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These pages are unorganized infomation which is a mere copy paste. # ファジィ集合 ファジィ集合:fuzzy set 若い、年寄りなど抽象的な概念の集合を数値化し、演算の対象とするために導入された。 ファジィ集合 $$\ A,B,C$$ メンバシップ関数 $$\mu_A(x),\mu_B(x),\mu_C(x)$$



# ベジエ曲線 [img0]:http://imgur.com/RQBeiBD.png [img1]:http://imgur.com/jh5LUd5.png ![](http://imgur.com/RQBeiBD.png =100x) ベジエ曲線 $$P^n_b(t)= \sum^n_{i=0} R_i B_i^n(t) $$ バースタイン基底関数 $$ \begin{eqnarray} {B}_i^n(t) = \left( \begin{array}{c} n \\ i \end{array} \right) t^i(i-t)^{n-i} \end{eqnarray} $$


tで微分 $$ \begin{eqnarray} {P}^n_b(t) &=& \sum^n_{i=0}R_i B_i^{n-1}(t) &=& \frac{n!}{(n-1)!i!} \end{eqnarray} $$ $$ \begin{eqnarray} B_i^n(t)B_i(t) &= \frac{n!}{(n-i)!i!} \left(it^{i-1}(1-t)^{n-i}-(n-i)t^i(1-t)^{n-i-1}\right)\\ &= -\frac{n!}{(n-1-i)!i!}t^i(i-t)^{n-1-i}\\ &= i \cdot n \cdot B^{n-1}_i(t) - (n-i)B^{n-1}_{i-1}(t) \end{eqnarray} $$ # Kuroki - Ajoint 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki https://mathtod.online/@7shi/203900 四元数と3次元の回転の関係は「Lie群 SU(2) の随伴表現」。 i,j,k を正規直交基底とする3次元Euclid空間に i,j,k 軸を中心とする角度 2 $\theta$ の回転がそれぞれ \begin{align*} &a\mapsto e^{i\theta}a e^{-i\theta},\\ &a\mapsto e^{j\theta}a e^{-j\theta},\\ &a\mapsto e^{k\theta}a e^{ -k\theta} \end{align*} で作用している。 Lie群 SU(2) の四元数体 $\mathbb H$ を使った実現の仕方は SU(2)= $\{\,g\in\mathbb H\mid |g|=1\,\}$ . これのLie代数が $\operatorname{su}(2)=\mathbb Ri+\mathbb Rj+\mathbb Rk$ . SU(2) の $\operatorname{su}(2)$ への随伴表現の特殊化が上で示した式。 May 31, 2017, 19:56 · Web · 2 · 5 · Open in web 4 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki 複素数(実数と $i$ から生成される)を実2次正方行列によって $i\mapsto\begin{bmatrix}0&-1\\1&0\end{bmatrix}$ と実現できることはよく知られている。四元数(実数と $i$,$j$ から生成される)も次によって複素2次正方行列で実現できる: $i\mapsto\begin{bmatrix}i&0\\0&-i\end{bmatrix}$, $j\mapsto\begin{bmatrix}0&-1\\1&0\end{bmatrix}$ . すなわち複素数 $z$,$w$ に対して $z+jw\mapsto\begin{bmatrix}z&-\overline{w}\\w&\overline{z}\end{bmatrix}$. 四元数はこの形の複素2次正方行列のことだと思ってよい。 3 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki 複素 $n$ 次正方行列全体の集合を $M_n(\mathbb C)$ と書く。行列の積に関する群 SU(n) は SU(n)=$\{\, A\in M_n(\mathbb C)\mid A^*A=AA^*=E, |A|=1\,\}$ と定義される。