Equivariant Embeddings of Differentiable Spaces

Given a differentiable action of a compact Lie group G on a compact smooth manifold V , there exists [3] a closed embedding of V into a finite-dimensional real vector space E so that the action of G on V may be extended to a differentiable linear action (a linear representation) of G on E. We prove an analogous equivariant embedding theorem for compact differentiable spaces (∞-standard in the sense of [6, 7, 8]).

Hilbert-Smith Conjecture for K - Quasiconformal Groups

MSC 2010: 30C60

Introducing the Logarithmic finite element method: a geometrically exact planar Bernoulli beam element

We propose a novel finite element formulation that significantly reduces the number of degrees of freedom necessary to obtain reasonably accurate approximations of the low-frequency component of the deformation in boundary-value problems. In contrast to the standard Ritz–Galerkin approach, the shape functions are defined on a Lie algebra—the logarithmic space—of the deformation function. We construct a deformation function based on an interpolation of transformations at the nodes of the finite element. In the case of the geometrically exact planar Bernoulli beam element presented in this work, these transformation functions at the nodes are given as rotations. However, due to an intrinsic coupling between rotational and translational components of the deformation function, the formulation provides for a good approximation of the deflection of the beam, as well as of the resultant forces and moments. As both the translational and the rotational components of the deformation function are defined on the logarithmic space, we propose to refer to the novel approach as the “Logarithmic finite element method”, or “LogFE” method.

A Unified Model for XVA, including Interest Rates and Rating

We start in Chapter 2 to investigate linear matrix-valued SDEs and the Itô-stochastic Magnus expansion. The Itô-stochastic Magnus expansion provides an efficient numerical scheme to solve matrix-valued SDEs. We show convergence of the expansion up to a stopping time τ and provide an asymptotic estimate of the cumulative distribution function of τ. Moreover, we show how to apply it to solve SPDEs with one and two spatial dimensions by combining it with the method of lines with high accuracy. We will see that the Magnus expansion allows us to use GPU techniques leading to major performance improvements compared to a standard Euler-Maruyama scheme. In Chapter 3, we study a short-rate model in a Cox-Ingersoll-Ross (CIR) framework for negative interest rates. We define the short rate as the difference of two independent CIR processes and add a deterministic shift to guarantee a perfect fit to the market term structure. We show how to use the Gram-Charlier expansion to efficiently calibrate the model to the market swaption surface and price Bermudan swaptions with good accuracy. We are taking two different perspectives for rating transition modelling. In Section 4.4, we study inhomogeneous continuous-time Markov chains (ICTMC) as a candidate for a rating model with deterministic rating transitions. We extend this model by taking a Lie group perspective in Section 4.5, to allow for stochastic rating transitions. In both cases, we will compare the most popular choices for a change of measure technique and show how to efficiently calibrate both models to the available historical rating data and market default probabilities. At the very end, we apply the techniques shown in this thesis to minimize the collateral-inclusive Credit/ Debit Valuation Adjustments under the constraint of small collateral postings by using a collateral account dependent on rating trigger.

The geometry of optimal control solutions on some six dimensional lie groups

This paper examines optimal solutions of control systems with drift defined on the orthonormal frame bundle of particular Riemannian manifolds of constant curvature. The manifolds considered here are the space forms Euclidean space E-3, the spheres S-3 and the hyperboloids H-3 with the corresponding frame bundles equal to the Euclidean group of motions SE(3), the rotation group SO(4) and the Lorentz group SO(1,3). The optimal controls of these systems are solved explicitly in terms of elliptic functions. In this paper, a geometric interpretation of the extremal solutions is given with particular emphasis to a singularity in the explicit solutions. Using a reduced form of the Casimir functions the geometry of these solutions are illustrated.

Integrating control systems defined on the frame bundles of the space forms

This paper considers left-invariant control systems defined on the orthonormal frame bundles of simply connected manifolds of constant sectional curvature, namely the space forms Euclidean space E-3, the sphere S-3 and Hyperboloid H-3 with the corresponding frame bundles equal to the Euclidean group of motions SE(3), the rotation group SO(4) and the Lorentz group SO(1, 3). Orthonormal frame bundles of space forms coincide with their isometry groups and therefore the focus shifts to left-invariant control systems defined on Lie groups. In this paper a method for integrating these systems is given where the controls are time-independent. In the Euclidean case the elements of the Lie algebra se(3) are often referred to as twists. For constant twist motions, the corresponding curves g(t) is an element of SE(3) are known as screw motions, given in closed form by using the well known Rodrigues' formula. However, this formula is only applicable to the Euclidean case. This paper gives a method for computing the non-Euclidean screw motions in closed form. This involves decoupling the system into two lower dimensional systems using the double cover properties of Lie groups, then the lower dimensional systems are solved explicitly in closed form.

