Autor Tema: Conjetura de Collatz: representación del árbol de posibilidades

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20 Noviembre, 2023, 10:42 pm
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alithium

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Envío como imagen un esquema de la forma general del problema, verificando que el "arbol" de posibilidades semeja la Sucesión de Fibonacci y por lo tanto es irracional. Si todos los números llegan a 4, 2, 1 solo es válido por la condición "3"X+1. A su vez, cada sección del esquema sigue la misma forma, lo que significa que resulta ser una forma fractal. Saludos


21 Noviembre, 2023, 10:29 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

 Bienvenido al foro.

 Recuerda leer y seguir  las reglas del mismo así como el tutorial del LaTeX para escribir las fórmulas matemáticas correctamente.

 
Envío como imagen un esquema de la forma general del problema, verificando que el "arbol" de posibilidades semeja la Sucesión de Fibonacci y por lo tanto es irracional. Si todos los números llegan a 4, 2, 1 solo es válido por la condición "3"X+1. A su vez, cada sección del esquema sigue la misma forma, lo que significa que resulta ser una forma fractal. Saludos

Spoiler
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 No acabo de entender la conclusión.

 Parece que lo que usas es que si la función de Collazt le aplicamos un número par, el resultado puede ser par o impar; mientras que si le aplicamos un número impar, el resultado siempre es par.

 Teniendo en cuenta eso si llamamos \( p_n,i_n,t_n=p_n+i_n \) respectivamene al número de posibilidades pares/impares/totales en la enésima iteración:

\(  t_n=p_n+i_n=(p_{n-1}+i_{n-1})+p_{n-1}=(p_{n-1}+i_{n-1})+(p_{n-2}+i_{n-2})=t_{n-1}+t_{n-2} \)

 y de ahí la sucesión de Fibonacci.

 Pero no se que conclusión pretendes sacar de ahí.

Saludos.


18 Enero, 2024, 09:13 pm
Respuesta #2

alithium

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Gracias por tomarte el tiempo de leer mi publicación. Lo que quiero decir es que la Conjetura de Collatz a mi entender es indeterminable, pues no puede encontrarse un patrón regular para un número irracional, representado en este caso por la sucesión de fibonacci, que a su vez se corresponde con la forma general del problema "n.x+1" representado en el árbol de posibilidades. Es decir, que nunca podremos hallar la forma de establecer, por ejemplo, la cantidad de elementos de una serie obtenida con las condiciones de la Conjetura. Saludos

19 Enero, 2024, 01:13 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

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Hola

Gracias por tomarte el tiempo de leer mi publicación. Lo que quiero decir es que la Conjetura de Collatz a mi entender es indeterminable, pues no puede encontrarse un patrón regular para un número irracional, representado en este caso por la sucesión de fibonacci, que a su vez se corresponde con la forma general del problema "n.x+1" representado en el árbol de posibilidades. Es decir, que nunca podremos hallar la forma de establecer, por ejemplo, la cantidad de elementos de una serie obtenida con las condiciones de la Conjetura. Saludos

Nada de eso llega para afirmar categóricamente  que no pueda demostrarse la Conjetura de Collatz.

Saludos.

01 Octubre, 2026, 02:21 pm
Respuesta #4

alithium

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Hola, escribí la misma conclusión de hace unos años pero formalmente y por medio de una aproximación diferente. Saludos

03 Octubre, 2026, 04:14 am
Respuesta #5

danizafa

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Hola, escribí la misma conclusión de hace unos años pero formalmente y por medio de una aproximación diferente. Saludos

Hola,

$$n\to 3n+1$$ no es una operación aditiva, es una transformación afín. Y $$n\to n/2$$ no es simplemente un "operador multiplicativo". Sería más sencillo definir algo como:

\[ A(n)=3n+1 \quad \quad D(n)=\frac{n}{2^{\nu_2(n)}}\]

En cuanto a la discontinuidad planteada, el argumento es correcto en cuanto $$\nu_2(x+1) \text{ no es continua en } x=-1 \text{ dentro de la extensión } 2-adica$$, pero esa discontinuidad no alcanza para justificar tu afirmación, ya que la función

$$g(n)=\nu_2(n+1) \text{ es computable para }n \in \mathbb{Z}, n\neq -1$$

Ejemplo: $$n=47$$ da $$47+1=48=2^4\cdot 3$$. Entonces $$\nu_2(48)=4$$. Para números arbitrariamente grandes sigue siendo computable.

Además, tengamos en cuenta que si $$n$$ es un entero y $$n+1\neq 0$$, entonces $$\nu_2(n+1)\geq 0$$ porque la valuación $$2-adica$$ de un entero no nulo es, por definición, el exponente de $$2$$ en su factorización. Y recordemos el planteo del problema:

\[
\forall n \in \mathbb{N}^+ , \exists k \in \mathbb{N}_0 : C^k(n)= 1
\]

Estudiar $$g(n)$$ en $$\mathbb{Z}_2$$ solo sirve como extensión $$2-ádica$$, que si tiene un comportamiento singular en $$-1$$, pero no es una discontinuidad de la dinámica de Collatz sobre los enteros positivos. Y aunque $$g$$ sea discontinua en $$\mathbb{Z}_2$$, es computable para cada entero $$n\neq -1$$.

En la sección 3, hablas de "fase aditiva pura", esto en Collatz no existe, ya que toda transformacion $$n\to 3n+1$$ es siempre par. Por lo tanto, aunque la fórmula $$3^kx_0+\frac{3^k-1}{2}$$ es correcta como iteración de la función $$n\mapsto 3n+1$$, parte de una dinámica distinta de la de Collatz, porque después de cada transformación de ese tipo necesariamente intervienen las divisiones por $$2$$. Para representar directamente ese paso acelerado sería más natural escribir:

\[
\frac{3n+1}{2^{\nu_2(3n+1)}}
\]

Y además $$\nu_2(3n+1)\geq 1$$, por lo que siempre sucede al menos una división por $$2$$ luego de la "fase aditiva".

El Lema 3.1, está bien como cálculo probabilístico, pero no veo que de ese cálculo se pueda llegar a la conclusión propuesta. Que

\[
E[\nu_2(3n+1)]=2
\]

bajo el modelo probabilístico correspondiente, y por tanto

\[
\log_2(3)-2<0,
\]

da un promedio logarítmico negativo, pero eso por sí solo no demuestra una contracción para todas las órbitas, ni mucho menos ergodicidad o pseudoaleatoriedad de la dinámica de Collatz.

Hasta ahí creo que hay algunas observaciones interesantes, pero todavía no veo cómo se obtiene el salto desde estas propiedades $$2-ádicas$$ y probabilísticas hasta la afirmación de indecidibilidad en ZFC que aparece en la sección 4.
Tengo una demostración de la Hipotesis de Riemann, pero es demasiado grande para caber en este margen.