RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Чебышевский сборник // Архив

Чебышевский сб., 2014, том 15, выпуск 1, страницы 186–194 (Mi cheb335)

Асимптотика последовательности чисел Белла

В. Е. Фирстов

Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского

Аннотация: Числа Белла $B(s)$, как известно, определяют количество разбиений $s$-элементного множества на классы и с увеличением $s$ имеют экспоненциальный рост. Поэтому становится актуальным исследование асимптотики $s >>1$ последовательности $\{B(s)\}$ чисел Белла $B(s)$, например, в связи с решением следующей комбинаторной задачи. Пусть имеется дискретное пространство элементарных событий, содержащее $s$ точек с заданным законом распределения вероятностей $p_1;…;p_s$, $p_1+\ldots+p_s=1$. На конфигурациях разбиений следует определить такое разбиение, при котором достигается минимум информационной энтропии по К. Шеннону. С этой задачей сталкиваются при оптимизации блочного управления сложными кибернетическими системами самого разного назначения.
В представленной работе установлены некоторые асимптотические свойства последовательности чисел Белла $\{B(s)\}$. Основной результат работы представляет соотношение: $\lim\limits_{s\to\infty}\dfrac{B(s)B(s+2)}{B^2(s+1)}=1$, где $B(s)$; $B(s+1)$; $B(s+2)$ — числа Белла с номерами $s$; $s+1$; $s+2$. Этот результат показывает, что асимптотически последовательность чисел Белла ведет себя как геометрическая прогрессия со знаменателем $x*= B(s+1) / B(s)$. В рамках аддитивного представления чисел Белла с помощью чисел Стирлинга установлена асимптотика $B(s) ~ St(s; n*) ~(n^*)^s/(n^*)! $, где $n*= [x*]$. Таким образом, установлен новый класс последовательностей, топология которых характеризуется асимптотикой в виде геометрической прогрессии. Этот фактор используется для оптимизации управления системными объектами.

Ключевые слова: числа Белла, производящая функция, метод перевала, числа Стирлинга, асимптотика последовательности.

УДК: 519.6

Поступила в редакцию: 09.02.2014



© МИАН, 2024