Integrating Hamiltonian systems defined on the Lie groups SO(4) and SO(1,3)

This paper examines optimal solutions of control systems with drift defined on the orthonormal frame bundle of particular Riemannian manifolds of constant curvature. The manifolds considered here are the space forms Euclidean space E³, the spheres S³ and the hyperboloids H³ with the corresponding frame bundles equal to the Euclidean group of motions SE(3), the rotation group SO(4) and the Lorentz group SO(1,3). The optimal controls of these systems are solved explicitly in terms of elliptic functions. In this paper, a geometric interpretation of the extremal solutions is given with particular emphasis to a singularity in the explicit solutions. Using a reduced form of the Casimir functions the geometry of these solutions is illustrated.

Lie properties of symmetric elements in group rings

Let * be an involution of a group G extended linearly to the group algebra KG. We prove that if G contains no 2-elements and K is a field of characteristic p, 0 2, then the *-symmetric elements of KG are Lie nilpotent (Lie n-Engel) if and only if KG is Lie nilpotent (Lie n-Engel). (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Group algebras of torsion groups and Lie nilpotence

Let * be an involution of a group algebra FG induced by an involution of the group G. For char F not equal 2, we classify the torsion groups G with no elements of order 2 whose Lie algebra of *-skew elements is nilpotent.

Group theory and quasiprobability integrals of Wigner functions

The integral of the Wigner function of a quantum-mechanical system over a region or its boundary in the classical phase plane, is called a quasiprobability integral. Unlike a true probability integral, its value may lie outside the interval [0, 1]. It is characterized by a corresponding selfadjoint operator, to be called a region or contour operator as appropriate, which is determined by the characteristic function of that region or contour. The spectral problem is studied for commuting families of region and contour operators associated with concentric discs and circles of given radius a. Their respective eigenvalues are determined as functions of a, in terms of the Gauss-Laguerre polynomials. These polynomials provide a basis of vectors in a Hilbert space carrying the positive discrete series representation of the algebra su(1, 1) approximate to so(2, 1). The explicit relation between the spectra of operators associated with discs and circles with proportional radii, is given in terms of the discrete variable Meixner polynomials.

Schottky principal G-bundles over compact Riemann surfaces

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)- PhD grant SFRH/BD/37151/2007; projects PTDC/MAT/099275/2008; PTDC/MAT/119689/2010; PTDC/MAT/120411/2010; PTDC/MAT-GEO/0675/2012

A historical case study analysis of the establishment of charismatic leadership in a Protestant Reformation cultic group and its role in the recourse to violence

La recherche sur les questions touchant aux leaders de groupes sectaires et à la violence sectaire a mené à l’étude du rôle joué par l’autorité charismatique, tel que défini par Weber (1922) et repris par Dawson (2010). À ce sujet, d’éminents spécialistes des études sur les sectes sont d’avis qu’un vide important dans la recherche sur l’autorité charismatique dans le contexte de groupes sectaires et de nouveaux mouvements religieux reste à combler (ajouter les références ‘d’éminents spécialistes’). Ce mémoire vise à contribuer à l’étude cet aspect négligé, le rôle de l’autorité charismatique dans le recours è la violence dans les groupes sectaires, par une étude de cas historique d’un groupe de la Réformation protestante du XVIe siècle, le Royaume anabaptiste de Münster (AKA), sous l’influence d’un leader charismatique, Jan van Leiden. Cette recherche s’intéresse plus spécifiquement aux divers moyens utilisés par Jan van Leiden, pour asseoir son autorité charismatique et à ceux qui ont exercé une influence sur le recours à des actes de violence. L’étude de cas est basé sur le matériel provenant de deux comptes-rendus des faits relatés par des participants aux événements qui se sont déroulés à pendant le règne de Leiden à la tête du AKA. L’analyse du matériel recueilli a été réalisé à la lumière de trois concepts théoriques actuels concernant le comportement cultuel et le recours à la violence.. L’application de ces concepts théoriques a mené à l’identification de quatre principales stratégies utilisées par Jan van Leiden pour établir son autorité charismatique auprès de ses disciples, soit : 1) la menace du millénarisme, 2) l’exploitation d’une relation bilatérale parasitique avec ses disciples, 3) l’utilisation de l’extase religieuse et de la prophétie, 4) l’utilisation du désir de voir survenir des changements sociaux et religieux. En plus de ces quatre stratégies, trois autres dimensions ont été retenues comme signes que le recours à la violence dans le Royaume anabaptiste de Münster résultait de l’établissement de l’autorité charismatique de son leader, soit : 1) la violence liée au millénarisme, 2) la notion d’identité et de violence partagée, 3) des facteurs systémiques, physiques et culturels menant à la violence.

