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arXiv 2201.12166math.RA
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热带矩阵幺半群的生成集、展示与增长

Generating sets, presentations, and growth of tropical matrix monoids

Thomas Aird

AI总结:

本文研究热带矩阵幺半群的生成集、展示与增长,证明 M_n(Z_max) 仅在 n≤2 时有限生成、仅在 n=1 时有限展示,并给出上三角情形及增长函数上界的精确结果。

摘要:

我们为交换半环上 n×n 上三角矩阵幺半群的一族子幺半群构造了极小且不可约的生成集。我们证明,热带整数上的 n×n 矩阵幺半群 M_n(Z_max) 有限生成当且仅当 n≤2,并且有限展示当且仅当 n=1。当 n≤3 时,我们显式构造了极小且不可约的生成集。随后,我们为热带整数上的 n×n 上三角矩阵幺半群 UT_n(Z_max) 构造了一个展示,证明它对所有 n∈N 都是有限展示的。最后,我们建立了双幂等半环上 n×n 矩阵幺半群的有限生成子半群的增长函数的多项式次数上界,并证明这些上界对热带半环是精确的。

英文摘要:

We construct minimal and irredundant generating sets for a family of submonoids of the monoid of $n \times n$ upper triangular matrices over a commutative semiring. We show that the monoid of $n \times n$ matrices over the tropical integers, $M_n(\mathbb{Z}_\mathrm{max})$, is finitely generated if and only if $n \leq 2$, and finitely presented if and only if $n = 1$. Minimal and irredundant generating sets are explicitly constructed when $n \leq 3$. We then construct a presentation for the monoid of $n \times n$ upper triangular matrices over the tropical integers, $UT_n(\mathbb{Z}_\mathrm{max})$, demonstrating that it is finitely presented for all $n \in \mathbb{N}$. Finally, we establish upper bounds on the polynomial degree of the growth function of finitely generated subsemigroups of the monoid of $n \times n$ matrices over a bipotent semiring and show that these bounds are sharp for the tropical semiring.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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