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


Quelle  aboutArtinGroups.html   Sprache: HTML

 
 products/sources/formale Sprachen/GAP/pkg/hap/www/SideLinks/About/aboutArtinGroups.html


<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
  <meta http-equiv="content-type"
 content="text/html; charset=ISO-8859-1">
  <title>AboutHap</title>
</head>
<body
 style="color: rgb(0, 0, 153); background-color: rgb(204, 255, 255);"
 alink="#000066" link="#000066" vlink="#000066">
<br>
<table
 style="text-align: left; margin-left: auto; margin-right: auto; color: rgb(0, 0, 102);"
 border="0" cellpadding="20" cellspacing="10">
  <tbody>
    <tr align="center">
      <th style="vertical-align: top;">
      <table style="width: 100%; text-align: left;" cellpadding="2"
 cellspacing="2">
        <tbody>
          <tr>
            <td style="vertical-align: top;"><a
 href="aboutSchurMultiplier.html"><small style="color: rgb(0, 0, 102);">Previous</small></a><br>
            </td>
            <td
 style="text-align: center; vertical-align: top; color: rgb(0, 0, 102);"><big><span
 style="font-weight: bold;">About HAP: Cohomology of some Artin groups<br>
            </span></big></td>
            <td style="text-align: right; vertical-align: top;"><a
 href="aboutCoxeter.html"><small style="color: rgb(0, 0, 102);">next</small></a><br>
            </td>
          </tr>
        </tbody>
      </table>
      <big><span style="font-weight: bold;"></span></big><br>
      </th>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255); text-align: left;">So
far we have computed the homology of mainly finite groups or infinite
nilpotent groups. We now
turn to infinite groups such as the braid group on n+1 strings. This is
an example
of an <span style="font-style: italic;">Artin group</span>, the
definition of which we now recall.<br>
      <br>
A <span style="font-style: italic;">Coxeter diagram </span>is a
finite graph D with at most one edge joining any pair of vertices, and
with each edge labelled by an integer n>2 or n=infinity. The
label n=3 occurs frequently and so, in pictures of D, we denote it by
an unmarked edge. For
typographical reasons, when the label is infinity we shall denote it by
the symbol 0 (but treat it as infinity in any mathematical discussion).
Here are three examples.<br>
      <div style="text-align: center;"><img alt="" src="coxeter.jpg"
 style="width: 224px; height: 286px;"><br>
      <div style="text-align: left;"><br>
      <span style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;"><span
 style="font-family: serif;">We can succinctly represent a Coxeter
graph by numbering its vertices and recording a list D = [L<sub>1</sub>,
... L<sub>t</sub>] in which each term is itself a list L<sub>k</sub> =
[v<sub>k</sub>,
[u<sub>k1</sub>,n<sub>k1</sub>], </span></span><span
 style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;"><span
 style="font-family: serif;">[u<sub>k2</sub>,n<sub>k2</sub>], ... </span></span><span
 style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;"><span
 style="font-family: serif;">[u<sub>km</sub>,n<sub>km</sub>]] such that
vertex v<sub>k</sub> is connected to vertex u<sub>kj</sub> by an edge
with label n<sub>kj</sub>. It is sufficient to record just those
vertices </span></span><span
 style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;"><span
 style="font-family: serif;">u<sub>kj</sub> > v<sub>k</sub>.</span></span><span
 style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;"><span
 style="font-family: serif;"> We set </span></span><span
 style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;"><span
 style="font-family: serif;">n<sub>kj</sub>=0 when</span></span><span
 style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;"><span
 style="font-family: serif;"> the edge label is infinity. <br>
      <br>
The above three diagrams are encoded by the following commands.</span></span><br>
      </div>
      </div>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="background-color: rgb(255, 255, 204); vertical-align: top;">gap> 
D1:=[ [1,[2,3]], [2,[3,3]], [3,[4,4]] ];;<br>
      <br>
gap>  D2:=[ [1,[2,3],[4,3]], [2,[3,3]], [3,[4,3]] ];;<br>
      <br>
gap>  D3:=[ [1,[2,3],[4,3]], [2,[3,3],[5,0]], [3,[4,4]],
[5,[6,4],[7,4]] ];;<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">A
Coxeter diagram D can be viewed as a .gif picture using the function <span
 style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;">CoxeterDiagramDisplay()</span>.
