5 votos

¿Existe un grupo abeliano con un problema de palabras insolucionable?

¿Existe un grupo abeliano con presentación recursivamente enumerable y problema de palabras insoluble?

Mi instinto me dice "¡claro que no!". Sin embargo, mi mente sigue diciendo "pero... no $\mathbb{R}$ ¿tiene un problema de palabras insoluble? ¿No fue eso lo que hizo básicamente el documento original de Turing sobre la computabilidad? Y esto tiene sentido, porque los reales son incontables por lo que no tienen una presentación recursivamente enumerable". (Debo decir que mi mente no está dispuesta a comprometerse con estas afirmaciones).

Básicamente, no tengo ni idea. "Claramente" no existe tal grupo, pero sé que siempre que se utiliza la palabra "claramente" hay algo que alguien está tratando de ocultar...

4voto

Michal Ferov Puntos 296

En el caso de generación finita la respuesta es NO, como señala @Timbuc en los comentarios. En el caso de generación infinita creo que la respuesta es SI por la siguiente construcción.

Dejemos que $K \subseteq \mathbb{N}$ sea un conjunto no recursivo enumerable y consideremos un grupo abeliano contable dado por la siguiente presentación (se omiten los conmutadores): $$ \langle x_1, x_2,\dots \| x_k^k = 1 \mbox{ whenever } k \in K\rangle. $$ Si pudiéramos resolver problemas de palabras en este grupo, entonces podríamos decidir el conjunto $K$ lo que sería una contradicción.

3voto

Console Puntos 608

La pregunta no está clara, ya que, como mencionó Derek Holt, no se ha definido "problema de palabras resoluble". Si tienes una presentación con una secuencia de generadores, puedes hacer dos preguntas:

1) si este grupo dotado de esta familia generadora tiene un problema de palabras resoluble

2) si este grupo es isomorfo a un grupo computable (es decir, es finito o isomorfo a $\mathbf{N}$ dotado de una ley computable; esto significa también que admite una familia generadora (quizá no la inicial) para la que el problema de palabras es resoluble.

Por ejemplo, como una variación de la respuesta de Ferov: dejemos $K\subset\mathbf{N}$ sea un conjunto recursivamente enumerable y no recursivo.

a) Considere el grupo $\langle x_1,x_2,\dots\mid x_k=1 \forall k\in K\rangle$

entonces el problema de la palabra no es resoluble con respecto a esta familia generadora. Pero, por supuesto, este grupo es abeliano libre de rango contable, por lo que tiene un problema de palabras solucionable con respecto a una mejor elección de la familia generadora.

b) Si en cambio consideramos, el grupo $$\langle x_1,x_2,\dots\mid x_j^j=1 \forall j\in\mathbf{N},\;x_k=1\forall k\in K\rangle,$$ entonces es isomorfo a $A_K=\bigoplus_{k\in\mathbf{N}-K}\mathbf{Z}/k\mathbf{Z}$ . Supongamos ahora que $K$ contiene todos los no-primos: entonces si $A_K$ fueran computables, podríamos enumerar todos los órdenes de elementos de torsión de $A_K$ que es exactamente $\mathbf{N}-K$ una contradicción.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X