Solutions de rang k et invariants de Riemann pour les systèmes de type hydrodynamique multidimensionnels

Dans ce travail, nous adaptons la méthode des symétries conditionnelles afin de construire des solutions exprimées en termes des invariants de Riemann. Dans ce contexte, nous considérons des systèmes non elliptiques quasilinéaires homogènes (de type hydrodynamique) du premier ordre d'équations aux dérivées partielles multidimensionnelles. Nous décrivons en détail les conditions nécessaires et suffisantes pour garantir l'existence locale de ce type de solution. Nous étudions les relations entre la structure des éléments intégraux et la possibilité de construire certaines classes de solutions de rang k. Ces classes de solutions incluent les superpositions non linéaires d'ondes de Riemann ainsi que les solutions multisolitoniques. Nous généralisons cette méthode aux systèmes non homogènes quasilinéaires et non elliptiques du premier ordre. Ces méthodes sont appliquées aux équations de la dynamique des fluides en (3+1) dimensions modélisant le flot d'un fluide isentropique. De nouvelles classes de solutions de rang 2 et 3 sont construites et elles incluent des solutions double- et triple-solitoniques. De nouveaux phénomènes non linéaires et linéaires sont établis pour la superposition des ondes de Riemann. Finalement, nous discutons de certains aspects concernant la construction de solutions de rang 2 pour l'équation de Kadomtsev-Petviashvili sans dispersion.

Analyse de groupe d’un modèle de la plasticité idéale planaire et sur les solutions en termes d’invariants de Riemann pour les systèmes quasilinéaires du premier ordre

Les objets d’étude de cette thèse sont les systèmes d’équations quasilinéaires du premier ordre. Dans une première partie, on fait une analyse du point de vue du groupe de Lie classique des symétries ponctuelles d’un modèle de la plasticité idéale. Les écoulements planaires dans les cas stationnaire et non-stationnaire sont étudiés. Deux nouveaux champs de vecteurs ont été obtenus, complétant ainsi l’algèbre de Lie du cas stationnaire dont les sous-algèbres sont classifiées en classes de conjugaison sous l’action du groupe. Dans le cas non-stationnaire, une classification des algèbres de Lie admissibles selon la force choisie est effectuée. Pour chaque type de force, les champs de vecteurs sont présentés. L’algèbre ayant la dimension la plus élevée possible a été obtenues en considérant les forces monogéniques et elle a été classifiée en classes de conjugaison. La méthode de réduction par symétrie est appliquée pour obtenir des solutions explicites et implicites de plusieurs types parmi lesquelles certaines s’expriment en termes d’une ou deux fonctions arbitraires d’une variable et d’autres en termes de fonctions elliptiques de Jacobi. Plusieurs solutions sont interprétées physiquement pour en déduire la forme de filières d’extrusion réalisables. Dans la seconde partie, on s’intéresse aux solutions s’exprimant en fonction d’invariants de Riemann pour les systèmes quasilinéaires du premier ordre. La méthode des caractéristiques généralisées ainsi qu’une méthode basée sur les symétries conditionnelles pour les invariants de Riemann sont étendues pour être applicables à des systèmes dans leurs régions elliptiques. Leur applicabilité est démontrée par des exemples de la plasticité idéale non-stationnaire pour un flot irrotationnel ainsi que les équations de la mécanique des fluides. Une nouvelle approche basée sur l’introduction de matrices de rotation satisfaisant certaines conditions algébriques est développée. Elle est applicable directement à des systèmes non-homogènes et non-autonomes sans avoir besoin de transformations préalables. Son efficacité est illustrée par des exemples comprenant un système qui régit l’interaction non-linéaire d’ondes et de particules. La solution générale est construite de façon explicite.

Eigenvalues of Casimir invariants for unitary irreps of Uq(gl(m vertical bar n))

A fully explicit formula for the eigenvalues of Casimir invariants for U-q(gl(m/n)) is given which applies to all unitary irreps. This is achieved by making some interesting observations on atypicality indices for irreps occurring in the tensor product of unitary irreps of the same type. These results have applications in the determination of link polynomials arising from unitary irreps of U-q(gl(m/n)).

Casimir invariants and characteristic identities for gl(infinity)

A full set of (higher-order) Casimir invariants for the Lie algebra gl(infinity) is constructed and shown to be well defined in the category O-FS generated by the highest weight (unitarizable) irreducible representations with only a finite number of nonzero weight components. Moreover, the eigenvalues of these Casimir invariants are determined explicitly in terms of the highest weight. Characteristic identities satisfied by certain (infinite) matrices with entries from gl(infinity) are also determined and generalize those previously obtained for gl(n) by Bracken and Green [A. J. Bracken and H. S. Green, J. Math. Phys. 12, 2099 (1971); H. S. Green, ibid. 12, 2106 (1971)]. (C) 1997 American Institute of Physics.

Link invariants associated with gauge equivalent solutions of the Yang-Baxter equation: The one-parameter family of minimal typical representations of Uq[gl(2|1)]

In this paper we investigate the construction of state models for link invariants using representations of the braid group obtained from various gauge choices for a solution of the trigonometric Yang-Baxter equation. Our results show that it is possible to obtain invariants of regular isotopy (as defined by Kauffman) which may not be ambient isotopic. We illustrate our results with explicit computations using solutions of the trigonometric Yang-Baxter equation associated with the one-parameter family of minimal typical representations of the quantum superalgebra U-q,[gl(2/1)]. We have implemented MATHEMATICA code to evaluate the invariants for all prime knots up to 10 crossings.

