Алгебраические системы: группы, кольца, универсальные алгебры; 
компьютерная алгебра, теория кодированияНИР

Источник финансирования НИР

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2014 г.-31 января 2014 г. Алгебраические системы: группы, кольца, универсальные алгебры; 
компьютерная алгебра, теория кодирования
Результаты этапа: Разработан асимптотический метод и при его помощи исследованы конвертеры перманента в детерминант для матриц над конечными полями с достаточно большим числом элементов и получены оценки границ Гибсона для числа нулей конвертируемых матриц. Поскольку этот метод оказался пригоден не для всех полей, разработан также тензорный метод, позволивший доказать отсутствие биективных конвертеров перманента в детерминант над произвольным конечным полем (и даже коммутативным кольцом без делителей нуля) характеристики отличной от 2 при n>2. Доказано, что для всех других полей и значений n размера матриц существуют биективные конвертеры перманента в детерминант. Показано, что над любым полем и для всех значений n существуют небиективные конвертеры перманента в детерминант. Исследованы вопросы существования конвертации перманента в определитель для эрмитовых матриц над конечными полями. Получено структурное описание множества матриц, для которых существует знаковая конвертация, для всей матричной алгебры и некоторых ее подалгебр. Полученные результаты обобщены на другие иммананты и на симметрические матрицы. В частности, доказано отсутствие аддитивных конвертеров различных имманантов друг в друга для симметрических матриц над алгебраически замкнутым полем. Доказано отсутствие фробениусовых эндоморфизмов перманента в определитель над конечными полями и некоторыми классами колец. Изучены условия на пару матриц А и С, при которых С-детерминантный образ А является вещественным отрезком. В частности, для эрмитовых матриц получено обращение известной теоремы Фидлера. Доказано, что кольца эндоморфизмов абелевых p-групп (p - произвольное простое число) или группы автоморфизмов абелевых p-групп (p - произвольное простое число, большее 2) элементарно эквивалентны тогда и только тогда, когда либо сами абелевы группы являются редуцированными и совпадают их теории второго порядка, ограниченные мощностями их базисных подгрупп, либо абелевы группы редуцированными не являются и совпадают их полные теории второго порядка.  Доказано, что группа частных полугруппы неотрицательных обратимых матриц над линейно упорядоченным полем совпадает с общей линейной группой над этим полем при n>2 (при n=2 это не так, что было ранее известно). Построена некоммутативная алгебра над квадратично замкнутым полем, унитарная линейная группа над которой разлагается в нетривиальное свободное произведение. В частности, приводится пример, когда элементарная унитарная подгруппа принадлежит одному из сомножителей. Исследован класс алгебр , полученных в некотором смысле деформацией из полугрупповых алгебр упорядоченных полугрупп.Он вбирает в себя основные примеры алгебр , в идеалах, которых можно определить базис Грёбнера. Он содержит, например, универсальные обёртывающие алгебр Ли. Указанны приложения в криптографии. Теорема Гордона–Родригеса-Виллегаса, обобщающая теорему Соломона, говорит, что в любой группе число решений системы уравнений без коэффициентов делится на порядок этой группы, если ранг матрицы, составленной из сумм показателей степеней при i-м неизвестном в j-м уравнении, меньше числа неизвестных. Эта теорема обобщена в двух направлениях: во-первых, мы рассматриваем уравнения с коэффициентами, а во-вторых, мы рассматриваем не только системы уравнений, но и произвольные формулы первого порядка в групповом языке (с константами). Из нашей теоремы можно вывести разные забавные факты. Например, число элементов группы, квадраты которых лежат в данной подгруппе, делится на порядок этой подгруппы. Построена новая серия полупустых конечномерные алгебр Хопфа,  у которых только одно непереводимое недоношенное представление и его размерность минимально возможная, равная числу неодномерных представлений. Получены достаточные условия полиномиальной простоты квазигруппа порядка 4 по ее латинскому квадрату. Исследован вопрос о существовании (симметрично-)конвертируемых и неконвертируемых (0,1)-матриц для произвольного порядка матриц больше либо равного 3 и количества единиц в матрице между границ конвертируемости.
