Maltsev equal-norm tight frames

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A frame in $\mathbb{R}^d$ is a set of $n\geqslant d$ vectors whose linear spancoincides with $\mathbb{R}^d$. A frame is said to be equal-norm if the normsof all its vectors are equal. Tight frames enable one to represent vectorsin $\mathbb{R}^d$ in the form closest to the representation in an orthonormalbasis. Every equal-norm tightframe is a useful tool for constructing efficient computational algorithms. The construction of such frames in $\mathbb{C}^d$ uses the matrix of the discrete Fourier transform, and the first constructions of equal-norm tight frames in $\mathbb{R}^d$ appeared only at the beginning of the 21st century. The present paper shows that Maltsev's note of 1947 was decades ahead of its time and turned out to be missed by the experts in frame theory, and Maltsev should be credited for the world's first design of an equal-norm tight frame in $\mathbb{R}^d$. Our main purpose is to show the historical significance of Maltsev's discovery.We consider his paper from the point of view of the modern theory of frames in finite-dimensional spaces.Using the Naimark projectors and other operator methods, we study important frame-theoretic properties of the Maltsevconstruction, such as the equality of moduli of pairwise scalar products (equiangularity) and the presence of full spark, that is, the linear independence ofany subset of $d$ vectors in the frame.

About the authors

Sergey Yakovlevich Novikov

Samara National Research University

Email: nvks@ssau.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor

Victoria Vladimirovna Sevost'yanova

Samara National Research University

Email: berlua@mail.ru

References

  1. O. Christensen, An introduction to frames and Riesz bases, Appl. Numer. Harmon. Anal., Birkhäuser Boston, Inc., Boston, MA, 2003, xxii+440 pp.
  2. М. А. Наймарк, “Спектральные функции симметрического оператора”, Изв. АН СССР. Сер. матем., 4:3 (1940), 277–318
  3. Б. С. Кашин, Т. Ю. Куликова, “Замечание об описании фреймов общего вида”, Матем. заметки, 72:6 (2002), 941–945
  4. С. Я. Новиков, “Бесселевы последовательности как проекции ортогональных систем”, Матем. заметки, 81:6 (2007), 893–903
  5. А. И. Мальцев, “Замечание к работе А. Н. Колмогорова, А. А. Петрова и Ю. М. Смирнова “Одна формула Гаусса из теории наименьших квадратов””, Изв. АН СССР. Сер. матем., 11:6 (1947), 567–568
  6. А. Н. Колмогоров, А. А. Петров, Ю. М. Смирнов, “Одна формула Гаусса из теории метода наименьших квадратов”, Изв. АН СССР. Сер. матем., 11:6 (1947), 561–566
  7. P. G. Casazza, M. T. Leon, “Existence and construction of finite tight frames”, J. Concr. Appl. Math., 4:3 (2006), 277–289
  8. М. С. Беспалов, “Собственные подпространства дискретного преобразования Уолша”, Пробл. передачи информ., 46:3 (2010), 60–79
  9. M. Fickus, J. Jasper, D. G. Mixon, J. Peterson, “Hadamard equiangular tight frames”, Appl. Comput. Harmon. Anal., 50:1 (2021), 281–302
  10. M. Elad, Sparse and redundant representations. From theory to applications in signal and image processing, Springer, New York, 2010, xx+376 pp.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2022 Novikov S.Y., Sevost'yanova V.V.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».