On adjacency operators of locally finite graphs

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A graph $\Gamma$ is called locally finite if,for each vertex $v\in \Gamma$, the set $\Gamma(v)$ of its adjacent vertices is finite.For an arbitrary locally finite graph $\Gamma$ withvertex set $V(\Gamma)$ and an arbitrary field $F$,let $F^{V(\Gamma)}$ be the vector space over $F$of all functions $V(\Gamma) \to F$ (with naturalcomponentwise operations) and let $A^{(\mathrm{alg})}_{\Gamma,F}$be the linear operator $F^{V(\Gamma)} \to F^{V(\Gamma)}$defined by$(A^{(\mathrm{alg})}_{\Gamma,F}(f))(v) = \sum_{u \in \Gamma(v)}f(u)$for all $f \in F^{V(\Gamma)}$, $v \in V(\Gamma)$.In the case of a finite graph $\Gamma$, themapping $A^{({\mathrm{alg}})}_{\Gamma,F}$ is the well-known operator defined by theadjacency matrix of the graph $\Gamma$ (over $F$), andthe theory of eigenvalues and eigenfunctions of such operatorsis a well developed part of the theory of finite graphs(at least, in the case $F = \mathbb{C}$). In the present paper, wedevelop the theory of eigenvalues and eigenfunctions of the operators$A^{({\mathrm{alg}})}_{\Gamma,F}$for infinite locally finite graphs $\Gamma$ (however, some results that followmay present certain interest for the theory of finite graphs) and arbitrary fields $F$,even though in the present paper special emphasis is placedon the case of a connected graph $\Gamma$ with uniformly bounded degrees of vertices and $F = \mathbb{C}$.The previous attempts in this direction were not, in the author's opinion,quite satisfactory in the sense that they have been concerned only with eigenfunctions (and corresponding eigenvalues)of rather special type.

About the authors

Vladimir Ivanovich Trofimov

N.N. Krasovskii Institute of Mathematics and Mechanics, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Ural Federal University named after the First President of Russia B. N. Yeltsin; Ural Mathematical Center

Email: trofimov@imm.uran.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Head Scientist Researcher

References

  1. С. Ленг, Алгебра, Мир, М., 1968, 564 с.
  2. Д. Цветкович, М. Дуб, Х. Захс, Спектры графов. Теория и применение, Наук. думка, Киев, 1984, 384 с.
  3. A. E. Brouwer, W. H. Haemers, Spectra of graphs, Universitext, Springer, New York, 2012, xiv+250 pp.
  4. B. Mohar, “The spectrum of an infinite graph”, Linear Algebra Appl., 48 (1982), 245–256
  5. B. Mohar, W. Woess, “A survey on spectra of infinite graphs”, Bull. London Math. Soc., 21:3 (1989), 209–234
  6. O. Toeplitz, “Über die Auflösung unendlichvieler linearer Gleichungen mit unendlichvielen Unbekannten”, Rend. Circ. Mat. Palermo, 28 (1909), 88–96
  7. A. Abian, “Solvability of infinite systems of linear equations”, Arch. Math. (Brno), 12:1 (1976), 43–44
  8. Ю. И. Любич, “Линейный функциональный анализ”, Итоги науки и техн. Сер. Соврем. пробл. мат. Фундам. направления, 19, ВИНИТИ, М., 1988, 5–305
  9. Shi Qiang Wang, “The inverses of infinite matrices over a field”, (на кит. яз.), Beijing Shifan Daxue Xuebao [J. Beijing Normal Univ. (Nat. Sci.)], 29:3 (1993), 327–330
  10. V. I. Trofimov, “The existence of nonconstant harmonic functions on infinite vertex-symmetric graphs”, European J. Combin., 19:4 (1998), 519–523
  11. Коуровская тетрадь. Нерешенные вопросы теории групп, 15-е изд., доп., ред. В. Д. Мазуров, Е. И. Хухро, Ин-т матем. СО РАН, Новосибирск, 2002, 172 с.
  12. C. D. Godsil, Algebraic combinatorics, Chapman and Hall Math. Ser., Chapman & Hall, New York, 1993, xvi+362 pp.
  13. W. Woess, Random walks on infinite graphs and groups, Cambridge Tracts in Math., 138, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2000, xii+334 pp.
  14. Н. Бурбаки, Алгебра. Многочлены и поля. Упорядоченные группы, Элементы математики, Наука, М., 1965, 300 с.
  15. L. Bartholdi, “Counting paths in graphs”, Enseign. Math. (2), 45:1-2 (1999), 83–131
  16. A. E. Taylor, Introduction to functional analysis, John Wiley & Sons, Inc., New York; Chapman & Hall, Ltd., London, 1958, xvi+423 pp.
  17. У. Браттели, Д. Робинсон, Операторные алгебры и квантовая статистическая механика, Мир, М., 1982, 512 с.
  18. M. H. Stone, Linear transformations in Hilbert space and their applications to analysis, Amer. Math. Soc. Colloq. Publ., 15, Amer. Math. Soc., New York, 1932, viii+622 pp.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Трофимов В.I.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».