Aritmetica dell'Albero dei Quozienti: Calcolo a Divisione Differita con Profondità Simbolica Limitata e Cancellazione Incrociata tra Sottoalberi
Viene introdotto un nuovo quadro computazionale chiamato Aritmetica dell'Albero dei Quozienti (QTA), in cui i valori sono rappresentati come coppie di quozienti differiti (N, D) valutati in modo lazy a un confine di materializzazione. Il framework supporta l'aritmetica razionale esatta entro la finestra di esattezza 2^53 dei double IEEE 754 e si estende a valori trascendentali come exp(x) e sqrt(x). Tre teoremi strutturali sono alla base della QTA: Crescita Limitata della Profondità limita l'aumento della profondità dell'albero a massimo 1 per operazione, garantendo una dimensione O(m) dopo m operazioni; Cancellazione Incrociata tra Sottoalberi permette a sottoalberi sia nel numeratore che nel denominatore di cancellarsi tramite identità di riferimento senza aritmetica; Stabilità Differita assicura che una singola divisione IEEE al confine di materializzazione produca risultati stabili. Questo approccio evita l'esplosione combinatoria e consente un calcolo efficiente con valori trascendentali condivisi.
Fatti principali
- L'Aritmetica dell'Albero dei Quozienti (QTA) rappresenta i valori come coppie di quozienti differiti (N, D).
- La valutazione è lazy a un confine di materializzazione designato.
- Funziona con double IEEE 754 come contenitori interi esatti entro la finestra 2^53.
- Si estende a valori trascendentali inclusi exp(x) e sqrt(x).
- Teorema della Crescita Limitata della Profondità: ogni operazione aumenta la profondità dell'albero al massimo di 1.
- Cancellazione Incrociata tra Sottoalberi: sottoalberi nel numeratore e denominatore si cancellano tramite identità di riferimento.
- Stabilità Differita: singola divisione IEEE al confine di materializzazione.
- Nessuna esplosione combinatoria; dimensione dell'albero O(m) dopo m operazioni.
Entità
—