Dissertations / Theses on the topic 'Intersection algébrique'

ON étudie la quantité notée Kvol définie par KVol(X,g) = Vol(X,g)*sup_{alpha,beta} frac{Int(alpha,beta)}{l_g (alpha)l_g(beta)} où X est une surface compacte de genre s, Vol(X,g) est le volume (l'aire) de la surface par rapport à la métrique g et alpha, beta deux courbes simples fermées sur la surface X. Les résultats principaux de cette thèse se trouvent dans les chapitres 3 et 4. Dans le chapitre 3 intitulé "Algebraic intersection for translation surfaces in the stratum H(2)" on s'intéresse à la suite des kvol des surfaces L(n,n) et on montre que KVol(L(n,n)) tend vers 2 quand n tend vers l'infini.Dans le chapitre 4 intitulé "Algebraic intersection for translation surfaces in a family of Teichmüller disks" on s'intéresse au Kvol des surfaces appartenant à la strate H(2s-2) qui sont des revêtements ramifiés à n feuillets d'un tore plat. On s'intéresse aussi aux surfaces St(2s-1) et on montre que kvol(St(2s-1))=2s-1 où s est le genre de la surface St(2s-1). On s'intéresse aussi au minimum du Kvol sur le disque de Teichmüller de la surface St(2s-1) qui sera (2s-1)sqrt{frac{143}{144}} et il est atteint aux deux points (pm frac{9}{14}, frac{sqrt{143}}{14})
We study the quantity denoted Kvol defined by KVol(X,g) = Vol(X,g)*sup_{alpha,beta} frac{Int(alpha,beta)}{l_g (alpha)l_g(beta)} where X is a compact surface of genus s, Vol(X,g) is the volume (area) of the surface with respect to the metric g and alpha, beta two simple closed curves on the surface X.The main results of this thesis can be found in Chapters 3 and 4. In Chapter 3 titled "Algebraic intersection for translation surfaces in the stratum H(2)" we are interested in the sequence of kvol of surfaces L(n,n) and we provide that KVol(L(n,n)) goes to 2 when n goes to infinity. In Chapter 4 titled "Algebraic intersection for translation surfaces in a family of Teichmüller disks" we are interested in the Kvol for a surfaces belonging to the stratum H(2s-2) wich is an n-fold ramified cover of a flat torus. We are also interested in the surfaces St(2s-1) and we show that kvol(St(2s-1))=2s-1. We are also interested in the minimum of Kvol on the Teichmüller disk of the surface St(2s-1) which will be (2s-1)sqrt {frac {143}{ 144}} and it is achieved at the two points (pm frac{9}{14}, frac{sqrt{143}}{14})

Dans ce travail de thèse une étude théorique et pratique du résultant résiduel est proposée. Ce résultant résiduel fournit une condition nécessaire et suffisante pour qu'un système algébrique possède des solutions sur une variété résiduelle obtenue par éclatement. Des méthodes effectives pour calculer ce résultant résiduel ainsi que son degré sont proposées, les résultats les plus précis étant obtenus lorsque le lieu que l'on éclate est une intersection complète ou encore une intersection complète locale projective Cohen-Macaulay de codimension deux. Un algorithme pour résoudre le problème d'implicitisation dans le cas ou la paramétrisation possède des points base localement intersection complète est explicité à l'aide du résultant résiduel. On montre également comment ce résultant résiduel permet d'obtenir la forme de Chow des points isolés d'un système algébrique. Enfin le dernier chapitre de cette thèse présente une définition et une première étude du résultant déterminantal qui donne une condition nécessaire et suffisante pour qu'une matrice générique soit de rang inférieur ou égal à un entier positif donné.

