” [1, 2]. This work is a continuation of a series of author’s works. The work [<xref ref-type="bibr" rid="cit3">3</xref>] is a basic work among them. Detailed definitions, the technique of the research and the proofs of the basic theorems are given there. We presume that the reader is acquainted with the results of the work [<xref ref-type="bibr" rid="cit3">3</xref>]. The result based on a full description of the structure of the L -partition for the Coxeter lattice A6 17 as well as the structure of the Voronoi-Dirichlet polyhedra as polyhedra defined by their vertices is given. On the basis of this description, exact value of the covering radius and the density function are evaluated for the lattice covering corresponding to this lattice. The values of the density function of the covering proved to be better (less) than the formerly known values. Thus, for n = 17, improved estimate is obtained for the minimum density of lattice coverings of the Euclidean space with equal balls. Historically, the study of L-partitions of the Coxeter lattices Ar n was initiated by S. S. Ryshkov in [<xref ref-type="bibr" rid="cit4">4</xref>]. There are regular simplex S relative volume 6 among L-body of the lattices Ar n (named F1 in table 1). It is well known from [<xref ref-type="bibr" rid="cit4">4</xref>] L-body, which we use to start enumeration. Originally, we obtained L-bodies with a computer, using the well known «empty-ball method» of Delone (see [<xref ref-type="bibr" rid="cit5">5</xref>]). As the first step of this method, we used the results of [<xref ref-type="bibr" rid="cit4">4</xref>] for S. In the present paper, we complete the studies initiated in [<xref ref-type="bibr" rid="cit4">4</xref>] for the form A6 17. The similar results, earlier gotten by me for the dimentions n = 11, . . . , 15, were discussed in detail by me and S. S. Ryshkov at his lattice theory special seminars at the chair of discrete mathematics at MSU Faculty of Mechanics and Mathematics. Sergey Sergeyevich gave an appreciation for those results and named them «the results of physical and mathematical PhD’s level», which was and continues to be a big stimulus for me to carry out new researches. The present result for n = 17 have surpassed all previous ones in a volume of calculations. I devote this result to the memory of my teacher — Sergey Sergeyevich Ryshkov.</p><p> </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>решётка</kwd><kwd>решётка Коксетера</kwd><kwd>решетчатое покрытие</kwd><kwd>плотность покрытия</kwd><kwd>L-тело</kwd><kwd>L-разбиение</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>lattice</kwd><kwd>Coxeters lattices</kwd><kwd>lattice covering</kwd><kwd>covering density</kwd><kwd>L-body</kwd><kwd>L-partition</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bambah R. P., Sloane N. J. A. On a problem of Ryˇskov concerning lattice coverings // Acta Arithm. 1982. V. 42. P. 107–109.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bambah, R. P. &amp; Sloane, N. J. A. 1982, "On a problem of Ryˇskov concerning lattice coverings" , Acta Arithm., vol. 42, no. 1, pp. 107–109.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Conway J. H., Sloane N. J. A. Sphere packings, lattices and groups (Third edition) // Springer-Verlag. 1999.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Conway, J. H. &amp; Sloane, N. J. A. 1999. "Sphere packings, lattices and groups" 3rd ed. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анзин М. М. О плотности решетчатого покрытия для n = 11 и n = 14 // Труды МИ РАН. 2002. Т. 239. С. 20–51. К 70-летию со дня рождения профессора Сергея Сергеевича Рышкова. Сборник статей под редакцией А. А. Мальцева. — М.: «Наука», МАИК «Наука/Интерпериодика».</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anzin, М. М. 2002, "On the density of a lattice covering for n=11 and n=14" , Tr. Mat. Inst. Steklova., vol. 239, pp. 20–51. (Russian); translation in Proc. Steklov Inst. Math. 2002., vol. 239, pp. 1–32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рышков С. С. О совершенной форме Ak n : существование решеток с неосновным симплексом разбиения; существование совершенных форм, не приводимых по Минковскому к форме с одинаковыми диагональными коэффициентами // Зап. науч. семинаров ЛОМИ. 1973. Т. 33. С. 65-71. (Исслед. по теории чисел; Т. 2).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ryshkov, S. S. 1973, "The perfect form Ak n : the existence of lattices with a nonfundamental division simplex; and the existence of perfect forms which are not Minkowski-reducible to forms having identical diagonal coefficients" , Zap. Nauchn. Sem. LOMI, vol. 33, no. 2, pp. 65–71. (Russian); translation in J. Sov. Math. 1976., vol. 6, no. 6, pp. 672–676.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Делоне Б. Н. Геометрия положительных квадратичных форм // УМН. 1937. № 3. С. 16–62; № 4. С. 102–164.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Delone, B. N. 1937, "The geometry of positive quadratic forms" , Usp. Mat. Nauk, no. 3, pp. 16–62; no. 4, pp. 102–164. (Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kershner R. The number of circles covering a set // Amer. J. Math. 1939. V. 61. P. 665–671.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kershner, R. 1939, "The number of circles covering a set" , Amer. J. Math., vol. 61, pp. 665–671. 7. Bambah, R. P. 1954, "On lattice covering by spheres" , Proc. Nat. Inst. Sci. India., vol. 20, pp. 25–52.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bambah R. P. On lattice covering by spheres // Proc. Nat. Inst. Sci. India. 