Spectral invariants of periodic nonautonomous discrete dynamical systems

For an interval map, the poles of the Artin-Mazur zeta function provide topological invariants which are closely connected to topological entropy. It is known that for a time-periodic nonautonomous dynamical system F with period p, the p-th power [zeta(F) (z)](p) of its zeta function is meromorphic in the unit disk. Unlike in the autonomous case, where the zeta function zeta(f)(z) only has poles in the unit disk, in the p-periodic nonautonomous case [zeta(F)(z)](p) may have zeros. In this paper we introduce the concept of spectral invariants of p-periodic nonautonomous discrete dynamical systems and study the role played by the zeros of [zeta(F)(z)](p) in this context. As we will see, these zeros play an important role in the spectral classification of these systems.

Spectral and dynamical invariants in a complete clustered network

The main result of this work is a new criterion for the formation of good clusters in a graph. This criterion uses a new dynamical invariant, the performance of a clustering, that characterizes the quality of the formation of clusters. We prove that the growth of the dynamical invariant, the network topological entropy, has the effect of worsening the quality of a clustering, in a process of cluster formation by the successive removal of edges. Several examples of clustering on the same network are presented to compare the behavior of other parameters such as network topological entropy, conductance, coefficient of clustering and performance of a clustering with the number of edges in a process of clustering by successive removal.

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

Exact Riemann solutions to two selected resonant hyperbolic systems

Magdeburg, Univ., Fak. für Mathematik, Diss., 2013

Mixing invariants of hyperbolic 3-manifolds

Let M be a compact hyperbolic 3-manifold with incompressible boundary. Consider a complete hyperbolic metric on int(M). To each geometrically finite end of int(M) are traditionnaly associated 3 different invariants : the hyperbolic metric associated to the conformal structure at infinity, the hyperbolic metric on the boundary of the convex core and the bending measured lamination of the convex core. In this note we show how invariants of different types can be realised in the different ends.

Invariants de matrius Hadamard en MAGMA

L'objectiu d'aquest projecte ha estat generalitzar i integrar la funcionalitat de dos projectes anteriors que ampliaven el tractament que oferia el Magma respecte a les matrius de Hadamard. Hem implementat funcions genèriques que permeten construir noves matrius Hadamard de qualsevol mida per a cada rang i dimensió de nucli, i així ampliar la seva base de dades. També hem optimitzat la funció que calcula el nucli, i hem desenvolupat funcions que calculen la invariant Symmetric Hamming Distance Enumerator (SH-DE) proposada per Kai-Tai Fang i Gennian Gei que és més sensible per a la detecció de la no equivalència de les matrius Hadamard.

Quantum symmetries for exceptional SU(4) modular invariants associated with conformal embeddings

Three exceptional modular invariants of SU(4) exist at levels 4, 6 and 8. They can be obtained from appropriate conformal embeddings and the corresponding graphs have self-fusion. From these embeddings, or from their associated modular invariants, we determine the algebras of quantum symmetries, obtain their generators,and, as a by-product, recover the known graphs E4, E6 and E8 describing exceptional quantum subgroups of type SU(4). We also obtain characteristic numbers (quantum cardinalities, dimensions) for each of them and for their associated quantum groupoïds.

What is the Jacobian of a Riemann surface with boundary?

We define the Jacobian of a Riemann surface with analytically parametrized boundary components. These Jacobians belong to a moduli space of "open abelian varieties" which satisfies gluing axioms similar to those of Riemann surfaces, and therefore allows a notion of "conformal field theory" to be defined on this space. We further prove that chiral conformal field theories corresponding to even lattices factor through this moduli space of open abelian varieties.

Mather invariants in groups of piecewise-linear homeomorphisms

We describe the relation between two characterizations of conjugacy in groups of piecewise-linear homeomorphisms, discovered by Brin and Squier in [2] and Kassabov and Matucci in [5]. Thanks to the interplay between the techniques, we produce a simplified point of view of conjugacy that allows ua to easily recover centralizers and lends itself to generalization.

Singular Bott-Chern classes and the arithmetic Grothendieck-Riemann-Roch theorem for closed immersions

We study the singular Bott-Chern classes introduced by Bismut, Gillet and Soulé. Singular Bott-Chern classes are the main ingredient to define direct images for closed immersions in arithmetic K-theory. In this paper we give an axiomatic definition of a theory of singular Bott-Chern classes, study their properties, and classify all possible theories of this kind. We identify the theory defined by Bismut, Gillet and Soulé as the only one that satisfies the additional condition of being homogeneous. We include a proof of the arithmetic Grothendieck-Riemann-Roch theorem for closed immersions that generalizes a result of Bismut, Gillet and Soulé and was already proved by Zha. This result can be combined with the arithmetic Grothendieck-Riemann-Roch theorem for submersions to extend this theorem to arbitrary projective morphisms. As a byproduct of this study we obtain two results of independent interest. First, we prove a Poincaré lemma for the complex of currents with fixed wave front set, and second we prove that certain direct images of Bott-Chern classes are closed.