КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 24-21-00096
НазваниеАлгебраические, геометрические, упорядоченные теории и модели, их классификация
Руководитель Судоплатов Сергей Владимирович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный технический университет" , Новосибирская обл
Конкурс №89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-102 - Алгебра
Ключевые слова алгебраическая теория, геометрическая теория, упорядоченная теория, модель, классификация
Код ГРНТИ27.03.66
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Алгебраические, геометрические и упорядоченные, синтаксические и семантические объекты активно изучаются во всех разделах математики и смежных областей. Они используются для получения информации и классификации значимых математических объектов. Важность и актуальность рассмотрения значимых объектов подтверждается большим количеством классификационных результатов в математической логике, алгебре, геометрии и других областях математики. В качестве важных примеров можно привести построенную в рамках теории моделей классификационную теорию как для несчетных моделей (С. Шелах, Е.А. Палютин, Б. Харт, Э. Хрушовски, К. Ласковски и др.), так и для счетных моделей (С.В. Судоплатов, Б.С. Байжанов, Б.Ш. Кулпешов и др.), классификация объектов универсальной алгебры (А.Г.Пинус, В.А.Артамонов, Е.И.Бунина, А.В.Михалев и др.). В качестве классификационных объектов для счетных моделей теорий выступают предпорядки Рудин-Кейслера, функции распределения числа предельных моделей, а также число непростых непредельных моделей. Еще одним важным, и уже классическим примером является классификация теорий абелевых групп посредством шмелевских инвариантов. Эти инварианты выступают в качестве производных объектов и позволяют, с точностью до элементарной эквивалентности, описать абелевы группы. В качестве других важных примеров семантических объектов рассматриваются алгебры распределений формул, графы, гиперграфы моделей теории, генерирующие классы, геометрии, линейные, циклические и сферические порядки, топологические объекты, относящиеся к комбинациям алгебраических систем, а также элементарных теорий. Эти и другие значимые синтаксические и семантические объекты будут исследоваться в рамках проекта с точки зрения как их классификационных возможностей для базовых объектов, так и для изучения взаимосвязей производных объектов. В рамках проекта ожидаются как новые подходы, так и ряд новых классификационных результатов, основанных на известных и новых математических объектах.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Предметом исследования являются теоретико-модельные и производные объекты, их классификация в классе алгебраических, геометрнических и упорядоченных объектов. Цель проекта – исследование структурных свойств значимых связей алгебраических, геометрических и упорядоченных базовых и производных объектов в теории моделей и смежных областях, их классификация. Методами исследований являются классические методы теории моделей и топологии, а также авторские методы исследования семейств теорий, их аппроксимаций, алгебр бинарных формул, предгеометрий и геометрий. В процессе работы исследовались теоретико-модельные, алгебраические и геометрические свойства как заданных, так и производных синтаксических и семантических объектов. Все полученные результаты являются новыми, носят фундаментальный, теоретический характер и заключаются в следующем:
1) введено понятие аппроксимирующей формулы; изучены связи аппроксимирующих формул и их спектры для псевдоконечности; найдены полурешетки, решетки и булевы алгебры, связанные с аппроксимирующими формулами; изучены ранговые значения аппроксимирующих формул, рассмотрены связи аппроксимирующих формул с позитивными и негативными формулами, а также формулами, имеющими не более одной перемены кванторов; рассмотрены семейства непротиворечивых формул и охарактеризована их аппроксимируемость; введено понятие тотально аппроксимирующего предложения и охарактеризованы семейства этих предложений в терминах мощностей моделей и мощностей сигнатур; рассмотрены их применения к теориям полугрупп и упорядоченным теориям; http://semr.math.nsc.ru/v21/n1/p0463-0480.pdf
2) описаны алгебры бинарных изолирующих формул для теорий гомоморфных произведений графов, включая симплексы, а также для декартовых произведений графов;
3) дана классификация предгеометрий для композиций кубических, циклических и ациклических теорий с оператором алгебраического замыкания; введены новые вариации понятий размерности, предгеометрии, тривиальности, модулярности, проективности и локально конечности; доказана теорема о наследуемости типов предгеометрий при взятии композиции.
Публикации
1.
Судоплатов С.В.