Cette thèse est divisée en deux parties principales. D’abord on étudie des relations entre les théories d’intersection en géométrie tropicale et géométrie algébrique. Puis on étudie la question des possibilités pour la distribution de points d’inflexion réels associés à un système linéaire réel défini sur une courbe algébrique réelle lisse. Dans la première partie, nous présentons des nouveaux résultats reliant les théories d’intersection algébrique et tropicale dans une variété algébrique très affine définie sur un corps non-archimédien particulier (dit corps de Mal’cev-Neumann). Le résultat principale concerne l’intersection d’un cycle algébrique de dimension 1 dans une variété à tropicalisation simple avec un diviseur de Cartier. Dans la deuxième partie, nous obtenons d’abord une caractérisation de la répartition des points d’inflexion réels d’un système linéaire complet de degré d>1 sur une courbe elliptique réelle lisse. Puis nous étudions quelques courbes réelles non-hyperelliptiques canoniques de genre 4 dans l’espace projectif de dimension 3. Nous obtenons une formule qui relie le nombre de points de Weierstrass réels d’une telle courbe avec la caractéristique d’Euler-Poincaré d’un certain espace topologique. Finalement, en utilisant la technique du Patchworking (dû à O. Viro), on construit un exemple de courbe réelle, lisse, non-hyperelliptique de genre 4 ayant 30 points de Weierstrass réels
This thesis is divided in two main parts. First, we study the relationships between intersection theories in tropical and algebraic geometry. Then, we study the question of the possibilities for the distribution of the real inflection points associated to a real linear system defined on a smooth real algebraic curve. In the first part, we present new results linking algebraic and tropical intersection theories over a very-affine algebraic variety defined over a particular non-Archimedean field (known as Mal’cev-Newmann field). The main result concerns the intersection of a one-dimensional algebraic cycle with a Cartier divisor in a variety with simple tropicalization. In the second part, we obtain first a characterization of the distribution of real inflection points associated to a real complete linear system of degree d>1 defined over a smooth real elliptic curve. Then we study some canonical, non-hyperelliptic real algebraic curves of genus 4 in a 3-dimensional projective space. We obtain a formule that relies the amount of real Weierstrass points of such a curve with the Euler-Poincaré characteristic of certain topological space. Finally, using O. Viro’s Patch-working technique, we construct an example of a smooth, non-hyperelliptic real algebraic curve of genus 4 having 30 real Weierstrass points

Les domaines de géométrie algébrique et de géométrie algorithmique, bien qu'étroitement liés, sont traditionnellement représentés par des communautés de recherche disjointes. Chacune d'entre elles utilisent des courbes et surfaces, mais représentent les objets de différentes manières. Alors que la géométrie algébrique définit les objets par le biais d'équations polynomiales, la géométrie algorithmique a pour habitude de manipuler des modèles linéaires. La tendance actuelle est d'appliquer les algorithmes traditionnels de géométrie algorithmique sur des modèles non linéaires tels que ceux trouvés en géométrie algébrique. De tels algorithmes jouent un rôle important dans de nombreux champs d'application tels que la Conception Assistée par Ordinateur. Leur utilisation soulève d'importantes questions en matière de développement logiciel. Tout d'abord, la manipulation de leur représentation implique l'utilisation de calculs symboliques numériques qui représentent toujours un domaine de recherche majeur. Deuxièmement, leur visualisation et leur manipulation n'est pas évidente, en raison de leur caractère abstrait.

La première partie de cette thèse porte sur l'utilisation de méthodes algébriques en modélisation géométrique, l'accent étant mis sur la topologie, l'intersection et l'auto-intersection dans le cadre du calcul d'arrangement d'ensembles semi-algébriques comme les courbes et surfaces à représentation implicite ou paramétrique. Une attention particulière est portée à la généricité des algorithmes qui peuvent être spécifiés quel que soit le contexte, puis spécialisés pour répondre aux exigences d'une certaine représentation.

La seconde partie de cette thèse présente le prototypage d'un environnement de modélisation géométrique dont le but est de fournir un moyen générique et efficace pour modéliser des solides à partir d'objets géométriques à re\-pré\-sen\-ta\-tion algébrique tels que les courbes et surfaces implicites ou paramétriques, à la fois d'un point de vue utilisateur et d'un point de vue de développeur, par l'utilisation de librairies de calcul symbolique numérique pour la
manipulation des polynômes définissant les objets géométriques.

Cette these est consacree au probleme de l'intersection des surfaces parametriques dans un contexte des solides a frontieres courbes. L'objectif est tout d'abord de limiter le nombre de comparaisons de faces lors de l'evaluation de la frontiere d'un nouveau solide resultant d'une operation booleenne sur des solides complexes. Cet objectif se complete par une recherche de robustesse et de performance dans les methodes elementaires mises en uvre a la suite de la determination des comparaisons utiles. En effet les 3 phases (detection, calcul et representation) caracterisant la plupart des methodes d'intersection impliquent des operations elementaires qui restent susceptibles d'ameliorations fondamentales.

