Letteratura scientifica selezionata sul tema "Polynômes caractéristiques"

RésuméSoit A un anneau intègre de corps des fractions K et soit A[X]sub = {P(X) ∈ K[X] ; P(ℤ) ⊂ A} l'anneau des polynômes à valeurs entières sur A. Lorsque la caractéristique de A est nulle, le A-module A[X]sub est contenu dans le A-module {P(X) ∊ K[X] ; P(Z) ⊂ A] engendré par les polynômes binomiaux Bn(X) – X(X – 1) (X – n + 1)/n′. Nous caractérisons ici les anneaux de Dedekind A pour lesquels ces A-modules sont égaux.Puis nous étudions la situation plus générale dans laquelle A[X]sub = {P(X) ∈ K[X] ; P(A0) ⊂ A} OÙ A0 désigne un anneau de Dedekind contenu dans A. Ce sont alors des polynômes généralisant les binômes de Fermat FP(X) – (Xq – X)/p qui jouent le rôle central.

RésuméSi k est un corps fini, toute fonction f(x1, … , xm) de {0, 1}m dans k s'écrit de manière unique comme un polynôme, à coefficients dans k, de degré un ou zéro en chacune de ses variables ; on peut donc lui associer une fonction f*(x1, … , xm), sa duale inverse, qui exprime les coefficients de son polynôme canonique. Nous considérons l'improbable hypothèse que la classe P(k), formée des suites de fonctions calculables en un nombre d'opérations (additions et multiplications) de croissance polynomialement bornée, soit close par dualité ; nous montrons qu'elle équivaut à une hypothèse bien connue en Théorie de la Complexité sous le nom de P = #pP, où p est la caractéristique de k.Dans une première section, nous exposons ce résultat lorsque k = ℤ/2ℤ, c'est-à-dire dans le cadre des calculs booléens classiques ; sa démonstration évite l'emploi d'un polynôme universel comme le hamiltonien : ses ingrédients sont d'une part la réduction parcimonieuse des circuits aux termes, et d'autre part la constatation que les expressions arithmétiques ont une duale très facile à calculer.Dans la deuxième section, nous traitons le cas général, en introduisant une classe SP(k) obtenue par sommation à partir de la classe P(k) ; nous vérifierons dans la quatrième section l'équivalence des hypothèses SP(k) = P(k) et #pP = P. Nous y définissons également une notion de transformation, dont la dualité est un cas particulier. Les transformations forment un groupe isomorphe à GL2(k), avec un sous-groupe B(k) de transformations que nous qualifions de bénignes, car elles n'ont que peu d'effet sur la complexité des fonctions ; nous montrons que toutes les transformations non-bénignes ont à peu près la même influence sur la complexité des fonctions, sauf si k = F3 ou k = F5 ; dans ces deux cas exceptionnels, la transformation de Fourier joue un rôle particulier.Dans la troisième section, nous considérons des fonctions de km dans k ; nous n'y trouvons pas des classes de complexité vraiment nouvelles, mais seulement un groupe de transformations plus riche.La quatrième section introduit l'égalité #P = P dans le paysage ; quant à la cinquième et dernière, elle examine le lien entre nos résultats et ceux de Guillaume Malod concernant la clôture par fonction-coefficient de diverses classes de complexité pour le calcul des polynômes à la manière de Valiant.Nous nous sommes efforcés de rédiger cet article de manière à ce qu'il puisse être lu par des personnes non spécialisées en algorithmie.

RésuméSoit f une fonction de N dans N qui ne soit pas calculable en temps polynomial, et a un élément d'un corps differentiel K de caractéristique nulle. Nous appelons probleme des grandes puissances l'ensembledes uples = (x1…..xn) de K telsque x1 = af(n) et problème des grandes racines l'ensemble des uples de K tels que . Ce sont deux exemples de problèmes que l'utilisation de la dérivée ne permet pas de résoudre plus rapidement. Nous montrons que le problème des grandes racines n'est pas polynomial au sens des corps differentiels, même si nous autorisons un nombre polynomial de paramètres. et que le problème des grandes puissances n'est pas polynomial au sens des corps differentiels. même au niveau non uniforme. Les démonstrations utilisent la stabilité polynomial de la théorie des corps de caractéristique nulle. montrée par L. Blum, F. dicker. M. Shub et S. Smale, ainsi que le lemme de réduction qui permet de ramener un polynôme differentiel des variables a un polynôme des variables et de leurs dérivées.