For example, the following command displays the above diagram D3.<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
CoxeterDiagramDisplay(D3,"mozilla");;<br>
      <br>
      <div style="text-align: center;"><img alt="" src="D3.gif"
 style="width: 320px; height: 269px;"><br>
      </div>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="background-color: rgb(255, 255, 255); vertical-align: top;">An <span
 style="font-style: italic;">Artin group</span> is a finitely presented
group A<sub>D </sub>associated to a Coxeter diagram D as follows:<br>
      <ul>
        <li>There is one generator  x  for each vertex in D.</li>
        <li>There is one relator  (xy)<sub>n </sub>= (yx)<sub>n</sub
for each pair of vertices not connected by an infinity edge in D where:
if the vertices x,y are connected by no edge then n=2, otherwise n is
the edge label; the word  (xy)<sub>n</sub> = xyxyx...  is a
product of precisely n generators.</li>
      </ul>
Also associated to the diagram D is the finitely presented <span
 style="font-style: italic;">Coxeter group</span> W<sub>D</sub>. This
is the quotient of A<sub>D</sub> obtained by imposing the additional
relations  x<sup>2</sup> = 1 for each generator x.<br>
      <br>
The following commands give the Artin group associated the first of the
above diagrams, and the Coxeter group associated to the second.<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="background-color: rgb(255, 255, 204); vertical-align: top;">gap>
CoxeterDiagramFpArtinGroup(D1);<br>
[ <free group on the generators [ f1, f2, f3, f4 ]>,<br>
  [ f1*f2*f1*f2^-1*f1^-1*f2^-1, f1*f3*f1^-1*f3^-1,
f1*f4*f1^-1*f4^-1,<br>
      f2*f3*f2*f3^-1*f2^-1*f3^-1,
f2*f4*f2^-1*f4^-1,<br>
      f3*f4*f3*f4^-1*f3^-1*f4^-1 ] ]<br>
      <br>
gap> CoxeterDiagramFpCoxeterGroup(D2);<br>
[ <free group on the generators [ f1, f2, f3, f4 ]>,<br>
  [ f1*f2*f1*f2^-1*f1^-1*f2^-1, f1*f3*f1^-1*f3^-1,<br>
      f1*f4*f1*f4^-1*f1^-1*f4^-1,
f2*f3*f2*f3^-1*f2^-1*f3^-1,<br>
      f2*f4*f2^-1*f4^-1,
f3*f4*f3*f4^-1*f3^-1*f4^-1, f1^2, f2^2, f3^2, f4^2 ] ]<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="text-align: left; background-color: rgb(255, 255, 255); vertical-align: top;">An
Artin group A<sub>D</sub> is said to be <span
 style="font-style: italic;">spherical</span> if the associated Coxeter
group is finite. The following commands show that the first of the
above diagrams yields a spherical Artin group, whereas the second and
third diagrams both yield non-spherical groups.<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap> 
CoxeterDiagramIsSpherical(D1);<br>
true<br>
      <br>
gap>  CoxeterDiagramIsSpherical(D2);<br>
false<br>
      <br>
gap>  CoxeterDiagramIsSpherical(D3);<br>
false<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">Some
years ago Craig Squier discovered a resolution R for spherical Artin
groups A<sub>D</sub>. The n-dimensional generators of R correspond to
the
subsets of vertices of D of size n. Thus R<sub>n</sub>=0 for n greater
than the number of vertices in D.
This result was only published more recently in [ C.C. Squier, "The
homological algebra of Artin groups", Math.
