Articulo de referencia

Montón (matemáticas)

En álgebra abstracta , un semimontículo es una estructura algebraica que consiste en un conjunto no vacío H con una operación ternaria denotada [ incógnita , y , z ] ∈ H {\displ...

En álgebra abstracta , un semimontículo es una estructura algebraica que consiste en un conjunto no vacío H con una operación ternaria denotada[incógnita,y,z]H{\displaystyle [x,y,z]\in H}que satisface una propiedad de asociatividad modificada: [ 1 ] : 56a,b,do,d,miH[[a,b,do],d,mi]=[a,[d,do,b],mi]=[a,b,[do,d,mi]].{\displaystyle \forall a,b,c,d,e\in H\quad [[a,b,c],d,e]=[a,[d,c,b],e]=[a,b,[c,d,e]].}

Un elemento biunitario h de un semimontículo satisface [ h , h , k ] = k = [ k , h , h ] para cada k en H . [ 1 ] : 75, 6

Un montón es un semimontón en el que cada elemento es biunitario. [ 1 ] : 80 Puede pensarse como un grupo con el elemento identidad "olvidado".

El término «montón» deriva de груда , que en ruso significa « montón » o « pila » . Anton Sushkevich utilizó el término en su Teoría de los grupos generalizados (1937), que influyó en Viktor Wagner , promotor de los semimontones, montones y montones generalizados. [ 1 ] : 11 Груда contrasta con группа ( grupo ), que se incorporó al ruso por transliteración. De hecho, en inglés, a un montón se le ha llamado « groud» . [ 2 ]

Ejemplos

Montículo de dos elementos

DoblarH={a,b}{\displaystyle H=\{a,b\}}en el grupo cíclicodo2{\displaystyle \mathrm {C} _ {2}}, definiendoa{\displaystyle a}el elemento de identidad ybb=a{\displaystyle bb=a}. Luego produce el siguiente montón:

[a,a,a]=a,[a,a,b]=b,[b,a,a]=b,[b,a,b]=a,{\displaystyle [a,a,a]=a,\,[a,a,b]=b,\,[b,a,a]=b,\,[b,a,b]=a,}[a,b,a]=b,[a,b,b]=a,[b,b,a]=a,[b,b,b]=b.{\displaystyle [a,b,a]=b,\,[a,b,b]=a,\,[b,b,a]=a,\,[b,b,b]=b.}

Definiciónb{\displaystyle b}como elemento de identidad yaa=b{\displaystyle aa=b}habría dado el mismo montón.

Montón de enteros

Siincógnita,y,z{\displaystyle x,y,z}son enteros, podemos establecer[incógnita,y,z]=incógnitay+z{\displaystyle [x,y,z]=x-y+z}para producir un montón. Luego podemos elegir cualquier número entero.k{\displaystyle k}ser la identidad de un nuevo grupo en el conjunto de los enteros, con la operación{\displaystyle *}incógnitay=incógnita+yk{\displaystyle x*y=x+yk} y reverso incógnita1=2kincógnita.{\displaystyle x^{-1}=2k-x.}

Montón de un grupo

Los dos ejemplos anteriores pueden generalizarse a cualquier grupo G definiendo la operación ternaria como[incógnita,y,z]=incógnitay1z,{\displaystyle [x,y,z]=xy^{-1}z,}utilizando la multiplicación y la inversa de G.

Montón de un grupoide con dos objetos

El montón de un grupo puede generalizarse nuevamente al caso de un grupoide que tiene dos objetos A y B cuando se considera como una categoría . Los elementos del montón pueden identificarse con los morfismos de A a B, de modo que tres morfismos x , y , z definen una operación de montón según[incógnita,y,z]=incógnitay1z.{\displaystyle [x,y,z]=xy^{-1}z.}

Esto se reduce al montón de un grupo si se elige un morfismo particular entre los dos objetos como identidad. Esto relaciona intuitivamente la descripción de isomorfismos entre dos objetos como un montón y la descripción de isomorfismos entre múltiples objetos como un grupoide.

Relaciones heterogéneas

Sean A y B conjuntos diferentes yB(A,B){\displaystyle {\mathcal {B}}(A,B)}la colección de relaciones heterogéneas entre ellos. Parapag,q,rB(A,B){\displaystyle p,q,r\in {\mathcal {B}}(A,B)}definir el operador ternario [pag,q,r]=pagqTr{\displaystyle [p,q,r]=pq^{\mathrm {T} }r}donde q T es la relación inversa de q . El resultado de esta composición también está enB(A,B){\displaystyle {\mathcal {B}}(A,B)}Así, se ha formado una estructura matemática mediante la operación ternaria. [ 3 ] Viktor Wagner se sintió motivado a formar este montón por su estudio de mapas de transición en un atlas que son funciones parciales . [ 4 ] Por lo tanto, un montón es más que un ajuste de un grupo: es un concepto general que incluye un grupo como caso trivial.

Teoremas

Teorema Un semimontón con un elemento biunitario e puede considerarse un semigrupo involucionado con operación dada por ab = [ a , e , b ] e involución por a –1 = [ e , a , e ] . [ 1 ] : 76

Cuando la construcción anterior se aplica a un montón, el resultado es de hecho un grupo. [ 1 ] : 143 Nótese que la identidad e del grupo puede elegirse como cualquier elemento del montón.