International audience We present a simple technique to compute moments of derivatives of unitary characteristic polynomials. The first part of the technique relies on an idea of Bump and Gamburd: it uses orthonormality of Schur functions over unitary groups to compute matrix averages of characteristic polynomials. In order to consider derivatives of those polynomials, we here need the added strength of the Generalized Binomial Theorem of Okounkov and Olshanski. This result is very natural as it provides coefficients for the Taylor expansions of Schur functions, in terms of shifted Schur functions. The answer is finally given as a sum over partitions of functions of the contents. One can also obtain alternative expressions involving hypergeometric functions of matrix arguments. Nous introduisons une nouvelle technique, en deux parties, pour calculer les moments de dérivées de polynômes caractéristiques. La première étape repose sur une idée de Bump et Gamburd et utilise l'orthonormalité des fonctions de Schur sur les groupes unitaires pour calculer des moyennes de polynômes caractéristiques de matrices aléatoires. La deuxième étape, qui est nécessaire pour passer aux dérivées, utilise une généralisation du théorème binomial due à Okounkov et Olshanski. Ce théorème livre les coefficients des séries de Taylor pour les fonctions de Schur sous la forme de "shifted Schur functions''. La réponse finale est donnée sous forme de somme sur les partitions de fonctions des contenus. Nous obtenons aussi d'autres expressions en terme de fonctions hypergéométriques d'argument matriciel.

International audience We present here a family of posets which generalizes both partition and pointed partition posets. After a short description of these new posets, we show that they are Cohen-Macaulay, compute their Moebius numbers and their characteristic polynomials. The characteristic polynomials are obtained using a combinatorial interpretation of the incidence Hopf algebra associated to these posets. Nous introduisons ici une famille de posets qui généralise à la fois les poset de partitions et les posets de partitions pointées. Après une description rapide de ces nouveaux posets, nous montrons qu’ils sont Cohen-Macaulay et nous calculons leurs nombres de Moebius et leurs polynômes caractéristiques. Ces derniers sont obtenus grâce à une interprétation combinatoire de l’algèbre de Hopf d’incidence associée à ces posets.

International audience We introduce a multiplicity Tutte polynomial $M(x,y)$, which generalizes the ordinary one and has applications to zonotopes and toric arrangements. We prove that $M(x,y)$ satisfies a deletion-restriction recurrence and has positive coefficients. The characteristic polynomial and the Poincaré polynomial of a toric arrangement are shown to be specializations of the associated polynomial $M(x,y)$, likewise the corresponding polynomials for a hyperplane arrangement are specializations of the ordinary Tutte polynomial. Furthermore, $M(1,y)$ is the Hilbert series of the related discrete Dahmen-Micchelli space, while $M(x,1)$ computes the volume and the number of integral points of the associated zonotope. On introduit un polynôme de Tutte avec multiplicité $M(x, y)$, qui généralise le polynôme de Tutte ordinaire et a des applications aux zonotopes et aux arrangements toriques. Nous prouvons que $M(x, y)$ satisfait une récurrence de "deletion-restriction'' et a des coefficients positifs. Le polynôme caractéristique et le polynôme de Poincaré d'un arrangement torique sont des spécialisations du polynôme associé $M(x, y)$, de même que les polynômes correspondants pour un arrangement d'hyperplans sont des spécialisations du polynôme de Tutte ordinaire. En outre, $M(1, y)$ est la série de Hilbert de l'espace discret de Dahmen-Micchelli associé, et $M(x, 1)$ calcule le volume et le nombre de points entiers du zonotope associé.