2 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Алгебраические системы: группы, кольца, универсальные алгебры; 
компьютерная алгебра, теория кодирования
Результаты этапа: Решена проблема характеризации непрерывных биективных отображений вещественных и комплексных матриц в себя, монотонных относительно порядка, порожденного групповой обратной. Также охарактеризованы отображения операторов на банаховом пространстве, строго сохраняющие этот порядок. Введены новые частичные порядки на матричной алгебре, связанные с групповой обратной, но не являющиеся G-базируемыми. Проблема делимости перманента (0,1) и (-1,1) матриц на степени различных простых стоит уже более 20 лет и актуальна в линейной алгебре, комбинаторике и их приложениях. Развит новый метод доказательства таких оценок, позволивший получить новое доказательство оценки Кройтера-Зейфтера и улучшить эту оценку.  Для широкого класса алгебр подтвержденаа гипотеза о том, что присоединение внешней единицы либо не изменяет PI-экспоненты, либо увеличивает ее на 1. Доказано, что любое вещественное число больше 1 может быть реалицовано как PI-экспонента унитарной алгебры. Доказано, что для конечномерной унитарной алгебры PI-экспонента не может быть меньше двух и что их экспоненты образуют всюду плотное подмножество в интервале $[2,\infty)$.   Решена проблема Брауна и Покутты: показано, что любой выпуклый N-угольник является проекцией многогранника с o(N) гранями; Решена проблема Картрайта и Чан: показано, что симметрический ранг тропической матрицы не допускает описания в терминах графа несоответствий данной матрицы; Решена проблема Бисли и Лаффи: приведен пример серии неотрицательных симметрических матриц классического ранга три, имеющих неограниченный факторизационный ранг, ровно одно собственное значение которых отрицательно; Показано, что мощность слабого базиса левого свободного полумодуля R^n не превосходит qn, если любой слабый базис левого R-полумодуля R содержит не более q элементов. Доказано , что всякий Т-идеал свободной алгебры , содержащий полином метабелевости , обладает конечным базисом Грёбнера. Описаны дифференцирования ассоциативных алгебр, являющихся PBW-расширениями. Доказана расширенность проективных модулей с нулевой компоненты в PBW-расширениях колец. Описано строение полиномиально полных квазигрупп порядка 4 в терминах их латинских квадратов. Построена конечно порождённая бесконечная рекурсивно представленную финитно аппроксимируемую алгоритмически конечную группу G. Тем самым получен ответ на вопрос Мясникова и Осина. При этом группа G «сильно бесконечна» и «сильно алгоритмически конечна», в том смысле, что G содержит бесконечную абелеву нормальную подгруппу, а все конечные декартовы степени группы G алгоритмически конечны (то есть ни для какого n не существует алгоритма, выписывающего бесконечное число попарно различных элементов n-й декартовой степени группы G). Доказано обобщение теоремы Макаренко–Хухро о больших характеристических подгруппах с тождеством. Из этой обобщённой теоремы выводятся новые результаты о группах, алгебрах, графах и других структурах. Например, про группы мы получаем факт, в некотором смысле двойственный теореме Макаренко–Хухро. А про графы мы получаем аналог этой теоремы, в котором планарность играет роль полилинейного тождества. Мы ответили также на один вопрос Макаренко и Шумяцкого. Исследованы изоморфизмы стабильных линейных и унитарных групп, развивая для них технику Голубчика-Зельманова-Михалева. В 2015 г. подготовлена обзорная статья по этим проблемам, сданная в печать. Для пар квази-коммутирующих матриц получены достижимые верхняя и нижняя оценки длины как функции от порядка матриц и степеней корней из единицы, возникающих как коэффициенты квази-коммутирования. Полученные оценки являются линейными функциями от порядка матриц и улучшают известные ранее оценки длины матричных множеств данной структуры. Для всех четных чисел из промежутка между верхней и нижней границей доказана реализуемость как длины пары квази-коммутирующих матриц. Для нечетных чисел доказано существование нереализуемых значений. В частности, дано частичное отрицательное решение проблемы Константайна—Дарнолла [D. Constantine, M. Darnall, Lengths of finite dimensional representations of PBW-algebras, Linear Algebra Appl., 395 (2005), 175–181]: показано что длина пары квази-коммутирующих матриц не может принимать значение 2n-3. Доказано существование неабелева группового кода над произвольным конечным полем.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".