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¿Por qué algunos son apuntados introducido como geométricas de los objetos, no los gráficos?

Digamos que usted tiene un plano de suelo de baldosas. Muy a menudo estos mosaicos son presentados como objetos geométricos con métricas; cada baldosa tener coordenadas asignadas a sus vértices.

El mosaico tiene un gráfico asociado: los nodos del grafo son los vértices de los azulejos, etc.

¿Qué tipo de valor adicional es, en general, siempre insistiendo en la baldosa vértices tienen coordenadas? No discutir las propiedades de las baldosas gráfico de la topología de dar suficiente información?

Entiendo que la respuesta depende del tipo de suelo de baldosas en cuestión.

Si uno toma los gráficos como el punto de partida, entonces ¿cuáles serían algunas maneras naturales para definir infinito plano gráfico de periodicidad, de modo que existiera periódico plana apuntados correspondiente a un gráfico dado?

Puede mosaico de Penrose ser definidas por su gráfica de la topología y de algunas de sus propiedades generales, como aperiodicity, ser descrito únicamente en el mosaico de la gráfica, sin depender de los ángulos y la longitud de la arista de los azulejos?

(Si Usted encuentra este post difusos o ignorantes, que sería porque el cartel no es un profesional matemático.)

Ponto

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Sergio Acosta Puntos 6450

Mantenemos la estructura geométrica en embaldosados, principalmente, porque la apuntados se generan con esa estructura, a menudo de celosías o geométrica grupo de acciones.

Es bastante trivial que si usted toma algunos tipos de niza apuntados, y olvidarse de la estructura geométrica, entonces también puede recuperar información importante sobre el suelo de baldosas de la gráfica solo. Usted puede recuperar si el mosaico es periódica mirando el grupo de simetrías de la gráfica. Usted también puede recuperar información sobre el espacio, no sólo de la colocación de las baldosas. Usted puede recuperar si el mosaico es de la distancia Euclídea o plano hiperbólico mirando la tasa de crecimiento del perímetro de una pelota. Usted puede recuperar si el mosaico fue en un topológico cilindro vs el avión, como todavía se puede definir el "fin" de un gráfico y ver que un suelo de baldosas del cilindro se tienen dos maneras de ir hasta el infinito, en lugar de 1 en el plano.

Este es un comienzo de lo que es knwon como geométricas teoría de grupos. Dado un grupo y algunas conjunto finito de generadores para ese grupo, usted puede construir una Cayley cuyos vértices son los elementos de ese grupo, cuyos bordes conectar un elemento $g$ $gg_i$ $gg_i^{-1}$ para cada generador $g_i$. A continuación, puede intentar recuperar la información sobre el grupo de las propiedades geométricas de la gráfica.

Hay una natural métrica $d$ sobre el grafo de Cayley, por lo que cada arista tiene una longitud de 1. Desde un punto de vista, es malo que estamos recibiendo diferentes gráficos a partir de diferentes conjuntos de generadores. Para identificar a estos como esencialmente la misma, consideramos que la cuasi-isometrías, mapas de $f$ a partir de un espacio a otro de tal manera que no son constantes $C_0$$C_1$, de modo que para cada $x,y$, $\frac1{C_1} d(x,y) - C_0 \le d(f(x),f(y)) \le C_1 d(x,y) + C_0$. El cambio de un conjunto de generadores a otro, es un cuasi-isometría, ya que podemos expresar cada generador finito de palabras en el otro conjunto de generadores. Por lo tanto, muchas personas estudian finitely generado grupos de hasta cuasi-isometría.

Opciones para los conjuntos de relaciones que puedan corresponder a los apuntados. Puede adjuntar una 2-celda a la gráfica a lo largo de la palabra de una relación. Topológicas y geométricas de las propiedades de este complejo tienen significado en la teoría de grupos.

De todos modos, volver a embaldosados del plano. Hay más razones para mantener la geometría. Este recoge a un par de gráficos entre los muchos que se incruste en el avión. También podemos maneras convenientes para comparar apuntados. Por ejemplo, podemos buscar en los vértices de un segundo de baldosas que se encuentran cerca de un vértice en el primer mosaico. Nos es más fácil considerar la totalidad de las familias de los apuntados para tratar de clasificar a todos los embaldosados de un tipo.

