رسم بياني للتنقل

في الرياضيات، يُعرف الرسم البياني التبادلي لشبه زمرة ، أو على وجه الخصوص لزمرة ، بأنه رسم بياني غير موجه تكون رؤوسه عناصر من شبه الزمرة، ويوجد ضلع بين أي زوج من العناصر يتبادلان (أي يوجد ضلع بين الرأسين x و y إذا وفقط إذا كان xy = yx في شبه الزمرة). وقد استُخدمت الرسوم البيانية التبادلية لدراسة الزمر وأنصاف الزمر من خلال البحث عن علاقات بين البنية التوافقية للرسم البياني والبنية الجبرية للزمرة أو شبه الزمرة.

بحسب المؤلف، قد تشمل مجموعة الرؤوس جميع عناصر شبه المجموعة، أو العناصر غير المركزية فقط (لأن العناصر المركزية - وهي عناصر شبه المجموعة التي تتبادل مع كل عنصر آخر - تُشكّل دائمًا رسمًا بيانيًا فرعيًا كاملًا ، حيث يكون كل رأس منه مجاورًا لكل رأس من رؤوس الرسم البياني التبادلي بأكمله). إذا تم استبعاد العناصر المركزية، فإن الرسم البياني التبادلي يُعرَّف عادةً فقط للمجموعات غير التبديلية وأنصاف المجموعات غير التبادلية (لأن الرسم البياني التبادلي في هذه الحالات يكون فارغًا).

لأغراض هذه المقالة، تعتبر رؤوس الرسم البياني للتنقل هي العناصر غير المركزية ما لم يُذكر خلاف ذلك.

تاريخ

تم تقديم مفهوم الرسم البياني التبادلي لأول مرة للمجموعات في عام 1955، [ 1 ] على الرغم من أن مصطلح "الرسم البياني التبادلي" لم يُصاغ حتى عام 1983. [ 2 ] وقد لعبوا دورًا ضمنيًا في اكتشاف بيرند فيشر للمجموعات المتفرقة المعروفة الآن باسم مجموعات فيشر . [ 3 ]

بدأت دراسة الرسوم البيانية التبادلية لشبه المجموعات بخلاف المجموعات في عام 2011. [ 4 ]

ملكيات

الترابط والأقطار

من الممكن أن يكون الرسم البياني التبادلي غير متصل ، وبالتالي لا يكون له قطر محدود .

بالنسبة لمجموعة منتهيةX{\displaystyle X}، الرسم البياني التبادلي للمجموعة المتناظرةS(X){\displaystyle {\mathcal {S}}(X)}يكون متصلاً إذا وفقط إذا|X|{\displaystyle |X|}و|X|-1{\displaystyle |X|-1}هي أعداد غير أولية ، والرسم البياني التبادلي للمجموعة المتناوبةأ(X){\displaystyle {\mathcal {A}}(X)}يكون متصلاً إذا وفقط إذا|X|{\displaystyle |X|}،|X|-1{\displaystyle |X|-1}، و|X|-2{\displaystyle |X|-2}هي أعداد غير أولية. عند توصيلها، تكون الرسوم البيانية التبادلية لـS(X){\displaystyle {\mathcal {S}}(X)}وأ(X){\displaystyle {\mathcal {A}}(X)}قطرها لا يتجاوز 5. [ 5 ]

الرسم البياني التبادلي لشبه المجموعة العكسية المتناظرةأنا(X){\displaystyle {\mathcal {I}}(X)}غير متصل إذا وفقط إذا|X|{\displaystyle |X|}هو عدد أولي فردي. عندما|X|{\displaystyle |X|}ليس عددًا أوليًا فرديًا، قطره 4 أو 5، ومن المعروف أن قطره 4 عندما|X|{\displaystyle |X|}يكون متساوياً وقطره 5 عندما|X|{\displaystyle |X|}هو قوة لعدد أولي فردي. [ 6 ]

لكل عدد طبيعي n ، توجد زمرة منتهية يكون مخططها التبادلي متصلاً وقطرها يساوي n . [ 7 ] ولكن إذا كانت الزمرة المنتهية ذات مركز تافه وكان مخططها التبادلي متصلاً، فإن قطرها لا يتجاوز 10. [ 8 ]

لا يكون الرسم البياني التبادلي لشبه مجموعة بسيطة تمامًا متصلًا أبدًا إلا عندما تكون مجموعة، وإذا لم تكن مجموعة، فإن مكوناتها المتصلة هي الرسوم البيانية التبادلية التي تتضمن العناصر المركزية لمجموعاتها الفرعية القصوى [ 9 ] (والتي، وفقًا لنظرية ريس-سوشكيفيتش، متماثلة [ 10 ] ).

