ПРОЄКТУВАННЯ ДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ ІЗ ТОЧКОВИМИ АТРАКТОРАМИ З ВИКОРИСТАННЯМ РЕКУРЕНТНОГО МЕТОДУ ЯКОБСТАЛЯ–КОЛАТЦА

Надіслано: Серпень 14, 2025
Переглянуто: Серпень 20, 2025
Прийнято: Вересень 15, 2025
1
Національний університет Львівська політехніка
2
Національний університет «Львівська політехніка»

Робота присвячена дослідженню динамічних систем з точковими атракторами рекурентним методом перетворення дискрентнимх даних із множини натуральних чисел, в напрямку зростання степеня двійки (пряма задача Якобсталя) і у зворотному напрямку (реверсна задача Коллатца). Вперше висловлена і ідея розшарування перетворенням чисел Якобсталя множини ℕ на окремі підмножини, що не перекриваються. Встановлено, що даний ефект корелює із закономірностями послідовностей типу Коллатца в реверсному напрямку перетворення множини ℕ початкових чисел. Показано, що кількість груп сегрегації множини ℕ корелює із числом періодичних циклів завершення послідовностей Коллатца, плюс група чисел, що формує безмежно зростаючі послідовності Коллатца.

[1] Collatz Conjucture. https://www.dcode.fr/collatz-conjecture.

[2] E.Weisstein. Collatz Problem, From MathWorld–A Wolfram Web Resource at: http://mathworld.wolfram.com/CollatzProblem.html; Collatz conjecture, From Wikipedia, the free encyclopedia at: https://en.wikipedia.org/wiki/Collatz conjecture.

[3] BCMATH programs for some generalized 3x+1 mapping sequences and other recursively defined integer sequences. https://www.numbertheory.org/php/collatz.html

[4] The On-line encyclopedia of integer sequences. The OEIS Foundation is supported by donations from users of the OEIS and by a grant from the Simons Foundation. Available online.  https://oeis.org

[5] J.Choi. Ternary Modified Collatz Sequences And Jacobsthal Numbers. Journal of Integer Sequences, Vol. 19 (2016), Article 16.7.5

[6] Р.Kosobutskyy. Comment from article «M.Ahmed, Two different scenarios when the Collatz Conjecture fails. General Letters in Mathematics. 2023». (2022),  Gen.Lett. Math., 12(4) (2022), 179-182. https://www.refaad.com/Files/GLM/GLM-12-4-4.pdf

[7] A. Ahmed. Two different scenarios when the Collatz Conjecture fails. General Lettaers in Mathematics. April 2022. https://doi.org/10.31559/ glm2021.11.2.4 

[8] L.Green. The Negative Collatz Sequence. (2022), v1.25: 14 August 2022. CEng MIEE. https://aplusclick.org/pdf/neg_collatz.pdf.

[9] J.Lagarias. The 3x + 1 problem: An overview. In: The Ultimate Challenge: The 3x + 1 Problem. American Mathematical Society; 2010. Volume 1. pp. 3–29. https://doi.org/10.48550/arXiv.2111.02635E.

[10] L.Green. The Negative Collatz Sequence. (2022), v1.25: 14 August 2022. CEng MIEE. https://aplusclick.org/pdf/neg_collatz.pdf.

[11] P. Kosobutskyy. The Collatz problem as a reverse problem on a graph tree formed from Q*2^n (Q=1,3,5,7,…) Jacobsthal-type numbers .arXiv:2306.14635v1

[12] Masrat Rasool, Samir Brahim Belhaouari. From Collatz Conjecture to chaos and hash function. Chaos, Solitons & Fractals Volume 176November 2023, 114103https://doi.org/10.1016/j.chaos.2023.114103.

[13] V. Bandara, R. Ranasinghe.  A Novel Cryptographic Scheme based on the Collatz Conjecture 2023  https://www.researchgate.net/publication/367271522_A_Novel_Cryptographic_Scheme_based_on_the_ Collatz_Conjecture

[14] https://en.wikipedia.org/wiki/Prime_number

[15] Aristotel. Nikomakhova aryfmetyka. Pereklad z davnohretskoi V.Stevniuka. Kyiv: Akvilon-Plius, 2002

[16] P. Kosobutskyy, The Jacobsthal-Collatz-Terras model of conjecture the natural numbers in κq + 1 problems, Journal of AppliedMath, 3 (2025), 1767.https://doi.org/10.59400/jam1767

[17] P. Kosobutskyy, “The Collatz problem (a·q ± 1, a=1,3,5,…) from the point of view of transformations of Jacobsthal numbers,” https://doi.org/10.48550/arXiv.2306.14635

[18] Kosobutskyy P., D. Rebot. Collatz conjecture 3n ± 1  as a Newton Binomial Problem. Computer Design Systems (CDS). Theory and Practice, Vol. 5, Num. 1, 2023.рр.137-145

[19] Kosobutskyy P., A. Yedyharova, T. Slobodzyan. From netwon’s binomial and Pascal’s triangle to Collatz’s Problem.  Computer Design Systems (CDS).. 2023; Vol. 5, Num. 1: 121-127 https://doi.org/10.23939/cds2023.01.121

[20] Kosobutskyy P., B. Vasylyshyn.REFLECTION OF THE 3q±1 PROBLEM ON THE JACOBSTHAL MAP.  Computer Design Systems (CDS)..2024;Vol. 6, Num. 2: pp.23-34 https: //doi.org/10.23939/cds2024.02.023

[21] Kosobutskyy P., N.Nestor. “On the mathematical model of the transformation of natural numbers by a function of a split type”.  Computer Design Systems (CDS)..2024;Vol. 6, Num. 2: рр.44-50 https://doi.org/10.23939/cds2024.02.044

[22] Kosobutskyy P., D. Rebot, B. Guzowski STATISTICAL MODELING OF κ·q±1 DISCRETE DATA  TRANSFORMATION SYSTEMS.  Computer Design Systems (CDS)..2024;Volume 6, Num 2: рр.61-75 https://doi.org/10.23939/cds2024.02.061 16, 2024

[23]  Sloane N..  The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences.  https://oeis.org.

[24] S.Volkov. (2006). A probabilistic model for the 5k+1 problem and related maps. Stochastic Processes and their Applications, 116(4), 662-674. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304414905001602

[25] B.Snapp, M. Trac. The Collatz Problem and Analogues. Journal of Integer Sequences, Vol. 11 (2008). Article 08.4.7

[26] W. Kandasamy, I. Kandasamy, F.Smarandache. A New 3n − 1 Conjecture Akin to Collatz Conjecture. Preprint submitted to Elsevier. October 10, 2016

 [27] Sultanov, C.Koch, S.Cox (2020). Collatz Sequences in the Light of Graph Theory.. Preprint published at the Institutional Repository of the Potsdam University: https://doi.org/10.25932/publishup-48214

[28] Crandall, R. (1978) On the “3x+1” Problem. Mathematics of Computation , 32, 1281-1292. https://doi.org/10.2307/2006353