Règle de Golomb

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Règle de Golomb d'ordre 4 et de longueur 6. Cette règle est optimale et parfaite.

En mathématiques, une règle de Golomb, appelée ainsi en l'honneur du mathématicien Solomon W. Golomb, est une règle munie de marques à des positions entières, telle que deux paires de marques ne soient jamais à la même distance ; en d'autres termes, chaque couple de marques mesure une longueur différente des autres. Puisque n'importe quelle « translation entière » d'une règle de Golomb donne une règle de Golomb, la première marque est généralement portée sur 0.

Par définition, l'ordre d'une règle de Golomb est le nombre de marques qu'elle porte ; la longueur d'une règle de Golomb est la plus grande distance entre deux de ses marques.

Il n'est pas nécessaire qu'une règle de Golomb permette de mesurer toutes les distances entre 0 et la longueur de la règle mais si c'est le cas, on dit qu'il s'agit d'une règle de Golomb parfaite.

La plus courte règle de Golomb pour un ordre donné s'appelle une règle de Golomb optimale. Construire une règle de Golomb n'est pas difficile mais trouver toutes les règles de Golomb d'un ordre donné est un défi informatique (voir distributed.net, un projet de calcul distribué actuellement en cours pour trouver des règles de Golomb optimales).

Une des applications pratiques des règles de Golomb est la conception d'« antenne réseau à commande de phase » comme dans les radiotélescopes. L'application la plus courante de la règle de Golomb aux antennes est la répartition des antennes des réseaux cellulaires.

[modifier] Exemples de règles de Golomb

[0,1,3] (optimale)
[0,1,3,7] (pas optimale)
[0,1,4,6] (optimale)
[1,2,4,8,16,...,2ⁿ,...] (pas optimale)

[modifier] Règles de Golomb optimales

Ordre	Longueur	Marques
1	0	0
2	1	0 1
3	3	0 1 3
4	6	0 1 4 6
5	11	0 1 4 9 11 0 2 7 8 11
6	17	0 1 4 10 12 17 0 1 4 10 15 17 0 1 8 11 13 17 0 1 8 12 14 17
7	25	0 1 4 10 18 23 25 0 1 7 11 20 23 25 0 1 11 16 19 23 25 0 2 3 10 16 21 25 0 2 7 13 21 22 25
8	34	0 1 4 9 15 22 32 34
9	44	0 1 5 12 25 27 35 41 44
10	55	0 1 6 10 23 26 34 41 53 55 0 2 14 21 29 32 45 49 54 55
11	72	0 1 4 13 28 33 47 54 64 70 72 0 1 9 19 24 31 52 56 58 69 72 0 2 8 18 25 39 44 59 68 71 72 0 3 14 16 20 41 48 53 63 71 72
12	85	0 2 6 24 29 40 43 55 68 75 76 85
13	106	0 2 5 25 37 43 59 70 85 89 98 99 106
14	127	0 4 6 20 35 52 59 77 78 86 89 99 122 127
15	151	0 4 20 30 57 59 62 76 100 111 123 136 144 145 151
16	177	0 1 4 11 26 32 56 68 76 115 117 134 150 163 168 177
17	199	0 5 7 17 52 56 67 80 81 100 122 138 159 165 168 191 199
18	216	0 2 10 22 53 56 82 83 89 98 130 148 153 167 188 192 205 216
19	246	0 1 6 25 32 72 100 108 120 130 153 169 187 190 204 231 233 242 246
20	283	0 1 8 11 68 77 94 116 121 156 158 179 194 208 212 228 240 253 259 283
21	333	0 2 24 56 77 82 83 95 129 144 179 186 195 255 265 285 293 296 310 329 333
22	356	0 1 9 14 43 70 106 122 124 128 159 179 204 223 253 263 270 291 330 341 353 356
23	372	0 3 7 17 61 66 91 99 114 159 171 199 200 226 235 246 277 316 329 348 350 366 372
24	425	0 9 33 37 38 97 122 129 140 142 152 191 205 208 252 278 286 326 332 353 368 384 403 425

La recherche des règles de Golomb optimales est actuellement (début 2008) en cours pour l'ordre 25 grâce à distributed.net. La règle susceptible d'être optimale a été découverte en 1984 par M. D. Atkinson et A. Hassenklover.