Nested Balanced Incomplete Block Designs

If the blocks of a balanced incomplete block design (BIBD) with v treatments and with parameters (v; b1;r;k1) are each partitioned into sub-blocks of size k2, and the b2 =b1k1=k2 sub-blocks themselves constitute a BIBD with parameters (v; b2;r;k2), then the system of blocks, sub-blocks and treatments is, by de4nition, a nested BIBD (NBIBD). Whist tournaments are special types of NBIBD with k1 =2k2= 4. Although NBIBDs were introduced in the statistical literature in 1967 and have subsequently received occasional attention there, they are almost unknown in the combinatorial literature, except in the literature of tournaments, and detailed combinatorial studies of them have been lacking. The present paper therefore reviews and extends mathematical knowledge of NBIBDs. Isomorphism and automorphisms are defined for NBIBDs, and methods of construction are outlined. Some special types of NBIBD are de4ned and illustrated. A first-ever detailed table of NBIBDs with v⩽16, r⩽30 is provided; this table contains many newly discovered NBIBDs. © 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved

Computer construction of experimental plans

Experimental plans identify the treatment allocated to each unit and they are necessary for the supervision of most comparative experiments. Few computer programs have been written for constructing experimental plans but many for analysing data arising from designed experiments. In this thesis the construction of experimental plans is reviewed so as to determine requirements for a computer program. One program, DSIGNX, is described. Four main steps in the construction are identified: declaration, formation of the unrandomized plan (the design), randomization and output. The formation of the design is given most attention. The designs considered are those found to be important in agricultural experimentation and a basic objective is set that the 'proposed' program should construct most designs presented in standard texts (e.g. Cochran and Cox (1957)) together with important designs which have been developed recently. Topics discussed include block designs, factorial designs, orthogonal Latin squares and designs for experiments with non-independent observations. Some topics are discussed in extra detail; these include forming standard designs and selecting defining contrasts in symmetric factorial experiments, general procedures for orthogonal Latin squares and constructing serially balanced designs. Emphasis is placed on design generators, especially the design key and generalized cyclic generators, because of their versatility. These generators are shown to provide solutions to most balanced and partially balanced incomplete block designs and to provide efficient block designs and row and column designs. They are seen to be of fundamental importance in constructing factorial designs. Other versatile generators are described but no attempt is made to include all construction techniques. Methods for deriving one design from another or for combining two or more designs are shown to extend the usefulness of the generators. Optimal design procedures and the evaluation of designs are briefly discussed. Methods of randomization are described including automatic procedures based on defined block structures and some forms of restricted randomization for the levels of specified factors. Many procedures presented in the thesis have been included in a computer program DSIGNX. The facilities provided by the program and the language are described and illustrated by practical examples. Finally, the structure of the program and its method of working are described and simplified versions of the principal algorithms presented

Subspace Packings : Constructions and Bounds

The Grassmannian $\mathcal{G}_q(n,k)$ is the set of all $k$-dimensional subspaces of the vector space $\mathbb{F}_q^n$. K\"{o}tter and Kschischang showed that codes in Grassmannian space can be used for error-correction in random network coding. On the other hand, these codes are $q$-analogs of codes in the Johnson scheme, i.e., constant dimension codes. These codes of the Grassmannian $\mathcal{G}_q(n,k)$ also form a family of $q$-analogs of block designs and they are called subspace designs. In this paper, we examine one of the last families of $q$-analogs of block designs which was not considered before. This family, called subspace packings, is the $q$-analog of packings, and was considered recently for network coding solution for a family of multicast networks called the generalized combination networks. A subspace packing $t$-$(n,k,\lambda)_q$ is a set $\mathcal{S}$ of $k$-subspaces from $\mathcal{G}_q(n,k)$ such that each $t$-subspace of $\mathcal{G}_q(n,t)$ is contained in at most $\lambda$ elements of $\mathcal{S}$. The goal of this work is to consider the largest size of such subspace packings. We derive a sequence of lower and upper bounds on the maximum size of such packings, analyse these bounds, and identify the important problems for further research in this area.Comment: 30 pages, 27 tables, continuation of arXiv:1811.04611, typos correcte

The intersection spectrum of Skolem sequences and its applications to lambda fold cyclic triple systems, together with the Supplement

