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


Quelle  aboutSimplicialGroups.html   Sprache: HTML

 
 products/Sources/formale Sprachen/GAP/pkg/hap/www/SideLinks/About/aboutSimplicialGroups.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="aboutCrossedMods.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: Homology of simplicial groups<br>
            </span></big></td>
            <td style="text-align: right; vertical-align: top;"><a
 href="aboutquasi.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;">This
page illustrates functions written by <span style="font-weight: bold;">Le
Van Luyen</span> for computing the integral homology of simplicial
groups.<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">To
obtain an interesting example of a simplicial group let us consider the
dihedral group G of order 16, and the canonical homomorphism µ:G
--> Aut(G) from G to its automorphism group which sends an element g
to the inner automorphism x--> gxg<sup>-1</sup> . The homomorphism
µ is an example of a <span style="font-style: italic;">crossed
module</span> and, as such, is equivalent to a cat-1-group C. The
following commands construct this cat-1-group and show that C has order
512, has fundamental group C<sub>2</sub>xC<sub>2</sub> and second
homotopy group C<sub>2</sub>.<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="background-color: rgb(255, 255, 204); vertical-align: top;">gap> 
C:=AutomorphismGroupAsCatOneGroup(DihedralGroup(16));<br>
Cat-1-group with underlying group Group( [ f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7,
f8, f9<br>
 ] ) .<br>
      <br>
gap> Size(C);<br>
512<br>
      <br>
gap> Pi_1:=HomotopyGroup(C,1);;<br>
gap> Pi_2:=HomotopyGroup(C,2);;<br>
gap> StructureDescription(Pi_1);<br>
"C2 x C2"<br>
gap> StructureDescription(Pi_2);<br>
"C2"<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">A
morphism C->Q of cat-1-groups is called a <span
 style="font-style: italic;">quasi-isomorphism</span> if it induces
isomorphisms of homotopy groups. Quasi-isomorphic cat-1-groups have the
same homology and cohomology.<br>
      <br>
The following commands construct a quasi-isomorphic cat-1-group Q of
order 32.<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
Q:=QuasiIsomorph(C);<br>
Cat-1-group with underlying group Group( [ f5, f9, f1, f2*f3, f8 ] ) .<br>
      <br>
gap> Size(Q);<br>
32<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="background-color: rgb(255, 255, 255); vertical-align: top;">Now
a cat-1-group Q can be regarded as a category endowed with a
"compatible" group operation (i.e. it is a category object in the
category of groups). The classical nerve of the category Q will be a
simplicial group. The following command constructs the nerve of Q (up
to degree 6).<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="background-color: rgb(255, 255, 204); vertical-align: top;">gap>
N:=NerveOfCatOneGroup(Q,6);<br>
Simplicial group of length 6<br>
      </td>
    </tr>
    <tr align="center">
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">
      <div style="text-align: left;">By taking the nerve of each group N<sub>n</sub>
in the simplicial group N we obtain a bisimplicial set. The diagonal of
this bisimplicial set is a simplicial set which we denote by D. By
taking the free abelian group FD<sub>n</sub> on each set in D we obtain
a simplicial free abelian group FD. Let Chn(N) denote the standard
chain complex of this simplicial abelian group FD.  (The chain
groups Chn(N)<sub>n</sub> are just the free abelian groups FD<sub>n</sub>; 
the boundary homomorphisms in Chn(N) are got by taking alternating sums
of the homomorphisms in FD.)<br>
      </div>
      <br>
      <table
 style="text-align: left; width: 70%; margin-left: auto; margin-right: auto; background-color: rgb(255, 255, 204);"
 border="3" cellpadding="10" cellspacing="2">
        <tbody>
          <tr>
            <td style="vertical-align: top;"><span
 style="font-weight: bold;">THEOREM</span><br>
            <div style="text-align: left;"><br>
            </div>
The homology groups of the chain complex Chn(N) are isomorphic to the
homology groups of a connected CW-space X  whose homotopy type is
represented by  the simplicial group N. <br>
            </td>
          </tr>
        </tbody>
      </table>
      <div style="text-align: left;"><br>
The chain complex Chn(N) is typically enormous. The following command
(due to <span style="font-weight: bold;">Le Van Luyen</span>) returns
a vastly smaller chain complex K which is chain homotopic to Chn(N).
(The  smaller chain complex is constructed using homological
perturbation theory.) <br>
      </div>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
K:=ChainComplexOfSimplicialGroup(N);<br>
Chain complex of length 6 in characteristic 0 .<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">The
following commands now yield, by definition, the low-dimensional
integral homology groups of our original crossed module µ .<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
Homology(K,1);<br>
[ 2, 2 ]<br>
gap> Homology(K,2);<br>
[ 2 ]<br>
gap> Homology(K,3);<br>
[ 2, 2, 2 ]<br>
gap> Homology(K,4);<br>
[ 2, 2, 2 ]<br>
gap> Homology(K,5);<br>
[ 2, 2, 2, 2, 2, 2 ]<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">Other
examples of cat-1-groups and their nerves can be obtained from the XMOD
