Grup simètric afí
Els grups simètrics afins són una família d'estructures matemàtiques que descriuen les simetria de la recta numèrica i del teselado triangular regular del pla, aixina com d'atres objectes de dimensions superiors. Ademés d'esta interpretació geomètrica, els grups simètrics afins poden definir-se d'atres maneres: com a coleccions de permutació (reordenamientos) dels sancers (..., −2, −1, 0, 1, 2, ...) que són periòdiques en cert sentit, o en térmens purament algebraics com un grup en certs generadors i relacions. Estos grups són objecte d'estudi en combinatòria i teoria de representació.
Un grup simètric finito està format per totes les permutació d'un conjunt finito. Cada grup simètric afí és una extensió infinita d'un grup simètric finito. Moltes propietats combinatòries importants dels grups simètrics finitos poden estendre's als corresponents grups simètrics afins. Les estadístiques de permutació, com els descensos i les inversions, poden definir-se en el cas afí. De la mateixa manera que en el cas finito, les definicions combinatòries naturals d'estes estadístiques també tenen una interpretació geomètrica.
Els grups simètrics afins estan estretament relacionats en atres objectes matemàtics, incloent els patrons de malabarisme i certs grups de reflexió complexos. Moltes de les seues propietats combinatòries i geomètriques s'estenen a la família més àmplia dels grups de Coxeter afins.
Definicions
[editar | editar còdic]El grup simètric afí pot definir-se de manera equivalent com un grup abstracte per mig de generadors i relacions, o en térmens de models geomètrics i combinatoris.Plantilla:Sfnp
Definició algebraica
[editar | editar còdic]Una forma de definir grups és per mig de generadors i relacions. En este tipo de definició, els generadors són un subconjunt dels elements del grup que, en combinar-se, produïxen tots els demés elements. Les relacions són un sistema d'equacions que determinen quàn dos combinacions de generadors són iguals.Plantilla:Sfnp D'esta manera, el grup simètric afí està generat per un conjunt de elements que satisfan les següents relacions quan :
- (els generadors són involució).
- si no és un de , lo que indica que per a estos parells de generadors, l'operació del grup és conmutativa; i,
En les relacions anteriors, els índexs es prenen mòdul n, per lo que la tercera relació inclou el cas particular. (Les segona i tercera relacions es coneixen com grup de trenes).Plantilla:SfnpQuan , el grup simètric afí és el grup diedral infinit, generat per dos elements subjectes únicament a les relacions .Plantilla:Sfnp
Estes relacions poden reescriure's en la forma especial que definix els grups de Coxeter, per lo que els grups simètrics afins són grups de Coxeter, en els com els seus conjunts de generadors de Coxeter.Plantilla:Sfnp Cada grup de Coxeter pot representar-se per mig d'un diagrama de Coxeter–Dynkin, en el qual els vèrtiços corresponen als generadors i les arestes codifiquen les relacions entre ells.Plantilla:Sfnp Per a , el diagrama de Coxeter–Dynkin de és un cicle de vèrtiços (les arestes representen relacions entre parells de generadors consecutius i l'absència d'una aresta entre atres parells indica que commuten). Per un atre costat, per a , el diagrama consistix en dos nodos units per una aresta etiquetada en .Plantilla:SfnpPlantilla:Sfnp
Definició geomètrica
[editar | editar còdic]En l'espai euclidiano en coordenades , el conjunt de punts que complixen forma un (hiper)pla, un subespacio de dimensió . Per a cada parell d'elements distints i de i cada número entero , el conjunt de punts en que satisfà forma un subespacio de dimensió (n − 2) dins de , i existix una única reflexió en que fixa este subespacio. Llavors, el grup simètric afí pot ser representat geomètricament com una colecció de transformacions de en sí mateixa, obtingudes com a composicions d'estes reflexions.Plantilla:Sfnp
Dins de , el subconjunt de punts en coordenades sanceres forma la ret de raïls Λ. Est és el conjunt de tots els vectores sancers tals que .Plantilla:Sfnp Cada reflexió preserva esta ret, i per lo tant, la ret és preservada per tot el grup.Plantilla:Sfnp
