scholarly journals Three notions of tropical rank for symmetric matrices

2010 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AN,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Dustin Cartwright ◽  
Melody Chan

International audience We introduce and study three different notions of tropical rank for symmetric matrices and dissimilarity matrices in terms of minimal decompositions into rank 1 symmetric matrices, star tree matrices, and tree matrices. Our results provide a close study of the tropical secant sets of certain nice tropical varieties, including the tropical Grassmannian. In particular, we determine the dimension of each secant set, the convex hull of the variety, and in most cases, the smallest secant set which is equal to the convex hull. Nous introduisons et étudions trois notions différentes de rang tropical pour des matrices symétriques et des matrices de dissimilarité, en utilisant des décompositions minimales en matrices symétriques de rang 1, en matrices d'arbres étoiles, et en matrices d'arbres. Nos résultats donnent lieu à une étude détaillée des ensembles des sécantes tropicales de certaines jolies variétés tropicales, y compris la grassmannienne tropicale. En particulier, nous déterminons la dimension de chaque ensemble des sécantes, l'enveloppe convexe de la variété, ainsi que, dans la plupart des cas, le plus petit ensemble des sécantes qui est égal à l'enveloppe convexe.

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Carolina Benedetti ◽  
Joshua Hallam ◽  
John Machacek

International audience We consider a Hopf algebra of simplicial complexes and provide a cancellation-free formula for its antipode. We then obtain a family of combinatorial Hopf algebras by defining a family of characters on this Hopf algebra. The characters of these Hopf algebras give rise to symmetric functions that encode information about colorings of simplicial complexes and their $f$-vectors. We also use characters to give a generalization of Stanley’s $(-1)$-color theorem. Nous considérons une algèbre de Hopf de complexes simpliciaux et fournissons une formule sans multiplicité pour son antipode. On obtient ensuite une famille d'algèbres de Hopf combinatoires en définissant une famille de caractères sur cette algèbre de Hopf. Les caractères de ces algèbres de Hopf donnent lieu à des fonctions symétriques qui encode de l’information sur les coloriages du complexe simplicial ainsi que son vecteur-$f$. Nousallons également utiliser des caractères pour donner une généralisation du théorème $(-1)$ de Stanley.


2009 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AK,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Karola Mészáros

International audience The type $A_n$ root polytope $\mathcal{P}(A_n^+)$ is the convex hull in $\mathbb{R}^{n+1}$ of the origin and the points $e_i-e_j$ for $1 \leq i < j \leq n+1$. Given a tree $T$ on vertex set $[n+1]$, the associated root polytope $\mathcal{P}(T)$ is the intersection of $\mathcal{P}(A_n^+)$ with the cone generated by the vectors $e_i-e_j$, where $(i, j) \in E(T)$, $i < j$. The reduced forms of a certain monomial $m[T]$ in commuting variables $x_{ij}$ under the reduction $x_{ij} x_{jk} \to x_{ik} x_{ij} + x_{jk} x_{ik} + \beta x_{ik}$, can be interpreted as triangulations of $\mathcal{P}(T)$. If we allow variables $x_{ij}$ and$x_{kl}$ to commute only when $i, j, k, l$ are distinct, then the reduced form of $m[T]$ is unique and yields a canonical triangulation of $\mathcal{P}(T)$ in which each simplex corresponds to a noncrossing alternating forest. Le polytope des racines $\mathcal{P}(A_n^+)$ de type $A_n$ est l'enveloppe convexe dans $\mathbb{R}^{n+1}$ de l'origine et des points $e_i-e_j$ pour $1 \leq i < j \leq n+1$. Étant donné un arbre $T$ sur l'ensemble des sommets $[n+1]$, le polytope des racines associé, $\mathcal{P}(T)$, est l'intersection de $\mathcal{P}(A_n^+)$ avec le cône engendré par les vecteurs $e_i-e_j$, où $(i, j) \in E(T)$, $i < j$. Les formes réduites d'un certain monôme $m[T]$ en les variables commutatives $x_{ij}$ sous la reduction $x_{ij} x_{jk} \to x_{ik} x_{ij} + x_{jk} x_{ik} + \beta x_{ik}$ peuvent être interprétées comme des triangulations de $\mathcal{P}(T)$. Si on impose la restriction que les variables $x_{ij}$ et $x_{kl}$ commutent seulement lorsque les indices $i, j, k, l$ sont distincts, alors la forme réduite de $m[T]$ est unique et produit une triangulation canonique de $\mathcal{P}(T)$ dans laquelle chaque simplexe correspond à une forêt alternée non croisée.


