products/sources/formale Sprachen/GAP/pkg/crisp/doc/   (Browser von der Mozilla Stiftung Version 136.0.1©)  Datei vom 16.1.2016 mit Größe 17 kB image not shown  

Quelle  chap2.html   Sprache: HTML

 
 products/Sources/formale Sprachen/GAP/pkg/wedderga/doc/chap2.html


<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
         "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en">
<head>
<title>GAP (Wedderga) - Chapter 2: Wedderburn decomposition</title>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=UTF-8" />
<meta name="generator" content="GAPDoc2HTML" />
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="manual.css" />
<script src="manual.js" type="text/javascript"></script>
<script type="text/javascript">overwriteStyle();</script>
</head>
<body class="chap2"  onload="jscontent()">


<div class="chlinktop"><span class="chlink1">Goto Chapter: </span><a href="chap0.html">Top</a>  <a href="chap1.html">1</a>  <a href="chap2.html">2</a>  <a href="chap3.html">3</a>  <a href="chap4.html">4</a>  <a href="chap5.html">5</a>  <a href="chap6.html">6</a>  <a href="chap7.html">7</a>  <a href="chap8.html">8</a>  <a href="chap9.html">9</a>  <a href="chapBib.html">Bib</a>  <a href="chapInd.html">Ind</a>  </div>

<div class="chlinkprevnexttop"> <a href="chap0.html">[Top of Book]</a>   <a href="chap0.html#contents">[Contents]</a>    <a href="chap1.html">[Previous Chapter]</a>    <a href="chap3.html">[Next Chapter]</a>   </div>

<p id="mathjaxlink" class="pcenter"><a href="chap2_mj.html">[MathJax on]</a></p>
<p><a id="X87273420791F220E" name="X87273420791F220E"></a></p>
<div class="ChapSects"><a href="chap2.html#X87273420791F220E">2 <span class="Heading">Wedderburn decomposition</span></a>
<div class="ContSect"><span class="tocline"><span class="nocss"> </span><a href="chap2.html#X7C902C667D137851">2.1 <span class="Heading">Wedderburn decomposition of a group algebra</span></a>
</span>
<div class="ContSSBlock">
<span class="ContSS"><br /><span class="nocss">  </span><a href="chap2.html#X7F1779ED8777F3E7">2.1-1 WedderburnDecomposition</a></span>
<span class="ContSS"><br /><span class="nocss">  </span><a href="chap2.html#X8710F98A85F0DD29">2.1-2 WedderburnDecompositionInfo</a></span>
</div></div>
<div class="ContSect"><span class="tocline"><span class="nocss"> </span><a href="chap2.html#X7D06959F7D444C55">2.2 <span class="Heading">Simple quotients</span></a>
</span>
<div class="ContSSBlock">
<span class="ContSS"><br /><span class="nocss">  </span><a href="chap2.html#X8349114C83161C2D">2.2-1 SimpleAlgebraByCharacter</a></span>
<span class="ContSS"><br /><span class="nocss">  </span><a href="chap2.html#X876FD2367E64462D">2.2-2 SimpleAlgebraByCharacterInfo</a></span>
<span class="ContSS"><br /><span class="nocss">  </span><a href="chap2.html#X812D667D7D913EB5">2.2-3 SimpleAlgebraByStrongSP</a></span>
<span class="ContSS"><br /><span class="nocss">  </span><a href="chap2.html#X858152C882129A0B">2.2-4 SimpleAlgebraByStrongSPInfo</a></span>
</div></div>
</div>

<h3>2 <span class="Heading">Wedderburn decomposition</span></h3>

<p><a id="X7C902C667D137851" name="X7C902C667D137851"></a></p>

<h4>2.1 <span class="Heading">Wedderburn decomposition of a group algebra</span></h4>

<p><a id="X7F1779ED8777F3E7" name="X7F1779ED8777F3E7"></a></p>

<h5>2.1-1 WedderburnDecomposition</h5>

<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ WedderburnDecomposition</code>( <var class="Arg">FG</var> )</td><td class="tdright">( attribute )</td></tr></table></div>
<p>Returns: A list of simple algebras.</p>

<p>The input <var class="Arg">FG</var> should be a group algebra of a finite group <span class="SimpleMath">G</span> over the field <span class="SimpleMath">F</span>, where <span class="SimpleMath">F</span> is either an abelian number field (i.e. a subfield of a finite cyclotomic extension of the rationals) or a finite field of characteristic coprime with the order of <span class="SimpleMath">G</span>.</p>