Els subespacios fixos d'estes reflexions dividixen en símplices congruents, cridats alcoves.[1] El cas quan es mostra en la figura; en este cas, la ret de raïls és una ret triangular, les llínees de reflexió dividixen en alcoves triangulars equiláteras, i les raïls són els centres d'hexàgons no superposts formats per sis alcohes triangulars.[2][3]
Per a traduir entre les definicions geomètrica i algebraica, es fixa una alcova i es consideren els hiperplanos que formen la seua frontera. Les reflexions a través d'estos hiperplanos de frontera poden identificar-se en els generadors de Coxeter. En particular, hi ha una única alcova (la alcova fonamental) format pels punts tals que , el qual està llimitat pels hiperplanos ... i com s'ilustra en el cas . Per a , es pot identificar la reflexió a través de en el generador de Coxeter , i també identificar la reflexió a través de en el generador .[1]
Definició combinatòria
[editar | editar còdic]Els elements del grup simètric afí poden representar-se com un grup de permutació periòdiques dels número entero. En particular, es diu que una funció és una permutació afí si:
- és una biyección (cada número entero apareix com el valor de per a exactament un ).
- per a tot número entero (equivarianza sobre translacions en ).
- , el -ésimo número triangular.
Per a tota permutació afí, i més generalment per a tota biyección equivariante baix translacions, els números deuen ser tots distints mòdul . Una permutació afí queda determinada de manera única per la seua notació de finestra , ya que els demés valors de poden obtindre's desplaçant estos valors. Per lo tant, les permutació afins poden identificar-se en tuplas d'número entero que contenen un element de cada classe de congruència mòdul i que la seua suma és .[4]
Per a la translació entre les definicions combinatòria i algebraica, per a , es pot identificar el generador de Coxeter en la permutació afí que té una notació de finestra i també identificar el generador en la permutació afí . Més generalment, tota reflexió (és dir, un conjugat d'un dels generadors de Coxeter) pot descriure's de manera única com seguix: per a dos sancers distints i en i un número entero arbitrari , mapea de a − , mapea de a + i fixa tots els valors que no siguen congruents en el mòdul de o .[5]
Representació com a matrius
[editar | editar còdic]Les permutació afins poden representar-se com matrius de permutació infinites i periòdiques.[6] Si és una permutació afí, la matriu corresponent té un 1 en la posició en la reixeta infinita per a cada número entero , i totes les demés entrades són 0. Com és una biyección, la matriu resultant conté exactament un 1 en cada fila i columna. La condició de periodicitat sobre garantisa que l'entrada en la posició és igual a l'entrada en la posició per a tot parell de sancers .[6]
Per eixemple, una porció de la matriu per a la permutació afí es mostra en la figura. En la fila 1, hi ha un 1 en la columna 2; en la fila 2, hi ha un 1 en la columna 0; i en la fila 3, hi ha un 1 en la columna 4. El restant de les entrades en eixes files i columnes són 0, i totes les demés entrades en la matriu queden determinades per la condició de periodicitat.
Relació en el grup simètric finito
[editar | editar còdic]El grup simètric afí conté al grup simètric finito de permutació en elements tant com un subgrup com un grup cocient.[7] Estes conexions permeten una translació directa entre les definicions combinatòries i geomètriques del grup simètric afí.
Com a subgrup
[editar | editar còdic]Existix una forma canònica d'elegir un subgrup de que siga isomorfo al grup simètric finito . En térmens de la definició algebraica, est és el subgrup de generat per (excloent la reflexió simple ). Geomètricament, açò correspon al subgrup de transformacions que fixen l'orige, mentres que combinatoriamente correspon a les notacions de finestra per a (és dir, en les que la notació de finestra és la notació d'una llínea d'una permutació finita).[8][9]
Si és la notació de finestra d'un element d'esta còpia estàndar de , la seua acció en el hiperplano en està donada per la permutació de coordenades: . [10] (En este artícul, l'acció geomètrica de permutació i permutació afins es considera a la dreta; per lo tant, si i són dos permutació afins, l'acció de sobre un punt s'obté aplicant primer i després ).