Families of orthogonal functions defined by the Weyl groups of compact Lie groups

Plusieurs familles de fonctions spéciales de plusieurs variables, appelées fonctions d'orbites, sont définies dans le contexte des groupes de Weyl de groupes de Lie simples compacts/d'algèbres de Lie simples. Ces fonctions sont étudiées depuis près d'un siècle en raison de leur lien avec les caractères des représentations irréductibles des algèbres de Lie simples, mais également de par leurs symétries et orthogonalités. Nous sommes principalement intéressés par la description des relations d'orthogonalité discrète et des transformations discrètes correspondantes, transformations qui permettent l'utilisation des fonctions d'orbites dans le traitement de données multidimensionnelles. Cette description est donnée pour les groupes de Weyl dont les racines ont deux longueurs différentes, en particulier pour les groupes de rang $2$ dans le cas des fonctions d'orbites du type $E$ et pour les groupes de rang $3$ dans le cas de toutes les autres fonctions d'orbites.

Brisure de symétrie par la réduction des groupes de Lie simples à leurs sous-groupes de Lie réductifs maximaux

Dans ce travail, nous exploitons des propriétés déjà connues pour les systèmes de poids des représentations afin de les définir pour les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples, traitées individuellement, et nous étendons certaines de ces propriétés aux orbites des groupes de Coxeter non cristallographiques. D'abord, nous considérons les points d'une orbite d'un groupe de Coxeter fini G comme les sommets d'un polytope (G-polytope) centré à l'origine d'un espace euclidien réel à n dimensions. Nous introduisons les produits et les puissances symétrisées de G-polytopes et nous en décrivons la décomposition en des sommes de G-polytopes. Plusieurs invariants des G-polytopes sont présentés. Ensuite, les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples de tous types sont réduites en l'union d'orbites des groupes de Weyl des sous-algèbres réductives maximales de l'algèbre. Nous listons les matrices qui transforment les points des orbites de l'algèbre en des points des orbites des sous-algèbres pour tous les cas n<=8 ainsi que pour plusieurs séries infinies des paires d'algèbre-sous-algèbre. De nombreux exemples de règles de branchement sont présentés. Finalement, nous fournissons une nouvelle description, uniforme et complète, des centralisateurs des sous-groupes réguliers maximaux des groupes de Lie simples de tous types et de tous rangs. Nous présentons des formules explicites pour l'action de tels centralisateurs sur les représentations irréductibles des algèbres de Lie simples et montrons qu'elles peuvent être utilisées dans le calcul des règles de branchement impliquant ces sous-algèbres.

Cohomologie de fibrés en droite sur le fibré cotangent de variétés grassmanniennes généralisées

Cette thèse s'intéresse à la cohomologie de fibrés en droite sur le fibré cotangent de variétés projectives. Plus précisément, pour $G$ un groupe algébrique simple, connexe et simplement connexe, $P$ un sous-groupe maximal de $G$ et $\omega$ un générateur dominant du groupe de caractères de $P$, on cherche à comprendre les groupes de cohomologie $H^i(T^*(G/P),\mathcal{L})$ où $\mathcal{L}$ est le faisceau des sections d'un fibré en droite sur $T^*(G/P)$. Sous certaines conditions, nous allons montrer qu'il existe un isomorphisme, à graduation près, entre $H^i(T^*(G/P),\mathcal{L})$ et $H^i(T^*(G/P),\mathcal{L}^{\vee})$ Après avoir travaillé dans un contexte théorique, nous nous intéresserons à certains sous-groupes paraboliques en lien avec les orbites nilpotentes. Dans ce cas, l'algèbre de Lie du radical unipotent de $P$, que nous noterons $\nLie$, a une structure d'espace vectoriel préhomogène. Nous pourrons alors déterminer quels cas vérifient les hypothèses nécessaires à la preuve de l'isomorphisme en montrant l'existence d'un $P$-covariant $f$ dans $\comp[\nLie]$ et en étudiant ses propriétés. Nous nous intéresserons ensuite aux singularités de la variété affine $V(f)$. Nous serons en mesure de montrer que sa normalisation est à singularités rationnelles.