scholarly journals The # product in combinatorial Hopf algebras

2011 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AO,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Jean-Christophe Aval ◽  
Jean-Christophe Novelli ◽  
Jean-Yves Thibon
Keyword(s):  
Associative Algebra ◽  
Hopf Algebras ◽  
Binary Trees ◽  
Free Associative Algebra ◽  
Combinatorial Hopf Algebras ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience

International audience We show that the # product of binary trees introduced by Aval and Viennot (2008) is in fact defined at the level of the free associative algebra, and can be extended to most of the classical combinatorial Hopf algebras. Nous montrons que le produit # introduit par Aval et Viennot (2008) est défini au niveau de l'algèbre associative libre, et peut être étendu à la plupart des algèbres de Hopf combinatoires classiques.

scholarly journals Supercharacters, symmetric functions in noncommuting variables (extended abstract)

2011 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AO,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Marcelo Aguiar ◽  
Carlos André ◽  
Carolina Benedetti ◽  
Nantel Bergeron ◽  
Zhi Chen ◽  
...  
Keyword(s):  
Hopf Algebra ◽  
Fourier Analysis ◽  
Finite Field ◽  
Hopf Algebras ◽  
Symmetric Functions ◽  
Combinatorial Hopf Algebras ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience

International audience We identify two seemingly disparate structures: supercharacters, a useful way of doing Fourier analysis on the group of unipotent uppertriangular matrices with coefficients in a finite field, and the ring of symmetric functions in noncommuting variables. Each is a Hopf algebra and the two are isomorphic as such. This allows developments in each to be transferred. The identification suggests a rich class of examples for the emerging field of combinatorial Hopf algebras. Nous montrons que deux structures en apparence bien différentes peuvent être identifiées: les super-caractères, qui sont un outil commode pour faire de l'analyse de Fourier sur le groupe des matrices unipotentes triangulaires supérieures à coefficients dans un corps fini, et l'anneau des fonctions symétriques en variables non-commutatives. Ces deux structures sont des algèbres de Hopf isomorphes. Cette identification permet de traduire dans une structure les dévelopements conçus pour l'autre, et suggère de nombreux exemples dans le domaine nouveau des algèbres de Hopf combinatoires.

scholarly journals Lattice of combinatorial Hopf algebras: binary trees with multiplicities

2013 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AS,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Jean-Baptiste Priez
Keyword(s):  
Hopf Algebra ◽  
Hopf Algebras ◽  
Lattice Structure ◽  
Binary Trees ◽  
Hook Length ◽  
Combinatorial Hopf Algebras ◽  
Combinatorial Hopf Algebra ◽  
International Audience ◽  
Comme Application ◽  
Premiere Partie

International audience In a first part, we formalize the construction of combinatorial Hopf algebras from plactic-like monoids using polynomial realizations. Thank to this construction we reveal a lattice structure on those combinatorial Hopf algebras. As an application, we construct a new combinatorial Hopf algebra on binary trees with multiplicities and use it to prove a hook length formula for those trees. Dans une première partie, nous formalisons la construction d’algèbres de Hopf combinatoires à partir d’une réalisation polynomiale et de monoïdes de type monoïde plaxique. Grâce à cette construction, nous mettons à jour une structure de treillis sur ces algèbres de Hopf combinatoires. Comme application, nous construisons une nouvelle algèbre de Hopf sur des arbres binaires à multiplicités et on l’utilise pour démontrer une formule des équerressur ces arbres.

scholarly journals Combinatorial Hopf Algebras of Simplicial Complexes

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Carolina Benedetti ◽  
Joshua Hallam ◽  
John Machacek
Keyword(s):  
Hopf Algebra ◽  
Hopf Algebras ◽  
Symmetric Functions ◽  
Simplicial Complexes ◽  
Combinatorial Hopf Algebras ◽  
International Audience ◽  
Donnent Lieu

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.

