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 19-71-10017

НазваниеГруппы с условиями распознаваемости и конечности

РуководительШлепкин Алексей Анатольевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет", Красноярский край

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2022 - 06.2024 

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными (41).

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах, 01-102 - Алгебра

Ключевые словаПериодическая группа, локально-конечная группа, группы насыщенные заданным множеством групп, арифметические параметры группы, проблема распознаваемости группы, функция роста группы, ункция плотности группы

Код ГРНТИ27.17.17


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Исследование групп с условиями конечности является признанным направлением в теории бесконечных групп. Важным направлением в исследованиях групп с условиями конечности является исследование групп с условием насыщенности. Как правило, при исследовании групп с условиями насыщенности рассматривались группы, насыщенные конечными простыми неабелевыми группами. В проекте исследуются группы, насыщенные более широкими классами групп, чем конечные простые неабелевы группы. Будут рассмотрены случаи, когда насыщающие множество состоит из полных линейных групп, специальных линейных групп, общих унитарных групп, специальных унитарных групп, конечных групп Фробениуса. Также в рамках выполнения проекта будет исследована разрешимость независимых систем уравнений в конечно порожденных метабелевых и полициклических группах с точки зрения их конечной аппроксимируемости.

Ожидаемые результаты
Одной из центральных проблем при исследовании групп с условиями насыщенности является вопрос 14.101 из Коуровской тетради. Суть вопроса следующая: как устроена периодическая группа, насыщенная группами лиева типа, ранги которых ограничены в совокупности? Естественным обобщением вопроса 14.101 из Коуровской тетради является следующая гипотеза: Пусть группа G насыщена множеством конечных групп {G_n}, где G_n обладает конечным композиционным рядом, в котором все простые неабелевы факторы являются конечными группами лиева типа, ранги которых ограничены в совокупности. Тогда G обладает конечным композиционным рядом, в котором все неабелевы простые факторы являются группами лиева типа над подходящими локально конечными полями. Данная гипотеза получила свое подтверждение для локально конечной группы G, насыщенной группами из множества групп {GL_k(p^n)} (где k - фиксировано, p принимает всевозможные значения из некоторого множества простых чисел, n принимает всевозможные значения из некоторого множества натуральных чисел). Было доказано, что группа G изоморфна GL_k(Q), где Q - подходящее локально конечное поле. Естественно рассмотреть случаи, когда группа обладает одним из следующих насыщающих множеств: {SL_m(p^n)}, {GU_m(p^n)}, {SU_m(p^n)}. Также в процессе работы над проектом будет продолжено исследование периодических групп Шункова, насыщенных полными линейными группами, и периодических групп, насыщенных проективными линейными группами. Важность обобщений теоремы Фробениуса и связанных с ней признаков непростоты на бесконечные группы была отмечена еще О.Ю. Шмидтом (1934). В.П. Шунковым, А.И. Созутовым, А.М. Поповым был получен ряд признаков непростоты групп с различными системами (конечных) фробениусовых подгрупп. В классе периодических групп для p=2 неверна теорема Бэра-Сузуки (В.Д. Мазуров, А.Ю. Ольшанский, А.И. Созутов) и Z^*-теорема Глаубермана (Е.Б. Дураков, А.И. Созутов); и пока неизвестно, верны ли теоремы Бернсайда и Брауэра-Сузуки, и для p>2 теорема Бэра-Сузуки незвестно верна или нет (см. вопросы 4.75, 11.11, 11.13, 12.48 и 15.54 из Коуровской тетради). Наши исследования направлены также на частные решения этих вопросов (см. вопросы 18.113 и 20.93--20.96 из Коуровской тетради). При этом имеется тесная связь указанных вопросов со строением групп, построенных С.И. Адяном, А.Ю. Ольшанским и др. Планируется получить обобщения теоремы Фробениуса и связанных с ней признаков непростоты для насыщенных конечными группами Фробениуса групп. В работе "В.А. Романьков. Разрешимость независимых систем уравнений в конечно порожденных нильпотентных группах. Математические заметки. Том 110, выпуск 4, октябрь 2021, стр. 569-575" доказано, что проблема разрешимости конечной независимой системы уравнений в конечно порожденной нильпотентной группе эффективно сводится к аналогичной проблеме в некоторой конечной фактор-группе этой группы. Следовательно, данная проблема алгоритмически разрешима. В проекте предполагается исследовать разрешимость независимых систем уравнений в конечно порожденных метабелевых и полициклических группах с точки зрения их конечной аппроксимируемости. Также предполагается найти пример конечно порожденной нильпотентной группы, в которой проблема вхождения в конечно порожденные подмоноиды алгоритмически разрешима, а более общая проблема вхождения в рациональные подмножества алгоритмически неразрешима. Либо доказать, что таких групп не существует. Это старая, известная в данной области проблема М. Лори. Заметим, что пример конечно порожденной нильпотентной группы с неразрешимой проблемой вхождения в конечно порожденные подмоноиды построен В.А. Романьковым в 2021 году (в печати). Это решило старую проблему М.Лори и Б. Стейнберга.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. Исследовались локально конечные группы. насыщенные специальными унитарными группами степени m над конечными полями. Для случая m=3 получено полное описание таких групп – это в точности специальные унитарные группы степени 3 над подходящим локально конечным полем. 2. Исследовались локально конечные группы, насыщенные унитарными группами степени m над конечными полями. Для случая m=3 получено полное описание таких групп – это в точности унитарные группы степени 3 над подходящим локально конечным полем. 3. Исследовались группы Шункова, насыщенные специальными унитарными группами степени 3 над конечными полями. Доказано, что контрпример содержит собственную подгруппу, изоморфную специальной унитарной группе группы степени 3 над подходящим локально конечным полем. 4. Исследовались группы Шункова, насыщенные унитарными группами степени 3 над конечными полями. Доказано, что контрпример содержит собственную подгруппу, изоморфную унитарной группе группы степени 3 над подходящим локально конечным полем. 5. Исследовались локально конечные группы, насыщенные специальными линейными группами степени m над конечными полями. Доказано, что такая локально конечная группа изоморфна специальной линейной группе над подходящим локально конечным полем. Получен ряд следствий из данного результата и результатов пп. 1-3, указанных выше, которые значительно расширяют возможности описания локально конечных групп, насыщенных множествами, содержащими специальные линейные группы над конечными полями. 6. Важным направлением в исследованиях групп с условиями насыщенности является изучение групп, насыщенных прямыми произведениями различных групп. В результате работы над проектом получено частичное решение вопроса Б. Амберга и Л.С. Казарина о периодических группах, насыщенных группами диэдра, в классе локально конечных групп. Установлено строение локально конечной группы, насыщенной прямым произведением двух конечных групп диэдра и доказано, что в этом случае группа будет разрешимой. Полученный результат является важным шагом на пути решения вопроса Амберга и Казарина. 7. Эффективным инструментом исследования бесконечных групп является понятие насыщенности. К настоящему времени накоплен большой массив результатов, устанавливающих строение периодических групп и групп Шункова, насыщенных различными наборами конечных простых неабелевых групп, а также группами Фробениуса. Поэтому изучение групп, насыщенных почти простыми группами, представляет интерес, так как расширяет набор инструментов, используемых для локального анализа бесконечных групп. Получен следующий результат: доказано, что группа Шункова, насыщенная конечными почти простыми группами и обладающая инволюцией, централизатор которой в группе содержит лишь конечное число элементов конечного порядка, обладает периодической частью, являющейся конечной почти простой группой. http://old.math.nsc.ru/conference/malmeet/22/maltsev22.pdf 8. Доказано, что периодическая группа Шункова G, насыщенная {Ф_p}-группами для простого числа p > 2, является группой Фробениуса c ядром F и дополнением H. Если в H есть инволюция, то F абелева и G локально конечна. 9. Дан ответ на вопрос М. Лори и Б. Стейнберга о существовании конечно порожденной нильпотентной группы с неразрешимой проблемой вхождения в подмоноиды. Также дан ответ на вопрос Т. Колкомбета, Д. Оукнайна, П. Семухина и Д. Уоррела о существовании такой группы в классе прямых степеней группы Гейзенберга. Этот результат влечет существование аналогичного подмоноида в любой свободной нильпотентной группе N_{k,c} достаточно большого ранга k ступени c\geq 2. Доказательства основываются на неразрешимости 10-й проблемы Гильберта и интерпретации диофантовых уравнений в нильпотентных группах. http://semr.math.nsc.ru/v20/n1/p293-305.pdf