SU(2) については SU(2)=$\left\{\,\left. \begin{bmatrix}z&-\overline{w}\\w&\overline{z}\end{bmatrix} \in M_2(\mathbb C) \,\right|\, |z|^2+|w|^2=1 \,\right\}$. この式から SU(2) は絶対値が 1 の四元数全体のなす群と同一視できることや、SU(2) は3次元球面 |z|^2+|w|^2=1 になっていることもわかります。 四元数、複素2次正方行列、3次元球面などなどの風景は基本的かつ様々に一般化されるので一度は見ておいて損がないです。 3 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki 行列群 SU(n) のLie代数 $\newcommand\su{\operatorname{su}}\su(n)$ の定義はその単位元 E での接空間です。計算すると $\su(n)=\{\,X\in M_n(\mathbb C)\mid X+X^*=0, \operatorname{tr}X=0\,\}$. 接空間の定義を知らない人はこれを定義だと思ってもよいです。そして $X,Y\in\su(n)$ ならば $[X,Y]=XY-YX\in\su(n),\\ e^X=\sum_{n=0}^\infty x^n/n!\in SU(n)$ となることも容易に確認できます。$\su(2)$ が実数体上の次の基底を持つことも簡単な計算でわかります: $I=\begin{bmatrix}i&0\\0&-i\end{bmatrix},\\ J=\begin{bmatrix}0&-1\\1&0\end{bmatrix},\\ K=\begin{bmatrix}0&-i\\-i&0\end{bmatrix}$. ゆえに $\su(2)$ は純虚な四元数全体と同一視できる。 3 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki I,J,K はPauli行列の $\pm i$ 倍になっています。だから、パウリ行列を扱うことは本質的に $\operatorname{su}(2)$ を扱っていることになります。 3 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki ここまでは行列で実現できるLie群とLie代数の典型例としての $SU(2)$ と $\operatorname{su}(2)$ に関する説明です。 群やLie代数の話をしたら、その次にそれらの表現の話をしなければいけません。 Lie群とLie代数の一般論を性急にあせって勉強しようとせずに、行列の計算をきちんとやっておくことが大事なことだと思います。 何をやっているか理解できない一般論をやった後にそれを使って特殊な世界に降りて来ることに走るのは、数学を理解できなくなるための有力な手段の一つだと思います。 特殊な場合を知って、残りは「以下同様」で理解できればものすごく効率が良くなります。 「一を聞いて、十を知る」という言葉がある。 2 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki 群 G の体 K 上のベクトル空間 V での表現とは群 G から V の可逆な一次変換全体のなす群への群の準同型写像のことです。群の表現とはざくっと言ってしまえば、群の元を一次変換で表現することです。 たとえば、SU(2) は複素 $2\times 2$ 行列ですでに実現されているので、自然に縦ベクトルの空間 $\mathbb C^2$ での表現を持ちます。これをよく SU(2) のベクター表現と呼んだりします。 任意のLie群にはそのLie代数における随伴表現が定義されます。 SU(n) の場合にその随伴表現は $g\in SU(n)$ に対して、$\operatorname{su}(n)$ の一次変換 $\operatorname{Ad}_g$ を $\operatorname{Ad}_g X=gXg^{-1}$, $X\in\operatorname{su}(n)$ と定めることによって定義されます。 SU(2) の随伴表現は実3次元ベクトル空間 $\operatorname{su}(2)$ での表現になります。 2 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki SU(2) の随伴表現は四元数を使った実現の方で見るとわかりやすいです。 SU(2) の元 g は絶対値が 1 の四元数だと思えます。そのLie代数は純虚な四元数全体のなす3次元の実ベクトル空間と同一視できる。SU(2) の随伴表現は $ix+iy+kz\mapsto g(ix+iy+iz)g^{-1}$ と書けます。 