Nous étudions différentes propriétés d'hyperbolicité pour les variétés intersection complète. Étant donnée une variété intersection complète lisse X ⊂ M dans une variété projective complexe lisse, nous démontrons que si k est plus grand que dim X/ codimM X et si le multidegré de X est suffisamment grand alors il existe sur X des équations différentielles de jets d'ordre k et de degré m pour m suffisamment grand. Ensuite nous étudions une conjecture de O. Debarre : si X ⊂ P^N est l'intersection d'au moins N/2 hypersurfaces génériques de degré suffisamment grand, alors le fibré cotangent de X est ample. Nous donnons différents résultats partiels en direction de cette conjecture. Nous démontrons que si X vérifie les hypothèses de la conjecture alors X est hyperbolique et le fibré cotangent de X est numériquement positif, gros, et ample en dehors d'un lieu de codimension au moins 2. Nous donnons ensuite une stratégie pour calculer explicitement des formes différentielles symétriques sur des variétés intersection complète particulières. Enfin, nous démontrons un théorème d'annulation pour la cohomologie des fibrés de différentielles de jets de Green-Griffiths, généralisant ainsi un théorème de Schneider et un théorème de Diverio. Pour finir, nous étudions la cohomologie des fibrés en droites sur l'hypersurface universelle des diviseurs dans P^1.

Un problème important de la topologie des variétés algébriques réelles est l'existence, dans une famille donnée, de variétés maximales au sens de l'inégalité de Smith-Thom. Dans cette thèse, on montre que, pour tout polytope de Nakajima P de dimension 3 correspondant à une variété torique non singulière X(P), il existe une surface maximale dans X(P) dont le polytope de Newton est P. On montre aussi l'existence d'intersections complètes maximales de deux surfaces dans des variétés toriques correspondant à des pyramides dont la base est un polygone de Nakajima. On montre que ces résultats ne se généralisent pas à tous les polytopes. Par contre, on prouve que, pour tout k = 1,. . . ,d, toute variété torique projective de dimension d possède une famille d'intersections complètes asymptotiquement maximale de codimension k.

Les entités algébriques sont abondamment utilisées en vision par ordinateur. La géométrie algébrique est la branche des mathématiques dont le but est l'étude en toute généralité des propriétés de fonctions reliées par des équations polynomiales, d'où sa pertinence en vision. Pourtant, les coopérations passées entre ces deux domaines sont restées faibles en comparaison des techniques puissantes mises au point dans l'étude des variétés algébriques, cela étant du probablement au haut niveau d'abstraction de la géométrie algébrique moderne. Nous effectuons ici un premier pas dans le sens d'une plus grande interaction. En nous penchant plus spécifiquement sur la géométrie énumérative et la théorie de l'intersection, nous étudions le contact de droites et de plans avec des variétés projectives. En particulier, et cela constitue le noyau du document, nous travaillons sur la complexité des événements visuels intervenant dans la construction de graphes d'aspects d'objets courbes lisses et lisses par morceaux. Nous concluons ensuite sur le nombre de vues typologiquement distinctes d'un objet. Plus généralement, nous vérifions des résultats donnés par d'autres techniques et en calculons beaucoup de nouveaux, notre méthode ayant le double avantage de pouvoir en grande partie s'automatiser et de fournir des résultats exacts. Les perspectives de recherche sont nombreuses et variées, tant d'un point de vue mathématique que du point de vue de la vision par ordinateur

La géométrie algébrique réelle est dans sa définition la plus simple, l'étude des ensembles de solutions d'un système d'équations polynomiales à coefficients réelles. Dans cette vaste thématique, on se concentre sur les intersections de quadriques où déjà le cas de trois quadriques reste largement ouvert. Notre sujet peut être résumé comme l'étude topologique des variétés algébriques réelles et l'interaction entre leur topologie d'une part et leur déformations et dégénérations d'autre part, un problème issu du 16ième problème de Hilbert et enrichi par des développements récents. Au cours de cette thèse, nous allons nous focaliser sur les intersections maximales de quadriques réelles et en particulier démonter l'existence de telles intersections en utilisant des développements issus des recherches effectuées depuis la fin des années 80. Dans le cas d'intersections de trois quadriques, nous allons mettre en évidence le lien très étroits entre ces intersections d'une part et les courbes planes d'autre part, et démontrer que l'étude des M-courbes (une des problématiques du 16ième problème de Hilbert) peut se faire à travers l'étude des intersections maximales. Nous utiliserons ensuite les résultats sur les courbes planes nodales afin de déterminer dans certains cas les classes de déformations d'intersections de trois quadriques réelles
Real algebraic geometry is in its simplest definition, the study of sets of solutions of a system of polynomial equations with real coefficients. In this theme, we focus on the intersections of quadrics where already the case of three quadrics remains wide open. Our subject can be summarized as the topological study of real algebraic varieties and interaction between their topology on the one hand and their deformations and degenerations on the other hand, a problem coming from the 16th Hilbert problem and enriched by recent developments. In this thesis, we will focus on maximum intersections of real quadrics and particularly prove the existence of such intersections using research developments made since the late 80. In the case of intersections of three quadrics, we will point the very close link between the intersections on the one hand and on the other plane curves, and show that the study of M-curves (one of the problems of the 16th Hilbert problem) may be done through the study of maximum intersections. Next, we will use the study on nodal plane curves to determine in some cases deformation classes of intersections of three real quadrics

