論文の概要: Machine Learnability as a Measure of Order in Aperiodic Sequences
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.18103v1
- Date: Tue, 09 Sep 2025 04:57:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-28 15:30:14.355122
- Title: Machine Learnability as a Measure of Order in Aperiodic Sequences
- Title(参考訳): 周期列における順序の尺度としての機械学習可能性
- Authors: Jennifer Dodgson, Michael Joedhitya, Adith Ramdas, Surender Suresh Kumar, Adarsh Singh Chauhan, Akira Rafhael, Wang Mingshu, Nordine Lotfi,
- Abstract要約: Ulamスパイラルの特定の領域における素数場の正則性を測定するために、画像中心の機械学習モデルを使用することが可能であることを示す。
純粋な精度では,500m付近のスパイラル領域から抽出されたブロックで訓練されたモデルは,25m未満の整数を表す領域から抽出されたブロックで訓練されたモデルよりも優れていた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.07026564887314536
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Research on the distribution of prime numbers has revealed a dual character: deterministic in definition yet exhibiting statistical behavior reminiscent of random processes. In this paper we show that it is possible to use an image-focused machine learning model to measure the comparative regularity of prime number fields at specific regions of an Ulam spiral. Specifically, we demonstrate that in pure accuracy terms, models trained on blocks extracted from regions of the spiral in the vicinity of 500m outperform models trained on blocks extracted from the region representing integers lower than 25m. This implies existence of more easily learnable order in the former region than in the latter. Moreover, a detailed breakdown of precision and recall scores seem to imply that the model is favouring a different approach to classification in different regions of the spiral, focusing more on identifying prime patterns at lower numbers and more on eliminating composites at higher numbers. This aligns with number theory conjectures suggesting that at higher orders of magnitude we should see diminishing noise in prime number distributions, with averages (density, AP equidistribution) coming to dominate, while local randomness regularises after scaling by log x. Taken together, these findings point toward an interesting possibility: that machine learning can serve as a new experimental instrument for number theory. Notably, the method shows potential 1 for investigating the patterns in strong and weak primes for cryptographic purposes.
- Abstract(参考訳): 素数の分布に関する研究は、定義において決定論的でありながら、ランダムな過程を連想させる統計的挙動を示すという2つの特徴を明らかにした。
本稿では,ウラムスパイラルの特定領域における素数体の比較正則性を測定するために,画像中心の機械学習モデルを用いることが可能であることを示す。
具体的には,500m付近のスパイラル領域から抽出されたブロックで訓練されたモデルが,25m未満の整数を表す領域から抽出されたブロックで訓練されたモデルよりも優れていることを示す。
これは、前者領域において後者よりも容易に学習可能な順序が存在することを意味する。
さらに、精度とリコールスコアの詳細な分析は、このモデルがスパイラルの異なる領域の分類に異なるアプローチを好んでいることを示唆しており、より低い数の素パターンの同定やより高い数の合成物の除去に重点を置いていることを示している。
これは数論の予想と一致し、より高次の階数では素数分布におけるノイズの減少が見られ、平均(密度、AP同分布)が支配的になり、一方局所ランダム性は対数 x のスケーリング後に正規化される。
これらの結果は、機械学習が数論のための新しい実験機器として機能する、という興味深い可能性を示している。
特に、この手法は、暗号目的の強素数および弱素数のパターンを調べる可能性1を示す。
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