Approximating formulae
Сибирские электронные математические известия = Siberian Electronic Mathematical Reports, 1, 21, 463-480 (год публикации - 2024)
10.33048/semi.2024.21.033
2. Емельянов Д.Ю. Алгебры бинарных изолирующих формул для теорий гомоморфных произведений симплексов Синтаксис и семантика логических систем : материалы 8-й Всероссийской конференции, посвященной памяти И. К. Шаранхаева. Аршан, Республика Бурятия, 20–24 августа 2024 г. / ФГБОУ ВО «ИГУ», ИМИТ ; редкол.: Н. А. Перязев, С. Ф. Винокуров, В. И. Пантелеев. – Иркутск : Издательство ИГУ, 2024. , С. 35 (год публикации - 2024)
3. Малышев С.Б. Наследуемость типов предгеометрий их композицией Международная конференция «Мальцевские чтения». Тезисы докладов. Новосибирск: Институт математики им. С. Л. Соболева, Новосибирский государственный университет, 2024. , С. 154 (год публикации - 2024)
4. Емельянов Д.Ю. Алгебры бинарных изолирующих формул для теорий гомоморфных произведений графов Традиционная международная апрельская математическая конференция в честь Дня науки Республики Казахстан. Алматы, Казахстан. Тез. докл. Алматы: ИМММ, 2024. 263 с. , С. 220-221. (год публикации - 2024)
5. Емельянов Д.Ю. Algebras of binary isolating formulas for Cartesian products of graphs Model Theory and Algebra 2024: Collection of papers / Edited by M. Shahryari, S. V. Sudoplatov. – Novosibirsk: NSTU Publisher, 2024. – 198 pp. , 25-31 (год публикации - 2024)
6. Малышев С.Б. Наследуемость типов предгеометрий композицией относительно исходных структур Model Theory and Algebra 2024: Collection of papers / Edited by M. Shahryari, S. V. Sudoplatov. – Novosibirsk: NSTU Publisher, 2024. – 198 pp. I , 48-54 (год публикации - 2024)
7. Судоплатов С.В. On approximating formulae Традиционная международная апрельская математическая конференция в честь Дня науки Республики Казахстан. Алматы, Казахстан. Тез. докл. Алматы: ИМММ, 2024. 263 с. ISBN 978-601-08-4129-1, 251-252 (год публикации - 2024)
8. Малышев С.Б. О видах предгеометрий композиций кубических и ациклических структур Традиционная международная апрельская математическая конференция в честь Дня науки Республики Казахстан. Алматы, Казахстан. Тез. докл. Алматы: ИМММ, 2024. 263 с. , С. 226-227 (год публикации - 2024)
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Изучение и описание возможностей обогащений и обеднений структур и их теорий используется для получения структурной информации как в целом, так и для различных естественных алгебраических, геометрических, упорядочен ных теорий и моделей. Истоки такого описания основаны на известных теоретико модельных операциях морлизации, или атомизации, и сколемизации, позволяющих сохранять или естественным образом расширять систему формульно определимых множеств данной структуры и получать уровень элиминации кванторов, при котором формульно определимые множества представлены как булевы комбинации определимых множеств, заданных формулами без кванторов. Операции шелахизации, или неймизации, производят как обогащения, так и расширения структуры, при которых задаются имена или метки для определимых множеств. Вводятся и изучаются некоторые общие принципы и иерархические свойства обогащений и обеднений структур и их теорий. Эти принципы основаны на верхних и нижних конусах, решетках и перестановках. Общий подход применяется для описания этих свойств для классов ω-категоричных теорий и структур, эренфойхтовых теорий и их моделей, сильно минимальных, ω1-категоричных и стабильных теорий и структур. При этом все эти классы замкнуты относительно перестановок. Доказано, что любые слияния сильно минимальных структур также являются сильно минимальными, тогда как свойства ω-категоричности, эренфойхтовости, ω1-категоричности и стабильности могут нарушаться при слияниях. Также показано, что классы категоричных, сильно минимальных и стабильных регулярных структур замкнуты относительно нижних конусов всех их элементов, тогда как классы эренфойхтовых и ω1-категоричных структур этим свойством не обладают, причем некоторые бесконечные цепочки расширений чередуют эренфойхтовость и неэренфойхтовость, а другие бесконечные цепочки чередуют ω1-категоричность и не ω1-категоричность.
Алгебры распределений бинарных изолирующих и полуизолирующих формул - это объекты, которые являются производными для данной теории, и они указывают отношения между бинарными формулами теории. Эти алгебры полезны для классификации теорий и определения того, какие алгебры соответствуют каким теориям. В работе рассмотрены алгебры бинарных формул для гомоморфных произведений, а также декартовых произведений, и приведены таблицы Кэли для этих алгебр. На основе построенных таблиц доказаны теоремы, описывающие все алгебры распределений бинарных формул для теорий произведений Кронекера и модулярных произведений правильных многоугольников на ребро и симплекса на правильные многоугольники. Эта концепция является полезным инструментом для понимания отношений между бинарными формулами данной теории.
Изучено поведение типов предгеометрии (вырожденный, локально конечный, модулярный) в булевой алгебре B(M) регулярных обогащений и обеднений предикатной структуры M. Установлены критерии наследования свойств предгеометрии при булевых операциях, доказано, что вырожденность и локальная конечность сохраняются при пересечениях. В противоположность этому, мы показываем с помощью контрпримеров, что модулярность, как правило, не сохраняется, как и локальная конечность при объединениях. Найдено достаточное условие линейного роста оператора замыкания, при котором объединение локально конечных структур остаётся локально конечным. Эти результаты раскрывают фундаментальную асимметрию между операциями пересечения и объединения, внося вклад в геометрическую теорию стабильности, описывая границы сохранения прегемометрий в булевых семействах структур.
Возможность практического использования результатов
Полученные результаты будут использоваться в дальнейшем изучении теоретико-модельных, алгебраических, геометрических, топологических и теоретико-графовых объектов, при решении фундаментальных задач для указанных и смежных классов объектов, а также прикладных задач, для решения которых привлекается аппарат синтаксических и семантических систем.