Scand.</span>, 75 no. 1 (1994), 5-43]. The resolution was independently
re-discovered by M. Salvetti [M. Salvetti, "The homotopy type of Artin
groups, <span style="font-style: italic;">Math. Res. Lett.</span>, 1
no. 5 (1994),
565-577].<br>
      <br>
The resolution for a spherical Artin group A<sub>D</sub> can be
obtained as the cellular chain complex of an easily constructed
cellular space X<sub>D</sub>. For the construction we note that the
finite Coxeter group W<sub>D</sub> is isomorphic to a group generated
by d reflections in Euclidean space R<sup>d</sup>, where d is the
number of vertices in the diagram D. Choose any vector v in R<sup>d</sup
which is fixed by no reflection in W<sub>D</sub>. The convex hull of
the orbit of v under the action of W<sub>D</sub> is then a polytope
whose 1-skeleton can be viewed as the cayley graph of W<sub>D</sub>.
The edges of faces in the polytope are thus labelled by the generating
reflections in W<sub>D</sub>. Let Y<sub>D</sub> be the space obtained
from this polytope by identifying all similary labelled faces (in all
dimensions <d). The space X<sub>D</sub> is the universal cover of Y<sub>D</sub>.<br>
      <br>
As an example, the space Y<sub>D </sub>for the 3-generator braid group
is obtained by identifying similarly labelled faces of the following
3-dimensional polytope.<br>
      <div style="text-align: center;"> <img alt="" src="s4.jpg"
 style="width: 408px; height: 278px;"><br>
      </div>
The following commands use this resolution to show that the Artin group
corresponding to the first of the three diagrams above has integral
homology H<sub>1</sub>(A<sub>D</sub>,Z)=Z+Z,
H<sub>2</sub>(A<sub>D</sub>,Z)=Z<sub>2</sub>+Z+Z,  H<sub>3</sub>(A<sub>D</sub>,Z)=Z+Z, 
H<sub>4</sub>(A<sub>D</sub>,Z)=Z and H<sub>n</sub>(A<sub>D</sub>,Z)=0
for n>4. </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
R:=ResolutionArtinGroup(D1,5);;<br>
      <br>
gap> TR:=TensorWithIntegers(R);;<br>
      <br>
gap> Homology(TR,1);<br>
[ 0, 0 ]<br>
      <br>
gap> Homology(TR,2);<br>
[ 2, 0, 0 ]<br>
      <br>
gap> Homology(TR,3);<br>
[ 0, 0 ]<br>
      <br>
gap> TRHomology(R,4);<br>
[ 0 ]<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">We
can, in principle, use a ZG-resolution R to compute the homology of a
finite index subgroup K<G. The command <span
 style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;">ResolutionSubgroup(R,K)</span>
can be used for this.<span
 style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;"></span><span
 style="font-style: italic;"></span><br>
      <br>
For example, any Artin group A<sub>D</sub> has a normal subgroup 2A<sub>D
      </sub>, the <span style="font-style: italic;">even subgroup</span>,
consisting of all products of an even number of generators of A<sub>D</sub>.
The following commands show that the even subgroup of the 5-string
braid group has integral homology H<sub>1</sub>(2A<sub>D</sub>,Z)=Z, H<sub>2</sub>(2A<sub>D</sub>,Z)=Z<sub>2</sub>+Z<sub>2</sub>,
H<sub>3</sub>(2A<sub>D</sub>,Z)=Z<sub>5</sub>, H<sub>n</sub>(2A<sub>D</sub>,Z)=0
for n>3.  <br>
      <br>
(As a curiosity, we note that similar commands can be
used to show that, for certain Coxeter diagrams such as D=E<sub>7</sub>,
the Artin group has the same integral homology as its even subgroup.)<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
D:=[[1,[2,3]],[2,[3,3]],[3,[4,3]]];;<br>
      <br>
gap> R:=ResolutionArtinGroup(D,5);; <br>
      <br>
gap> A_D:=R!.group;; <br>
      <br>
gap> 2A_D:=EvenSubgroup(A_D);;<br>
      <br>
gap> S:=ResolutionSubgroup(R,2A_D);;<br>
      <br>
gap> TS:=TensorWithIntegers(S);;<br>