També hi ha moltes còpies no estàndar de contingudes en . Una construcció geomètrica consistix en elegir qualsevol punt en (és dir, un vector sancer les coordenades del qual sumen 0); el subgrup de d'isometría que fixen és isomorfo a .[11]
Com a cocient
[editar | editar còdic]Existix una aplicació senzilla (tècnicament, un homomorfisme de grups sobreyectivos) de sobre el grup simètric finito . En térmens de la definició combinatòria, una permutació afí pot mapearse a una permutació reduint les entrades de la notació de finestra mòdul a elements del conjunt , deixant aixina la notació d'una llínea d'una permutació.[12] En este artícul, l'image d'una permutació afí es diu la permutació subjacent de .
L'aplicació envia el generador de Coxeter a la permutació la notació de la qual d'una llínea i notació de cicles són, respectivament, i .[12][13]
El kernel de és, per definició, el conjunt de permutació afins la permutació subjacent de les quals és l'identitat. Les notacions de finestra de tals permutació afins són de la forma , a on és un vector de sancers tal que , és dir, a on . Geomètricament, este kernel consistix en les translacions, és dir, les isometría que desplacen tot l'espai sense rotarlo ni reflectir-ho.[14] Per abús de notació, el símbol s'usa en este artícul per als tres conjunts següents: els vectores sancers en , les permutació afins la permutació subjacent de les quals és l'identitat i les translacions. En els tres contexts, l'operació natural de grup convertix a en un grup abeliano, generat lliurement pels vectores .[15]
Conexió entre les definicions geomètrica i combinatòria
[editar | editar còdic]El grup simètric afí té a com un subgrup normal i és isomorfo al producte semidirecto d'este subgrup en el grup simètric finito , a on l'acció de sobre és per mig de permutació de coordenades. En conseqüència, cada element de té una realisació única com un producte , a on és una permutació en la còpia estàndar de dins de i és una translació en .[16]
Este punt de vista permet una translació directa entre les definicions combinatòria i geomètrica de : si s'escriu a on i , llavors la permutació afí correspon al moviment rígit de definit per[16]Ademés, com ocorre en tot grup de Coxeter afí, el grup simètric afí actua transitiva i lliurement sobre el conjunt d'alcoves: per a cada parell d'alcoves, existix un únic element del grup que du una alcova a l'atra.[17] Per lo tant, en fer una elecció arbitrària d'una alcova , s'establix una correspondència un a un entre el grup i les alcoves: l'element identitat correspon a i cada atre element del grup correspon a l'alcova , que és l'image de baix l'acció de .[18]
Eixemple:
[editar | editar còdic]Algebraicament, és el grup diedral infinit, generat per dos generadors subjectes a les relacions .[19] Qualsevol atre element del grup es pot escriure com un producte alternante de còpies de i .[20]
Combinatoriament, la permutació afí té notació de finestra , corresponent a la biyección per a qualsevol número entero . La permutació afí té notació de finestra , corresponent a la biyección per a qualsevol número entero . Atres elements tenen les següents notacions de finestra:
Geomètricament, l'espai sobre el que actua és una llínea, en infinites reflexions equidistants.[21] És natural identificar la llínea en la recta real , en la reflexió al voltant del punt 0, i en la reflexió al voltant del punt 1. En este cas, la reflexió reflectix a través del punt per a qualsevol número entero , la composició trasllada la llínea en , i la composició trasllada la llínea en .[21][22]
Notes
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]Este artícul va ser adaptat de la següent font baix una llicència CC BY 4.0 (2021) (informes de revisió): Joel B. Lewis (21 d'abril de 2021), "Affine symmetric group" (PDF), WikiJournal of Science, 4 (1): 3, doi:10.15347/WJS/2021.003, ISSN 2470-6345, Wikidata Q100400684.
- ↑ 1,0 1,1 Humphreys, 1990, Section 4.3.
