scholarly journals Hierarchical Zonotopal Power Ideals

2011 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AO,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Matthias Lenz

International audience Zonotopal algebra deals with ideals and vector spaces of polynomials that are related to several combinatorial and geometric structures defined by a finite sequence of vectors. Given such a sequence $X$, an integer $k \geq -1$ and an upper set in the lattice of flats of the matroid defined by $X$, we define and study the associated $\textit{hierarchical zonotopal power ideal}$. This ideal is generated by powers of linear forms. Its Hilbert series depends only on the matroid structure of $X$. It is related to various other matroid invariants, $\textit{e. g.}$ the shelling polynomial and the characteristic polynomial. This work unifies and generalizes results by Ardila-Postnikov on power ideals and by Holtz-Ron and Holtz-Ron-Xu on (hierarchical) zonotopal algebra. We also generalize a result on zonotopal Cox modules due to Sturmfels-Xu. La théorie de l'algèbre "zonotopique'' s'occupe d'idéaux et d'espaces vectoriels de polynômes qui ont un rapport avec plusieurs structures combinatoires et géométriques définies par des suites finies de vecteurs. Étant donné une telle suite $X$, un nombre entier $k \geq -1$ et un ensemble supérieur dans le treillis des plans du matroïde défini par $X$, nous définissons et étudions l'$\textit{idéal hiérarchique zonotopique}$, engendré par des puissances de formes linéaires. Sa série de Hilbert dépend seulement de la structure matroïdale de $X$. Il existe des relations avec d'autres invariants de matroïdes, tels que le polynôme d'épluchage et le polynôme caractéristique. Ce travail unifie et généralise des résultats d'Ardila-Postnikov sur les idéaux de puissances et de Holtz-Ron et Holtz-Ron-Xu sur l'algèbre zonotopique (hiérarchique). Nous généralisons aussi un résultat sur les modules de Cox zonotopiques, dû à Sturmfels-Xu.

2010 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AN,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Luca Moci

International audience We introduce a multiplicity Tutte polynomial $M(x,y)$, which generalizes the ordinary one and has applications to zonotopes and toric arrangements. We prove that $M(x,y)$ satisfies a deletion-restriction recurrence and has positive coefficients. The characteristic polynomial and the Poincaré polynomial of a toric arrangement are shown to be specializations of the associated polynomial $M(x,y)$, likewise the corresponding polynomials for a hyperplane arrangement are specializations of the ordinary Tutte polynomial. Furthermore, $M(1,y)$ is the Hilbert series of the related discrete Dahmen-Micchelli space, while $M(x,1)$ computes the volume and the number of integral points of the associated zonotope. On introduit un polynôme de Tutte avec multiplicité $M(x, y)$, qui généralise le polynôme de Tutte ordinaire et a des applications aux zonotopes et aux arrangements toriques. Nous prouvons que $M(x, y)$ satisfait une récurrence de "deletion-restriction'' et a des coefficients positifs. Le polynôme caractéristique et le polynôme de Poincaré d'un arrangement torique sont des spécialisations du polynôme associé $M(x, y)$, de même que les polynômes correspondants pour un arrangement d'hyperplans sont des spécialisations du polynôme de Tutte ordinaire. En outre, $M(1, y)$ est la série de Hilbert de l'espace discret de Dahmen-Micchelli associé, et $M(x, 1)$ calcule le volume et le nombre de points entiers du zonotope associé.


2014 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AT,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Matthias Lenz

International audience Let $X$ be a $(d \times N)$-matrix. We consider the variable polytope $\Pi_X(u) = \left\{ w \geq 0 : Xw = u \right\}$. It is known that the function $T_X$ that assigns to a parameter $u \in \mathbb{R}^N$ the volume of the polytope $\Pi_X(u)$ is piecewise polynomial. Formulas of Khovanskii-Pukhlikov and Brion-Vergne imply that the number of lattice points in $\Pi_X(u)$ can be obtained by applying a certain differential operator to the function $T_X$. In this extended abstract we slightly improve the formulas of Khovanskii-Pukhlikov and Brion-Vergne and we study the space of differential operators that are relevant for $T_X$ (ıe operators that do not annihilate $T_X$) and the space of nice differential operators (ıe operators that leave $T_X$ continuous). These two spaces are finite-dimensional homogeneous vector spaces and their Hilbert series are evaluations of the Tutte polynomial of the (arithmetic) matroid defined by $X$. Soit $X$ une matrice $(d \times N)$. Nous considérons le polytope variable $\Pi_X(u) = \left\{ w \geq 0 : Xw = u \right\}$. Il est connu que la fonction $T_X$ qui attribue à un paramètre $u$ le volume du polytope $\Pi_X(u)$ est polynomiale par morceaux. Des formules de Khovanskii-Pukhlikov et de Brion-Vergne impliquent que le nombre de points de réseau dans $\Pi_X(u)$ peut être obtenu en appliquant un certain opérateur différentiel à la fonction $T_X$. Dans ce résumé élargi nous améliorons un peu les formules de Khovanskii-Pukhlikov et de Brion-Vergne et nous étudions l’espaced’opérateurs différentiels qui sont importants pour $T_X$ (c’est-à-dire les opérateurs qui n’annulent pas $T_X$) et l’espace d’opérateurs différentiels bons (c’est-à-dire les opérateurs qui laissent $T_X$ continue). Ces deux espaces sont espaces vectoriels homogène de dimension finie et leurs séries de Hilbert sont des évaluations du polynôme de Tutte du matroïde (arithmétique) défini par $X$.