<p>The function returns the list of all <em>Wedderburn components</em> (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>) of the group algebra <var class="Arg">FG</var>. If <span class="SimpleMath">F</span> is an abelian number field then each Wedderburn component is given as a matrix algebra of a <em>cyclotomic algebra</em> (<a href="chap9.html#X8099A8C784255672"><span class="RefLink">9.11</span></a>). If <span class="SimpleMath">F</span> is a finite field then the Wedderburn components are given as matrix algebras over finite fields.</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecomposition( GroupRing( GF(5), DihedralGroup(16) ) );</span>
[ ( GF(5)^[ 1, 1 ] ), ( GF(5)^[ 1, 1 ] ), ( GF(5)^[ 1, 1 ] ),
  ( GF(5)^[ 1, 1 ] ), ( GF(5)^[ 2, 2 ] ), ( GF(5^2)^[ 2, 2 ] ) ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecomposition( GroupRing( Rationals, DihedralGroup(16) ) );</span>
[ Rationals, Rationals, Rationals, Rationals, ( Rationals^[ 2, 2 ] ),
  <crossed product with center NF(8,[ 1, 7 ]) over AsField( NF(8,
    [ 1, 7 ]), CF(8) ) of a group of size 2> ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecomposition( GroupRing( CF(5), DihedralGroup(16) ) );</span>
[ CF(5), CF(5), CF(5), CF(5), ( CF(5)^[ 2, 2 ] ),
  <crossed product with center NF(40,[ 1, 31 ]) over AsField( NF(40,
    [ 1, 31 ]), CF(40) ) of a group of size 2> ]

</pre></div>

<p>The previous examples show that if <span class="SimpleMath">D_16</span> denotes the dihedral group of order <span class="SimpleMath">16</span> then the <em>Wedderburn decomposition</em> (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>) of <span class="SimpleMath">F_5 D_16</span>, <span class="SimpleMath">ℚ D_16</span> and <span class="SimpleMath">ℚ (ξ_5) D_16</span> are respectively</p>

<p class="pcenter">
  \mathbb F_5 D_{16} = 4 \mathbb F_5 \oplus M_2( \mathbb F_5 ) \oplus M_2( \mathbb F_{25} ),  
  </p>

<p class="pcenter">
  ℚ D_{16} = 4 ℚ \oplus M_2( ℚ ) \oplus (K(\xi_8)/K,t),
  </p>

<p>and</p>

<p class="pcenter">
  ℚ (\xi_5) D_{16} = 4 ℚ (\xi_5) \oplus M_2( ℚ (\xi_5) ) \oplus (F(\xi_{40})/F,t),  
  </p>

<p>where <span class="SimpleMath">(K(ξ_8)/K,t)</span> is a <em>cyclotomic algebra</em> (<a href="chap9.html#X8099A8C784255672"><span class="RefLink">9.11</span></a>) with the centre <span class="SimpleMath">K=NF(8,[ 1, 7 ])= ℚ (sqrt2)</span>, <span class="SimpleMath">(F(ξ_40)/F,t) = ℚ (sqrt2,ξ_5)</span> is a cyclotomic algebra with centre <span class="SimpleMath">F=NF(40,[ 1, 31 ])</span> and <span class="SimpleMath">ξ_n</span> denotes a <span class="SimpleMath">n</span>-th root of unity.</p>

<p>Two more examples:</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecomposition( GroupRing( Rationals, SmallGroup(48,15) ) );</span>
[ Rationals, Rationals, Rationals, Rationals, 
  <crossed product with center Rationals over CF(3) of a group of size 2>, 
  <crossed product with center Rationals over GaussianRationals of a group of \
size 2>, <crossed product with center Rationals over CF(3) of a group of size 
    2>, <crossed product with center NF(8,[ 1, 7 ]) over AsField( NF(8,
    [ 1, 7 ]), CF(8) ) of a group of size 2>, ( CF(3)^[ 2, 2 ] ), 
  <crossed product with center Rationals over CF(12) of a group of size 4> ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecomposition( GroupRing( CF(3), SmallGroup(48,15) ) );</span>
[ CF(3), CF(3), CF(3), CF(3), ( CF(3)^[ 2, 2 ] ), 
  <crossed product with center CF(3) over AsField( CF(3), CF(
    12) ) of a group of size 2>, ( CF(3)^[ 2, 2 ] ), 
  <crossed product with center NF(24,[ 1, 7 ]) over AsField( NF(24,
    [ 1, 7 ]), CF(24) ) of a group of size 2>, ( CF(3)^[ 2, 2 ] ), 
  ( CF(3)^[ 2, 2 ] ), ( <crossed product with center CF(3) over AsField( CF(
    3), CF(12) ) of a group of size 2>^[ 2, 2 ] ) ]

</pre></div>

<p>In some cases, in characteristic zero, some entries of the output of <code class="func">WedderburnDecomposition</code> do not provide full matrix algebras over a <em>cyclotomic algebra</em> (<a href="chap9.html#X8099A8C784255672"><span class="RefLink">9.11</span></a>), but "fractional matrix algebras". That entry is not an algebra that can be used as a <strong class="pkg">GAP</strongobject. Instead it is a pair formed by a rational giving the "size" of the matrices and a crossed product. See <a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a> for a theoretical explanation of this phenomenon. In this case a warning message is displayed.</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">QG:=GroupRing(Rationals,SmallGroup(240,89));</span>
<algebra-with-one over Rationals, with 2 generators>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecomposition(QG);</span>
Wedderga: Warning!!!
Some of the Wedderburn components displayed are FRACTIONAL MATRIX ALGEBRAS!!!