      <br>
gap> for i in [1..4] do<br>
> Print(Homology(TS,i),"\n");<br>
> od;<br>
[ 0 ]<br>
[ 2, 2 ]<br>
[ 5 ]<br>
[  ]<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">Squier's
resolution for Artin groups can be viewed as the cellular chain complex
of a
contractible
space X<sub>D</sub> on which A<sub>D</sub> acts freely. The space X<sub>D</sub>
exists even
when A<sub>D</sub> is not spherical and its n-cells correspond to those
subsets S of the vertices of D such that |S|=n and the image of S
generates a finite subgroup in W<sub>D</sub>. It is conjectured that X<sub>D</sub>
is
always contractible. In those cases where the conjecture is known to
hold the command <span style="font-family: helvetica,arial,sans-serif;">ResolutionArtin(D)</span>
can be used to construct a free ZA<sub>D</sub>-resolution R.  (In
all cases one can view the output R of this command as a free ZM<sub>D</sub>-resolution
where M<sub>D</sub>
is the Artin monoid defined by D.)<br>
      <br>
The conjecture has been studied by many people. It is
discussed in [G. Ellis & E. Sköldberg,"The K(pi,1) conjecture
for a class of Artin groups.   Comment. Math. Helv.,
85,  no. 2, 409--415 (2010)]. That preprint gives a short proof of
the following result.<br>
      <br>
      <table
 style="margin-left: auto; margin-right: auto; width: 80%; text-align: left;"
 border="0" cellpadding="2" cellspacing="2">
        <tbody>
          <tr>
            <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(204, 255, 255);"><span
 style="color: rgb(0, 0, 102);">Suppose that X</span><sub
 style="color: rgb(0, 0, 102);">T</sub><span
 style="color: rgb(0, 0, 102);"> is contractible for every connected
full subgraph T of D where T involves no infinity edges. Then X</span><sub
 style="color: rgb(0, 0, 102);">D</sub><span
 style="color: rgb(0, 0, 102);"> is contractible.</span><br>
            </td>
          </tr>
        </tbody>
      </table>
      <br>
(A special case of the above result, in which each A<sub>T</sub> is
assumed to be spherical, was proved in [R. Charney and M.W. Davis, "The
K(\pi,1) problem for hyperplane complements associated to infinite
reflection groups", Journal Amer.
Math. Soc.</span>, vol. 8, issue 3 (1995), 597-627].)<br>
      <br>
The paper <span style="text-decoration: underline;"></span>explains
how a lemma in [ K.J. Appel and P.E. Schupp, "Artin groups and
infinite Coxeter groups", Invent.
Math.</span>, 72 (1983), 201-220] implies the following result.<br>
      <br>
      <table
 style="background-color: rgb(204, 255, 255); margin-left: auto; margin-right: auto; text-align: left; width: 568px; height: 101px;"
 border="0" cellpadding="2" cellspacing="2">
        <tbody>
          <tr>
            <td style="width: 80%; vertical-align: top;"><span
 style="color: rgb(0, 0, 102);">Let x, y, z be an <span
 style="font-style: italic; font-weight: bold;">arbitrary</span> triple
of vertices in D. Let n<sub>xy</sub> denote the label on the edge
joining x and y when such an edge exists; otherwise let n<sub>xy</sub>=2. 
The space X<sub>D</sub> is contractible if <br>
            </span>
            <div style="text-align: center;"><span
 style="color: rgb(0, 0, 102);">1/n<sub>xy</sub> + 1/n<sub>yz</sub> +
1/n<sub>xz</sub>    < 1 or = 1.</span><br>
            </div>
            </td>
          </tr>
        </tbody>
      </table>
      <br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">A
further case when X<sub>D</sub> is known to be contractible is proved
in [R. Charney & D. Peifer, "The $K(\pi,1)$-conjecture for the
affine braid groups", Comment. Math.