これが座標 (x,y,z) を持つ3次元実Euclid空間の回転を実現していることが単なる計算だけでチェックできるわけです。 SU(2) は複素2次正方行列で実現できるので、行列の積によって縦ベクトルの空間 $\mathbb C^2$ におけるベクター表現を自明に持つのですが、それだけではなく、3次元実Euclid空間を回転させる表現も持っているわけです。 「SU(2) の表現を全部分類できないだろうか?」という問いに至れば表現論への入り口に立ったことになります。 実ベクトル空間での表現は複素化して複素ベクトル空間における表現にしてしまって、複素ベクトル空間における表現を分類する問題にしてしまった方が色々楽になります。 2 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki SU(2) の表現から $\newcommand\su{\operatorname{su}}\su(2)$ の表現が微分することによって得られ、逆に $\su(2)$ の表現から SU(2) の表現が $\exp$ することによって得られます。だから、SU(2) の表現の分類と $\su(2)$ の表現の分類は同じことになります。$\su(2)$ の表現の話にしてしまうと、表現の分類が代数的に綺麗に整理できます。 すでに述べたように複素ベクトル空間での表現(複素表現)を分類する方が楽です。 その理由は、$\su(2)$ の複素表現は $\su(2)$ の複素化の表現の複素表現と同一視でき、$\su(2)$ の複素化 $\mathbb C I+\mathbb C J+\mathbb C K$ と非常に扱い易いLie代数 $\operatorname{sl}_2(\mathbb C)=\{\,X\in M_2(\mathbb C)\mid \operatorname{tr}X=0\,\}$ が一致するからです。これも簡単な計算の話。 2 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki どうして $\newcommand\sltwo{\operatorname{sl}_2(\mathbb C)}\sltwo$ が非常に扱い易いのか。 それは、所謂「昇降演算子」の方法をその表現論で利用可能だからです。既約表現のベクトルを「昇降演算子」の作用ですべて構成可能になる。 「昇降演算子」による計算で楽をしてうれしかった経験のある人であれば「なるほど、いつものあの方法が使えるのか!うれしい」と感じるようなことができるのです。 そのためには複素3次元のLie代数 $\sltwo$ の基底を I,J,K から H=\begin{bmatrix}1&0\\0&-1\end{bmatrix},\\ E=\begin{bmatrix}0&1\\0&0\end{bmatrix},\\ F=\begin{bmatrix}0&0\\1&0\end{bmatrix} に置き換えることが必要になります。E,F が「昇降演算子」の役目を果たします。 2 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki E,F,H の基本関係式は $[H,E]=2E,\\ [H,F]=-2F.\\ [E,F]=H$. 重要なのはこの関係式で $2\times 2$ 行列での表現は重要ではありません。 $\lambda=0,1,2,\ldots$ に対して$\operatorname{sl}_2(\mathbb C)$ の$\lambda+1$ 次元ベクトル空間 $L(\lambda)$ における表現を次のように構成できます。 ・ $L(\lambda)$ は $v,Fv,F^2v,\ldots,F^\lambda v$ を基底に持つベクトル空間であるとする。 ・$Ev=0, Hv=\lambda v, F^{\lambda+1}v=0$ という関係式を課す。 ・E,F,H の $L(\lambda)$ への作用は E,F,H の基本関係式を用いて自然に定める。 $L(\lambda)$ たちは $\operatorname{sl}_2(\mathbb C)$ のすべての有限次元規約表現の同型類の代表元になっています。 有限次元規約表現の分類が完了した! 2 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki 昇降演算子のアイデアが利用できるようにしたら、有限次元規約表現の分類が500文字で完了してしまった! 同様のことが可能なLie代数のより広いクラスが、Kac-Moody代数です。Kac-Moody代数は $\operatorname{sl}_2(\mathbb C)$ の一般化に過ぎないので、「Kac-Moody」のような聞き慣れない言葉が出て来てもびびる必要はありません。