[ Rationals, Rationals, <crossed product with center Rationals over CF(
    5) of a group of size 4>, ( Rationals^[ 4, 4 ] ), ( Rationals^[ 4, 4 ] ),
  ( Rationals^[ 5, 5 ] ), ( Rationals^[ 5, 5 ] ), ( Rationals^[ 6, 6 ] ),
  <crossed product with center NF(12,[ 1, 11 ]) over AsField( NF(12,
    [ 1, 11 ]), NF(60,[ 1, 11 ]) ) of a group of size 4>,
  [ 3/2, <crossed product with center NF(8,[ 1, 7 ]) over AsField( NF(8,
        [ 1, 7 ]), NF(40,[ 1, 31 ]) ) of a group of size 4> ] ]  

</pre></div>

<p><a id="X8710F98A85F0DD29" name="X8710F98A85F0DD29"></a></p>

<h5>2.1-2 WedderburnDecompositionInfo</h5>

<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ WedderburnDecompositionInfo</code>( <var class="Arg">FG</var> )</td><td class="tdright">( attribute )</td></tr></table></div>
<p>Returns: A list with each entry a numerical description of a <em>cyclotomic algebra</em> (<a href="chap9.html#X8099A8C784255672"><span class="RefLink">9.11</span></a>).</p>

<p>The input <var class="Arg">FG</var> should be a group algebra of a finite group <span class="SimpleMath">G</span> over the field <span class="SimpleMath">F</span>, where <span class="SimpleMath">F</span> is either an abelian number field (i.e. a subfield of a finite cyclotomic extension of the rationals) or a finite field of characteristic coprime to the order of <span class="SimpleMath">G</span>.</p>

<p>This function is a numerical counterpart of <code class="func">WedderburnDecomposition</code> (<a href="chap2.html#X7F1779ED8777F3E7"><span class="RefLink">2.1-1</span></a>).</p>

<p>It returns a list formed by lists of lengths 2, 4 or 5.</p>

<p>The lists of length 2 are of the form</p>

<p class="pcenter">
         [n,F],
         </p>

<p>where <span class="SimpleMath">n</span> is a positive integer and <span class="SimpleMath">F</span> is a field. It represents the <span class="SimpleMath">n× n</span> matrix algebra <span class="SimpleMath">M_n(F)</span> over the field <span class="SimpleMath">F</span>.</p>

<p>The lists of length 4 are of the form</p>

<p class="pcenter">
         [n,F,k,[d,\alpha,\beta]],
         </p>

<p>where <span class="SimpleMath">F</span> is a field and <span class="SimpleMath">n,k,d,α,β</span> are non-negative integers, satisfying the conditions mentioned in Section <a href="chap9.html#X84A142407B7565E0"><span class="RefLink">9.12</span></a>. It represents the <span class="SimpleMath">n× n</span> matrix algebra <span class="SimpleMath">M_n(A)</span> over the cyclic algebra</p>

<p class="pcenter">
         A=F(\xi_k)[u | \xi_k^u = \xi_k^{\alpha}, u^d = \xi_k^{\beta}],
         </p>

<p>where <span class="SimpleMath">ξ_k</span> is a primitive <span class="SimpleMath">k</span>-th root of unity.</p>

<p>The lists of length 5 are of the form</p>

<p class="pcenter">
           [n,F,k,[d_i,\alpha_i,\beta_i]_{i=1}^m, [\gamma_{i,j}]_{1\le i < j \le m} ],
           </p>

<p>where <span class="SimpleMath">F</span> is a field and <span class="SimpleMath">n,k,d_i,α_i,β_i,γ_i,j</span> are non-negative integers. It represents the <span class="SimpleMath">n× n</span> matrix algebra <span class="SimpleMath">M_n(A)</span> over the <em>cyclotomic algebra</em> (<a href="chap9.html#X8099A8C784255672"><span class="RefLink">9.11</span></a>)</p>

<p class="pcenter">
          A = F(\xi_k)[g_1,\ldots,g_m \mid 
          \xi_k^{g_i} = \xi_k^{\alpha_i}, g_i^{d_i}=\xi_k^{\beta_i}, 
                        g_jg_i=\xi_k^{\gamma_{ij}} g_i g_j],
          </p>

<p>where <span class="SimpleMath">ξ_k</span> is a primitive <span class="SimpleMath">k</span>-th root of unity (see <a href="chap9.html#X84A142407B7565E0"><span class="RefLink">9.12</span></a>).</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecompositionInfo( GroupRing( Rationals, DihedralGroup(16) ) );</span>
[ [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], 
  [ 2, Rationals ], [ 2, NF(8,[ 1, 7 ]) ] ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecompositionInfo( GroupRing( CF(5), DihedralGroup(16) ) );</span>
[ [ 1, CF(5) ], [ 1, CF(5) ], [ 1, CF(5) ], [ 1, CF(5) ], [ 2, CF(5) ], 
  [ 2, NF(40,[ 1, 31 ]) ] ]

