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Tropical Geometry in Singular

  • Das Ziel dieser Dissertation ist die Entwicklung und Implementation eines Algorithmus zur Berechnung von tropischen Varietäten über allgemeine bewertete Körper. Die Berechnung von tropischen Varietäten über Körper mit trivialer Bewertung ist ein hinreichend gelöstes Problem. Hierfür kombinieren die Autoren Bogart, Jensen, Speyer, Sturmfels und Thomas eindrucksvoll klassische Techniken der Computeralgebra mit konstruktiven Methoden der konvexer Geometrie. Haben wir allerdings einen Grundkörper mit nicht-trivialer Bewertung, wie zum Beispiel den Körper der \(p\)-adischen Zahlen \(\mathbb{Q}_p\), dann stößt die konventionelle Gröbnerbasentheorie scheinbar an ihre Grenzen. Die zugrundeliegenden Monomordnungen sind nicht geeignet um Problemstellungen zu untersuchen, die von einer nicht-trivialen Bewertung auf den Koeffizienten abhängig sind. Dies führte zu einer Reihe von Arbeiten, welche die gängige Gröbnerbasentheorie modifizieren um die Bewertung des Grundkörpers einzubeziehen.\[\phantom{newline}\] In dieser Arbeit präsentieren wir einen alternativen Ansatz und zeigen, wie sich die Bewertung mittels einer speziell eingeführten Variable emulieren lässt, so dass eine Modifikation der klassischen Werkzeuge nicht notwendig ist. Im Rahmen dessen wird Theorie der Standardbasen auf Potenzreihen über einen Koeffizientenring verallgemeinert. Hierbei wird besonders Wert darauf gelegt, dass alle Algorithmen bei polynomialen Eingabedaten mit ihren klassischen Pendants übereinstimmen, sodass für praktische Zwecke auf bereits etablierte Softwaresysteme zurückgegriffen werden kann. Darüber hinaus wird die Konstruktion des Gröbnerfächers sowie die Technik des Gröbnerwalks für leicht inhomogene Ideale eingeführt. Dies ist notwendig, da bei der Einführung der neuen Variable die Homogenität des Ausgangsideal gebrochen wird.\[\phantom{newline}\] Alle Algorithmen wurden in Singular implementiert und sind als Teil der offiziellen Distribution erhältlich. Es ist die erste Implementation, welches in der Lage ist tropische Varietäten mit \(p\)-adischer Bewertung auszurechnen. Im Rahmen der Arbeit entstand ebenfalls ein Singular Paket für konvexe Geometrie, sowie eine Schnittstelle zu Polymake.

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Metadaten
Author:Yue Ren
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-41695
Advisor:Thomas Markwig
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:English
Publication Date:2015/09/08
Year of Publication:2015
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2015/02/28
Date of the Publication (Server):2015/09/09
Number of page:177
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Mathematik
DDC-Cassification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 510 Mathematik
MSC-Classification (mathematics):13-XX COMMUTATIVE RINGS AND ALGEBRAS
14-XX ALGEBRAIC GEOMETRY
52-XX CONVEX AND DISCRETE GEOMETRY
Licence (German):Standard gemäß KLUEDO-Leitlinien vom 30.07.2015