scholarly journals Brick polytopes, lattices and Hopf algebras

2020 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 28th... ◽  
Author(s):  
Vincent Pilaud
Keyword(s):  
Hopf Algebra ◽  
Hopf Algebras ◽  
Transitive Closure ◽  
Weak Order ◽  
Binary Trees ◽  
International Audience ◽  
Congruence Classes

International audience Generalizing the connection between the classes of the sylvester congruence and the binary trees, we show that the classes of the congruence of the weak order on Sn defined as the transitive closure of the rewriting rule UacV1b1 ···VkbkW ≡k UcaV1b1 ···VkbkW, for letters a < b1,...,bk < c and words U,V1,...,Vk,W on [n], are in bijection with acyclic k-triangulations of the (n + 2k)-gon, or equivalently with acyclic pipe dreams for the permutation (1,...,k,n + k,...,k + 1,n + k + 1,...,n + 2k). It enables us to transport the known lattice and Hopf algebra structures from the congruence classes of ≡k to these acyclic pipe dreams, and to describe the product and coproduct of this algebra in terms of pipe dreams. Moreover, it shows that the fan obtained by coarsening the Coxeter fan according to the classes of ≡k is the normal fan of the corresponding brick polytope

scholarly journals Balanced binary trees in the Tamari lattice

2010 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AN,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Samuele Giraudo
Keyword(s):  
Functional Equation ◽  
Binary Trees ◽  
Tamari Lattice ◽  
Tree Patterns ◽  
Generating Series ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
Balanced Tree

International audience We show that the set of balanced binary trees is closed by interval in the Tamari lattice. We establish that the intervals $[T_0, T_1]$ where $T_0$ and $T_1$ are balanced trees are isomorphic as posets to a hypercube. We introduce tree patterns and synchronous grammars to get a functional equation of the generating series enumerating balanced tree intervals. Nous montrons que l'ensemble des arbres équilibrés est clos par intervalle dans le treillis de Tamari. Nous caractérisons la forme des intervalles du type $[T_0, T_1]$ où $T_0$ et $T_1$ sont équilibrés en montrant qu'en tant qu'ensembles partiellement ordonnés, ils sont isomorphes à un hypercube. Nous introduisons la notion de motif d'arbre et de grammaire synchrone dans le but d'établir une équation fonctionnelle de la série génératrice qui dénombre les intervalles d'arbres équilibrés.

scholarly journals Invariant and coinvariant spaces for the algebra of symmetric polynomials in non-commuting variables

2008 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AJ,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
François Bergeron ◽  
Aaron Lauve
Keyword(s):  
Tensor Product ◽  
Symmetric Group ◽  
Hopf Algebras ◽  
Symmetric Polynomials ◽  
Reflection Groups ◽  
Invariant Polynomials ◽  
Product Decomposition ◽  
Combinatorial Hopf Algebras ◽  
Produit Tensoriel ◽  
International Audience

International audience We analyze the structure of the algebra $\mathbb{K}\langle \mathbf{x}\rangle^{\mathfrak{S}_n}$ of symmetric polynomials in non-commuting variables in so far as it relates to $\mathbb{K}[\mathbf{x}]^{\mathfrak{S}_n}$, its commutative counterpart. Using the "place-action'' of the symmetric group, we are able to realize the latter as the invariant polynomials inside the former. We discover a tensor product decomposition of $\mathbb{K}\langle \mathbf{x}\rangle^{\mathfrak{S}_n}$ analogous to the classical theorems of Chevalley, Shephard-Todd on finite reflection groups. In the case $|\mathbf{x}|= \infty$, our techniques simplify to a form readily generalized to many other familiar pairs of combinatorial Hopf algebras. Nous analysons la structure de l'algèbre $\mathbb{K}\langle \mathbf{x}\rangle^{\mathfrak{S}_n}$ des polynômes symétriques en des variables non-commutatives pour obtenir des analogues des résultats classiques concernant la structure de l'anneau $\mathbb{K}[\mathbf{x}]^{\mathfrak{S}_n}$ des polynômes symétriques en des variables commutatives. Plus précisément, au moyen de "l'action par positions'', on réalise $\mathbb{K}[\mathbf{x}]^{\mathfrak{S}_n}$ comme sous-module de $\mathbb{K}\langle \mathbf{x}\rangle^{\mathfrak{S}_n}$. On découvre alors une nouvelle décomposition de $\mathbb{K}\langle \mathbf{x}\rangle^{\mathfrak{S}_n}$ comme produit tensoriel, obtenant ainsi un analogue des théorèmes classiques de Chevalley et Shephard-Todd. Dans le cas $|\mathbf{x}|= \infty$, nos techniques se simplifient en une forme aisément généralisables à beaucoup d'autres paires d'algèbres de Hopf familières.