2020 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 28th... ◽  
Author(s):  
Emmanuel Tsukerman ◽  
Lauren Williams ◽  
Bernd Sturmfels

International audience Kenyon and Pemantle (2014) gave a formula for the entries of a square matrix in terms of connected principal and almost-principal minors. Each entry is an explicit Laurent polynomial whose terms are the weights of domino tilings of a half Aztec diamond. They conjectured an analogue of this parametrization for symmetric matrices, where the Laurent monomials are indexed by Catalan paths. In this paper we prove the Kenyon-Pemantle conjecture, and apply this to a statistics problem pioneered by Joe (2006). Correlation matrices are represented by an explicit bijection from the cube to the elliptope.


2001 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AA,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Sergei Bespamyatnikh

International audience A triangulation of a finite point set A in $\mathbb{R}^d$ is a geometric simplicial complex which covers the convex hull of $A$ and whose vertices are points of $A$. We study the graph of triangulations whose vertices represent the triangulations and whose edges represent geometric bistellar flips. The main result of this paper is that the graph of triangulations in three dimensions is connected when the points of $A$ are in convex position. We introduce a tree of triangulations and present an algorithm for enumerating triangulations in $O(log log n)$ time per triangulation.


2003 ◽  
Vol 55 (1) ◽  
pp. 91-111 ◽  
Author(s):  
Man-Duen Choi ◽  
Chi-Kwong Li ◽  
Yiu-Tung Poon

AbstractLet be the real linear space of n × n complex Hermitian matrices. The unitary (similarity) orbit of C ∈ is the collection of all matrices unitarily similar to C. We characterize those C ∈ such that every matrix in the convex hull of can be written as the average of two matrices in . The result is used to study spectral properties of submatrices of matrices in , the convexity of images of under linear transformations, and some related questions concerning the joint C-numerical range of Hermitian matrices. Analogous results on real symmetric matrices are also discussed.


2018 ◽  
Vol 24 (4) ◽  
pp. 1503-1510
Author(s):  
Terence L.J. Harris

Let  K ⊆ ℝ2×2 be a compact set, let Krc be its rank-one convex hull, and let L (K) be its lamination convex hull. It is shown that the mapping K ↦ L̅(K̅) is not upper semicontinuous on the diagonal matrices in ℝ2×2, which was a problem left by Kolář. This is followed by an example of a 5-point set of 2 × 2 symmetric matrices with non-compact lamination hull. Finally, another 5-point set K is constructed, which has L (K) connected, compact and strictly smaller than Krc.


2012 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AR,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Christopher Manon

International audience We will discuss some recent theorems relating the space of weighted phylogenetic trees to the tropical varieties of each flag variety of type A. We will also discuss the tropicalizations of the functions corresponding to semi-standard tableaux, in particular we relate them to familiar functions from phylogenetics. We close with some remarks on the generalization of these results to the tropical geometry of arbitrary flag varieties. This involves the family of Bergman complexes derived from the hyperplane arrangements associated to simple Dynkin diagrams. Nous allons discuter de quelques théorèmes récents concernant l'espace des arbres phylogénétiques aux variétés Tropicales de chaque variété de drapeaux de type A. Nous allons également discuter des tropicalisations des fonctions correspondant à tableaux semi-standard, en particulier, nous les rapporter à des fonctions familières de la phylogénétique. Nous terminerons avec quelques remarques sur la généralisation de ces résultats à la géométrie tropicale de variétés de drapeaux arbitraires. Il s'agit de la famille de complexes Bergman provenant des arrangements d'hyperplans associés à des diagrammes de Dynkin simples.


