計算群論
在數學中,計算群論是一種用計算機研究群的理論,它涉及設計和分析算法和數據結構以計算有關群的信息。人們研究這個理論目的是對於許多「有趣」的群來說,比如大多數散在群,手工計算群的相關信息是不切實際的。即使是比較簡單的有限群的 中心 (群論)和正規子群,使用枚舉算法也比邏輯推導快速很多。
計算群論中的重要算法包括:
- 用於查找置換群階的Schreier–Sims 算法。
- 用於陪集枚舉的Todd–Coxeter 算法和Knuth–Bendix 算法。
- 用於查找組中隨機元素的乘積替換算法。
計算群論的兩個重要計算機代數系統(CAS) 是GAP和Magma (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) 。從歷史上看,其他系統如 CAS(特徵理論)和Cayley (Magma 的前身)也很重要。
計算群論的主要研究包括:
- 小於 2000 階的所有有限群的完整枚舉
- 計算所有散在群的群表示
最近的發展
數學家最近使用計算群論來簡化有限單群分類的冗長證明。比如使用範疇論的理論方法實現邁克爾·阿什巴赫在Fusion Theory提出的簡化計劃,現在的具體方法是通過MAGMA算法解決較小階的p群問題。[1]
有趣的網站
參考文獻
- Derek F. Holt, Bettina Eick, Eamonn A. O'Brien, "Handbook of computational group theory", Discrete Mathematics and its Applications (Boca Raton). Chapman & Hall/CRC, Boca Raton, Florida, 2005. ISBN 1-58488-372-3
- Charles C. Sims, "Computation with Finitely-presented Groups", Encyclopedia of Mathematics and its Applications, vol 48, Cambridge University Press, Cambridge, 1994. ISBN 0-521-43213-8
- Ákos Seress, "Permutation group algorithms", Cambridge Tracts in Mathematics, vol. 152, Cambridge University Press, Cambridge, 2003. ISBN 0-521-66103-X.
- ^ Parker C, Semeraro J. Algorithms for fusion systems with applications to 𝑝-groups of small order. Mathematics of Computation. 2021, (2415-2461): 90(331).