scholarly journals New Hopf Structures on Binary Trees

2009 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AK,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Stefan Forcey ◽  
Aaron Lauve ◽  
Frank Sottile
Keyword(s):  
Hopf Algebras ◽  
Homotopy Theory ◽  
Algebraic Combinatorics ◽  
Binary Trees ◽  
Independent Interest ◽  
Hopf Module ◽  
Möbius Inversion ◽  
International Audience ◽  
Higher Categories ◽  
Donne Lieu

International audience The multiplihedra $\mathcal{M}_{\bullet} = (\mathcal{M}_n)_{n \geq 1}$ form a family of polytopes originating in the study of higher categories and homotopy theory. While the multiplihedra may be unfamiliar to the algebraic combinatorics community, it is nestled between two families of polytopes that certainly are not: the permutahedra $\mathfrak{S}_{\bullet}$ and associahedra $\mathcal{Y}_{\bullet}$. The maps $\mathfrak{S}_{\bullet} \twoheadrightarrow \mathcal{M}_{\bullet} \twoheadrightarrow \mathcal{Y}_{\bullet}$ reveal several new Hopf structures on tree-like objects nestled between the Hopf algebras $\mathfrak{S}Sym$ and $\mathcal{Y}Sym$. We begin their study here, showing that $\mathcal{M}Sym$ is a module over $\mathfrak{S}Sym$ and a Hopf module over $\mathcal{Y}Sym$. An elegant description of the coinvariants for $\mathcal{M}Sym$ over $\mathcal{Y}Sym$ is uncovered via a change of basis-using Möbius inversion in posets built on the $1$-skeleta of $\mathcal{M}_{\bullet}$. Our analysis uses the notion of an $\textit{interval retract}$ that should be of independent interest in poset combinatorics. It also reveals new families of polytopes, and even a new factorization of a known projection from the associahedra to hypercubes. Les multiplièdres $\mathcal{M}_{\bullet} = (\mathcal{M}_n)_{n \geq 1}$ forment une famille de polytopes en provenant de l'étude des catégories supérieures et de la théorie de l'homotopie. Tandis que les multiplihèdres sont peu connus dans la communauté de la combinatoire algébrique, ils sont nichés entre deux familles des polytopes qui sont bien connus: les permutahèdres $\mathfrak{S}_{\bullet}$ et les associahèdres $\mathcal{Y}_{\bullet}$. Les morphismes $\mathfrak{S}_{\bullet} \twoheadrightarrow \mathcal{M}_{\bullet} \twoheadrightarrow \mathcal{Y}_{\bullet}$ dévoilent plusieurs nouvelles structures de Hopf sur les arbres binaires entre les algèbres de Hopf $\mathfrak{S}Sym$ et $\mathcal{Y}Sym$. Nous commençons son étude ici, en démontrant que $\mathcal{M}Sym$ est un module sur $\mathfrak{S}Sym$ et un module de Hopf sur $\mathcal{Y}Sym$. Une description élégante des coinvariants de $\mathcal{M}Sym$ sur $\mathcal{Y}Sym$ est trouvée par moyen d'une change de base―en utilisant une inversion de Möbius dans certains posets construits sur le $1$-squelette de $\mathcal{M}_{\bullet}$. Notre analyse utilise la notion d'$\textit{interval retract}$, qui devrait être intéressante par soi-même dans la théorie des ensembles partiellement ordonnés. Notre analyse donne lieu également à des nouvelles familles des polytopes, et même une nouvelle factorisation d'une projection connue des associahèdres aux hypercubes.