International audience Zonotopal algebra deals with ideals and vector spaces of polynomials that are related to several combinatorial and geometric structures defined by a finite sequence of vectors. Given such a sequence $X$, an integer $k \geq -1$ and an upper set in the lattice of flats of the matroid defined by $X$, we define and study the associated $\textit{hierarchical zonotopal power ideal}$. This ideal is generated by powers of linear forms. Its Hilbert series depends only on the matroid structure of $X$. It is related to various other matroid invariants, $\textit{e. g.}$ the shelling polynomial and the characteristic polynomial. This work unifies and generalizes results by Ardila-Postnikov on power ideals and by Holtz-Ron and Holtz-Ron-Xu on (hierarchical) zonotopal algebra. We also generalize a result on zonotopal Cox modules due to Sturmfels-Xu. La théorie de l'algèbre "zonotopique'' s'occupe d'idéaux et d'espaces vectoriels de polynômes qui ont un rapport avec plusieurs structures combinatoires et géométriques définies par des suites finies de vecteurs. Étant donné une telle suite $X$, un nombre entier $k \geq -1$ et un ensemble supérieur dans le treillis des plans du matroïde défini par $X$, nous définissons et étudions l'$\textit{idéal hiérarchique zonotopique}$, engendré par des puissances de formes linéaires. Sa série de Hilbert dépend seulement de la structure matroïdale de $X$. Il existe des relations avec d'autres invariants de matroïdes, tels que le polynôme d'épluchage et le polynôme caractéristique. Ce travail unifie et généralise des résultats d'Ardila-Postnikov sur les idéaux de puissances et de Holtz-Ron et Holtz-Ron-Xu sur l'algèbre zonotopique (hiérarchique). Nous généralisons aussi un résultat sur les modules de Cox zonotopiques, dû à Sturmfels-Xu.

Le séchage est un processus incontournable de la transformation du bois en produits finis, qui se doit d’être optimisé en fonction des critères qualité, temps et coût. Ce processus a pour objectif de diminuer le plus rapidement possible l’humidité du bois tout en limitant au minimum les pertes éventuelles de qualité (gerces, tensions internes.). Ainsi la connaissance du comportement des structures en bois dans différentes conditions d’environnement est parmi les conditions essentielles pour l’exploitation de ce matériau. Pour valoriser le matériau bois, notre étude consiste à déterminer la courbe caractéristique de séchage et la capacité évaporatoire de trois espèces de bois à savoir: deux résineux tempérés (le sapin rouge et le sapin blanc) et un feuillus tempéré (bois de hêtre). Pour étudier le processus de séchage des pièces en bois, nous avons utilisé un dispositif expérimental qui est constitué d’une cellule de séchage par déshumidification. Les vitesses de séchage des trois espèces de bois étudiées ont été déterminées, grâce à la méthode de dérivation de la courbe de perte de masse en fonction du temps. Quand aux courbes caractéristiques de séchage, elles ont été déterminées avec une approximation à l’aide d’un polynôme de degré 3. Les résultats obtenus notent une faible dispersion de la majorité des courbes caractéristiques calculées autour de la courbe moyenne, et montrent que la capacité évaporatoire dépend linéairement du flux massique, ce qui indique qu’une partie essentielle de séchage est contrôlée par des limitations extragranulaires.

International audience This work enrols the research line of M. Haiman on the Operator Theorem (the old operator conjecture). This theorem states that the smallest $\mathfrak{S}_n$-module closed under taking partial derivatives and closed under the action of polarization operators that contains the Vandermonde determinant is the space of diagonal harmonics polynomials. We start generalizing the context of this theorem to the context of polynomials in $\ell$ sets of $n$ variables $x_{ij}$ with $1\le i \le \ell$ and $1 \le j \le n$. Given a $\mathfrak{S}_n$-stable family of homogeneous polynomials in the variables $x_{ij}$ the smallest vector space closed under taking partial derivatives and closed under the action of polarization operators that contains $F$ is the polarization module generated by the family $F$. These polarization modules are all representation of the direct product $\mathfrak{S}_n \times GL_\ell(\mathbb{C})$. In order to study the decomposition into irreducible submodules, we compute the graded Frobenius characteristic of these modules. For several cases of $\mathfrak{S}_n$-stable families of homogeneous polynomials in n variables, for every $n \ge 1$, we show general formulas for this graded characteristic in a global manner, independent of the value of $\ell$. Ce travail s'inscrit dans la lignée de recherche des travaux de M. Haiman sur le théorème de l'opérateur (ex-conjecture de l'opérateur). Ce théorème affirme que le plus petit $\mathfrak{S}_n$-module clos par dérivation partielle et clos par l'action des opérateurs de polarisation qui contient le déterminant de Vandermonde est l'espace des polynômes harmoniques diagonaux. On commence par généraliser le contexte du théorème de l'opérateur au contexte de polynômes à ensembles de $n$ variables $x_{ij}$ avec $1\le i \le \ell$ et $1 \le j \le n$. Étant donnée une famille $\mathfrak{S}_n$-stable $F$ des polynômes homogènes en les variables $x_{ij}$, le plus petit espace vectoriel $\mathcal{M}_F$ clos par dérivation partielle et clos par léaction des opérateurs de polarisation contenant $F$ est le module de polarisation engendré par la famille $F$. Les modules $\mathcal{M}_F$ sont tous des représentations du produit direct $\mathfrak{S}_n \times GL_\ell(\mathbb{C})$. Dans le but d'étudier la décomposition en sous-modules irréductibles on calcule la caractéristique de Frobenius graduée de ces modules. Pour plusieurs cas de familles homogènes $\mathfrak{S}_n$-stables constituées des polynômes homogènes à $n$ variables, pour tout $n \ge 1$, on démontre des formules générales pour cette caractéristique graduée de façon globale, indépendante de la valeur de $\ell$.