Nous nous intéressons dans cette thèse à deux problèmes issus, l'un de la robotique et l'autre du dessin assisté par ordinateur, impliquant chacun l'étude de systèmes polynomiaux. La première partie de cette thèse est dédiée à la classification d'une famille de manipulateurs sériels, suivant qu'ils puissent ou non changer de posture sans passer par une singularité. Nous présentons une méthode générale d'étude d'une large classe de systèmes polynomiaux à paramètres faisant intervenir la notion nouvelle de variété disciminante. Elle nous a permis d'obtenir une classification complète dans le cas où l'effecteur présente un décalage axial. Dans la deuxième partie, nous proposons un algorithme de calcul des intersections de courbes A-splines cubiques. Ces courbes sont définies comme suite de segments de cubiques recollés continuement, inscrits chacun dans un triangle de contrôle. Cet algorithme est basé sur l'étude des perturbations des courbes rationnelles d'un faisceau de cubiques.

Les structures menues apparaissent dans les années 1960 de paire avec la conjecture de Vaught, dont elles sont les seuls contre-exemples possibles. Les structures minces sont introduites par Belegradek, et englobent à la fois les structures minimales et menues. Il est bien connu que les ensembles définissables d'une structure mince sont rangés par le rang de Cantor-Bendixson, lorsque l'on fixe un ensemble fini de paramètres. L'étude de ces structures est rendue difficile par le fait que si l'on augmente cet ensemble de paramètres, le rang croît, et on ne sait maîtriser sa croissance. Nous présentons des propriétés de calcul de ce rang, une condition de chaîne descendante locale sur les groupes définissables (par des formules faisant intervenir des paramètres de la clôture algébrique d'un ensemble fini), ainsi qu'une notion de presque stabilisateur local. Nous en déduisons des propriétés algébriques des structures minces : un corps mince de caractéristique positive est localement de dimension finie sur son centre (une réponse au problème 6.1.5 de Wagner, Simple Theories), et un groupe mince infini a un sous groupe abélien infini (cela répond en particulier à la question 2.8 de Wagner, "Groups in simple theories"). Nous nous intéressons ensuite aux structures menues infiniment définissables, et montrons que les groupes d'arité finie infiniment définissables (par des formules n'utilisant que les paramètres d'un ensemble fini) sont l'intersection de groupes définissables (réponse au problème 6.1.14 du livre de Wagner). Nous étendons le résultat aux demi-groupes, anneaux, corps, catégories et groupoïdes infiniment définissables (toujours avec un nombre fini de paramètres), et donnons des résultats de définissabilité locale pour les groupes et corps simples et menus, infiniment définissables sur un ensemble quelconque de paramètres. Enfin, nous réintroduisons le rang de Cantor dans son contexte topologique et montrons que la dérivée de Cantor peut être vue comme un opérateur de dérivation dans un semi-anneau d'espaces topologiques. Dans l'idée de trouver un rang de Cantor global pour les théories stables, nous essayons de nous débarrasser du mot dénombrable omniprésent lorsque l'on fait de la topologie, en le remplaçant par un cardinal régulier k. Nous développons une notion d'espace k-métrique, de k-topologie, de k-compacité etc. et montrons un k-analogue du lemme de métrisabilité d'Urysohn, et du théorème de Cantor-Bendixson.

Afin d'étendre à un cadre singulier des résultats de la théorie du polynôme de Bernstein-Sato, nous étudions ici les polynômes de Bernstein d'une fonction analytique f associée aux sections du module de cohomologie locale algébrique R à support une intersection complète locale X définie par un morphisme analytique g. En effet, il résulte de la construction algébrique des cycles évanescents que les racines de ces polynômes sont étroitement liées aux valeurs propres de la monodromie locale de f sur X.

Après avoir donné des résultats sur les polynômes de Bernstein associés aux sections d'un D-Module holonome, nous faisons l'étude du cas g lisse à l'origine, puis f lisse et X hypersurface. Nous étudions ensuite l'existence de polynômes de Bernstein génériques et relatifs des sections de R associées à une déformation analytique, reliant ces questions à la géométrie d'espaces conormaux.