昇降演算子の話をより一般的にするだけです。 Kac-Moody代数は $\operatorname{su}(n)$ の複素化 $\operatorname{sl}_n(\mathbb C)$ も含んでおり、任意の有限次元半単純Lie代数を含んでいます。そして、それだけではなく、無限次元のアフィンLie代数も含んでいるところがとてもうれしい。 Kac-Moody代数の表現論はアフィンLie代数のような無限次元Lie代数であっても、$\operatorname{sl}_2(\mathbb C)$ の場合と同様に昇降演算子のアイデアで表現達を分類できることを主張しています。 びびらず「以下同様」で行こう! 2 hours ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki $2\times 2$ 行列の計算をがんばって大量にした人が次にするべきことは、$3\times 3$ 行列の計算です。 SU(3) のLie代数の複素化はトレースが 0 の複素3次正方行列全体のなす 8 次元の複素ベクトル空間になります(これも計算で解決できる)。 (i,j) 成分だけが 1 で他の成分が 0 の3次正方行列を E_{ij} と書くと、SU(3) のLie代数の複素化の基底として次が取れます。 $H_1=E_{11}-E_{22},\\ H_2=E_{22}-E_{33},\\ E_{12},\quad E_{23},\quad E_{13},\\ E_{21},\quad E_{32},\quad E_{31}$. これらは $\operatorname{sl}_2(\mathbb C)$ の場合の H,E,F の一般化になっています。SU(3) の随伴表現の複素化はこれらを基底に持つ8次元のベクトル空間での表現になります。 an hour ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki SU(3) の8次元表現を随伴表現としてさらっと構成しましたが、SU(3) の8次元表現はクォークの理論的発見に繋がるハドロンの「八道説」による分類の話そのものになっています。 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%83%A2%E3%83%87%E3%83%AB その辺の話はEdward Frenkelさんも数学ミステリー白熱教室第4回で説明していました。多分、表現論の話をするときには定番の話題だと思います。 https://twitter.com/genkuroki/status/674019150734360577 https://mathtod.online/media/1jWq-ZQLE3xqsjNdVLw https://mathtod.online/media/NFGV9VitI85F49soC6Q an hour ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki SU(3) のLie代数の複素化 $\operatorname{sl}_3(\mathbb C)$ は以下を生成元に持ちます: $H_i=E_{ii}-E_{i+1,i+1},\\ E_i=E_{i,i+1},\\ F_i=E_{i+1,i}$. ここで i=1,2 です。そして、それらは次を満たします: $[H_i,H_j]=0,\\ [H_i,E_j]=a_{ij}E_j,\\ [H_i,F_j]=-a_{ij}F_j,\\ [E_i,F_j]=\delta_{ij}H_i,\\ \newcommand\ad{\operatorname{ad}} (\ad E_i)^{1-a_{ij}}E_j=0 \quad(i\ne j),\\ (\ad F_i)^{1-a_{ij}}F_j=0 \quad(i\ne j)$. ここで $(\ad A)B=[A,B],\\ [a_{ij}]=\begin{bmatrix}2&-1\\-1&2\end{bmatrix}$ これの証明も単なる行列の易しい計算です。 an hour ago 黒木玄 Gen Kuroki @genkuroki 以上の計算をがんばってすることの御利益はKac-Moody代数の定義をすぐに理解できるようになることです。 一つ前の発言の行列 [a_{ij}] を ・サイズは \ell とする。 ・対角成分はすべて 2 であるとする。 ・非対角成分は非負の整数で、i\ne j について a_{ij}=0 と a_{ji}=0 は同値であるとする。 と一般化しましょう。生成元 H_i,E_i,F_i (i=1,\ldots,\ell) と一つ前の発言に書いた形の関係式で定義されるLie代数が型 [a_{ij}] のKac-Moody代数です。 