</pre></div>

<p>The interpretation of the previous example gives rise to the following <em>Wedderburn decompositions</em> (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>), where <span class="SimpleMath">D_16</span> is the dihedral group of order 16 and <span class="SimpleMath">ξ_5</span> is a primitive <span class="SimpleMath">5</span>-th root of unity.</p>

<p class="pcenter">
  ℚ D_{16} = 4 ℚ \oplus M_2( ℚ ) \oplus M_2( ℚ (\sqrt{2})).  
  </p>

<p class="pcenter">
  ℚ (\xi_5) D_{16} = 4 ℚ (\xi_5) \oplus 
                 M_2( ℚ (\xi_5)) \oplus 
                 M_2( ℚ (\xi_5,\sqrt{2})).  
  </p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">F:=FreeGroup("a","b");;a:=F.1;;b:=F.2;;rel:=[a^8,a^4*b^2,b^-1*a*b*a];;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">Q16:=F/rel;; QQ16:=GroupRing( Rationals, Q16 );;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">QS4:=GroupRing( Rationals, SymmetricGroup(4) );;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecomposition(QQ16);</span>
[ Rationals, Rationals, Rationals, Rationals, ( Rationals^[ 2, 2 ] ),
  <crossed product with center NF(8,[ 1, 7 ]) over AsField( NF(8,
    [ 1, 7 ]), CF(8) ) of a group of size 2> ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecomposition( QS4 );</span>
[ Rationals, Rationals, <crossed product with center Rationals over CF(
    3) of a group of size 2>, ( Rationals^[ 3, 3 ] ), ( Rationals^[ 3, 3 ] ) ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecompositionInfo(QQ16);</span>
[ [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], 
  [ 2, Rationals ], [ 1, NF(8,[ 1, 7 ]), 8, [ 2, 7, 4 ] ] ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecompositionInfo(QS4);  </span>
[ [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], [ 2, Rationals ], [ 3, Rationals ], 
  [ 3, Rationals ] ]

</pre></div>

<p>In the previous example we computed the Wedderburn decomposition of the rational group algebra <span class="SimpleMath">ℚ Q_16</span> of the quaternion group of order <span class="SimpleMath">16</span> and the rational group algebra <span class="SimpleMath">ℚ S_4</span> of the symmetric group on four letters. For the two group algebras we used both <code class="func">WedderburnDecomposition</code> (<a href="chap2.html#X7F1779ED8777F3E7"><span class="RefLink">2.1-1</span></a>) and <code class="func">WedderburnDecompositionInfo</code>.</p>

<p>The output of <code class="func">WedderburnDecomposition</code> (<a href="chap2.html#X7F1779ED8777F3E7"><span class="RefLink">2.1-1</span></a>) shows that</p>

<p class="pcenter">
  ℚ Q_{16} = 4 ℚ \oplus M_2( ℚ ) \oplus A,
  </p>

<p class="pcenter">
  ℚ S_{4} = 2 ℚ \oplus 2 M_3( ℚ ) \oplus B,
  </p>

<p>where <span class="SimpleMath">A</span> and <span class="SimpleMath">B</span> are <em>crossed products</em> (<a href="chap9.html#X7FB21779832CE1CB"><span class="RefLink">9.6</span></a>) with coefficients in the cyclotomic fields <span class="SimpleMath">ℚ (ξ_8)</span> and <span class="SimpleMath">ℚ (ξ_3)</span> respectively. This output can be used as a <strong class="pkg">GAP</strongobject, but it does not give clear information on the structure of the algebras <span class="SimpleMath">A</span> and <span class="SimpleMath">B</span>.</p>

<p>The numerical information displayed by <code class="func">WedderburnDecompositionInfo</code> means that</p>

<p class="pcenter">
  A = ℚ (\xi|\xi^8=1)[g | \xi^g = \xi^7 = \xi^{-1}, g^2 = \xi^4 = -1],
  </p>

<p class="pcenter">
  B = ℚ (\xi|\xi^3=1)[g | \xi^g = \xi^2 = \xi^{-1}, g^2 = 1].
  </p>

<p>Both <span class="SimpleMath">A</span> and <span class="SimpleMath">B</span> are quaternion algebras over its centre which is <span class="SimpleMath">ℚ (ξ+ξ^-1)</span> and the former is equal to <span class="SimpleMath">ℚ (sqrt2)</span> and <span class="SimpleMath">ℚ</span> respectively.</p>

<p>In <span class="SimpleMath">B</span>, one has <span class="SimpleMath">(g+1)(g-1)=0</span>, while <span class="SimpleMath">g</span> is neither <span class="SimpleMath">1</span> nor <span class="SimpleMath">-1</span>. This shows that <span class="SimpleMath">B=M_2( ℚ )</span>. However the relation <span class="SimpleMath">g^2=-1</span> in <span class="SimpleMath">A</span> shows that</p>

