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


Quelle  skf.gi   Sprache: unbekannt

 

#############################################################################
##
#F Minpoly . . . . . . . . . . . 
##
## Find [b,a] in Z/nZ for x^2 - ax - b the minimal polynomial of a p^2-1 
## root of unity in Q_p.
##
MinpolySpecialP3 := function(n)
    local q;
    q := 3^n;
    return Flat([1, q-Filtered([1..q-1], x -> x^2 mod q = q-2)]);
end;

MinpolySpecialP5 := function(n)
    local q, b, a, c;
    q := 5^n;
    b := First([1..q-1], x -> OrderMod(x,q) = 4);
    c := (1-2*b^2) mod q;
    a := Filtered([1..q-1], x -> ((x^4 - 4*b*x^2) mod q) = c);
    return Flat([q-b, q-a]);
end;

MinpolyByRoots := function(p,n)
    local q, r, R, f, k, l, b, a, m, h;

    # the special cases
    if p = 3 then return MinpolySpecialP3(n); fi;
    if p = 5 then return MinpolySpecialP5(n); fi;

    # set up
    q := p^n;
    r := p^(n-1);
    R := ZmodnZ(q);

    # find a minimal polynomial mod p
    f := CyclotomicPolynomial(GF(p),p^2-1);
    f := Factors(f)[1];
    f := CoefficientsOfUnivariateLaurentPolynomial(-f)[1];
    f := IntVecFFE(f){[1,2]};
    Print("found ",f," mod p \n");

    # determine b (a primitive p-1 st root of unity)
    for k in [0..r-1] do
        l := f[1] + p*k;
        h := l * One(R);
        if Order(-h)=p-1 then 
            b := [l, h];
            break;
        fi;
    od;
    Print("found b = ",b," \n");

    # determine a (just try)
    for k in [0..r-1] do
        l := f[2] + p*k;
        h := [[Zero(R), b[2]], [One(R), l*One(R)]];
        if Order(h) = p^2-1 then 
            a := l;
            break;
        fi;
    od;

    return [b[1],a];
end;

#############################################################################
##
#F DivisionAlgebraSF . . . for the skew field of index 4 over Q_p
##
DivisionAlgebraSF := function(p, n)
    local q, R, r, S, s, t, i, m;
    
    # set up
    q := p^n;
    R := ZmodnZ(q);

    # get minpoly of a so that a^2 = m + r a;
    r := MinpolyByRoots(p,n);
    m := r[1]; r := r[2];

    # get coeffs of a^p and a^(p+1)
    s := [0,1];
    for i in [2..p] do
        s := [m*s[2], s[1] + r*s[2]];
    od;
    t := [m*s[2], s[1] + r*s[2]];

    # set up
    S := EmptySCTable(4, Zero(R));
    
    # fill up: b1 = 1
    SetEntrySCTable( S, 1, 1, [One(R), 1]);
    for i in [2..4] do
        SetEntrySCTable( S, 1, i, [One(R), i]);
        SetEntrySCTable( S, i, 1, [One(R), i]);
    od;

    # fill up: b2 = a
    SetEntrySCTable( S, 2, 2, [m*One(R), 1, r*One(R), 2]);
    SetEntrySCTable( S, 2, 3, [One(R), 4]);
    SetEntrySCTable( S, 3, 2, [s[1]*One(R), 3, s[2]*One(R), 4]);
    SetEntrySCTable( S, 2, 4, [m*One(R), 3, r*One(R), 4]);
    SetEntrySCTable( S, 4, 2, [t[1]*One(R), 3, t[2]*One(R), 4]);

    # fill up: b3 = pi
    SetEntrySCTable( S, 3, 3, [p*One(R), 1]);
    SetEntrySCTable( S, 3, 4, [p*s[1]*One(R), 1, p*s[2]*One(R), 2]);
    SetEntrySCTable( S, 4, 3, [p*One(R), 2]);

    # fill up: b4 = a pi
    SetEntrySCTable( S, 4, 4, [p*t[1]*One(R), 1, p*t[2]*One(R), 2]);

    # that's it
    return AlgebraByStructureConstants(R, S);
end;

#############################################################################
##
#F ExponentsByGensSF . . . find exponent vector wrt special gens
##
ExponentsByGensSF := function( B, gens, g, p )
    local b, e, n, l, v, w, f;
    
