Homotopy Theory of Semialgebraic Sets

Semialgebraic set のホモトピー型やホモトピー不変量などについては, Basu と Pollack と Roy の本 [BPR06] も含めた Basu らの仕事 [Bas08; BPR10] がある。 ただ, semialgebraic set のホモトピー論を systematic に研究したのは Delfs と Knebusch [DK85] が最初のようである。 Basu は [Bas08] というsurvey も書いている。[BPR09] には Betti数の計算についての “Brief History” がある。

Basu と Riener [BR17] によると, Betti数の upper bound は computer science などへの応用があるらしい。文献としては, [BPR05; Yao97; MMP96; BL94] などが挙げられている。

Semialgebraic set の一般(コ)ホモロジーを考えている人 [Piȩ13] もいる。o-minimal structure 上に一般化したものであるが。 ホモロジーは, Delfs [Del91] も調べている。

Rational (real) homotopy type については, Hardt, Lambrechts, Turchin, Volić の [Har+11] がある。 もっとも, そのアイデアは Kontsevich と Soibelman の [KS00] の Appendix であり, Hardt らの論文は, その細部を埋めたもののようである。

Kontsevich と Soibelmann は, semialgebraic set より一般的な piecewise algebraic space に対し, singular chain complex と quasi-isomorphic な chain complex の構成について述べている。

  • piecewise algebraic space

Kontsevich と Soibelman の motivation は, little cube operad の formality, そして, Deligne予想である。

References

[Bas08]

Saugata Basu. “Algorithmic semi-algebraic geometry and topology—recent progress and open problems”. In: Surveys on discrete and computational geometry. Vol. 453. Contemp. Math. Providence, RI: Amer. Math. Soc., 2008, pp. 139–212. arXiv: 0708. 2854.

[BL94]

Anders Björner and László Lovász. “Linear decision trees, subspace arrangements and Möbius functions”. In: J. Amer. Math. Soc. 7.3 (1994), pp. 677–706. url: https://doi.org/10.2307/2152788.

[BPR05]

Saugata Basu, Richard Pollack, and Marie-Françoise Roy. “Betti number bounds, applications and algorithms”. In: Combinatorial and computational geometry. Vol. 52. Math. Sci. Res. Inst. Publ. Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2005, pp. 87–96.

[BPR06]

Saugata Basu, Richard Pollack, and Marie-Françoise Roy. Algorithms in real algebraic geometry. Second. Vol. 10. Algorithms and Computation in Mathematics. Berlin: Springer-Verlag, 2006, pp. x+662. isbn: 978-3-540-33098-1; 3-540-33098-4.

[BPR09]

Saugata Basu, Dmitrii V. Pasechnik, and Marie-Françoise Roy. “Computing the Betti numbers of semi-algebraic sets defined by partly quadratic sytems of polynomials”. In: J. Algebra 321.8 (2009), pp. 2206–2229. arXiv: 0806 . 3911. url: http://dx.doi.org/10.1016/j.jalgebra.2008.09.043.

[BPR10]

Saugata Basu, Dmitrii V. Pasechnik, and Marie-Françoise Roy. “Bounding the Betti numbers and computing the Euler-Poincaré characteristic of semi-algebraic sets defined by partly quadratic systems of polynomials”. In: J. Eur. Math. Soc. (JEMS) 12.2 (2010), pp. 529–553. arXiv: 0708.3522. url: http://dx.doi.org/10.4171/JEMS/208.

[BR17]

Saugata Basu and Cordian Riener. “Bounding the equivariant Betti numbers of symmetric semi-algebraic sets”. In: Adv. Math. 305 (2017), pp. 803–855. arXiv: 1312 . 6582. url: https://doi.org/10.1016/j.aim.2016.09.015.

[Del91]

Hans Delfs. Homology of locally semialgebraic spaces. Vol. 1484. Lecture Notes in Mathematics. Springer-Verlag, Berlin, 1991, pp. x+136. isbn: 3-540-54615-4. url: https://doi.org/10.1007/BFb0093939.

[DK85]

Hans Delfs and Manfred Knebusch. Locally semialgebraic spaces. Vol. 1173. Lecture Notes in Mathematics. Springer-Verlag, Berlin, 1985, pp. xvi+329. isbn: 3-540-16060-4. url: http://dx.doi.org/10.1007/BFb0074551.

[Har+11]

Robert Hardt, Pascal Lambrechts, Victor Turchin, and Ismar Volić. “Real homotopy theory of semi-algebraic sets”. In: Algebr. Geom. Topol. 11.5 (2011), pp. 2477–2545. arXiv: 0806.0476. url: http://dx.doi.org/10.2140/agt.2011.11.2477.

[KS00]

Maxim Kontsevich and Yan Soibelman. “Deformations of algebras over operads and the Deligne conjecture”. In: Conférence Moshé Flato 1999, Vol. I (Dijon). Vol. 21. Math. Phys. Stud. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2000, pp. 255–307. arXiv: math/0001151.

[MMP96]

J. L. Montaña, J. E. Morais, and Luis M. Pardo. “Lower bounds for arithmetic networks. II. Sum of Betti numbers”. In: Appl. Algebra Engrg. Comm. Comput. 7.1 (1996), pp. 41–51. url: https://doi.org/10.1007/BF01613615.

[Piȩ13]

Artur Piȩkosz. “O-minimal homotopy and generalized (co)homology”. In: Rocky Mountain J. Math. 43.2 (2013), pp. 573–617. arXiv: 0808.3866. url: https://doi.org/10.1216/RMJ-2013-43-2-573.

[Yao97]

Andrew Chi-Chih Yao. “Decision tree complexity and Betti numbers”. In: vol. 55. 1, part 1. 26th Annual ACM Symposium on the Theory of Computing (STOC ’94) (Montreal, PQ, 1994). 1997, pp. 36–43. url: https://doi.org/10.1006/jcss.1997.1495.