Матрица Адамара
Ма́трица Адама́ра, квадратная матрица порядка , элементы которой суть или , и такая, что имеет место равенство
где – транспонированная матрица , а – единичная матрица порядка . Равенство эквивалентно утверждению, что любые две строки ортогональны. Матрицы Адамара названы по имени Ж. Адамара, доказавшего (Hadamard. 1893), что определитель матрицы порядка , элементы которой суть комплексные числа, удовлетворяет неравенству Адамара:
где
– элемент, сопряжённый (см. Теорема Адамара об определителях). В частности, если , то . Отсюда следует, что матрица Адамара есть квадратная матрица из порядка с максимальным абсолютным значением определителя, равным . Свойства матрицы Адамара: 1) из следует , и наоборот; 2) перестановка строк или столбцов и умножение элементов какой-либо строки или столбца матрицы Адамара на сохраняют свойство матрицы быть матрицей Адамара; 3) прямое произведение двух матриц Адамара есть снова матрица Адамара, порядок которой равен произведению порядков сомножителей. Иными словами, если и суть матрицы Адамара порядков и соответственно, то есть матрица Адамара порядка . Матрица Адамара, у которой первая строка и первый столбец состоят из , называется нормализованной. Порядок матрицы Адамара или . Нормализованные матрицы Адамара порядков и суть:
Существование матрицы Адамара доказано для нескольких классов значений (cм., например, Холл. 1970; Питерсон. 1964). Предположение о существовании матрицы Адамара для любого остаётся (2022) недоказанным. Методы построения матрицы Адамара рассмотрены в (Холл M., 1970). Матрицы Адамара используются при построении некоторых типов блок-схем (Холл M., 1970) и кодов (Питерсон. 1964). Так, матрица Адамара порядка эквивалентна адамаровой -конфигурации.
Обобщённой матрицей Адамара называется квадратная матрица порядка , элементами которой являются корни -й степени из единицы и которая удовлетворяет равенству
где – транспонированная матрица с сопряжёнными элементами, а – единичная матрица порядка . Для обобщённых матриц Адамара справедливы свойства, аналогичные 1) и 3) (см. Butson. 1962).