「八道説」の \operatorname{sl}_3(\mathbb C) での随伴表現による解釈を知っていて、その関係式も実際に自分の手で計算してよく知っていれば、Kac-Moody代数の定義は典型的に「以下同様」のスタイルになっていることを理解できるわけです。 数学は基本的にこういうみもふたもない話なので、聞き慣れない数学用語に何か「権威」を感じている場合にはほぼ確実に誤解していることになると思います。 mathtod.online powered by Mastodon # タイヒミュラー空間って何ですか?解り易く教えてください。 種数1(トーラス)の場合で言いますと、 複素平面に2つの一次独立な実2次元ベクトルV,Wを考えると、 VとWの張る平行四辺形の対辺を貼り合わせることによりトーラスのリーマン面が作成できます。 ところが、V,Wの長さの比や、 VとWのなす角を変えると、位相構造的には同じトーラスでも、リーマン面としては複素構造が違ってきます(双正則関係で同値類でないので)。トーラスの上に本質的に違う複素構造がどれくらいあるかというと、「VとWのなす角」と「VとWの長さの比」の実2次元分の自由度があります。この自由度を多様体とみなした概念がタイヒミュラー空間です。 普通、タイヒミュラー空間といえば、リーマン面における複素構造の違いで考えますが、もっと卑近なたとえでは、楕円のタイヒミュラー空間も定義できます。2つの楕円が合同変換で重なるときに「同値」とする場合、本質的に異なる楕円がいくつあるかというと、「長軸長さ」「短軸長さ」の実2次元の自由度があります。このため、合同変換をベースにした楕円のタイヒミュラー空間は実2次元になります。また、ベースとなる同値関係を「相似変換」とした場合、本質的な楕円の自由度は「長軸長さと短軸長さの比」の実1次元となり、この場合はタイヒミュラー空間は実1次元になります。 また、4点の印が付いた複素球面CP^1を、双正則変換をベースにした同値関係で考えると、複素1次元の自由度があり、この自由度は、「非調和比」(cross-ratio)として、とくに古典的に知られています。 # field ~~~ 「現代数学入門」体の標数 現代数学入門 数学が密かなブームということで、遠山啓著「現代数学入門」(ちくま学芸文庫)をもとに現代数学について解説しています。 体の標数 前章で述べたように、体というのは加法群であると同時に乗法群でもあります、という点で「二重構造」を持っていると言えます。 加法群の単位元を0で表し、乗法群の単位元を1(もしくはe)で表します。 この時、0と1だけからできている最小の体が存在することは前章で述べました。 そればかりではなく、位数が3,5,7……となる有限体の実例も挙げました。 ここで、もっと一般化してみます。 体の中には、べき乗法の単位元eが必ず含まれていますが、このeが加法群の中でどのような振る舞いをするのかに注目してみます。 Eを次々と加えてゆくとき、これはみな体Kの要素です。 e e+e e+e+e …… ここで二つとの場合が生じます。 (1) この要素の列はみな互いに異なっている (2) 同じものが繰り返す (1) の場合は無限個の要素がKの中に含まれることになって、Kはもちろん有限体ではありません。 この時、 e→1 e+e→2 e+e+e→3 …… という対応をつけると、これは自然数の集合と一対一対応がつけられます。 更に0と0を対応させ、 -e→-1 -(e+e)→-2 -(e+e+e)→-3 …… という対応を付けますと、これは整数全体になります。 更に進んで (e+……+e)(e+……+e)-1→m/n m n という対応を考えますと、これは有理数全体と一対一対応がつけられます。 結局、Kは有理数全体の体と同型な体を含むことになります。 (2) の場合は、全勝で述べたようにeを素数回数だけ加えると0となります。 e+e+e+……+e=0 p このように、素数pが体Kの構造を特徴づける重要な数である事が解かると思います。 この数pをその隊の標数といいます。 体の標数 二 (1)の場合には、eは有限回では繰り返さないので、そのような素数は存在しません。 この場合には標数は無限大としてもよいのかもしれませんが、ここでは標数0であるといいます。 これまでに私たちが知っている有理数体、実数体、複素数体の標数は全て0です。 標数pの体はeばかりでなく、あらゆる要素がp個加えれると0になることを注意してください。 a+a+……+a=ae+ae+……+ae=a(e+e+……+e)=a・0=0 P P P 標数Pの体と標数0の体とは、いろいろな点で非常に違っています。 その違いの中でも大小の関係の点が特に違っています。 標数0の有理数体では、各要素の間に大小の関係がつけられます。 それは、不等号<によって表わされます。 もっと詳しくいいますと、有理数体Rの要素は正、負、0の3種類に分けられます。 