<p class="pcenter">
  A=ℚ (\sqrt{2})[i,g|i^2=g^2=-1,ig=-gi]
  </p>

<p>and so <span class="SimpleMath">A</span> is a division algebra with centre <span class="SimpleMath">ℚ (sqrt2)</span>, which is a subalgebra of the algebra of Hamiltonian quaternions. This could be deduced also using well known methods on cyclic algebras (see e.g. <a href="chapBib.html#biBR">[Rei03]</a>).</p>

<p>The next example shows the output of <code class="code">WedderburnDecompositionInfo</code> for <span class="SimpleMath">ℚ G</span> and <span class="SimpleMath">ℚ (ξ_3) G</span>, where <span class="SimpleMath">G=SmallGroup(48,15)</span>. The user can compare it with the output of <code class="func">WedderburnDecomposition</code> (<a href="chap2.html#X7F1779ED8777F3E7"><span class="RefLink">2.1-1</span></a>) for the same group in the previous section. Notice that the last entry of the <em>Wedderburn decomposition</em> (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>) of <span class="SimpleMath">ℚ G</span> is not given as a matrix algebra of a cyclic algebra. However, the corresponding entry of <span class="SimpleMath">ℚ (ξ_3) G</span> is a matrix algebra of a cyclic algebra.</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecompositionInfo( GroupRing( Rationals, SmallGroup(48,15) ) );</span>
[ [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], 
  [ 2, Rationals ], [ 2, Rationals ], [ 2, Rationals ], [ 2, NF(8,[ 1, 7 ]) ],
  [ 2, CF(3) ], [ 1, Rationals, 12, [ [ 2, 5, 3 ], [ 2, 7, 0 ] ], [ [ 3 ] ] ] ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecompositionInfo( GroupRing( CF(3), SmallGroup(48,15) ) );</span>
[ [ 1, CF(3) ], [ 1, CF(3) ], [ 1, CF(3) ], [ 1, CF(3) ], [ 2, CF(3) ], 
  [ 2, CF(3) ], [ 2, CF(3) ], [ 2, NF(24,[ 1, 7 ]) ], [ 2, CF(3) ], 
  [ 2, CF(3) ], [ 4, CF(3) ] ]

</pre></div>

<p>In some cases some of the first entries of the output of <code class="func">WedderburnDecompositionInfo</code> are not integers and so the correspoding <em>Wedderburn components</em> (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>) are given as "fractional matrix algebras" of <em>cyclotomic algebras</em> (<a href="chap9.html#X8099A8C784255672"><span class="RefLink">9.11</span></a>). See <a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a> for a theoretical explanation of this phenomenon. In that case a warning message will be displayed during the first call of <code class="code">WedderburnDecompositionInfo</code>.</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">QG:=GroupRing(Rationals,SmallGroup(240,89));</span>
<algebra-with-one over Rationals, with 2 generators>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">WedderburnDecompositionInfo(QG);</span>
Wedderga: Warning!!! 
Some of the Wedderburn components displayed are FRACTIONAL MATRIX ALGEBRAS!!!

[ [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals ], [ 1, Rationals, 10, [ 4, 3, 5 ] ],
  [ 4, Rationals ], [ 4, Rationals ], [ 5, Rationals ], [ 5, Rationals ],
  [ 6, Rationals ], [ 1, NF(12,[ 1, 11 ]), 10, [ 4, 3, 5 ] ],
  [ 3/2, NF(8,[ 1, 7 ]), 10, [ 4, 3, 5 ] ] ]

</pre></div>

<p>The interpretation of the output in the previous example gives rise to the following <em>Wedderburn decomposition</em> (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>) of <span class="SimpleMath">ℚ G</span> for <span class="SimpleMath">G</span> the small group <span class="SimpleMath">[240,89]</span>:</p>

<p class="pcenter">
    ℚ G = 2 ℚ \oplus 2 M_4( ℚ ) \oplus 
           2 M_5( ℚ ) \oplus M_6( ℚ ) \oplus A \oplus B \oplus C
    </p>

<p>where</p>

<p class="pcenter">
    A = ℚ (\xi_{10})[u|\xi_{10}^u = \xi_{10}^3, u^4 = -1],
    </p>

<p><span class="SimpleMath">B</span> is an algebra of degree <span class="SimpleMath">(4*2 )/2 = 4</span> which is <em>Brauer equivalent</em> (<a href="chap9.html#X7A24D5407F72C633"><span class="RefLink">9.5</span></a>) to</p>

<p class="pcenter">
    B_1 = ℚ (\xi_{60})[u,v|\xi_{60}^u = \xi_{60}^{13}, 
                          u^4 = \xi_{60}^5, 
                          \xi_{60}^v = \xi_{60}^{11}, v^2 = 1, vu=uv],
    </p>

<p>and <span class="SimpleMath">C</span> is an algebra of degree <span class="SimpleMath">(4*2)*3/4 = 6</span> which is <em>Brauer equivalent</em> (<a href="chap9.html#X7A24D5407F72C633"><span class="RefLink">9.5</span></a>) to</p>

