Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/GAP/pkg/sonata/doc/htm/tut/   (Algebra von RWTH Aachen Version 4.15.1©)  Datei vom 23.8.2025 mit Größe 5 kB image not shown  

Quelle  CHAP004.htm   Sprache: HTML

 
 products/Sources/formale Sprachen/GAP/pkg/sonata/doc/htm/tut/CHAP004.htm


<html><head><title>[SONATA-tutorial] 4 Nearrings of transformations on groups</title></head>
<body text="#000000" bgcolor="#ffffff">
[<a href = "chapters.htm">Up</a>] [<a href ="CHAP003.htm">Previous</a>] [<a href ="CHAP005.htm">Next</a>] [<a href = "theindex.htm">Index</a>]
<h1>4 Nearrings of transformations on groups</h1><p>
<p>
We are going to study transformations on the alternating group on four elements
<i>A</i><sub>4</sub>.
<p>
<strong>The problem</strong>: Let <var>T</var> be the nearring of mappings from <i>A</i><sub>4</sub> to <i>A</i><sub>4</sub>
        generated by the single mapping <var>t</var> which maps (2,3,4) to (2,4,3),
        (2,4,3) to (1,2)(3,4), (1,2)(3,4) to (1,2,3), (1,2,3) back to (2,3,4)
        and all other elements of <i>A</i><sub>4</sub> to the neutral element (). Then,
        how many mappings are there in <var>T</var> that have (1,2,3) as a fixed point?
        If there are only a few we would be interested in a list of all of
        these.
<p>
<strong>The solution</strong>:  <br>
        The first thing to do is create the nearring <var>T</var>. So we start with
        the group <i>A</i><sub>4</sub>, which can easily be constructed with the command
<pre>
    gap> A4 := AlternatingGroup( 4 );
    Alt( [ 1 .. 4 ] )
</pre>
        The result is an object which represents the group <i>A</i><sub>4</sub>. If we want
        to see its elements we have to ask <font face="Gill Sans,Helvetica,Arial">GAP</font> to make a list of elements
        out of the group.
<pre>
    gap> AsSortedList( A4 );                                       
    [ (), (2,3,4), (2,4,3), (1,2)(3,4), (1,2,3), (1,2,4), (1,3,2),
     (1,3,4), (1,3)(2,4), (1,4,2), (1,4,3), (1,4)(2,3) ]
</pre>
        Now we create the mapping <var>t</var>. We use the function
        <code>MappingByPositionList</code> to enter it.
<pre>
    t := EndoMappingByPositionList( A4, [1,3,4,5,2,1,1,1,1,1,1,1] );
    <mapping: AlternatingGroup( [ 1 .. 4 ] ) -> AlternatingGroup( 
    [ 1 .. 4 ] ) >
</pre>
        For <code>Mappings</code> the usual operations <code>+</code> and
        <code>*</code> can be used to add and multiply them.
<pre>
    gap> t+t;
    <mapping: AlternatingGroup( [ 1 .. 4 ] ) -> AlternatingGroup( 
    [ 1 .. 4 ] ) >
    gap> last * t;
    <mapping: AlternatingGroup( [ 1 .. 4 ] ) -> AlternatingGroup( 
    [ 1 .. 4 ] ) >
</pre>
        (Recall that <code>last</code> stands for the result of the last computation, in
        this case this is <code>t + t</code>). 
        Now we can construct the nearring. We use the function
        <code>TransformationNearRingByGenerators</code> which asks for the group (<i>A</i><sub>4</sub>)
        and a list of generating elements (the list with <var>t</var> as the only entry)
        as arguments.
<pre>
    gap> T := TransformationNearRingByGenerators( A4, [ t ] );;
</pre>
        Nearrings, allthough generated by a single element can become rather
        big. Before we print out all elements we ask for the size of <var>T</var>.
<pre>
    gap> Size( T );
    20736
</pre>
        It seems reasonable not to print all elements. <strong>Note</strong> that they are
        not even computed, yet. All we wanted to know was the size of <var>T</var> and
        this can be computed without generating all elements. But, yes, we
        could generate them with <code>AsList</code> or <code>AsSortedList</code>. At last we want
        to find out how many of these 20736 <code>GroupTransformations</code> have (1,2,3)
        as a fixed point. We filter them out, but we use a second semicolon at
        the end to suppress printing, because there might be a lot of them.
        Then we ask for the length of the resulting list <var>F</var> of mappings.
<pre>
    gap> F := Filtered( T, tfm -> Image( tfm, (1,2,3) ) = (1,2,3) );;
    gap> Length( F );
    1728
</pre>
        It seems not to be worth printing the whole list. But we could for
        example choose a random transformation from this list <var>F</var> for testing
        purposes.
<pre>
    gap> Random( F );;
</pre>
        There are of course other properties of the nearring <var>T</var>
        which might be interesting. It is clear that a nearring which is
        generated by a single element is not necessarily abelian. <var>T</var> is a
        counterexample. As for finding counterexamples, SONATA can be used
        as a research tool.
<pre>
    gap> IsCommutative( T );
    false
</pre>
        Finally, we try to disprove the conjecture that every transformation
        nearring on an abelian group that is generated by a single element 
        must be commutative.
<pre>
    gap> g := CyclicGroup(2);;
    gap> m := MapNearRing(g);;
    gap> Filtered( m, n -> not( IsCommutative(                                            
    >        TransformationNearRingByGenerators( g, [n] ) ) ) );
    gap> [ <mapping: Group( [ f1 ] ) -> Group( [ f1 ] ) >, 
           <mapping: Group( [ f1 ] ) -> Group( [ f1 ] ) > ]
    gap> GraphOfMapping(last[1]);
    [ [ <identity> of ..., f1 ], [ f1, <identity> of ... ] ]
</pre>
<p>
<p>
[<a href = "chapters.htm">Up</a>] [<a href ="CHAP003.htm">Previous</a>] [<a href ="CHAP005.htm">Next</a>] [<a href = "theindex.htm">Index</a>]
<P>
<address>SONATA-tutorial manual<br>September 2025
</address></body></html>

Messung V0.5
C=100 H=100 G=100

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.14 Sekunden  ¤

*© 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.