 

Публикации

1. А.А. Шлепкин, А.В. Кухарев Локально конечные группы, насыщенные прямым произведением двух конечных групп диэдра Известия Иркусткого государственного университета, Серия "Математика", - (год публикации - 2023)

2. В.А. Романьков UNDECIDABILITY OF THE SUBMONOID MEMBERSHIP PROBLEM FOR A SUFFICIENTLY LARGE FINITE DIRECT POWER OF THE HEISENBERG GROUP Siberian Electronic Mathematical Reports, UNDECIDABILITY OF THE SUBMONOID MEMBERSHIP PROBLEM FOR A SUFFICIENTLY LARGE FINITE DIRECT POWER OF THE HEISENBERG GROUP, Siberian Electronic Mathematical Reports, № 1, Vol. 20, pp. 293-305. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.33048/semi.2023.20.024

3. Н.В. Маслова, А.А. Шлепкин О группах Шункова, насыщенных почти простыми группами Алгебра и логика, - (год публикации - 2023)

4. Б.Е. Дураков О периодических группах, насыщенных конечными группами Фробениуса Тезисы докладов Международной конференции МАЛЬЦЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ 14–19 ноября 2022 г., Б. Е. Дураков, О периодических группах, насыщенных конечными группами Фробениуса, Тезисы докладов Международной конференции МАЛЬЦЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ 14–19 ноября 2022 г. с. 100. (год публикации - 2022)

5. Н.В. Маслова, А.А. Шлепкин О группах Шункова, насыщенных почти простыми группами Тезисы докладов Международной конференции МАЛЬЦЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ 14–19 ноября 2022 г., Н.В. Маслова, А.А. Шлепкин, О группах Шункова, насыщенных почти простыми группами, Тезисы докладов Международной конференции МАЛЬЦЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ 14–19 ноября 2022 г. с. 105. (год публикации - 2022)


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
1. Получено значимое продвижение в решении вопроса Б. Амберга и Л. С. Казарина о периодических группах, насыщенных группами диэдра, в классе локально конечных групп. Доказано, что локально конечная группа, насыщенная прямым произведением конечного числа конечных групп диэдра, изоморфна прямому произведению локально циклических групп, умноженных на группу порядка 2. Также доказано, что локально конечная группа, насыщенная прямым произведением конечного числа конечных групп диэдра, является разрешимой. https://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=iigum&paperid=560&option_lang=rus 2.Найден ряд свойств периодических и смешанных групп с фробениусо-энгелевыми элементами. Полученные результаты используются для описания смешанных и периодических групп с конечными элементами, насыщенных конечными группами Фробениуса. Доказано, что бинарно конечная группа, насыщенная конечными группами Фробениуса, является группой Фробениуса c локально конечным дополнением. Установлено, что в насыщенной конечными группами Фробениуса примитивно бинарно конечной группе G без инволюций характеристическая подгруппа, порожденная всеми элементами простых порядков из G, является периодической группой Фробениуса с ядром F и локально циклическим дополнением H. http://journal.imm.uran.ru/2024-v.30-1-pp.213-222 3. Доказано, что локально конечная группа, насыщенная группами из множества групп {SL_m(p^n)}, где m - фиксированное число, изоморфна SL_m(Q) для подходящего локально конечного поля Q. 4. Доказано, что локально конечная группа G, насыщенная группами из множества групп {GL_k(q^l), SL_m(p^n)}, где m,k - фиксированные, отличные от 1 числа, изоморфна GL_k(Q), либо изоморфна SL_m(Q) для подходящего локально конечного поля Q. 5. Пусть локально конечная группа G насыщена группами из множества групп {GL_k(F_1),\ SL_m(F_2), PSL_m(F_3),\ PGL_k(F_4),\ PSU_3(F_5),\ Sz(F_6)}, где F_1, F_2, F_3, F_4, F_5, F_6 независимо пробегают некоторое множество конечных полей. Тогда группа G изоморфна одной из групп {GL_n(F), SL_n(F),PSL_n(F), PGL_n(F), PSU_3(F), Sz(F)} для подходящего локально конечного поля F. 6. Пусть G - группа всех ограниченных подстановок множества натуральных чисел N. Доказано, что каждая счетная локально конечная группа изоморфна некоторой регулярной подгруппе группы G, а если регулярная подгруппа H группы G содержит элемент бесконечного порядка, то H содержит нормальную бесконечную циклическую подгруппу конечного индекса. 7. В результате работы, основанной на компьютерных вычислениях с таблицами характеров, а также предшествующей работы ди Мартино, Пеллегрини и Залесского получено уточнение оценок Гуралника и Саксла величины a(x,S) для случая, когда S - спорадическая группа. 8. Доказано, что для в любой конечно порожденной нильпотентной группы ступени нильпотентности два проблема принадлежности произведению двух подгрупп разрешима.

 

Публикации

1. Дураков Б.Е. О периодических группах, насыщенных конечными группами Фробениуса, с дополнениями порядков, кратных простому числу Алгебра и Логика, - (год публикации - 2023)

2. Ревин Д.О., Заварницин А.В. Generation by Conjugate Elements of Finite Almost Simple Groups With a Sporadic Socle Известия Иркутского государственного университета. Серия Математика, - (год публикации - 2024)

3. Романьков В.А. ON DECIDABILITY OF THE PRODUCT OF SUBGROUPS MEMBERSHIP PROBLEM FOR NILPOTENT GROUPS Journal of Group Theory, - (год публикации - 2024)

4. Созутов А. И. О группах с фробениусо-энгелевыми элементами Труды Института математики и механики УрО РАН, А. И. Созутов, “О группах с фробениусо-энгелевыми элементами”, Тр. ИММ УрО РАН, 30, № 1, 2024, 213–222 (год публикации - 2024)

5. Сучков Н.М., Шлепкин А.А. О регулярных подгруппах группы Lim(n) Сибирский математический журнал, - (год публикации - 2024)

6. Тимофеенко И. А., Шлепкин А. А. О прямых произведениях групп диэдра в локально конечных группах Известия Иркутского государственного университета. Серия Математика, И. А. Тимофеенко, А. А. Шлепкин, “О прямых произведениях групп диэдра в локально конечных группах”, Известия Иркутского государственного университета. Серия Математика, 47 (2024), 137–146 (год публикации - 2024)

7. Шлепкин А.А. О локально конечных группах, насыщенных полными и специальными линейными группами над конечными полями Сибирский математический журнал, - (год публикации - 2024)


Возможность практического использования результатов
не указано