Algebra ◽  
2013 ◽  
Vol 2013 ◽  
pp. 1-5 ◽  
Author(s):  
Edoardo Ballico ◽  
Alessandra Bernardi

We study the case of a real homogeneous polynomial whose minimal real and complex decompositions in terms of powers of linear forms are different. We prove that if the sum of the complex and the real ranks of is at most , then the difference of the two decompositions is completely determined either on a line or on a conic or two disjoint lines.


1933 ◽  
Vol 29 (4) ◽  
pp. 465-469 ◽  
Author(s):  
J. Bronowski

1. In a recent paper I established new conditions for a form φ of order n, homogeneous in r + 1 variables, to be expressible as the sum of nth powers of linear forms in these variables; and for this expression, if it exists, to be unique. These conditions, I further showed, may be stated as general theorems regarding the secant spaces of manifolds Mr in higher space, namely:Necessary and sufficient conditions that through a general point of a space N, of h (r + 1) − 1 dimensions, there passes (i) no, (ii) a unique (h − 1)-dimensional space containing h points of a manifold Mr lying in N are that(i) the space projecting a general point of Mr from the join of h − 1 general r-dimensional tangent spaces of Mr meets Mr in a curve, so that Mr cannot be so projected upon a linear space of r dimensions;(ii) the space projecting a general point of Mr from the join of h − 1 general r-dimensional tangent spaces of Mr does not meet Mr again, so that Mr can be so projected, birationally, upon a linear space of r dimensions..


Geometry ◽  
2013 ◽  
Vol 2013 ◽  
pp. 1-2 ◽  
Author(s):  
E. Ballico

Fix integers m≥5 and d≥3. Let f be a degree d homogeneous polynomial in m+1 variables. Here, we prove that f is the sum of at most d·⌈(m+dm)/(m+1)⌉d-powers of linear forms (of course, this inequality is nontrivial only if m≫d.)


1949 ◽  
Vol 50 (3) ◽  
pp. 691 ◽  
Author(s):  
R. A. Rankin

2019 ◽  
Vol 2019 (757) ◽  
pp. 279-308 ◽  
Author(s):  
Francesco Galuppi ◽  
Massimiliano Mella

AbstractA homogeneous polynomial of degree d in {n+1} variables is identifiable if it admits a unique additive decomposition in powers of linear forms. Identifiability is expected to be very rare. In this paper we conclude a work started more than a century ago and we describe all values of d and n for which a general polynomial of degree d in {n+1} variables is identifiable. This is done by classifying a special class of Cremona transformations of projective spaces.


1988 ◽  
Vol s2-38 (2) ◽  
pp. 207-215 ◽  
Author(s):  
T. W. Cusick ◽  
J. Wolfskill

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Andrew Timothy Wilson

International audience We generalize previous definitions of Tesler matrices to allow negative matrix entries and non-positive hook sums. Our main result is an algebraic interpretation of a certain weighted sum over these matrices. Our interpretation uses <i>virtual Hilbert series</i>, a new class of symmetric function specializations which are defined by their values on (modified) Macdonald polynomials. As a result of this interpretation, we obtain a Tesler matrix expression for the Hall inner product $\langle \Delta_f e_n, p_{1^{n}}\rangle$, where $\Delta_f$ is a symmetric function operator from the theory of diagonal harmonics. We use our Tesler matrix expression, along with various facts about Tesler matrices, to provide simple formulas for $\langle \Delta_{e_1} e_n, p_{1^{n}}\rangle$ and $\langle \Delta_{e_k} e_n, p_{1^{n}}\rangle \mid_{t=0}$ involving $q; t$-binomial coefficients and ordered set partitions, respectively. Nous généralisons les définitions précédentes de matrices Tesler pour permettre les entrées de la matrice négatives et des montants crochet non-positifs. Notre principal résultat est une interprétation algébrique d’une certaine somme pondérée sur ces matrices. Notre interprétation utilise <i>série de Hilbert virtuel</i>, une nouvelle classe de spécialisations fonctionnelles symétriques qui sont définies par leurs valeurs sur les polynômes de Macdonald (modifiées). À la suite de cette interprétation, on obtient une expression de la matrice Tesler pour la salle intérieure produit $\langle \Delta_f e_n, p_{1^{n}}\rangle$, où $\Delta_f$ est un opérateur de fonction symétrique de la théorie harmonique de diagonale. Nous utilisons notre expression de la matrice Tesler, ainsi que divers faits sur des matrices Tesler, de fournir des formules simples pour $\langle \Delta_{e_1} e_n, p_{1^{n}}\rangle$ et $\langle \Delta_{e_k} e_n, p_{1^{n}}\rangle \mid_{t=0}$ impliquant $q; t$-coefficients binomial et ensemble ordonné partitions, respectivement.


2015 ◽  
Vol 29 (1) ◽  
pp. 131-138
Author(s):  
Andrzej Sładek

AbstractThe main goal of the paper is to examine the dimension of the vector space spanned by powers of linear forms. We also find a lower bound for the number of summands in the presentation of zero form as a sum of d-th powers of linear forms.


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