生の要素aはa>0、負の要素aはa<0と書き表わせば、 (1)a>0、b>0ならばa+b>0、ab>0 (2)a>0ならば-a<0 このような条件を満足するような正、負、0に分けることが出来るのまです。 それ故に、有理数全体を一直線上に並べる事が可能なのです。 しかし、標数pの体の場合は違います。 まず、eは正か負かを考えます。 もし、e>0とすれば、-e>0、(-e)(-e)>0、e^2=e>0なのでe>0でなければなりません。 しかし、 e+e+……+e=0 p においてeを移項すると e+e+……+e=-e p-1 左辺は正の数を加えたものなので正ですが、右辺は、明らかに負です。 よって、 正=負 ということになり、これは明らかに矛盾しています。 それ故に、標数pの体には大小関係を導入することは不可能なのです。 有理数体は一直線上に並べるられますが、標数pの体はそうはなりません。 標数pの素体は無理矢理に空間的に並べるとするならば、直線ではなく、円周上に並べ立て方がいいです。 例えば、p=5の素体は円周を5等分した点上にe、e+e、e+e+e、……と並べるとわかり易いと思います。 この時、加法が回転によって上手く表されるからです。 しかし、乗法はそのままでは上手くゆかないので、0を除いた4個の要素を並べ変えなければなりません。 (e+e)^2=e+e+e+e (e+e)^3=e+e+e (e+e)^4=e であるので、演習を四等分するように並べればいいです。 以上のことを大雑把に言えば、標数0の体は「直線的」で、標数pの体は「円的」であると言えます。 ~~~ # motive from Wikipedia ## introduction motive is an attempt unify cohomologies, such as - De Rham cohomology - Betti cohomology - l-adic eterl cohomology - crystalline cohomology The general hope is that equations like [point] [projective line] = [line] + [point] [projective plane] = [plane] + [line] + [point] can be put on solid mathematical footing with a deep meaning. Of course, the above equations are already known to be true in many senses, such as in the sense of CW-complex where "+" corresponds to attaching cells, and in the sense of various cohomology theories, where "+" corresponds to the direct sum. 例えば、CW複体(CW-complex)では、"+" は胞体(cell)の連結に対応していて、様々な cohomology 論で "+" は直和に対応している。 motives continue the sequence of generalizations from rational functions on varieties to divisors on varieties to Chow groups of varieties. The generalization happens in more than one direction, since motives can be considered with respect to more types of equivalence than rational equivalence. The admissiable equivalences are given by the definition of an adequate equivalence relation. ## 混合モチーフ(予想) 固定された基礎体 k に対し、混合モチーフ(mixed motives)の圏は、アーベル圏でテンソル圏 MM(k) が反変函手として伴っていることが予想されている。 Var(k) → MM(X) は全ての多様体の上に値を持つ(滑らかな射影モチーフは、ピュアモチーフの場合のようにはいかない)。このことは、 Ext*MM(1, ?) として定義されたモチーヴィックコホモロジーが、代数的K-理論から予想されたモチーフと一致し、適当な意味で周モチーフの圏を持っている(や、またその他の性質をもっている)モチーフであるはずである。そのような圏の存在が、アレクサンドル・ベイリンソン(英語版)(Alexander Beilinson)により予想されている。