<p class="pcenter">
    C_1 = ℚ (\xi_{60})[u,v|\xi_{60}^u = \xi_{60}^7, 
                          u^4 = \xi_{60}^5, 
                          \xi_{60}^v = \xi_{60}^{31}, v^2 = 1, vu=uv].
    </p>

<p>The precise description of <span class="SimpleMath">B</span> and <span class="SimpleMath">C</span> requires the usage of "ad hoc" arguments.</p>

<p><a id="X7D06959F7D444C55" name="X7D06959F7D444C55"></a></p>

<h4>2.2 <span class="Heading">Simple quotients</span></h4>

<p><a id="X8349114C83161C2D" name="X8349114C83161C2D"></a></p>

<h5>2.2-1 SimpleAlgebraByCharacter</h5>

<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByCharacter</code>( <var class="Arg">FG</var>, <var class="Arg">chi</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<p>Returns: A simple algebra.</p>

<p>The first input <var class="Arg">FG</var> should be a <em>semisimple group algebra</em> (<a href="chap9.html#X7FDD93FB79ADCC91"><span class="RefLink">9.2</span></a>) over a finite group <span class="SimpleMath">G</span> and the second input should be an irreducible character of <span class="SimpleMath">G</span>.</p>

<p>The output is a matrix algebra of a <em>cyclotomic algebras</em> (<a href="chap9.html#X8099A8C784255672"><span class="RefLink">9.11</span></a>) which is isomorphic to the unique <em>Wedderburn component</em> (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>) <span class="SimpleMath">A</span> of <var class="Arg">FG</var> such that <span class="SimpleMath">χ(A)ne 0</span>.</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">A5 := AlternatingGroup(5);</span>
Alt( [ 1 .. 5 ] )
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">chi := First(Irr( A5 ), chi -> Degree(chi) = 3);;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">SimpleAlgebraByCharacter( GroupRing( Rationals, A5 ), chi );</span>
( NF(5,[ 1, 4 ])^[ 3, 3 ] )
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">SimpleAlgebraByCharacter( GroupRing( GF(7), A5 ), chi );</span>
( GF(7^2)^[ 3, 3 ] )
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">G:=SmallGroup(128,100);               </span>
<pc group of size 128 with 7 generators>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">chi4:=Filtered(Irr(G),x->Degree(x)=4);;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">List(chi4,x->SimpleAlgebraByCharacter(GroupRing(Rationals,G),x));</span>
[ ( <crossed product with center NF(8,[ 1, 3 ]) over AsField( NF(8,
    [ 1, 3 ]), CF(8) ) of a group of size 2>^[ 2, 2 ] ), 
  ( <crossed product with center NF(8,[ 1, 3 ]) over AsField( NF(8,
    [ 1, 3 ]), CF(8) ) of a group of size 2>^[ 2, 2 ] ), 
  ( <crossed product with center NF(8,[ 1, 3 ]) over AsField( NF(8,
    [ 1, 3 ]), CF(8) ) of a group of size 2>^[ 2, 2 ] ), 
  ( <crossed product with center NF(8,[ 1, 3 ]) over AsField( NF(8,
    [ 1, 3 ]), CF(8) ) of a group of size 2>^[ 2, 2 ] ) ]

</pre></div>

<p><a id="X876FD2367E64462D" name="X876FD2367E64462D"></a></p>

<h5>2.2-2 SimpleAlgebraByCharacterInfo</h5>

<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByCharacterInfo</code>( <var class="Arg">FG</var>, <var class="Arg">chi</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<p>Returns: The numerical description of the output of <code class="func">SimpleAlgebraByCharacter</code> (<a href="chap2.html#X8349114C83161C2D"><span class="RefLink">2.2-1</span></a>).</p>

<p>The first input <var class="Arg">FG</var> is a <em>semisimple group algebra</em> (<a href="chap9.html#X7FDD93FB79ADCC91"><span class="RefLink">9.2</span></a>) over a finite group <span class="SimpleMath">G</span> and the second input is an irreducible character of <span class="SimpleMath">G</span>.</p>

<p>The output is the numerical description <a href="chap9.html#X84A142407B7565E0"><span class="RefLink">9.12</span></a> of the <em>cyclotomic algebra</em> (<a href="chap9.html#X8099A8C784255672"><span class="RefLink">9.11</span></a>) which is isomorphic to the unique <em>Wedderburn component</em> (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>) <span class="SimpleMath">A</span> of <var class="Arg">FG</var> such that <span class="SimpleMath">χ(A)ne 0</span>.</p>

<p>See <a href="chap9.html#X84A142407B7565E0"><span class="RefLink">9.12</span></a> for the interpretation of the numerical information given by the output.</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">G:=SmallGroup(128,100);</span>
<pc group of size 128 with 7 generators>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">QG:=GroupRing(Rationals,G);</span>
<algebra-with-one over Rationals, with 7 generators>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">chi4:=Filtered(Irr(G),x->Degree(x)=4);;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">List(chi4,x->SimpleAlgebraByCharacterInfo(QG,x));</span>
[ [ 4, NF(8,[ 1, 3 ]) ], [ 4, NF(8,[ 1, 3 ]) ], [ 4, NF(8,[ 1, 3 ]) ], 
  [ 4, NF(8,[ 1, 3 ]) ] ]