- ↑ Petersen, 2015, Chapter 14.
- ↑ Coxeter, 1973, Chapter 5.
- ↑ Björner y Brenti, 2005, Chapter 8.3.
- ↑ Björner y Brenti, 2005, Proposition 8.3.5.
- ↑ 6,0 6,1 Chmutov, Pylyavskyy y Yudovina, 2018, Section 1.6.
- ↑ Lewis et al., 2019.
- ↑ Björner y Brenti, 2005, p. 260.
- ↑ Kane, 2001, Section 11-3.
- ↑ Lewis et al., 2019, p. 4118.
- ↑ Lewis et al., 2019, Corollary 2.5.
- ↑ 12,0 12,1 Shi, 1986, pp. 85–6.
- ↑ Petersen, 2015, Section 14.4.1.
- ↑ Kane, 2001, Section 11-1.
- ↑ Humphreys, 1990, Section 2.10.
- ↑ 16,0 16,1 Lewis et al., 2019, Section 4.1.
- ↑ Humphreys, 1990, Chapter 4.5.
- ↑ Humphreys, 1990, Chapter 4.
- ↑ Björner y Brenti, 2005, pp. 5–6.
- ↑ Gallian, 2013, p. 454.
- ↑ 21,0 21,1 Gallian, 2013, p. 455.
- ↑ Lewis y Reiner, 2016, Section 4.1.
Bibliografia
[editar | editar còdic]- Trans. Amer. Math. Soc..354(9)
- 3455–3474.doi:10.1090/S0002-9947-02-02944-6.
- J. Algebr. Comb..41(4)
- 911–948.doi:10.1007/s10801-014-0559-9.
- (2009).«A bijection on core partitions and a parabolic quotient of the affine symmetric group».J. Combin. Theory Ser. A.116(8)
- 1344–1360.doi:10.1016/j.jcta.2009.03.013.
- (1993).«Some Combinatorial Properties of Schubert Polynomials».J. Algebr. Comb..2(4)
- 345–374.doi:10.1023/A:1022419800503.
- (1996).«Affine permutations of type A».Electron. J. Combin..3(2)
- R18.doi:10.37236/1276.
- (2005).«Combinatorics of Coxeter groups».Springer.doi:10.1007/3-540-27596-7.
- (1994).«Combinatorics: Topics, Techniques, Algorithms».Cambridge University Press.doi:10.1017/CBO9780511803888.
- (2003).«The -conjecture for the affine briad groups».Comment. Math. Helv..78(3)
- 584–600.doi:10.1007/S00014-003-0764-Y.
- (2022).«An affine generalization of evacuation».Selecta Math..28(4)
- Paper 67.doi:10.1007/s00029-022-00779-x.
- (2022).«Monodromy in Kazhdan-Lusztig cells in affine type A».Math. Annalen.386(3–4)
- 1891–1949.doi:10.1007/s00208-022-02434-4.
- (2018).«Matrix-ball construction of affine Robinson-Schensted correspondence».Selecta Math..24(2)
- 667–750.doi:10.1007/s00029-018-0402-6.
- (2011).«Excedances of affine permutations».Advances in Applied Mathematics.46(1–4)
- 175–191.doi:10.1016/j.aam.2009.12.006.
- (1973).«Regular Polytopes».Dover.
- (2010).«Enumerating pattern avoidance for affine permutations».Electron. J. Combin..17(1)
- R127.doi:10.37236/399.
- (1996).«Juggling and applications to q-analogues».Discrete Math..157(1–3)
- 107–125.doi:10.1016/S0012-365X(96)83010-X.
- (1998).«Affine Weyl groups as infinite permutations».Electron. J. Combin..5
- R18.doi:10.37236/1356.
- (2013).«Contemporary Abstract Algebra».Brooks/Cole.
- (2002).«On 321-Avoiding Permutations in Affine Weyl Groups».J. Algebr. Comb..15(3)
- 241–252.doi:10.1023/A:1015012524524.