Cette thèse comporte trois volets indépendants en cryptographie, en théorie de Hodge p-adique et en analyse numérique.La première partie consiste en l'étude d'algorithmes performants de résolution du logarithme discret. La résolution du logarithme discret consiste à déterminer les exposants d'une famille fixée de générateurs dans la décomposition des éléments du groupe. Dans le cas des groupes multiplicatifs d'un corps fini, la complexité des calculs dépendent de la taille - dite de petite, moyenne ou grande caractéristique- de la caractéristique du corps dans lesquels on effectue les calculs.Nous présentons différents algorithmes dans chacune des caractéristiques (petite, moyenne ou grande) en précisant quel est l'algorithme le plus performant dans chacun des cas.La seconde partie s'inscrit dans le contexte du programme de Langlands p-adique. Nous présentons une généralisation de l'un des outils centraux de la théorie, les modules de Breuil-Kisin, en plusieurs variables La troisième partie est un travail effectué en collaboration avec Victor Vilaça Da Rocha, Roberta Tittarelli, Richard Sambilason Rafefimanana, Victor Michel-Dansac et Benjamin Couéraud. Il a été initié lors de la treizième SEME, Semaine d'Etudes Maths Entreprises organisée par l'Agence pour les Mathématiques en Interaction avec l'Entreprise et la Société (AMIES).L'Institut Français du Pétrole et des Energies Nouvelles nous a soumis un problème de résolution numérique d'un système d'équations modélisant la désorption d'un gaz de schiste en une dimension.Nous proposons plusieurs schémas du premier ordre recourant à un traitement implicite de l'équation de relaxation. Enfin nous présentons un schéma numérique d'ordre deux en temps
In this thesis, we present three independent works in cryptography, p-adic Hodge theory and Numerical analysis.First we present several algorithms to solve the discrete logarithm in several characteristic finite fields. We are particularly interested with the determination of classes of polynomial functions with small coefficients.The second part of the thesis deals with one of the major object of p-adic Hodge theory. We present a multi-variable version of Breuil-Kisin modules where the Lubin-Tate tower replaces the classical cyclotomic tower. He third proposes two numerical schemes for the modelisation of desorption of shale gaz

Le quotient d'un espace vectoriel de dimension finie par l'action d'un sous-groupe fini d'automorphismes est une variété en général singulière. Sous bonnes hypothèses, la correspondance de McKay relie la géométrie de bonnes résolutions des singularités aux représentations du groupe. Pour le schéma de Hilbert de points sur le plan affine, nous étudions comment les différentes correspondances (McKay, McKay duale et McKay multiplicative) sont reliées les unes aux autres. A cette fin, nous calculons des formules combinatoires pour les fibrés vectoriels usuels sur le schéma de Hilbert de points sur le plan affine. Parallèlement à ces questions, nous étudions le comportement multiplicatif du théorème de Bridgeland, King \& Reid construisant la correspondance de McKay pour le schéma de Hilbert de points sur le plan affine. Dans une dernière partie, nous calculons les classes de Chern du fibré tangent au schéma de Hilbert de points sur le plan affine.