    # set up
    e := List(gens, x -> 0);
    n := ShallowCopy(g);
   
    # some checks
    if n = n^0 then return e; fi;
    l := Position(gens, n);
    if not IsBool(l) then e[l] := 1; return e; fi;

    # loop
    repeat

        # evaluate entries, get first and position
        v := List(Coefficients(B, n-n^0), x -> ValInt(ExtRepOfObj(x), p));
        w := Minimum(v);
        f := First([1..4], x -> v[x]=w);
        if w = 0 then 
            Error("should not happen");
        else
            l := 2+(w-1)*4+f;
        fi;

        # find exponent
        e[l] := ExtRepOfObj(Coefficients(B,n-n^0)[f]/p^w) mod p;

        # reduce
        n := gens[l]^-e[l] * n;

        #Print("got value ",w,"\n");
    until n = n^0;
    #Print("\n");

    return e;
end;

#############################################################################
##
#F ProPSylowGroupOfSF . . . for full skew field
##
ProPSylowGroupOfSF := function(p, n)
    local q, D, B, v, gens, k, coll, i, m, e, j, G;

    # set up
    q := p^n;
    D := DivisionAlgebraSF(p,n);
    B := Basis(D);
    v := BasisVectors(B);
    
    # get generators
    gens := [v[1]+v[3], v[1]+v[4]];
    for k in [1..n-1] do
        Add(gens, v[1]+p^k*v[1]);
        Add(gens, v[1]+p^k*v[2]);
        Add(gens, v[1]+p^k*v[3]);
        Add(gens, v[1]+p^k*v[4]);
    od;
    
#    if p = 2 then
#        Add(gens, v[1]);
#    fi;
    
    # set up collector
    coll := FromTheLeftCollector(Length(gens));

    # determine relations
    for i in [1..Length(gens)] do
       
        # relative orders
        SetRelativeOrder(coll,i,p);

        # powers
        m := gens[i]^p;
        e := ExponentsByGensSF(B, gens, m, p);
        SetPower(coll, i, ObjByExponents(coll, e));
        if CHECK_PROP and not MappedVector(e, gens) = m then 
            Error("power ",i," wrong \n");
        fi;

        # conjugates
        for j in [1..i-1] do
            m := Comm(gens[i],gens[j]);
            e := ExponentsByGensSF(B, gens, m, p);
            SetCommutator(coll,i,j,ObjByExponents(coll, e));
            if CHECK_PROP and not MappedVector(e, gens) = m then 
                Error("conmmutator ",i," by ",j," wrong \n");
            fi;
        od;
    od;

    # create group
    if CHECK_PROP then 
        G := PcpGroupByCollector(coll); 
    else
        UpdatePolycyclicCollector(coll);
        G:= PcpGroupByCollectorNC(coll);
    fi;

    # add info
    G!.gens := gens;

    # add series
    G!.sers := [];
    for k in [0..n-1] do
        e := Igs(G){[3 + k*4..Length(Igs(G))]};
        Add(G!.sers, SubgroupByIgs(G, e));
    od;
   
    # return group
    return G;
end;

#############################################################################
##
#F ProPSylowGroupOfPSF . . . factor mod center
##
ProPSylowGroupOfPSF := function(p, n)
    local G, H, U, u, nat;

    # get SF
    G := ProPSylowGroupOfSF(p,n);

    if n = 1 then return G; fi;

    # find central elements
    if n = 2 then 
        u := [Igs(G)[3]];
    else
        u := List([3, 7 .. Length(Igs(G))-3], x -> Igs(G)[x]);
    fi;
    U := Subgroup(G, u);

    # factor 
    nat := NaturalHomomorphismByNormalSubgroup(G, U);
    H := Image(nat);
    H!.nat := nat;

    # series
    H!.sers := List(G!.sers, x -> Image(nat,x));

    # that's it
    return H;
end;



[ Dauer der Verarbeitung: 0.31 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