- (2010).«The enumeration of fully commutative affine permutations».Eur. J. Comb..31(5)
- 1342–1359.doi:10.1016/j.ejc.2009.11.010.
- (2012).«Abacus models for parabolic quotients of affine Weyl groups».J. Algebra.361
- 134–162.doi:10.1016/j.jalgebra.2012.03.029.
- (1990).«Reflection groups and Coxeter groups».Cambridge University Press.doi:10.1017/CBO9780511623646.
- (1990).«Infinite-dimensional Lie algebras».Cambridge University Press.doi:10.1017/CBO9780511626234.
- (2001).«Reflection groups and invariant theory».Springer-Verlag.doi:10.1007/978-1-4757-3542-0.
- (2002).«A geometric and algebraic description of annular braid groups».Internat. J. Algebra Comput..12(1–2)
- 85–97.doi:10.1142/S0218196702000997.
- (2013).«Positroid varieties: juggling and geometry».Compositio Mathematica.149(10)
- 1710–1752.doi:10.1112/S0010437X13007240.
- (2015).«The shape of a random affine Weyl group element and random core partitions».Ann. Probab..43(4)
- 1643–1662.doi:10.1214/14-AOP915.
- (2005).«Tableaux on -cores, reduced words for affine permutations, and -Schur expansions».J. Combin. Theory Ser. A.112(1)
- 44–81.doi:10.1016/j.jcta.2005.01.003.
- (2009).«Unitary reflection groups».Cambridge University Press.20
- (2020).«A note on the Hurwitz action on reflection factorizations of Coxeter elements in complex reflection groups».Electron. J. Combin..27(2)
- P2.54.doi:10.37236/9351.
- (2019).«Computing reflection length in an affine Coxeter group».Trans. Amer. Math. Soc..371(6)
- 4097–4127.doi:10.1090/tran/7472.
- 1457–1486.
- (1983).«Some examples of square integrable representations of semisimple p-adic groups».Trans. Amer. Math. Soc..277
- 623–653.doi:10.1090/S0002-9947-1983-0694380-4.
- (2017).«The mysterious geometry of Artin groups».Winter Braids Lect. Notes.4(Winter Braids VII (Cauen, 2017))
- Exp. No. 1, 30.doi:10.5802/wbln.17.
- (2017).«Artin groups of Euclidean type».Invent. Math..210(1)
- 231–282.doi:10.1007/s00222-017-0728-2.
- (2021).«Proof of the conjecture for affine Artin groups».Invent. Math..224(2)
- 487–572.doi:10.1007/s00222-020-01016-i.
- (2015).«Eulerian Numbers».Birkhauser.doi:10.1007/978-1-4939-3091-3.
- (2003).«The Mathematics of Juggling».Springer.doi:10.1007/b98883.
- (1995).«The distribution of descents and length in a Coxeter group».Electron. J. Combin..2
- R25.doi:10.37236/1219.
- (1954).«Finite unitary reflection groups».Canad. J. Math..6
- 274–304.doi:10.4153/CJM-1954-028-3.
- (1986).«The Kazhdan-Lusztig Cells in Certain Affine Weyl Groups».Springer.1179doi:10.1007/bfb0074968.
- (1987).«Alcoves corresponding to an affine Weyl group».J. London Math. Soc..35(1)
- 42–55.doi:10.1112/jlms/s2-35.1.42.
- (1991).«The generalized Robinson–Schensted algorithm on the affine Weyl group of type An−1».J. Algebra.139(2)
- 364–394.doi:10.1016/0021-8693(91)90300-W.
- (2002).«Certain imprimitive reflection groups and their generic versions».Trans. Amer. Math. Soc..354(5)
- 2115–2129.doi:10.1090/S0002-9947-02-02941-0.
- (1996).«On the Fully Commutative Elements of Coxeter Groups».J. Algebr. Comb..5(4)
- 353–385.doi:10.1007/BF00193185.
- (1977).«Combinatoire et Représentation du Groupe Symétrique».Springer.579
- 29–58.doi:10.1007/BFb0090011.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Grupo simétrico afín» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.