</pre></div>

<p><a id="X812D667D7D913EB5" name="X812D667D7D913EB5"></a></p>

<h5>2.2-3 SimpleAlgebraByStrongSP</h5>

<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByStrongSP</code>( <var class="Arg">QG</var>, <var class="Arg">K</var>, <var class="Arg">H</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByStrongSPNC</code>( <var class="Arg">QG</var>, <var class="Arg">K</var>, <var class="Arg">H</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByStrongSP</code>( <var class="Arg">FG</var>, <var class="Arg">K</var>, <var class="Arg">H</var>, <var class="Arg">C</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByStrongSPNC</code>( <var class="Arg">FG</var>, <var class="Arg">K</var>, <var class="Arg">H</var>, <var class="Arg">C</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<p>Returns: A simple algebra.</p>

<p>In the three-argument version the input must be formed by a <em>semisimple rational group algebra</em> <var class="Arg">QG</var> (see <a href="chap9.html#X7FDD93FB79ADCC91"><span class="RefLink">9.2</span></a>) and two subgroups <var class="Arg">K</var> and <var class="Arg">H</var> of <span class="SimpleMath">G</span> which form a <em>strong Shoda pair</em> (<a href="chap9.html#X7E3479527BAE5B9E"><span class="RefLink">9.15</span></a>) of <span class="SimpleMath">G</span>.</p>

<p>The three-argument version returns the Wedderburn component (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>) of the rational group algebra <var class="Arg">QG</var> realized by the strong Shoda pair (<var class="Arg">K</var>,<var class="Arg">H</var>).</p>

<p>In the four-argument version the first argument is a semisimple finite group algebra <var class="Arg">FG</var>, <var class="Arg">(K,H)</var> is a strong Shoda pair of <span class="SimpleMath">G</span> and the fourth input data is either a generating <span class="SimpleMath">q</span>-cyclotomic class modulo the index of <var class="Arg">H</var> in <var class="Arg">K</var> or a representative of a generating <span class="SimpleMath">q</span>-cyclotomic class modulo the index of <var class="Arg">H</var> in <var class="Arg">K</var> (see <a href="chap9.html#X800D8C5087D79DC8"><span class="RefLink">9.19</span></a>).</p>

<p>The four-argument version returns the Wedderburn component (<a href="chap9.html#X84BB4A6081EAE905"><span class="RefLink">9.3</span></a>) of the finite group algebra <var class="Arg">FG</var> realized by the strong Shoda pair (<var class="Arg">K</var>,<var class="Arg">H</var>) and the cyclotomic class <var class="Arg">C</var> (or the cyclotomic class containing <var class="Arg">C</var>).</p>

<p>The versions ending in NC do not check if (<var class="Arg">K</var>,<var class="Arg">H</var>) is a strong Shoda pair of <span class="SimpleMath">G</span>. In the four-argument version it is also not checked whether <var class="Arg">C</var> is either a generating <span class="SimpleMath">q</span>-cyclotomic class modulo the index of <var class="Arg">H</var> in <var class="Arg">K</var> or an integer coprime to the index of <var class="Arg">H</var> in <var class="Arg">K</var>.</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">F:=FreeGroup("a","b");; a:=F.1;; b:=F.2;;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">G:=F/[ a^16, b^2*a^8, b^-1*a*b*a^9 ];; a:=G.1;; b:=G.2;;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">K:=Subgroup(G,[a]);; H:=Subgroup(G,[]);;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">QG:=GroupRing( Rationals, G );;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">FG:=GroupRing( GF(7), G );;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">SimpleAlgebraByStrongSP( QG, K, H );</span>
<crossed product over CF(16) of a group of size 2>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">SimpleAlgebraByStrongSP( FG, K, H, [1,7] );</span>
( GF(7)^[ 2, 2 ] )
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">SimpleAlgebraByStrongSP( FG, K, H, 1 );</span>
( GF(7)^[ 2, 2 ] )

</pre></div>

<p><a id="X858152C882129A0B" name="X858152C882129A0B"></a></p>

<h5>2.2-4 SimpleAlgebraByStrongSPInfo</h5>

<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByStrongSPInfo</code>( <var class="Arg">QG</var>, <var class="Arg">K</var>, <var class="Arg">H</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByStrongSPInfoNC</code>( <var class="Arg">QG</var>, <var class="Arg">K</var>, <var class="Arg">H</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByStrongSPInfo</code>( <var class="Arg">FG</var>, <var class="Arg">K</var>, <var class="Arg">H</var>, <var class="Arg">C</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<div class="func"><table class="func" width="100%"><tr><td class="tdleft"><code class="func">‣ SimpleAlgebraByStrongSPInfoNC</code>( <var class="Arg">FG</var>, <var class="Arg">K</var>, <var class="Arg">H</var>, <var class="Arg">C</var> )</td><td class="tdright">( operation )</td></tr></table></div>
<p>Returns: A numerical description of one simple algebra.</p>