しかしこの圏は、未だ構成されていない。 そのような圏を構成することに代わり、ドリーニュ(Deligne)は導来圏 Db(MM(k)) に期待される性質を持つ圏 DM をまず構成することを提案した。 従って、(予想されている)モチーヴィックな t-構造(英語版)(t-structure)により、DM から戻って MM 得ることが得られる。 この理論の現在の状態は、適切な圏 DM を得たという状態で、既にこの圏が有効に応用されている。ミルナー予想を証明したことによるヴォエヴォドスキー(Voevodsky)のフィールズ賞の受賞は、キーとなる考え方としてこれらのモチーフを使った。 花村(Hanamura)、レーヴィン(Levine)、ヴォエヴォドスキーにより、別な定義も提唱された。ほとんどの場合、これらの定義は同値であることがしられていて、以下のヴォエヴォドスキーの定義と一致する。(ヴォエヴォドスキーの定義した)圏は、周モチーフを充密な部分圏として含んでいて、「正しい」モチーヴィックコホモロジーを与える。しかし、ヴォエヴォドスキーはまた、(整数係数の)モチーヴィックな t-構造は存在しないことも示した。 完全体上の滑らかな多様体の圏 Sm から始める。同じように上記のピュアモチーフを構成するために、通常の射の代わりに、滑らかな対応が使われる。上で使った(全く一般的な)サイクルと比較すると、これらの滑らかな対応の定義は、限定的である。特に、それらはいつでも固有に交叉しているので、サイクルを動かすこと、従って同値関係は対応としてはwell-definedであるとは限らない。この圏は SmCor と書き、加法的である。 テクニカルな中間段階として、滑らかなスキームや対応の有界な鎖複体のホモトピー圏(英語版)(homotopy category) Kb(SmCor) を取る。 強制的に任意の多様体 X へ圏の局所化を適用し、同型 X × A1 となるようにする。そのとき、マイヤー・ヴィエトリス系列が保たれる。すなわち、X = U ∪ V (2つの開いた部分多様体の合併)は U ∩ V → U ⊔ V と同型となる。 結局、上記のように擬アーベル的包絡を得る。 結果として得られる圏は、有効幾何学的モチーフの圏(category of effective geometric motives)と呼ばれる。繰り返すと、テイト対象(Tate object)を形式的に逆にしたものとして、幾何学的モチーフの圏 DM がえら得れる。 ## 非専門家向けの説明 数学で共通にテクニックを適用することは、この構造を保持する射を持っている圏を導入することで対象を研究することである。従って、どのようなときに与えられた 2つの対象が同型であるかと問うたり、あるいは、「特別に良い」表現がそれぞれのクラスに存在するだろうかと問うことができる。代数多様体の分類、つまり、代数多様体の場合へのこの考え方の適用は、対象が非常に高い非線型構造を持っているため、非常に困難である。双有理同値の下に多様体を研究するというように条件を緩めることは、双有理幾何学の分野へ導かれる。問題を扱うもうひとつの方法として、与えられた多様体 X をより線型な性質の問題へ帰着させる方法がある。すなわち、例えば、ベクトル空間のような線型代数のテクニックを使う扱いやすい対象とすることである。この「線型化」がコホモロジーの名前の下で通常使われている。 いくつかの重要なコホモロジーの理論が存在していて、異なる多様体の構造的側面を反映している。(一部は予想ではあるが、)モチーフ理論(theory of motives)は、代数多様体を線型化する普遍的な方法を見つける試みで、モチーフはこれらの特殊なコホモロジーをすべて埋め込むことのできるコホモロジーを提供しようとしている。例えば、興味深い曲線の不変量である滑らかな射影曲線 C の種数は、整数であり、C の第一ベッチ数の次元として表すことができる。従って、曲線のモチーフは種数の情報を持っているはずである。もちろん、種数はむしろ荒い不変量であり、従って、C のモチーフはこの整数よりも多くの情報を持っている。 # information math ## signals and system function : we use $ f(t) $ | time \ 振幅 | continuous | discrete | |:---: |:---:|:---:| | continuous | analog | 多値 | | discrete | sample | digital | # Play to study Algebra ? ~~~ A * E12 = ? a b c | 0 1 0 0 a 0 d e f | 0 0 0 = 0 d 0 g h i | 0 0 0 0 g 0 E12 is 2 side Ideal a b c | 1 1 1 a+b+c a+c a+b+c d e