Soit G un groupe algébrique en type classique A, B ou D. Soit e un élément nilpotent de son algèbre de Lie et Z son centralisateur. On suppose la caractéristique nulle et l'ordre de e, vu comme endomorphisme, égal à deux. Cette thèse établit les propriétés de normalité, rationalité et Cohen-Macaulay pour toute adhérence Y d'une Z-orbite dans la variété des drapeaux de G. Elle étend ainsi un résultat de N.Perrin et E.Smirnov qui traitant le cas où Y est une composante irréductible d'une fibre de Springer pour les types A et D. Nous employons le même argument principal, à savoir un raisonnement récursif basé sur (1) la birationnalité d'un morphisme vers Y et (2) la surjectivité d'une restriction de sections. Pour produire (1), nous faisons intervenir les variétés de Schubert, de Bott-Samelson et employons la théorie des sous-groupes symétriques en recourant à des références classiques sur le sujet (R-W Richardson, T-A Springer). Pour (2), nous nous basons sur un théorème de X.He et J-F Thomsen fournissant un scindage de Frobenius. Celui-ci implique alors (2) en caractéristique positive et nous opérons une réduction p pour nous ramener à la caractéristique nulle de départ. Notre travail appelle à se prolonger dans différentes pistes de réflexion et de recherche. Il pourrait avoir des implications positives pour l'étude des composantes irréductibles de la variété de Steinberg, et à travers elles, du calcul de polynômes caractéristiques introduits par A.Joseph afin de constituer des représentations irréductibles du groupe de Weyl. Notre travail pose aussi la question naturelle de la généralisation de son résultat au type C, aux types exceptionnels et à la caractéristique positive
Let G be a connected algebraic reductive group in types A, B, or D, and e be a nilpotent element of its Lie algebra with centralizer Z:=Z_G(e). We suppose the characteristic zero and that e corresponds to a nilpotent endomorphism of order two. We sketch a proof of the following result: all Z-orbit closures Y in the flag variety X of G are normal. It extends a work of Nicolas Perrin and Evgeny Smirnov which deals with an irreducible component Y of the Springer fiber X(e) in types A and D. We use the same main arguments, namely an induction based on (1): the existence of a suitable birational morphism onto Y, and (2): the surjectivity of section restrictions of an ample line bundle. For us (1) will be obtained thanks to good Weyl group elements, Schubert varieties, Bott-Samelson varieties and several fundamental results from Roger Wolcott Richardson and Tonny Albert Springer on symmetric spaces. On the other hand, (2) follows from a theorem proved by Xuhua He and Jesper Funch Thomsen which states Frobenius splittings of Y-like varieties. It thus implies (2) in positive characteristic and we just have to pass it through the zero : we then merely produce an example of the reduction modulo p method.Our work suggests several avenues of research and could be improved in several directions. It could have implications for the study of the irreducible components of the Steinberg variety and thus for the calculation of the characteristic polynomials. They have been introduced by Anthony Joseph in order to constitute irreducible representations of the Weyl group. Our work also raises the question of its generalization to the C type, the exceptional types and the positive characteristic

Cette thèse porte sur l'étude de certaines propriétés structurelles de l'ensemble des polynômes irréductibles à coefficients dans F2. La première partie classifie ces polynômes par rapport à l'action du groupe des automorphismes de la droite projective P1(F2), à savoir PGL2(F2) S3. Nous btenons quatre familles de polynômes invariants par l'action des quatre sous-groupes non triviaux de S3, ce qui généralise la notion de polynôme réciproque. De plus, nous donnons une formule de dénombrement qui complète celle de Carlitz (qui a traité le cas réciproque). Dans la seconde partie, nous donnons des transformations permettant de générer nos polynômes invariants ainsi que le théorème général décrivant leur action précise sur les polynômes irréductibles. Cela donne deux partitions différentes par des relations simples sur leurs coefficients. Nous proposons également des moyens de construire des suites infinies explicites d'irréductibles invariants en généralisant ce qui existait pour les réciproques. Dans la troisième partie, nous étudions plus en détail nos transformations. En particulier, nous retrouvons deux d'entre elles au travers d'opérations sur les points de deux courbes elliptiques
This Ph. D. Is a study of some structural properties of the set of irreducible polynomials with coefficients in F2. The first part classify these polynomials under the action of the automorphisms group of the projective line P1(F2), i. E. PGL2(F2) S3. We obtain four families of invariant polynomials under each non trivial subgroup of S3, which generalize the notion of self-reciprocal polynomials. Moreover, we give an enumeration formula that completes Carlitz' one (which concerns the self-reciprocal polynomials). In the second part, we give transformations that generate our invariant polynomials and the general theorem describing their action on the irreducible polynomials. That gives two different partitions by easy relations on their coefficients. We also propose ways to construct infinite sequences of irreducible invariant polynomials, generalizing what was known for self-reciprocal polynomials. In the third part, we study more deeply our transformations. In particular, we show that we can find two of them through operations on the points of two elliptic curves