Para los mosaicos de Penrose en particular, me gustaría ignorar la agradable ascensor desde la teoría de los números de un mosaico a un mapa desde el avión a $\mathbb R^4$. Si usted se considera un suelo de baldosas por rombos, de modo que cada arista es $\pm \zeta_5^i$ donde $\zeta_5$ es un 5º de la raíz de la unidad, a continuación, verá que usted puede dar a cada vértice un 5-dimensional conjunto de coordenadas como un entero combinación lineal de las 5 de raíces de la unidad. Por supuesto, ya que la suma de las 5 de raíces de la unidad y de 1 es 0, se puede caer en la dimensión 4 considerando las sumas de quintas partes de los enteros que se suman a 0. Hay bonitas maneras de generar mosaicos de Penrose por los planos de 2 dimensiones en que el 4-espacio tridimensional. No sé la clasificación de los mosaicos de Penrose, pero apuesto a que tiene algo que ver con que se levante, que no es obvio a partir de la gráfica.

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Flow Puntos 14132

Para responder a una pequeña parte de tu pregunta: para el mosaico de Penrose (yo prefiero la versión con dos tipos de rhombs), la geometría puede ser recuperado por completo de la estructura de grafo. El gráfico es un infinito plano gráfico con un único incrustación en el que cada cara es un cuadrilátero. Cualquier plano de dibujo de su grafo dual de las formas de un sistema de puntos (el doble vértices) y delimitado curvas (el doble de los bordes) de tal manera que cuatro curvas en cada vértice, y que podemos agrupar estos delimitada curvas en infinitas curvas mediante la conexión de las cuatro curvas en cada vértice en dos pares opuestos. Cuando se conecta de esta manera, este sistema de infinitas curvas de forma un pseudoline acuerdo en que hay cinco paralelo a las familias de pseudolines, y uno puede determinar si un rombo debe ser delgado o grueso, según la cual el par de familias con su doble vértice formas un punto de cruce. Creo que en este caso al menos, el aperiocity del mosaico de Penrose se refleja en el hecho de que su gráfica tiene más de un número finito de automorfismos, porque una infinita automorphism grupo de la gráfica mediante esta construcción conducir a una infinita automorphism grupo de la geométrica de ordenamiento en teselas.

3voto

thedeeno Puntos 12553

Muy interesantes los tipos de suelo de baldosas de los problemas tienen una trivial gráfico. Por ejemplo, el Wang mosaico problema utiliza baldosas cuadradas, que están marcados en los lados, y la regla para el suelo de baldosas es que las etiquetas deben coincidir. (Por lo que el gráfico es sólo el entero de celosía.) Una de las cosas más interesantes de este tipo de mosaico es que la cuestión de si un determinado conjunto finito de tipos de mosaico admite un mosaico es indecidible. Es decir, no puede en principio ser ningún algoritmo de cálculo que va a determinar correctamente si un determinado conjunto finito de baldosas admite un mosaico. La razón de esto es que el funcionamiento de las máquinas de Turing es codificable en estos mosaico de problemas: para cualquier máquina de Turing programa p, uno puede uniformemente la construcción de un conjunto finito de azulejos que se admite un suelo de baldosas de si y sólo si este programa se detiene (en la entrada 0, dicen). Básicamente, el patttern de baldosas pueden seguir azulejo el avión mientras la computación de Turing no es alto, pero el cese de cálculo se mete a la existencia de un mosaico.

Sin embargo, uno puede codificar muchos o la mayoría de los habituales geométrica de baldosas de problemas en estos wang azulejos, dividiendo cada figura geométrica en píxeles cuadrados, que deben ser los partidos juntos. Así, en un sentido fuerte, cualquier geométrica de baldosas problema se reduce a una instancia de un Wang mosaico problema. Por lo tanto, el geométrico general de ordenamiento en teselas problema también es indecidible.

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