f | 1 0 1 = d+e+f d+f d+e+f g h i | 1 1 1 g+h+i g+i g+h+i a b c | 1 0 1 a+b+c 0 a+b+c d e f | 1 0 1 = d+e+f 0 d+e+f g h i | 1 0 1 g+h+i 0 g+h+i a b c | 0 1 0 b a+c b d e f | 1 0 1 = d+f e d+f g h i | 0 1 0 h g+i h 1 1 1 | 1 1 1 3 2 3 1 0 1 | 1 0 1 = 2 2 2 1 1 1 | 1 1 1 3 2 3 1 0 1 | 1 0 1 2 0 2 0 1 0 | 0 1 0 = 0 1 0 1 0 1 | 1 0 1 2 0 2 1 0 1 | 0 1 0 0 2 0 0 1 0 | 1 0 1 = 1 0 1 1 0 1 | 0 1 0 0 2 0 0 1 0 | 1 0 1 0 1 0 1 0 1 | 0 1 0 = 2 0 2 0 1 0 | 1 0 1 0 1 0 ~~~ # infinite groups from : http://www.ms.u-tokyo.ac.jp/~kodama/index.html ## 無限単純群の非一様単純性 ~~~ 無限単純群 G の自明でない元を g, h とする。 λh(g) := min(m,n) where g = h^m, g = {-h}^n λh(g) が一様な上界を持つとき、 無限単純群 G は 「一様単純」 である。 ~~~ ~~~ 一様でない単純群の例として無限単純群 A∞ がある。 更に、d(g,h) = log( Max{λh(g),λg(h)} ) により G\{e} 上に 擬距離 d が定まり、 G が一様単純であることと G\{e} が d で有界、 つまり一点に擬等長であることが同値である。 無限単純群 A∞ については、A∞\{e} は半直線に擬等長である ことがわかる。 ~~~ ## 円周上の極小微分同相写像 円周上の C^1 級極小微分同相写像で、 可測な基本領域を持つものを構成した。 これは Denjoy の定理の仮定から有界変動(bounded variation)の 仮定を外すと、定理の結論とは正反対の例が構成できることを意味する。 この結果を示すために、円周上の任意の無理数回転Rに対して、Rを何回施しても互いに交わらないようなカントール集合を円周の部分集合として構成できるという補題を示した。この補題がクロマチンの立体構造の数理モデルとして利用できないかと考えている。 (本プロジェクトに係る研究) ## タンパク質の立体構造の数学モデル タンパク質はアミノ酸がアミノ酸が一列に結合(重合)してできた ペプチド鎖が、さらに水素結合などにより安定した三次元構造を 得たものと見做すことが出来る。 一つのタンパク質分子に対し、ペプチドユニットを頂点、ペプチド結合や 水素結合を辺とするような有限グラフを考える。これがタンパク質の グラフによるモデル化である。 グラフによるモデル化の応用例として、結合の両側にあるペプチドユニットの なす三次元的な角度(回転群の元)グラフの各辺に書き込むことにする。 グラフの閉じた経路ごとに束縛条件が発生するので、書き込める回転群の元 の族には制限が加わる。これらの制限をすべて満たす元たちのなす空間を タンパク質のモジュライ空間といい、この空間の自由度を量ることで タンパク質の自由エネルギーの計算をすることが出来る。 ## クロマチンの立体構造 DNAのサイズは生物により異なるが、ヒトの場合約30億塩基対 であり、まっすぐに伸ばすとおよそ2メートルに達する。 このように長い高分子が細胞内の核と呼ばれる 大きさ100分の1ミリメートルの部分に収まるため、 多段階の折りたたみ構造があると考えられる。 DNAおよそ150塩基対が8つのヒストンと呼ばれるタンパク質に 巻き付いてできた構造をヌクレオソームと呼ぶ。 これを周期的に繰り返すことにより、ヌクレオソームが 一列に並んだ構造(ヌクレオソーム繊維)が出来る。 ヌクレオソーム繊維がさらに折りたたまれてクロマチン繊維という 太さ30ナノメートル(≒3万分の1ミリメートル)の繊維ができるが、 この構造がまだよくわかっていない。 クロマチン繊維はさらにヘテロクロマチンやユークロマチンという 構造をとって染色体を形成し、この染色体が細胞の核におさまっている。 このように、ヌクレオソームがクロマチンを形成する構造が よくわかっていないので、それをタンパク質の時に用いた グラフなどを用いて数学的なモデルを構成しよう、と考えている。 上記の円周上の極小微分同相写像の研究で構成した「無理数回転Rを何回施しても互いに交わらないようなカントール集合」も自己相似性と互いにに交わらずに収まるという2つの性質から、クロマチンの数理モデルとして有力であると考えている。 原著論文