2011 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AO,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Joel Brewster Lewis ◽  
Ricky Ini Liu ◽  
Alejandro H. Morales ◽  
Greta Panova ◽  
Steven V Sam ◽  
...  

International audience We study the functions that count matrices of given rank over a finite field with specified positions equal to zero. We show that these matrices are $q$-analogues of permutations with certain restricted values. We obtain a simple closed formula for the number of invertible matrices with zero diagonal, a $q$-analogue of derangements, and a curious relationship between invertible skew-symmetric matrices and invertible symmetric matrices with zero diagonal. In addition, we provide recursions to enumerate matrices and symmetric matrices with zero diagonal by rank. Finally, we provide a brief exposition of polynomiality results for enumeration questions related to those mentioned, and give several open questions. Nous étudions certaines fonctions qui comptent des matrices à coefficients dans un corps fini d'un rang donné ayant certaines entrées égales à zéro. Nous montrons que ces matrices sont des $q$-analogues des permutations avec certaines valeurs restreintes, et nous obtenons une formule simple et fermée pour calculer le nombre de matrices inversibles avec zéro sur toute la diagonale. De plus nous donnons des récursions pour énumérer par le rang les matrices et les matrices symétriques avec des zéros sur la diagonale. Pour finir, nous faisons un exposé concis des résultats sur la polynomialité des fonctions énumératives liées à celles qui sont mentionnées antérieurement, et nous incluons plusieurs questions ouvertes.


2011 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AO,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Vincent Pilaud ◽  
Francisco Santos

International audience The associahedron is a polytope whose graph is the graph of flips on triangulations of a convex polygon. Pseudotriangulations and multitriangulations generalize triangulations in two different ways, which have been unified by Pilaud and Pocchiola in their study of pseudoline arrangements with contacts supported by a given network. In this paper, we construct the "brick polytope'' of a network, obtained as the convex hull of the "brick vectors'' associated to each pseudoline arrangement supported by the network. We characterize its vertices, describe its faces, and decompose it as a Minkowski sum of simpler polytopes. Our brick polytopes include Hohlweg and Lange's many realizations of the associahedron, which arise as brick polytopes of certain well-chosen networks. L'associaèdre est un polytope dont le graphe est le graphe des flips sur les triangulations d'un polygone convexe. Les pseudotriangulations et les multitriangulations généralisent les triangulations dans deux directions différentes, qui ont été unifiées par Pilaud et Pocchiola au travers de leur étude des arrangements de pseudodroites avec contacts couvrant un support donné. Nous construisons ici le "polytope de briques'' d'un support, obtenu comme l'enveloppe convexe des "vecteurs de briques'' associés à chaque arrangement de pseudodroites couvrant ce support. Nous caractérisons les sommets de ce polytope, décrivons ses faces et le décomposons en somme de Minkowski de polytopes élémentaires. Notre construction contient toutes les réalisations de l'associaèdre d'Hohlweg et Lange, qui apparaissent comme polytopes de briques de certains supports bien choisis.


2014 ◽  
Vol Vol. 16 no. 2 (PRIMA 2013) ◽  
Author(s):  
Igor Ramos ◽  
Vinícius F. Santos ◽  
Jayme L. Szwarcfiter

Special issue PRIMA 2013 International audience We consider the P₃-convexity on simple undirected graphs, in which a set of vertices S is convex if no vertex outside S has two or more neighbors in S. The convex hull H(S) of a set S is the smallest convex set containing S as a subset. A set S is a convexly independent set if v \not ∈ H(S\setminus \v\) for all v in S. The rank \rk(G) of a graph is the size of the largest convexly independent set. In this paper we consider the complexity of determining \rk(G). We show that the problem is NP-complete even for split or bipartite graphs with small diameter. We also show how to determine \rk(G) in polynomial time for the well structured classes of graphs of trees and threshold graphs. Finally, we give a tight upper bound for \rk(G), which in turn gives a tight upper bound for the Radon number as byproduct, which is the same obtained before by Henning, Rautenbach and Schäfer. Additionally, we briefly show that the problem is NP-complete also in the monophonic convexity.


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