A Skolem sequence of order n is a sequence S_n=(s_{1},s_{2},...,s_{2n}) of 2n integers containing each of the integers 1,2,...,n exactly twice, such that two occurrences of the integer j in {1,2,...,n} are separated by exactly j-1 integers. We prove that the necessary conditions are sufficient for existence of two Skolem sequences of order n with 0,1,2,...,n-3 and n pairs in same positions. Further, we apply this result to the fine structure of cyclic two, three and four-fold triple systems, and also to the fine structure of lambda-fold directed triple systems and lambda-fold Mendelsohn triple systems. For a better understanding of the paper we added more details into a "Supplement".Comment: The Supplement for the paper "The intersection spectrum of Skolem sequences and its applications to lambda fold cyclic triple systems" is available here. It comes right after the paper itsel

Functional programming, program transformations and compiler construction

Dit proefschrift handelt over het ontwerp van de compilergenerator Elegant. Een compiler generator is een computer programma dat vanuit een speci??catie een compiler kan genereren. Een compiler is een computer programma dat een gestructureerde invoertekst kan vertalen in een uitvoertekst. Een compiler generator is zelf een compiler welke de speci??catie vertaalt in de programmatekst van de gegenereerde compiler. Dit heeft het mogelijk gemaakt om Elegant met zichzelf te genereren. Van een compilergenerator wordt verlangd dat deze een krachtig speci??catie formalisme vertaalt in een eÆci??ent programma, een eis waar Elegant aan voldoet. Een compiler bestaat uit een aantal onderdelen, te weten een scanner, een parser, een attribuutevaluator, een optimalisator en een codegenerator. Deze onderdelen kunnen door het Elegant systeem geneneerd worden, ieder uit een aparte speci??catie, met uitzondering van de parser en attribuutevaluator, welke gezamenlijk worden beschreven in de vorm van een zogenaamde attribuutgrammatica. De scanner wordt gegenereerd met behulp van een scannergenerator en heeft tot taak de invoertekst te splitsen in een rij symbolen. Deze rij symbolen kan vervolgens ontleed worden door een parser. Daarna berekent de attribuutevaluator eigenschappen van de invoertekst in de vorm van zogenaamde attributen. De attributenwaarden vormen een datastructuur. De vorm van deze datastructuur wordt gede??nieerd met behulp van typeringsregels in de Elegant programmeertaal. De optimalisator en codegenerator voeren operaties op deze datastructuur uit welke eveneens beschreven worden in de Elegant programmeertaal. Dit proefschrift beschrijft de invloed die functionele programmeertalen hebben gehad op het ontwerp van Elegant. Functionele talen zijn programmeertalen met als belangrijkste eigenschap dat functies een centrale rol vervullen. Functies kunnen worden samengesteld tot nieuwe functies, ze kunnen worden doorgegeven aan functies en worden opgeleverd als functieresultaat. Daarnaast staan functionele talen niet toe dat de waarde van een variable wordt gewijzigd, het zogenaamde nevene??ect, in tegenstelling tot imperatieve talen die zo'n nevene??ect wel toestaan. Deze laatste beperking maakt het mogelijk om met behulp van algebra??ische regels een functioneel programma te herschrijven in een ander functioneel programma met dezelfde betekenis. Dit herschrijfproces wordt ook wel progammatransformatie genoemd. De invloed van functionele talen op Elegant omvat: ?? Het beschrijven van ontleedalgorithmen als functionele programma's. Traditioneel worden ontleedalgorithmen beschreven met behulp van de theorie van stapelautomaten. In hoofdstuk 3 wordt aangetoond dat deze theorie niet nodig is. Met behulp van programmatransformaties zijn vele uit de literauur bekende ontleedalgorithmen af te leiden en worden ook nieuwe ontleedalgorithmen gevonden. Deze aanpak maakt het bovendien mogelijk om de vele verschillende ontleedalgorithmen met elkaar te combineren. ?? De evaluatie van attributen volgens de regels van een attribuutgrammatica blijkt eveneens goed te kunnen worden beschreven met behulp van functionele talen. Traditioneel bouwt een ontleedalgorithme tijdens het ontleden een