<p>In the three-argument version the input must be formed by a <em>semisimple rational group algebra</em> (<a href="chap9.html#X7FDD93FB79ADCC91"><span class="RefLink">9.2</span></a>) <var class="Arg">QG</var> and two subgroups <var class="Arg">K</var> and <var class="Arg">H</var> of <span class="SimpleMath">G</span> which form a <em>strong Shoda pair</em> (<a href="chap9.html#X7E3479527BAE5B9E"><span class="RefLink">9.15</span></a>) of <span class="SimpleMath">G</span>. It returns the numerical information describing the Wedderburn component (<a href="chap9.html#X84A142407B7565E0"><span class="RefLink">9.12</span></a>) of the rational group algebra <var class="Arg">QG</var> realized by a the strong Shoda pair (<var class="Arg">K</var>,<var class="Arg">H</var>).</p>

<p>In the four-argument version the first input is a semisimple finite group algebra <var class="Arg">FG</var>, <var class="Arg">(K,H)</var> is a strong Shoda pair of <span class="SimpleMath">G</span> and the fourth input data is either a generating <span class="SimpleMath">q</span>-cyclotomic class modulo the index of <var class="Arg">H</var> in <var class="Arg">K</var> or a representative of a generating <span class="SimpleMath">q</span>-cyclotomic class modulo the index of <var class="Arg">H</var> in <var class="Arg">K</var> (<a href="chap9.html#X800D8C5087D79DC8"><span class="RefLink">9.19</span></a>). It returns a pair of positive integers <span class="SimpleMath">[n,r]</span> which represent the <span class="SimpleMath">n× n</span> matrix algebra over the field of order <span class="SimpleMath">r</span> which is isomorphic to the Wedderburn component of <var class="Arg">FG</var> realized by a the strong Shoda pair (<var class="Arg">K</var>,<var class="Arg">H</var>) and the cyclotomic class <var class="Arg">C</var> (or the cyclotomic class containing the integer <var class="Arg">C</var>).</p>

<p>The versions ending in NC do not check if (<var class="Arg">K</var>,<var class="Arg">H</var>) is a strong Shoda pair of <span class="SimpleMath">G</span>. In the four-argument version it is also not checked whether <var class="Arg">C</var> is either a generating <span class="SimpleMath">q</span>-cyclotomic class modulo the index of <var class="Arg">H</var> in <var class="Arg">K</var> or an integer coprime with the index of <var class="Arg">H</var> in <var class="Arg">K</var>.</p>


<div class="example"><pre>

<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">F:=FreeGroup("a","b");; a:=F.1;; b:=F.2;;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">G:=F/[ a^16, b^2*a^8, b^-1*a*b*a^9 ];; a:=G.1;; b:=G.2;;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">K:=Subgroup(G,[a]);; H:=Subgroup(G,[]);; </span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">QG:=GroupRing( Rationals, G );;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">FG:=GroupRing( GF(7), G );;</span>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">SimpleAlgebraByStrongSP( QG, K, H );</span>
<crossed product over CF(16) of a group of size 2>
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">SimpleAlgebraByStrongSPInfo( QG, K, H );</span>
[ 1, NF(16,[ 1, 7 ]), 16, [ [ 2, 7, 8 ] ], [  ] ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">SimpleAlgebraByStrongSPInfo( FG, K, H, [1,7] );</span>
[ 2, 7 ]
<span class="GAPprompt">gap></span> <span class="GAPinput">SimpleAlgebraByStrongSPInfo( FG, K, H, 1 );</span>
[ 2, 7 ]

</pre></div>


<div class="chlinkprevnextbot"> <a href="chap0.html">[Top of Book]</a>   <a href="chap0.html#contents">[Contents]</a>    <a href="chap1.html">[Previous Chapter]</a>    <a href="chap3.html">[Next Chapter]</a>   </div>


<div class="chlinkbot"><span class="chlink1">Goto Chapter: </span><a href="chap0.html">Top</a>  <a href="chap1.html">1</a>  <a href="chap2.html">2</a>  <a href="chap3.html">3</a>  <a href="chap4.html">4</a>  <a href="chap5.html">5</a>  <a href="chap6.html">6</a>  <a href="chap7.html">7</a>  <a href="chap8.html">8</a>  <a href="chap9.html">9</a>  <a href="chapBib.html">Bib</a>  <a href="chapInd.html">Ind</a>  </div>

<hr />
<p class="foot">generated by <a href="https://www.math.rwth-aachen.de/~Frank.Luebeck/GAPDoc">GAPDoc2HTML</a></p>
</body>
</html>

97%


¤ 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.0.6Bemerkung:  Wie Sie bei der Firma Beratungs- und Dienstleistungen beauftragen können  ¤

*Bot Zugriff






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 ist noch experimentell.