Reprenant des idées de B. Malgrange, nous donnons ensuite une construction adaptée à l'étude des polynômes de Bernstein des sections de R lorsque les morphismes g et (f,g) définissent des intersections complètes à singularité isolée à l'origine. Cette construction impose notamment la quasi-homogénéité de g et nécessite des calculs d'annulateurs. Nous nous consacrons enfin aux calculs de polynômes de Bernstein basés sur ces résultats. Nous donnons d'abord un algorithme de calcul lorsque en plus des hypothèses adéquates, nous supposons que la partie initiale de f définit une singularité isolée sur X. Quand de plus f est quasi-homogène, nous obtenons des formules explicites. Nous terminons notre étude par des exemples de calculs lorsque X est un cône quadratique non dégénéré.

Le comptage des points rationnels est un problème classique en géométrie diophantienne. On s’intéresse à des majorations du nombre des points rationnels de hauteur bornée qui sont valables pour toute hypersurface arithmétique de degré fixé d’un espace projectif. Dans ce but, on construit une famille d’hypersurfaces auxiliaires qui contiennent tous les points rationnels de hauteur bornée mais ne contiennent pas le point générique de l’hypersurface initiale. Plusieurs outils géométriques sont développés ou adaptés dans le cadre de la géométrie d’Arakelov et de la géométrie diophantienne afin d’appliquer la méthode des déterminants par la langage de la géométrie d’Arakelov, notamment une majoration et une minoration explicite uniforme de la fonction de Hilbert-Samuel arithmétrique d’une hypersurface. Pour un schéma projectif réduit de dimension pure sur un anneau d’entiers algébriques, on donne une majoration du nombre des places sur lesquelles la fibre ne soit pas réduite. Cette majoration est utile pour la construction des hypersurfaces auxiliaires mentionnées au-dessus. De plus, la géométrie sur un corps fini joue un rôle important dans ce problème. Dans ce travail, l’un des ingrédients clé dans ce travail est une majoration effective liée à une fonction de comptage des multiplicités des points rationnels dans une hypersurface projective réduite définie sur un corps fini, qui donne une description de la complexité de son lieu singulier. Pour ce problème de comptage de multiplicités, l’outil principal est la théorie d’intersection sur un espace projectif
Counting rational points is a classical problem in Diophantine geometry. We are interested inupper bounds for the number of rational points of bounded height of an arithmetic hypersurface with bounded degree in a projective space. For this propose, we construct a family of auxiliary hypersurfaces which contain all these rational points of bounded height but don’t contain the generic point of this hypersurface. Several tools of Arakelov geometry and Diophantine geometry are developed or adapted in this work in order to apply the determinant method by the approach of Arakelov geometry, especially a uniform explicit upper bound and a uniform explicit lower bound of the arithmetic Hilbert-Samuel function of a hypersurface. For a reduced pure dimensional projective scheme over a ring of algebraic integers, we give an upper bound of the number of places over which the fiber is not reduced any longer. This upper bound is useful for the construction of these auxilary hypersurfaces mentioned above. In addition, the geometry over a finite field plays an important role in this problem. One of the key ingredients in this work is an e_ective upper bound for a counting function of multiplicities of rational points in a reduced projective hypersurface defined over a finite field, which gives a description of the complexity of its singular locus. For this problem of counting multiplicities, the major tool is intersection theory on a projective space

Le problème d'intersection d'automates consiste à vérifier si plusieurs automates finis déterministes acceptent un mot en commun. Celui-ci est connu PSPACE-complet (resp. NL-complet) lorsque le nombre d'automates n'est pas borné (resp. borné par une constante). Dans ce mémoire, nous étudions la complexité du problème d'intersection d'automates pour plusieurs types de langages et d'automates tels les langages unaires, les automates à groupe (abélien), les langages commutatifs et les langages finis. Nous considérons plus particulièrement le cas où chacun des automates possède au plus un ou deux états finaux. Ces restrictions permettent d'établir des liens avec certains problèmes algébriques et d'obtenir une classification intéressante de problèmes d'intersection d'automates à l'intérieur de la classe P. Nous terminons notre étude en considérant brièvement le cas où le nombre d'automates est fixé.
The automata non emptiness intersection problem is to determine whether several deterministic finite automata accept a word in common. It is known to be PSPACE-complete (resp. NL-complete) whenever the number of automata is not bounded (resp. bounded by a constant). In this work, we study the complexity of the automata intersection problem for several types of languages and automata such as unary languages, (abelian) group automata, commutative languages and finite languages. We raise the issue of limiting the number of final states to at most two in the automata involved. This way, we obtain relationships with some algebraic problems and an interesting classification of automata intersection problems inside the class P. Finally, we briefly consider the bounded version of the automata intersection problem.