zogenaamde ontleedboom op. Deze ontleedboom beschrijft de structuur van de invoertekst. Daarna wordt deze ontleedboom geanalyseerd en worden eigenschappen ervan in de vorm van attributen berekend. In hoofdstuk 4 van het proefschrift wordt aangetoond dat het niet nodig is de ontleedboom te construeren. In plaats daarvan is het mogelijk om tijdens het ontleden functies die attributen kunnen berekenen samen te stellen tot nieuwe functies. Uiteindelijk wordt er zo ??e??en functie geconstrueerd voor een gehele invoertekst. Deze functie wordt vervolgens gebruikt om de attribuutwaarden te berekenen. Voor de uitvoering van deze functie is het noodzakelijk gebruik te maken van zogenaamde "luie evaluatie". Dit is een mechanisme dat attribuutwaarden slechts dan berekent wanneer deze werkelijk noodzakelijk zijn. Dit verklaart de naam Elegant, welke een acroniem is voor "Exploiting Lazy Evaluation for the Grammar Attributes of Non- Terminals". ?? Scanners worden traditioneel gespeci??ceerd met behulp van zogenaamde reguliere expressies. Deze reguliere expressies kunnen worden afgebeeld op een eindige automaat. Met behulp van deze automaat kan de invoertekst worden geanalyseerd en gesplitst in symbolen. In hoofdstuk 5 wordt uiteengezet hoe functionele talen het mogelijk maken om scanneralgorithmen te construeren zonder gebruik te maken van automatentheorie. Door een reguliere expressie af te beelden op een functie en de functies voor de onderdelen van samengestelde reguliere expressies samen te stellen tot nieuwe functies kan een scannerfunctie geconstrueerd worden. Door gebruik te maken van programmatransformaties kan deze scanner deterministisch worden gemaakt en minimaal worden gehouden. ?? Het typeringssysteem van Elegant wordt beschreven in hoodstuk 6 en vormt een combinatie van systemen die in functionele en imperatieve talen worden gevonden. Functionele typeringssystemen omvatten typen welke bestaan uit een aantal varianten. Elk van deze varianten bestaat uit een aantal waarden. Bij een dergelijk typeringssysteem wordt een functie gede??ni??eerd door middel van een aantal deeelfuncties. Elke deelfunctie kan met behulp van zogenaamde patronen beschrijven voor welke van de varianten hij gede??ni??eerd is. Het blijkt dat imperatieve typesystemen welke subtypering mogelijk maken een generalisatie zijn van functionele typesystemen. In deze generalisatie kan een patroon worden opgevat als een subtype en een deelfunctie als een parti??ele functie. Het Elegant typesystemen maakt deze vorm van typering en functiebeschrijving mogelijk. Bij toepassing van een functie wordt de bijbehorende deelfunctie geselecteerd door de patronen te passen met de waarden van de actuele functieargumenten. In dit proefschrift wordt een eÆci??ent algorithme voor dit patroonpassen met behulp van programmatransformaties afgeleid uit de de??nitie van patronen. Het Elegant typeringssystemen bevat ook typen voor de modellering van luie evaluatie. De aanwezigheid van nevene??ekten maakt het mogelijk om drie verschillende luie typen te onderscheiden, welke verschillen in de wijze waarop de waarde van een lui object stabiliseert. ?? In hoofdstuk 7 wordt aangetoond dat de regels uit een attribuutgrammatica ook kunnen worden gebruikt om eigenschappen van een datastructuur te berekenen in plaats van eigenschappen van een invoertekst. Elegant biedt de mogelijkheid om zulke attribuutregels te gebruiken voor dit doel. ?? In hoofdstuk 8 tenslotte worden de Elegant programmeertaal en de eÆci??entie van de Elegant vertaler en door Elegant gegenereerde vertalers ge??evalueerd. Het blijkt dat de imperatieve Elegant programmeertaal dankzij abstractie mechanismen uit functionele talen een zeer rijke en krachtige taal is. Daarnaast zijn zowel Elegant zelf als de door Elegant gegenereerde vertalers van hoge eÆci??entie en blijken geschikt voor het maken van compilers voor professionele toepassingen

The Humanistic Mathematics Network Journal: A Bibliographic Report

The content of the Humanistic Mathematics Network Newsletter was reviewed by Claire Skrivanos and Qingcheng Zhang in [1]. This report reviews the content of the Humanistic Mathematics Network Journal (1992-2004)