package for GAP. This package contains a library of all cat-1-groups
with underlying group C of small order. For instance, the following
commands construct the nerve of a cat-1-group  whose underlying
groups C has order 8. <br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
LoadPackage("xmod");;<br>
------------------------------------------------------------<br>
loading XMod 2.008 for GAP 4.4 - Murat Alp and Chris Wensley<br>
------------------------------------------------------------<br>
      <br>
gap> C:=Cat1Select(8,5,3);<br>
[c2^3=>c2]<br>
      <br>
gap> N:=NerveOfCatOneGroup(C,4);<br>
Simplicial group of length 4<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">Other
examples of simplicial groups are the Eilenberg-MacLane simplicial
groups K(G,n) with (n-1)-st homotopy group equal to G and all other
homotopy groups equal to 0. The group G must be abelian when n>0. <br>
      <br>
The following computes the first eleven terms of the chain complex CK
of the Eilenberg-MacLane space K(Z,2) and shows that in dimension d the
number of free generators of this complex is the d-th Fibonacci number.
      <br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
ZZ:=AbelianPcpGroup(1,[0]);;  #ZZ is the infinite cyclic group<br>
gap> K:=EilenbergMacLaneSimplicialGroup(ZZ,2,10);;<br>
gap> CK:=ChainComplexOfSimplicialGroup(K);;<br>
      <br>
gap> List([0..10],CK!.dimension);<br>
[ 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 ]<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">The
following produces a chain complex D which is quasi-isomorphic to CK
and which has just one generator in each odd dimension. (This
corresponds to the standard CW-structure on complex projective
space 
involving just one cell in each even dimension.) <br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
D:=CoreducedChainComplex(CK);;<br>
gap> List([0..9],D!.dimension);<br>
[ 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0 ]<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">The
following analogous commands produce a chain complex for K(Z/2Z,2) in
which the number of free generators in degree d+2 is the d-th Fibonacci
number.<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
K:=EilenbergMacLaneSimplicialGroup(CyclicGroup(2),2,10);;<br>
gap> CK:=ChainComplexOfSimplicialGroup(K);;<br>
gap> List([0..10],CK!.dimension);<br>
[ 1, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 ]<br>
gap> D:=CoreducedChainComplex(CK);;<br>
gap> List([0..9],D!.dimension);<br>
[ 1, 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 ]<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">Many
homotopy 2-types are direct products of Eilenberg-MacLane spaces. For
instance, if a 2-type is represented by a cat-1-group whose underlying
group is abelian, then the 2-type is a product of Eilenberg-MacLane
spaces.<br>
      <br>
For a non-ableian example let us consider the automorphism cat-1-group
C of the 5-th small group of order 36. By definition the fundamental
group of C acts trivially on the second homotopy group. Moreover, the
following commands show that the order of C is equal to the product of
the orders of its homotopy groups. This implies that C is a direct
product of a K(G,1) and a K(A,2).<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
G:=SmallGroup(36,5);;<br>
gap> C:=AutomorphismGroupAsCatOneGroup(G);;<br>
gap> Order(HomotopyGroup(C,1))*;Order(HomotopyGroup(C,2)) = Size(C);<br>
true<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">The
following commands imply that C is quasi-isomorphic to the product of
Eilenberg-MacLane spaces K(Z/2Z,2) x K(Z/2Z,2) x K(Z/9Z,2) x K(C<sub>6</sub>,1)
x
K(S<sub>3</sub>,1) .<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
StructureDescription(HomotopyGroup(C,2));<br>
"C18 x C2"<br>
gap> StructureDescription(HomotopyGroup(C,1));<br>
"C6 x S3"<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 255);">The
following commands compute the homology of the cat-1-group C in degree
4.<br>
      </td>
    </tr>
    <tr>
      <td
 style="vertical-align: top; background-color: rgb(255, 255, 204);">gap>
C1:=TensorWithIntegers(ResolutionFiniteGroup(SymmetricGroup(3),5));;<br>
gap>
C2:=TensorWithIntegers(ResolutionFiniteGroup(CyclicGroup(6),5));;<br>
gap> G3:=EilenbergMacLaneSimplicialGroup(CyclicGroup(9),2,5);;<br>
gap> C3:=ChainComplexOfSimplicialGroup(G3);;<br>
gap> G4:=EilenbergMacLaneSimplicialGroup(CyclicGroup(2),2,5);;<br>
gap> C4:=ChainComplexOfSimplicialGroup(G3);;<br>
gap> C5:=C4;;<br>
      <br>
gap> D1:=CoreducedChainComplex(C1);;<br>
gap> D2:=CoreducedChainComplex(C2);;<br>
gap> D3:=CoreducedChainComplex(C3);;<br>
gap> D4:=CoreducedChainComplex(C4);;<br>
gap> D5:=D4;;<br>
      <br>
gap> T:=TensorProductOfChainComplexes(D1,D2);;<br>
gap> T:=TensorProductOfChainComplexes(D3,T);;<br>
gap> T:=TensorProductOfChainComplexes(D4,T);;<br>
gap> T:=TensorProductOfChainComplexes(D5,T);;<br>
      <br>
      <br>
gap> Homology(T,4);<br>
[ 3, 3, 3, 3, 9, 9, 9, 9, 18, 18 ]<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="aboutCrossedMods.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="aboutquasi.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=95 H=97 G=95

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.11 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