Unsolvability of the submonoid membership problem for a free nilpotent group of class $l\geq 2$ of a sufficiently large rank

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The paper gives an answer to the question of M. Lohrey and B. Steinberg about the solvability of the submonoid membership problem for a finitely generated nilpotent group. Namely, a finitely generated submonoid of a free nilpotent group of class $2$ of a sufficiently large rank $r$ is constructed, the membership problem for which is algorithmically unsolvable. This implies the existence of a submonoid with a similar property in any free nilpotent group of class $l \geq 2$ of rank $r$. The proof is based on the undecidability of Hilbert's 10th problem.

作者简介

Vitalii Roman'kov

Omsk Branch of Sobolev Institute of Mathematics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: romankov48@mail.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor

参考

  1. A. Myasnikov, V. Shpilrain, A. Ushakov, Group-based cryptography, Adv. Courses Math. CRM Barcelona, Birkhäuser Verlag, Basel, 2008, xvi+183 pp.
  2. A. Myasnikov, V. Shpilrain, A. Ushakov, Non-commutative cryptography and complexity of group-theoretic problems, Math. Surveys Monogr., 177, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2011, xiv+385 pp.
  3. В. А. Романьков, Алгебраическая криптология, Изд-во Омского гос. ун-та, Омск, 2020, 261 с.
  4. С. И. Адян, В. Г. Дурнев, “Алгоритмические проблемы для групп и полугрупп”, УМН, 55:2(332) (2000), 3–94
  5. Г. А. Носков, В. Н. Ремесленников, В. А. Романьков, “Бесконечные группы”, Итоги науки и техн. Сер. Алгебра. Топол. Геом., 17, ВИНИТИ, М., 1979, 65–157
  6. В. Н. Ремесленников, В. А. Романьков, “Теоретико-модельные и алгоритмические вопросы теории групп”, Итоги науки и техн. Сер. Алгебра. Топол. Геом., 21, ВИНИТИ, М., 1983, 3–79
  7. В. А. Романьков, “Об алгоримических проблемах теории групп”, Вестн. Омского ун-та, 2017, № 2, 18–27
  8. Ch. F. Miller, III, “Decision problems in algebraic classes of groups (a survey)”, Word problems: decision problems and the Burnside problem in group theory, Dedicated to H. Neumann (Univ. California, Irvine, CA, 1969), Stud. Logic Found. Math., 71, North-Holland, Amsterdam, 1973, 507–523
  9. А. И. Мальцев, “О гомоморфизмах на конечные группы”, Уч. зап. Ивановского гос. пед. ин-та, 18:5 (1958), 49–60
  10. F. Bassino, I. Kapovich, M. Lohrey, A. Miasnikov, C. Nicaud, A. Nikolaev, I. Rivin, V. Shpilrain, A. Ushakov, P. Weil, Complexity and randomness in group theory. GAGTA book 1, De Gruyter, Berlin, 2020, xii+374 pp.
  11. M. Lohrey, “The rational subset membership problem for groups: a survey”, Groups St. Andrews 2013, London Math. Soc. Lecture Note Ser., 422, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2015, 368–389
  12. V. A. Roman'kov, “On the occurence problem for rational subsets of a group”, Комбинаторные и вычислительные методы в математике, Cб. науч. тр., ОмГУ, Омск, 1999, 235–242
  13. B. А. Романьков, Рациональные подмножества в группах, Изд-во Омского гос. ун-та, Омск, 2014, 176 с.
  14. R. H. Gilman, “Formal languages and infinite groups”, Geometric and computational perspectives on infinite groups (Minneapolis, MN, New Brunswick, NJ, 1994), DIMACS Ser. Discrete Math. Theoret. Comput. Sci., 25, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 1996, 27–51
  15. V. A. Roman'kov, “Polycyclic, metabelian or soluble of type $(mathrm{FP})_{infty}$ groups with Boolean algebra of rational sets and biautomatic soluble groups are virtually abelian”, Glasg. Math. J., 60:1 (2018), 209–218
  16. M. Benois, “Parties rationnelles du groupe libre”, C. R. Acad. Sci. Paris Ser. A, 269 (1969), 1188–1190
  17. S. Eilenberg, M. P. Schützenberger, “Rational sets in commutative monoids”, J. Algebra, 13:2 (1969), 173–191
  18. М. Ю. Недбай, “Проблема вхождения в рациональные подмножества конечно порожденных абелевых групп”, Вестн. Омского ун-та, 1999, № 3, 37–41
  19. Z. Grunschlag, Algorithms in geometric group theory, PhD thesis, Univ. of California, Berkeley, 1999, 127 pp.
  20. М. Ю. Недбай, “Проблема вхождения в рациональные подмножества свободного произведения групп”, Вестн. Омского ун-та, 2000, № 2, 17–18
  21. M. Lohrey, B. Steinberg, “Tilings and submonoids of metabelian groups”, Theory Comput. Syst., 48:2 (2011), 411–427
  22. Ю. В. Матиясевич, “Диофантово представление перечислимых предикатов”, Изв. АН СССР. Сер. матем., 35:1 (1971), 3–30
  23. Yu. V. Matijasevič, “Some purely mathematical results inspired by mathematical logic”, Logic, foundations of mathematics and computability theory, Proc. 5th internat. congr. logic, methodology and philos. of sci., Part I (Univ. Western Ontario, London, ON, 1975), Univ. Western Ontario Ser. Philos. Sci., 9, Reidel, Dordrecht, 1977, 121–127
  24. Y. Matijasevič, J. Robinson, “Reduction of an arbitrary Diophantine equation to one in 13 unknowns”, Acta Arith., 27 (1975), 521–553
  25. J. P. Jones, “Undecidable Diophantine equations”, Bull. Amer. Math. Soc. (N.S.), 3:2 (1980), 859–862
  26. T. Skolem, Diophantische Gleichungen, Ergeb. Math. Grenzgeb., 5, Springer, Berlin, 1938, 130 pp.
  27. В. А. Романьков, “Две проблемы о разрешимых и нильпотентных группах”, Алгебра и логика, 59:6 (2020), 719–733
  28. V. A. Roman'kov, “Positive elements and sufficient conditions for solvability of the submonoid membership problem for nilpotent groups of class two”, Сиб. электрон. матем. изв., 19:1 (2022), 387–403

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Roman'kov V.A., 2023

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».