عنوان پایان‌نامه

G - گراف گروههای متناهی



    دانشجو در تاریخ ۲۹ شهریور ۱۳۹۵ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "G - گراف گروههای متناهی" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    ریاضی‌محض‌
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6311;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76125;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6311;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76125
    تاریخ دفاع
    ۲۹ شهریور ۱۳۹۵
    استاد راهنما
    محمدرضا درفشه

    ارتباط‎ گروه و گراف یکی از شاخه‌های معروف و پر محصول نظریه جبری گراف است. یکی از مشهورترین این ارتباطات ساختن گراف کیلی با استفاده از ساختار یک گروه است. این گراف‌ها اولین بار توسط ‏آرتور کیلی در سال 1878 تعریف شد. برای گروه ‎ ‎G‎ ‎‏ و زیرمجموعه ی ‎ S‎ ?? ‎G‎ ‎‏ که ‎عنصر همانی داخل ‎ ‎S‎ ‎‏ نیست‏، گراف کیلی ‎‎Cay(G,S)‎ ‎‏‏، گرافی است با مجموعه رئوس ‎G‎و‎x, y‎ ‎? ‎G‎ ‎‏ توسط یال جهتدار‎ ‎(x,y)‎ ‎‏به هم وصل هستند اگر و تنها اگر‎ s‎ ? ‎S‎ ‎‏وجود داشته باشد به طوریکه‎ y‎ =‎ ‎sx‎ ‎‏. در حالتیکه S¯¹ = S ‎ ‎ ‏‎گراف‎ کیلی در واقع تبدیل به یک گراف ساده می‌شود‏، گراف بدون طوقه و جهت. ‎ در‎ سال 2007 ‏،‎G ‎-گراف توسط اَلِین برتو و‎ اَلِین فِیسنت ‎ تعریف شد و خواص و کاربرد‌های زیادی از آن ارائه شد. این نویسندگان ثابت کردند که G-گراف درواقع تعمیمی برای گراف کیلی است. نحوه ی ساخت G-گراف ‎? (G,S)‎ ‎‎به این ترتیب است که فرض کنید‎ ‎G‎ ‎‏گروهی متناهی از مرتبه‌ی‎ ‎n‎ ‎‏و‎‎ S ‎‎‏زیرمجموعه‌ای ناتهی از آن باشد. برای هر‎ s‎ ? ‎S‎ ‎‏نگاشت ‎ ‎ gs : G ? G‎ ‎‏را اینگونه تعریف می کنیم‎‎‎‎‎‎ که ‎‏برای‎ هر‎ G‎ ? ‎x‎ ‎، gs(x) = sx. ‏فرض‎‎ کنید‎ ‎Ts‎ ‎مجموعه‌ی همه‌ی‎ x‎ ? ‎G‎ ‎‏باشد که ‎ {x | x ? Ts}‎‎دقیقا‎ مجموعه‌ی همه‌ی همدسته‌های راست گروه‎ < ‎s‎ >‎‎ ‎‏باشد‏،‎ آنگاه‎‎ دور‌های حاصل از ‎gs‎‏‎‎ به‎ صورت زیر است : {(x , sx , s²x , . . . , s°???¯¹) | x ? Ts} ‎‏هر دور‎ (x , sx , s²x , . . . , s°???¯¹) ‎ ‎‏را به صورت ‎ ‎(s)x‎‏نمایش می دهیم. ‎‎‏هر‎‎‎gs ‎ ‎‏‏،‎ دارای ‎ (o(G))/(o(s))‎‏ دور به طول‎ ‎o(s)‎ ‎‏است. حال مجموعه رئوس‎(G,S)‎ ‎‏‏?، مجموعه‌ی همه‌ی دور‌های موجود در‎‎gs ‎‏‎‏،‎ به‎ ازای همه‌ی‎ ‎s‎ های داخل‎ ‎S‎ ‎‏است‏، و دو راس ‎ ‎(s)x‎‎‏ و‎ ‎(t)y‎ ‎‏توسط‎ ‎p‎ ‎‏یال به هم متصل هستند اگر و تنها اگر ‎ ‎ ‎ = p | (s)x‎? (t)y |‎ ‎‏ . اگر طوقه‌ها را حذف کنیم‏، G-گراف حاصل را با¯(?‎(G,S)‎ ) ‎ نمایش می‌دهیم. همچنین اگر شرط وجود یال را به0 ?| (s)x‎? (t)y | ‏ محدود کنیم‏، گرافی ساده به دست می‌آید که آن را با ?‎(G,S) ‎ ‏‎ ‎نمایش‎ می‌دهیم. ‎ ‎‏در این رساله خواص زیادی از جمله خواص زیر را برای G-گراف ?‎(G,S)‎ ‎ثابت می‌کنیم : ‎‎‏1- اگر= k | S‎ | ‎ ‎‏باشد‏، آنگاه ‎(G,S)‎ ‎‏? یک گراف‎ ‎k‎ ‎‏بخشی است. ‎‎‏2- اگر‎ ‎k‎ ‎‏عددی فرد باشد‏، آنگاه ‎(G,S)‎ ‎‏? گرافی اویلری است. ‎‎‏3- ‎‎‎‎(G,S)‎ ? گرافی همبند است اگر وتنها اگر‎ ‎S‎ ‎‏مجموعه مولدی برای گروه ‎ ‎G‎ باشد. ‎‎ ‎‏مفاهیم زیادی مشابه مفاهیم موجود برای گراف‌های کیلی‏، برای G-گراف‌ها نیز قابل تعریف است. از جمله همریختی و خودریختی‌های G-گراف‎ (G,S)‎ ‎‏ ?و همچنین گروه خودریختی‌های ‎(G,S)‎)‎ ‎‏Aut(?. در این رساله بخشی از این مفاهیم را معرفی و بررسی می‌کنیم. همچنین گروه‌های معین ‎ ‎G‎‏را در نظر گرفته و نسبت به مجموعه‌ی مولد‎ ‎S‎ ‎‏‏، G-گراف‎‎(G,S)‎ ‎‏? را می‌سازیم و خواص این گراف از جمله همیلتونی و اویلری بودن آن را بررسی می‌کنیم. ‎‎
