Algorytmy w algebrze - wykład monograficzny, semestr zimowy 2018/19
Wykład: Maria Donten-Bury, ćwiczenia: Joachim Jelisiejew (bezpośredni link do strony ćwiczeń)
Termin wykładu: czwartki 08:30, sala 2100
Lista tematów na egzamin ustny.
Oficjalna strona wykładu w USOSie, w tym wstępny program, jest tu.
Natomiast w tym miejscu będzie się tworzył spis treści kolejnych wykładów.
- (4.10) problemy związane z wyborem zbioru generatorów ideału i wykonywaniem obliczeń z jegu użyciem [CLO'S 2.1]; algorytm dzielenia wielomianu wielu zmiennych przez układ wielomianów i jego wady [CLO'S 2.3]; porządki jednomianowe: lex, grlex i grevlex [CLO'S 2.2]
- (11.10) własności porządków jednomianowych [CLO'S 2.2]; ideały jednomianowe, lemat Dicksona [CLO'S 2.4]; twierdzenie Hilberta o bazie (dla pierścienia wielomianów nad ciałem) i wniosek o istnieniu bazy Groebnera [CLO'S 2.5]
- (18.10) dzielenie przez bazę Groebnera odpowiada pytanie o należenie do ideału; kryterium Buchbergera - sprawdzanie, czy układ generatorów jest bazą Groebnera ideału [CLO'S 2.6]; przykład algorytmu konstrukcji bazy Groebnera [CLO'S 2.7 Ex. 1]
- (25.10) algorytm Buchbergera konstrukcji bazy Groebnera; minimalne i zredukowane bazy Groebnera [CLO'S 2.7]; przykłady zastosowania eliminacji zmiennych do rozwiązywania układów rówmań wielomianowych i znajdowania relacji między wielomianami [CLO'S 2.8]; twierdzenie o eliminacji: opis ideałów eliminacyjnych przez bazy Groebnera [CLO'S 3.1]
- (8.11) twierdzenie o rozszerzaniu rozwiązań układu równań [CLO'S 3.1] z dowodem [CLO'S 3.6] używającym między innymi własności rugownika [CLO'S 3.5], twierdzenie o najmniejszym zbiorze algebraicznym zawierającym obraz parametryzacji wielomianowej [CLO'S 3.2, 3.3], szybkie wprowadzenie do rezolwent [Eis: GS 1A]
- (15.11) rezolwenty, twierdzenie Hilberta o syzygiach (dowód później), funkcja Hilberta [Eis: GS 1A]; przykłady: krótkie rezolwenty, twierdzenie Hilberta-Burch [Eis: GS, Tw. 3.2]; własności rezolwenty minimalnej, diagramy Bettiego [Eis: GS 1B]
- (22.11) konstrukcja rezolwenty minimalnej z dowolnej, własności liczb Bettiego, w tym związek z funkcją Hilberta [Eis: GS 1B]; podstawowe własności modułów Tor [Eis: CA 6.2]; kompleksy symplicjalne etykietowane jednomianami [Eis: GS 2A]
- (29.11) kompleks wolnych modułów związany z etykietowanym kompleksem symplicjalnym, kryterium, kiedy taki kompleks jest rezolwentą, przykłady - kompleks Taylor i kompleks Koszula [Eis: GS 2A]; dowód twierdzenia Hilberta o syzygiach przez Tory i kompleks Koszula [Eis: GS 2B]
- (6.12) geometryczne przykłady badania rezolwent: 7 punktów w P^3 [Eis: GS 2C], normalne krzywe wymierne [Eis: GS 6A]; związek rezolwenty modułu M i modułu ilorazowego M/fM (dla f niedzielnika zera)
- (13.12) badanie rezolwenty przez degenerację do ideału początkowego i zastosowanie do normalnych krzywych wymiernych [Eis: CA 15.8]; rezolwenty pfaffianowe normalnych krzywych eliptycznych w P^4; bazy Groebnera modułów, obliczanie syzygiów za pomocą baz Groebnera [Eis: CA 15.5]
- (20.12) obliczanie syzygiów za pomocą baz Groebnera - dowód [Eis: CA 15.5]; bazy Chowańskiego (uogólnienie baz Groebnera na podalgebry) dla pierścieni Coxa-Nagaty na podstawie pracy B. Sturmfelsa i Z. Xu Sagbi bases of Cox-Nagata rings
- (10.01) normalność: kryterium w terminach lokalizacji w ideałach pierwszych stowarzyszonych z głównymi, kryterium Serre'a (bez dowodu) [Eis: CA 11.2]; kryterium używane w algorytmach, z pracy T. de Jonga
An algorithm for computing the integral closure
- (24.01) iloraz (I:J) modułów [KR 1: 3.2.B]; nasycenie (saturacja) - metoda obliczania, wniosek o należeniu do radykału ideału [KR 1: 3.5.B]
Literatura
- [CLO'S] "Ideals, Varieties, and Algorithms", David A. Cox, John B. Little, Donal O'Shea
- [KR 1/2] "Computational Commutative Algebra", M. Kreuzer, L. Robbiano
- "A Singular Introduction to Commutative Algebra", G.-M. Greuel and G. Pfister
- "Computations in Algebraic Geometry with Macaulay2", D. Eisenbud, D.R. Grayson, M. Stillman, B. Sturmfels (eds)
- [Eis: CA] "Commutative Algebra", D. Eisenbud
- [Eis: GS] "Geometry of Syzygies", D. Eisenbud
- "Commutative Algebra", H. Matsumura
- "Groebner Bases and Convex Polytopes", B. Sturmfels
- "Combinatorial Commutative Algebra", E. Miller, B. Sturmfels
- manuale Macaulaya2,
Singulara,
Magmy,
GAPa
Zasady zaliczania:
- Zaliczenie ćwiczeń (dopuszczenie do egzaminu): na podstawie rozwiązywania serii zadań domowych oraz dwóch kolokwiów (planowanych na listopad i styczeń). Zadania na kolokwiach będą zbliżone do domowych.
- Ocena z przedmiotu: na podstawie egzaminu ustnego obejmującego materiał z wykładu i ćwiczeń.
- W trakcie semestru pojawią się zadania, do rozwiązania których warto będzie coś zaprogramować. Na zajęciach będziemy używali Macaulaya2 (wersji online). Do rozwiązywania zadań domowych można używać swoich ulubionych systemów obliczeń algebraicznych (i innych programów). Na kolokwiach i egzaminie programowanie (pamiętanie składni) nie będzie wymagane.