Teorema : Todo semimontículo puede estar incrustado en un semigrupo involuto. [ 1 ] : 78

Al igual que en el estudio de los semigrupos , la estructura de los semimontículos se describe en términos de ideales , siendo un "semimontículo i-simple" aquel que no posee ideales propios. Mustafaeva tradujo las relaciones de Green de la teoría de semigrupos a los semimontículos y definió una clase ρ como aquellos elementos que generan el mismo ideal bilateral principal. Posteriormente, demostró que ningún semimontículo i-simple puede tener más de dos clases ρ . [ 5 ]

También describió las clases de regularidad de un semimontón S : D(metro,norte)={aincógnitaS:a=anorteincógnitaametro}{\displaystyle D(m,n)=\{a\mid \exists x\in S:a=a^{n}xa^{m}\}}donde n y m tienen la misma paridad y la operación ternaria del semimontículo se aplica a la izquierda de una cadena de S. Demuestra que S puede tener como máximo 5 clases de regularidad. Mustafaev llama a un ideal B "aislado" cuandoanorteBaB.{\displaystyle a^{n}\in B\implies a\in B.}Luego demuestra que cuando S = D(2,2) , entonces todo ideal está aislado y viceversa. [ 6 ]

Al estudiar el semimontículo Z( A , B ) de relaciones heterogéneas entre conjuntos A y B , en 1974 KA Zareckii siguió el ejemplo de Mustafaev para describir la equivalencia ideal, las clases de regularidad y los factores ideales de un semimontículo. [ 7 ]

  • Un pseudomontón (o pseudosuelo ) satisface la condición para-asociativa parcial [ 4 ].[[a,b,do],d,mi]=[a,b,[do,d,mi]].{\displaystyle [[a,b,c],d,e]=[a,b,[c,d,e]].}
  • Una operación de Malcev satisface la ley de identidad pero no necesariamente la ley paraasociativa, [ 8 ] es decir, una operación ternaria.F{\displaystyle f}en un platóincógnita{\displaystyle X}satisfaciendo la identidadF(incógnita,incógnita,y)=F(y,incógnita,incógnita)=y{\displaystyle f(x,x,y)=f(y,x,x)=y}(Véase Álgebra de congruencias permutables ).
  • Se requiere que un semimontón (o semitierra ) satisfaga únicamente la ley paraasociativa, pero no necesita obedecer la ley de identidad. [ 9 ]

    Un ejemplo de semimontón que no es en general un montículo viene dado por M un anillo de matrices de tamaño fijo con[incógnita,y,z]=incógnitayTz{\displaystyle [x,y,z]=x\cdot y^{\mathrm {T} }\cdot z}donde • denota la multiplicación de matrices y T denota la transpuesta de la matriz . [ 9 ]

  • Un semimontón idempotente es un semimontón donde[a,a,a]=a{\displaystyle [a,a,a]=a}para todos un .
  • Un montón generalizado (o suelo generalizado ) es un semimontón idempotente donde[a,a,[b,b,incógnita]]=[b,b,[a,a,incógnita]]{\displaystyle [a,a,[b,b,x]]=[b,b,[a,a,x]]}y[[incógnita,a,a],b,b]=[[incógnita,b,b],a,a]{\displaystyle [[x,a,a],b,b]=[[x,b,b],a,a]}para todos los a y b .

    En un semimontón, la relación → definida porab[a,b,a]=a{\displaystyle a\rightarrow b\Leftrightarrow [a,b,a]=a}es transitivo . Un semimontón es un montículo generalizado si y solo si → es una relación de orden , es decir, también es reflexivo (el semimontón es idempotente) y antisimétrico . [ 10 ]

Véase también

Notas

  1. 1 2 3 4 5 6 7 C.D. Hollings y MV Lawson (2017) Teoría de los montículos generalizados de Wagner , Springer books ISBN 978-3-319-63620-7MR 3729305 
  2. Schein (1979) pp.101–102: nota al pie (o)
  3. Christopher Hollings (2014) Matemáticas al otro lado del Telón de Acero: una historia de la teoría algebraica de semigrupos , páginas 264,5, History of Mathematics 41, American Mathematical Society ISBN 978-1-4704-1493-1
  4. 1 2 Vagner (1968)
  5. LG Mustafaev (1966) "Equivalencias ideales de semimontones" MR 0202892 
  6. LG Mustafaev (1965) "Clases de regularidad de semimontículos" MR 0209386 
  7. ^ KA Zareckii (1974) "Semimontones de relaciones binarias" MR 0364526 
  8. Borceux, Francis; Bourn, Dominique (2004). Mal'cev, Protomodular, Homological and Semi-Abelian Categories . Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4020-1961-6.
  9. 1 2 Moldavs'ka, Z. Ja. "Semimontones lineales". Dopovidi Ahad. Nauk Ucrania . Serie RSR. A. 1971 : 888– 890, 957. SEÑOR 0297918 . 
  10. Schein (1979) pág. 104

Referencias