1954. V. 20. P. 25–52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Delone, B. N. &amp; Ryskov, S. S. 1963, "Solution of the problem of least dense lattice covering of a four-dimensional space by equal spheres" , Dokl. Akad. Nauk SSSR., vol. 152, no. 3, pp. 523–524. (Russian); translation in Sov. Math., Dokl. 1963., vol. 4, pp. 1333–1334.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Делоне Б. Н., Рышков С. С. Решение задачи о наименее плотном решетчатом покрытии четырехмерного пространства равными шарами // ДАН СССР. 1963. Т. 152, № 3. С. 523–524.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ryskov, S. S. &amp; Baranovskii, E. P. 1976, "C-types of n-dimensional lattices and 5-dimensional primitive parallelohedra (with application to the theory of coverings)" , Tr. Mat. Inst. Steklova., vol. 137, no. 4. (Russian); translation in Proc. Steklov Inst. Math. 1978., vol. 137, no. 4.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рышков С. С., Барановский Е. П. C-типы n-мерных решеток и пятимерные примитивные параллелоэдры (с приложением к теории покрытий) // Труды МИАН СССР. 1976. Т. 137.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Voronoi, G. 1908, "Sur quelques proprieties des formes quadratiques positives parfaits J. Reine Angew. Math., vol. 133, pp. 97–178.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вороной Г. Ф. О некоторых свойствах положительных совершенных квадратичных форм // Собр. соч. Киев: Изд-во АН УССР, 1952. Т. 2. С. 171–238.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ryˇskov, S. S. 1967, "Effectuation of a method of Davenport in the theory of coverings" , Dokl. Akad. Nauk SSSR., vol. 175, pp. 303–305. (Russian); translation in Sov. Math., Dokl. 1967., vol. 8, no. 4, pp. 865–867.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рышков С. С. Эффектизация одного метода Давенпорта в теории покрытий // ДАН СССР, 1967, Т. 175, № 2. С. 303–305.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smith, W. D. 1988, "Studies in Computational Geometry Motivated by Mesh Generation" , Ph. D. Dissertation, Dept. of Applied Mathematics. Princeton Univ.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Smith W. D. Studies in Computational Geometry Motivated by Mesh Generation: Ph. D. Diss. Princeton Univ. 1988.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baranovskii, E. P. 1994, "The perfect lattices Γ(An ), and the covering density of Γ(A9 )" , Europ. J. Comb., vol. 15, no 4, pp. 317–323.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Baranovskii E. P. The perfect lattices Γ(An ), and the covering density of Γ(A9 ) // Europ. J. Comb. — 1994. V. 15, № 4. P. 317–323.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anzin, М. М. 2002, "On the density of a lattice covering for n = 11 and n = 14" , Usp. Mat. Nauk., vol. 57, no. 2, pp. 187–188. (Russian); translation in Russ. Math. Surv. 2002., vol. 57, no. 2, pp. 407–409.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анзин М. М. О плотности решетчатого покрытия для n = 11 и n = 14 // УМН. 2002. Т. 57, вып. 2. С. 187–188.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Frank Vallentin. 2003, "Sphere coverings, lattices, and tilings (in Low Dimensions)" , D. Dissertation. Technische Universit¨at M¨unchen.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Frank Vallentin. Sphere coverings, lattices, and tilings (in Low Dimensions): D. Dissertation. Technische Universit¨at M¨unchen, 2003.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anzin, М. М. 2003, "On the density of a lattice covering for n = 13 and n = 15" , Algebra and number theory: modern problems and applications: Proceedings of the V international Conf., — Tula: Izd-vo Tul. state Ped. University n.a. L. N. Tolstoy, Russia, Tula., pp. 15–17. (Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анзин М. М. О плотности решетчатого покрытия для n = 13 и n = 15 // Алгебра и теория чисел: современные проблемы и приложения. Тез. до- кл. V Междунар. конф. (Тула, 19–20 мая 2003 г.). Тула: Изд-во ТГПУ им. Л. Н. Толстого. 2003. С. 15–17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anzin, М. М. 2006, "On the density of a lattice covering for n = 13 and n = 15" , Mat. Zametki, vol. 79, no. 5, pp. 781–784. (Russian); translation in Math. Notes. 2006., vol. 79, no. 5, pp. 721–725.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анзин М. М. О плотности решетчатого покрытия для n = 13 и n = 15 // Матем. заметки, 2006. Т. 79, вып. 5. С. 781–784.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anzin, М. М. 2004, "On a problem of Ryˇskov concerning lattice coverings of n-dimensional Euclidean space" , Diskrete matematiks and applications: Proceedings of the VIII international Seminar, — Moscow: Izd-vo Mekh.-Mat. Dept. Mos. state University n.a. M. V. Lomonosov, Russia, Moscow., pp. 374– 377. (Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анзин М. М. О проблеме С. С. Рышкова в теории решетчатых покрытий n-мерного евклидова пространства // Материалы VIII Международного семинара «Дискретная математика и ее приложения». М.: Изд-во механико-математического факультета МГУ. 2004. С. 374–377.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Coxeter, H. S. M. 1951, "Extreme forms" , Canad. J. Math., vol. 3, pp. 391–441.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Coxeter H. S. M. Extreme forms // Canad. J. Math. 1951. V. 3. P. 391–441.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Coxeter H. S. M. Extreme forms // Canad. J. Math. 1951. V. 3. P. 391–441.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