مجموعات بسيطة

تتميز الزمر البسيطة المنتهية غير التبديلية بشكل فريد برسومها البيانية التبادلية، بمعنى أنه إذا كانت G زمرة بسيطة منتهية غير تبديلية و H زمرة، وكانت الرسوم البيانية التبادلية لـ G والرسم البياني التبادلي لـ H متماثلة (كرسوم بيانية)، فإن G و H متماثلتان (كزمر). وقد تم افتراض هذه النتيجة في عام 2006 [ 11 ] وأثبتها باحثون مختلفون للزمر المتفرقة [ 12 ] ، والزمر المتناوبة [ 13 ] ، وزمر من نوع لي [ 14 ] .

ملحوظات

  1. براور، ريتشارد ؛ فاولر، ك. أ. (نوفمبر 1955). "حول مجموعات الرتبة الزوجية". حوليات الرياضيات . 62 (3): 565. doi : 10.2307/1970080 . JSTOR 1970080 . 
  2. بيرترام، إدوارد أ. (1983). "بعض تطبيقات نظرية المخططات على المجموعات المنتهية". الرياضيات المتقطعة . 44 (1): 31-43 . doi : 10.1016/0012-365X(83)90004-3 .
  3. فيشر، بيرند (سبتمبر 1971). "المجموعات المنتهية المولدة بواسطة عمليات النقل الثلاثية. الجزء الأول". Inventiones Mathematicae . 13 (3): 232–246 . Bibcode : 1971InMat..13..232F . doi : 10.1007/BF01404633 .
  4. أراوجو، جواو؛ كينيون، مايكل؛ كونيتشني، يانوش (فبراير 2011). "المسارات الدنيا في الرسوم البيانية التبادلية لأنصاف المجموعات". المجلة الأوروبية للتوافقية . 32 (2): 178-197 . doi : 10.1016/j.ejc.2010.09.004 .
  5. إيرانمانش، أ.؛ جعفر زاده، أ. (فبراير 2008). "حول الرسم البياني التبادلي المرتبط بالمجموعات المتناظرة والمتناوبة". مجلة الجبر وتطبيقاته . 7 (1): 129-146 . doi : 10.1142/S0219498808002710 .
  6. ^ أراوجو، جواو؛ بينتز، ولفرام. يانوش ، كونيكزني (أبريل 2015). "الرسم البياني للتنقل لنصف المجموعة العكسية المتماثلة" . مجلة إسرائيل للرياضيات . 207 (1): 103– 149. دوى : 10.1007 / s11856-015-1173-9 . اتش دي ال : 10400.2/3813 .
  7. كوتولو، جيوفاني (1 نوفمبر 2022). "حول بناء جيوديتشي وباركر على الرسوم البيانية التبادلية للمجموعات". مجلة نظرية التوافيق، السلسلة أ . 192 105666. doi : 10.1016/j.jcta.2022.105666 .
  8. مورغان، جي إل؛ باركر، سي دبليو (نوفمبر 2013). "قطر الرسم البياني التبادلي لمجموعة منتهية ذات مركز تافه". مجلة الجبر . 393 : 41-59 . doi : 10.1016/j.jalgebra.2013.06.031 .
  9. باوليستا، تانيا (3 أكتوبر 2025). "الرسوم البيانية التبادلية لأنصاف الزمر البسيطة تمامًا" . الاتصالات في الجبر . 53 (10): 4215-4226 . doi : 10.1080/00927872.2025.2481079 .
  10. هاوي، جون م. (1995). أساسيات نظرية شبه الزمر . أكسفورد: مطبعة كلارندون. ص 77. ISBN  0-19-851194-9.
  11. عبد اللهي، أ.؛ أكبري، س.؛ ميماني، ح. ر. (أبريل 2006). "الرسم البياني غير التبادلي لمجموعة". مجلة الجبر . 298 (2): 468-492 . doi : 10.1016/j.jalgebra.2006.02.015 .
  12. هان، تشانغجيا؛ تشين، غويون؛ غو، شيويون (نوفمبر 2008). "نظرية توصيف للمجموعات البسيطة المتفرقة". المجلة الرياضية السيبيرية . 49 (6): 1138-1146 . Bibcode : 2008SibMJ..49.1138H . doi : 10.1007/s11202-008-0111-z .
  13. عبد اللهي، علي رضا؛ شاهوردي، حامد (مايو 2012). "توصيف المجموعة المتناوبة من خلال رسمها البياني غير التبادلي". مجلة الجبر . 357 : 203-207 . doi : 10.1016/j.jalgebra.2012.01.038 .
  14. سولومون، رونالد م.؛ وولدار، أندرو ج. (1 نوفمبر 2013). "تتميز المجموعات البسيطة برسومها البيانية غير التبادلية". مجلة نظرية المجموعات . 16 (6): 793-824 . doi : 10.1515/jgt-2013-0021 .