Helv.</span>, 78 no. 3  (2003),  584--600.] Their result is
the following.<br>
      <br>
      <table
 style="margin-left: auto; margin-right: auto; width: 80%; text-align: left;"
 border="0" cellpadding="2" cellspacing="2">
        <tbody>
          <tr>
            <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(204, 255, 255);"><span
 style="color: rgb(0, 0, 102);">The space X<sub>D</sub> is contractible
when the diagram D is an n-sided  polygon with each side labelled
by n=3. (The corresponding group A<sub>D</sub> is called the <span
 style="font-style: italic;">affine braid group</span>.)</span><br>
            </td>
          </tr>
        </tbody>
      </table>
      <br>
The following commands completely determine the additive structure of
the integral homology of the affine braid groups on six, seven, eight
and nine generators.<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="background-color: rgb(255, 255, 204); vertical-align: top;">gap>
D6gens:=[[1,[2,3],[6,3]], [2,[3,3]], [3,[4,3]], [4,[5,3]], [5,[6,3]] ];;<br>
gap> R:=ResolutionArtinGroup(D6gens,7);;<br>
gap> TR:=TensorWithIntegers(R);;<br>
gap> for n in [1..6] do<br>
> Print(Homology(TR,n),"\n");<br>
> od;<br>
[ 0 ]<br>
[ 2, 0 ]<br>
[ 2, 2, 0 ]<br>
[ 3, 3, 3, 3, 0 ]<br>
[ 0, 0 ]<br>
[  ]<br>
      <br>
      <br>
gap> D7gens:=[ [1,[2,3],[7,3]], [2,[3,3]], [3,[4,3]], [4,[5,3]],
[5,[6,3]], [6,[7,3]] ];;<br>
gap> R:=ResolutionArtinGroup(D7gens,8);;<br>
gap> TR:=TensorWithIntegers(R);;<br>
gap> for n in [1..7] do<br>
> Print(Homology(TR,n),"\n");<br>
> od;<br>
[ 0 ]<br>
[ 2, 0 ]<br>
[ 2, 0 ]<br>
[ 6, 0 ]<br>
[ 0 ]<br>
[ 0 ]<br>
[  ]<br>
      <br>
      <br>
gap> D8gens:=[ [1,[2,3],[8,3]], [2,[3,3]], [3,[4,3]], [4,[5,3]],
[5,[6,3]], [6,[7,3]], [7,[8,3]] ];;<br>
gap> R:=ResolutionArtinGroup(D8gens,9);;<br>
gap> TR:=TensorWithIntegers(R);;<br>
gap> for n in [1..8] do<br>
> Print(Homology(TR,n),"\n");<br>
> od;<br>
[ 0 ]<br>
[ 2, 0 ]<br>
[ 2, 0 ]<br>
[ 2, 2, 6, 0 ]<br>
[ 3, 3, 0 ]<br>
[ 2, 2, 2, 2, 4, 4, 0 ]<br>
[ 0, 0 ]<br>
[  ]<br>
      <br>
      <br>
gap> D9gens:=[ [1,[2,3],[9,3]], [2,[3,3]], [3,[4,3]], [4,[5,3]],
[5,[6,3]], [6,[7,3]], [7,[8,3]], [8,[9,3]] ];;<br>
gap> R:=ResolutionArtinGroup(D9gens,10);;<br>
gap> TR:=TensorWithIntegers(R);;<br>
gap> for n in [1..9] do<br>
> Print(Homology(TR,n),"\n");<br>
> od;<br>
[ 0 ]<br>
[ 2, 0 ]<br>
[ 2, 0 ]<br>
[ 2, 6, 0 ]<br>
[ 6, 0 ]<br>
[ 2, 6, 0 ]<br>
[ 0 ]<br>
[ 0 ]<br>
[  ]<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td style="vertical-align: top;">
      <table
 style="margin-left: auto; margin-right: auto; width: 100%; text-align: left;"
 border="0" cellpadding="2" cellspacing="2">
        <tbody>
          <tr>
            <td style="vertical-align: top;"><a
 style="color: rgb(0, 0, 102);" href="aboutSchurMultiplier.html">Previous
Page</a><br>
            </td>
            <td style="text-align: center; vertical-align: top;"><a
 href="aboutContents.html"><span style="color: rgb(0, 0, 102);">Contents</span></a><br>
            </td>
            <td style="text-align: right; vertical-align: top;"><a
 href="aboutCoxeter.html"><span style="color: rgb(0, 0, 102);">Next
page</span><br>
            </a> </td>
          </tr>
        </tbody>
      </table>
      <a href="aboutTopology.html"><br>
      </a> </td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<br>
<br>
</body>
</html>

Messung V0.5
C=87 H=99 G=93

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.15 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.






                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


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