    Abstract
    The relation between groups and graphs is one of the productive area of research in algebraic graph theory. One of these connections is the construction of Caley graphs using group structure. This graph for the first time was introduced by Arthur Caley in 1878. For a group G and a non-empty subset S of G such ‎that S‎ ‎has ‎not ‎1, ‎The ‎Caley ‎graph ‎Cay(G,S) ‎is a‎ ‎graph ‎wit‎h vertex set G in which the vertex x is joined to y iff ‎ y=sx ‎ for some ‎ s ? S ‎. If S is chosen such that S=S?¹‎ ‎, Then Cay(G,S) is a simple graph.‎ The notion of G-graph was introduced by Alain Bretto and Alain Faisant in 2007 and they proved several properties and applications of G-graphs. They proved G-graph is a generalized of Cayley graph. The construction of the G-graph ?(G,S)‎ ‎is ‎as follows :‎ ‎Let G‎ ‎be a‎ ‎group ‎of ‎order n‎ ‎and S‎ ‎is a‎ ‎non-empty ‎subset ‎of ‎G. ‎For‎ s ? S ‎the ‎mapping‎ ‎ gs :‎ G‎ ? ‎G‎ ‎is ‎defined ‎by‎ ‎ gs(x)=sx‎, ‎where‎ x ? G ‎. Suppose T‎s ‎consists ‎of ‎all‎ x ? G ‎such ‎that‎ ‎ {< ‎s > x‎ | x‎ ? ‎Ts }‎ ‎is ‎the ‎set ‎of ‎all ‎the ‎right ‎cosets ‎of‎ <‏ ‎s‎ >‎ ‎ ‎in ‎G, ‎then ‎the ‎cycles ‎in ‎the ‎permutatio‎n ‎ gs ‎is ‎of ‎the ‎form‎ {‎(x , sx , s²x ,‎ . . . ,‎ ‎s°????¹x)‎‎ | x‎ ? ‎Ts‎‎ }. ‎For ‎convince ‎we ‎write‎ (s)x=(x , sx , s²x ,‎ . . ,‎ ‎s°????¹x)‎‎. ‎Each‎ gs ‎has‎ (‎o(G))/(o(s)) ‎cycles ‎of ‎length‎ o(s) ‎. Then the vertex set of ?(G,S)‎ ‎is ‎the ‎set ‎of ‎all ‎the ‎cycles ‎in‎ ‎ gs ‎for ‎all‎ ‎ s ? S, ‎and ‎two ‎vertices‎ ‎ (s)x ‎and‎ ‎ (t)y ‎are ‎joined ‎by p ‎edges ‎iff‎ ‎ | ‎(s)x‎ ? ‎(t)y‎ | =‎ ‎p‎. ‎If ‎we ‎don't ‎allow ‎the ‎loops‎, this G-graph is denotes by ¯(?(G,S))‎, and if the condition for the edge is changes to | ‎(s)x‎ ? ‎(t)y‎ |‎‎ ?0‎, the resulting graph is simple and is denotes by ?(G,S)‎. ‎‎In ‎this thesis ‎many ‎properties ‎of ‎G-graphs ‎is ‎proved‎. To mention a few let ?(G,S)‎ ‎be a‎ ‎graph, ‎then ‎:‎‎‎If‎ | S‎ | =‎ ‎k‎ $, ‎then‎ ?(G,S) ‎is a‎ ‎k-partite ‎graph‎.‎‎ ‎If‎ | S‎ | =‎ ‎k $, k‎ ‎an ‎odd ‎number, ‎then‎ ?(G,S) ‎is ‎an ‎Eulerian ‎graph. ?(G,S) ‎is a‎ ‎connected ‎graph ‎iff S‎ ‎is a‎ ‎generating set for ‎G.‎Similar ‎concepts ‎as ‎for ‎the ‎Cayley ‎graphs ‎can ‎be ‎defined ‎for ‎the ‎G-graphs‎, such as homomorphisms and automorphisms of the G-graph ?(G,S). ‎In ‎this ‎thesis ‎we ‎also ‎consider ‎certain ‎groups G‎ ‎with ‎subset S‎ ‎and ‎construct ‎the ‎G-graph‎ ?(G,S) ‎and prove ‎the ‎Hamiltonicity ‎and ‎Eulerian ‎of ?(G,S).‎‎‎Keywords: ‎Cayley ‎graphs, ‎G-graphs, ‎Cosets, Simple ‎graphs, k‎-partite ‎graphs, ‎Connected ‎graphs, ‎Homorphisms, ‎Automorphisms‎, Hamiltonicity, Eulerian.