Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  betti.gi   Sprache: unbekannt

 
#############################################################################
##
#W  betti.gi                                                    Karel Dekimpe
#W                                                               Bettina Eick
##

#############################################################################
##
## The following functions can be used to determine Betti-numbers of a
## torsion-free polycyclic group given by a pcp presentation. All 
## Betti-numbers can be obtained if G has Hirsch length at most 5.
##
## The Betti-numbers B(G,m) are defined as the ranks of H_m(G,Z) for the
## trivial G-module Z. If M is the orientation G-module, then we can also
## characterise B(G,m) for n >= m >= n-2 as the ranks of H^n-m(G,M). 
## Further, the alternating sum of all Betti-numbers is 0 using the
## Euler characteristic. 
##

#############################################################################
##
#F OrientationModule( G )
##
InstallMethod( OrientationModule, "for pcp groups", true, [IsPcpGroup], 0, 
function( G )
    local pcps, gens, mats, acts, dets, i, pcp;
    pcps := PcpsOfEfaSeries( G );
    pcps := Filtered( pcps, x -> RelativeOrdersOfPcp(x)[1] = 0 );
    gens := Igs(G);
    mats := List( gens, x -> IdentityMat( 1 ) );
    for pcp in pcps do
        acts := LinearActionOnPcp( gens, pcp );
        dets := List( acts, x -> Determinant( x ) );
        for i in [1..Length(mats)] do
            mats[i] := dets[i] * mats[i];
        od;
    od;
    return mats;
end );

#############################################################################
##
#F IsOrientedMatGroup( G )
##
IsOrientedMatGroup := function( G )
    return ForAll( GeneratorsOfGroup(G), x -> Determinant(x) = 1 );
end;

#############################################################################
##
#F BettiNumber( G, m )
##
BettiNumberPcpGroup := function(G,m)
    local n, pcp, mats, CR, one, two;

    if not IsTorsionFree( G ) then
        Print("the input group must be torsion-free \n");
        return fail;
    fi;

    # catch the trivial case
    if IsFinite(G) then 
        if m = 0 then 
            return 1;
        else
            return 0;
        fi;
    fi;

    # the hirsch length 
    n := HirschLength( G );

    if m < 0 or m > n then return 0; fi;

    if m = 0 then return 1; fi;

    if m = 1 then 
        pcp := Pcp( G, DerivedSubgroup(G) );
        return Length( Filtered( RelativeOrdersOfPcp( pcp ),x -> x=0 ));
    fi;

    if m = n then
        mats := OrientationModule( G );
        if ForAny( mats, x -> x[1][1] = -1 ) then 
            return 0;
        else
            return 1;
        fi;
    fi;

    if m = 2 then
        mats := List( Pcp(G), x -> IdentityMat(1) );
        CR := CRRecordByMats( G, mats );
        two := TwoCohomologyCR( CR ).factor.rels;
        return Length( Filtered( two, x -> x = 0 ) );
    fi;

    if m = n-1 then
        mats := OrientationModule( G );
        CR := CRRecordByMats( G, mats );
        one := OneCohomologyCR( CR ).factor.rels;
        return Length( Filtered( one, x -> x = 0 ) );
    fi;

    if m = n-2 then
        mats := OrientationModule( G );
        CR := CRRecordByMats( G, mats );
        two := TwoCohomologyCR( CR ).factor.rels;
        return Length( Filtered( two, x -> x = 0 ) );
    fi;

    Print("Betti-number is out of range for our methods \n");
    return fail;
end;

InstallMethod( BettiNumber, "for torsion-free pcp groups", true,
   [IsPcpGroup, IsInt], 0,
function(G, m)
    if not IsTorsionFree(G) then TryNextMethod(); fi;
    if m in [3..HirschLength(G)-3] then TryNextMethod(); fi;
    return BettiNumberPcpGroup(G,m);
end); 
    
#############################################################################
##
#F BettiNumbers( G )
##
InstallMethod( BettiNumbers, "for torsion-free pcp groups", true,
    [IsPcpGroup], 0,
function( G )
    local n, betti;

    n := HirschLength( G );
    if not IsTorsionFree( G ) or n > 6 then TryNextMethod(); fi;

    # set up the Betti-numbers 
    betti := [1];
    if n = 0 then return betti; fi;
    betti[2] := BettiNumber( G, 1 );
    if n = 1 then return betti; fi;
    betti[3] := BettiNumber( G, 2 );
    if n = 2 then return betti; fi;
    betti[4] := betti[1] - betti[2] + betti[3];
    if n = 3 then return betti; fi;
    if n > 3 then 
        betti[5] := BettiNumber( G, 4 );
        betti[4] := betti[4] + betti[5];
    fi;
    if n > 4 then 
        betti[6] := BettiNumber( G, 5 );
        betti[4] := betti[4] - betti[6];
    fi;
    if n > 5 then 
        betti[7] := BettiNumber( G, 6 );
        betti[4] := betti[4] + betti[7];
    fi;
    return betti;
end );


[ Dauer der Verarbeitung: 0.25 Sekunden  (vorverarbeitet)  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge