Distribución de álgebras de Lie, MALCEV y evolución en clases de isotopismos

Resumen

El presente manuscrito trata distintos aspectos de la teoría de isotopismos de álgebras, centrándose en particular en los isotopismos de álgebras de Lie, de Malcev y de evolución, los cuáles no han sido suficientemente estudiados en la literatura. La distribución que sigue el manuscrito se detalla a continuación. En el Capítulo 1 se expone un breve estudio acerca del origen y desarrollo de la teoría de isotopismos, constituyendo en este sentido la primera introducción en la literatura existente en introducir la mencionada teoría desde un punto de vista general. El Capítulo 2 trata de aquellos resultados en Geometría Algebraica Computacional y en Teoría de Grafos que usamos a lo largo del manuscrito con vistas a determinar computacionalmente las clases de isotopismos de cada tipo de álgebra bajo consideración en los siguientes capítulos. Se describen en particular un par de grafos que permiten definir funtores inyectivos entre álgebras de dimensión finita sobre cuerpos finitos y los citados grafos. El cálculo computacional de invariantes por isomorfismos de estos grafos juega un papel destacable en la distribución de las distintas familias de álgebras en clases de isotopismos y de isomorfismos. Algunos resultados preliminares son expuestos en este sentido, particularmente acerca de la distribución de anillos de cuasigrupos parciales sobre cuerpos finitos. El Capítulo 3 se centra en la distribución de clases de isomorfismos y de isotopismos de dos familias de álgebras de Lie: el conjunto Pn;q de álgebras de Lie prefiliformes n-dimensionales sobre el cuerpo finito Fq y el conjunto Fn(K) de álgebras de Lie filiformes n-dimensionales sobre un cuerpo K. Se prueba concretamente la existencia de n clases de isotopismos en Pn;q. También se introducen dos nuevas series de invariantes por isotopismos que son usados para determinar las clases de isotopismos del conjunto Fn(K) para n≤7 sobre cuerpos algebraicamente cerrados y sobre cuerpos finitos. El Capítulo 4 trata con distintos ideales radicales cero-dimensionales cuyos conjuntos algebraicos asociados pueden indentificarse de forma única con el conjunto Mn(K) de álgebras de Malcev n-dimensionales sobre un cuerpo finito K. El cálculo computacional de sus bases reducidas de Gröbner, junto a la clasificación de álgebras de Lie sobre cuerpos finitos dada por De Graaf y Strade, permiten determinar la distribución de M3(K) y M4(K) no sólo en clases de isomorfismos, que es el criterio usual, sino también en clases de isotopismos. En concreto, probamos la existencia de cuatro clases de isotopismos en M3(K) y ocho clases de isotopismos en M4(K). Además, se prueba que todo álgebra de Malcev 3-dimensional sobre cualquier cuerpo finito y todo álgebra de Malcev 4-dimensional sobre un cuerpo finito de característica distinta de dos es isotópica a un magma-álgebra de Lie. Finalmente, el Capítulo 5 trata con el conjunto En(K) de álgebras de evolución n-dimensionales sobre un cuerpo K, cuya distribución en clases de isotopismos está relacionada de forma única con mutaciones en Genética no Mendeliana. Se centra en concreto en el caso bi-dimensional, el cuál está relacionado con los procesos de reproducción asexual de organismos diploides. Se prueba en particular que el conjunto E2(K) se distribuye en cuatro clases de isotopismos, independientemente de cuál sea el cuerpo base y se caracteriza sus clases de isomorfismos.