scholarly journals Superization and $(q,t)$-Specialization in Combinatorial Hopf Algebras

10.37236/87 ◽  
2009 ◽  
Vol 16 (2) ◽  
Author(s):  
Jean-Christophe Novelli ◽  
Jean-Yves Thibon
Keyword(s):  
Hopf Algebras ◽  
Symmetric Functions ◽  
Binary Trees ◽  
Hook Length ◽  
Combinatorial Hopf Algebras ◽  
Plane Trees ◽  
Classical Construction

We extend a classical construction on symmetric functions, the superization process, to several combinatorial Hopf algebras, and obtain analogs of the hook-content formula for the $(q,t)$-specializations of various bases. Exploiting the dendriform structures yields in particular $(q,t)$-analogs of the Björner-Wachs $q$-hook-length formulas for binary trees, and similar formulas for plane trees.

scholarly journals Convolution Powers of the Identity

2013 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AS,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Marcelo Aguiar ◽  
Aaron Lauve
Keyword(s):  
Lie Algebra ◽  
Characteristic Polynomial ◽  
Hopf Algebras ◽  
Homogeneous Component ◽  
Nous Obtenons ◽  
Combinatorial Hopf Algebras ◽  
Combinatorial Description ◽  
Free Generators ◽  
International Audience ◽  
Convolution Powers

International audience We study convolution powers $\mathtt{id}^{\ast n}$ of the identity of graded connected Hopf algebras $H$. (The antipode corresponds to $n=-1$.) The chief result is a complete description of the characteristic polynomial - both eigenvalues and multiplicity - for the action of the operator $\mathtt{id}^{\ast n}$ on each homogeneous component $H_m$. The multiplicities are independent of $n$. This follows from considering the action of the (higher) Eulerian idempotents on a certain Lie algebra $\mathfrak{g}$ associated to $H$. In case $H$ is cofree, we give an alternative (explicit and combinatorial) description in terms of palindromic words in free generators of $\mathfrak{g}$. We obtain identities involving partitions and compositions by specializing $H$ to some familiar combinatorial Hopf algebras. Nous étudions les puissances de convolution $\mathtt{id}^{\ast n}$ de l’identité d’une algèbre de Hopf graduée et connexe $H$ quelconque. (L’antipode correspond à $n=-1$.) Le résultat principal est une description complète du polynôme caractéristique (des valeurs propres et de leurs multiplicités) de l’opérateur $\mathtt{id}^{\ast n}$ agissant sur chaque composante homogène $H_m$. Les multiplicités sont indépendants de $n$. Ceci résulte de l’examen de l’action des idempotents eulériens (supérieures) sur une algèbre de Lie $\mathfrak{g}$ associée à $H$. Dans le cas où $H$ est colibre, nous donnons une description alternative (explicite et combinatoire) en termes de mots palindromes dans les générateurs libres de $\mathfrak{g}$. Nous obtenons des identités impliquant des partitions et compositions en choisissant comme $H$ certaines algèbres de Hopf combinatoires connues.

scholarly journals Redfield-Pólya theorem in $\mathrm{WSym}$

2013 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AS,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Jean-Paul Bultel ◽  
Ali Chouria ◽  
Jean-Gabriel Luque ◽  
Olivier Mallet
Keyword(s):  
Hopf Algebras ◽  
Symmetric Functions ◽  
Combinatorial Hopf Algebras ◽  
International Audience

International audience We give noncommutative versions of the Redfield-Pólya theorem in $\mathrm{WSym}$, the algebra of word symmetric functions, and in other related combinatorial Hopf algebras. Nous donnons des versions non-commutatives du théorème d’énumération de Redfield-Pólya dans $\mathrm{WSym}$, l’algèbre des fonctions symétriques sur les mots, ainsi que dans d’autres algèbres de Hopf combinatoires.

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