L'algèbre linéaire est une brique de base essentielle du calcul scientifique. Initialement dominée par le calcul numérique, elle connaît depuis les dix dernières années des progrès considérables en calcul exact. Ces avancées algorithmiques rendant l'approche exacte envisageable, il est devenu nécessaire de considérer leur mise en pratique. Nous présentons la mise en oeuvre de routines de base en algèbre linéaire exacte dont l'efficacité sur les corps finis est comparable celles des BLAS numériques. Au délà des applications propres au calcul exact, nous montrons qu'elles offrent une alternative au calcul numérique multiprécision pour la résolution de certains problèmes numériques mal conditionnés.

Le calcul du polynôme caractéristique est l'un des problèmes classiques en algèbre linéaire. Son calcul exact permet par exemple de déterminer la similitude entre deux matrices, par le calcul de la forme normale de Frobenius, ou la cospectralité de deux graphes. Si l'amélioration de sa complexité théorique reste un problème ouvert, tant pour les méthodes denses que boîte noire, nous abordons la question du point de vue de la praticabilité : des algorithmes adaptatifs pour les matrices denses ou boîte noire sont dérivés des meilleurs algorithmes existants pour assurer l'efficacité en pratique. Cela permet de traiter de façon exacte des problèmes de dimensions jusqu'alors inaccessibles.

Dans cette thèse on s'intéresse à la convergence et aux grandes déviations de la mesure empirique associée à certains processus ponctuels déterminantaux. Le point commun entre ces processus ponctuels est que leur polynôme caractéristique moyen est un polynôme orthogonal multiple, une généralisation des polynômes orthogonaux usuels. L'exemple le plus simple est fourni par un gaz de Coulomb bidimensionnel dans un potentiel confinant à température inverse bêta = 2; son polynôme caractéristique moyen est alors un polynôme orthogonal. Il a été prouvé, même dans le cas plus général où bêta > 0, que la mesure empirique satisfait à un principe de grande déviation, avec une fonction de taux qui fait intervenir un problème d'équilibre bien connu en théorie logarithmique du potentiel. En guise d'échauffement, nous allons montrer que ce résultat s'étend au cas d'un potentiel faiblement confinant, c'est-à-dire satisfaisant une condition de croissance plus faible que d'habitude. Pour ce faire, nous utilisons un argument de compactification qui sera d'importance pour la suite. Anticipant la description asymptotique de processus déterminantaux plus complexes, nous développons alors un cadre adéquat pour définir rigoureusement des problèmes d'équilibre vectoriels avec des potentiels faiblement confinants. Nous prouvons l'existence et l'unicité de leurs solutions, un résultat nouveau en théorie du potentiel, et aussi que les fonctionnelles associées ont des ensembles de niveau compacts. Après, nous nous intéressons à un processus ponctuel déterminantal associé à une perturbation additive d'une matrice de Wishart, pour lequel le polynôme caractéristique moyen est un polynôme orthogonal multiple à deux poids. Nous établissons un principe de grande déviation pour la mesure empirique avec une fonction de taux qui fait intervenir un problème d'équilibre vectoriel ayant des potentiels faiblement confinants. C'est la première fois qu'un problème d'équilibre vectoriel intervient dans la description des grandes déviations de matrices aléatoires. Finalement, on étudie de façon générale quand est-ce que la mesure empirique associée à un processus ponctuel déterminantal et la distribution des zéros du polynôme caractéristique moyen associé convergent vers la même limite. Nous obtenons une condition suffisante pour une classe de processus ponctuels déterminantaux qui contient les processus liés aux polynômes orthogonaux multiples. En chemin, nous donnons aussi une condition suffisante pour améliorer la convergence en moyenne de la mesure empirique en une convergence presque sûre. Comme application, on décrit les distributions asymptotiques des zéros des polynômes de Hermite multiple et de Laguerre multiple en termes de convolutions libres de distributions classiques avec des mesures discrètes, et puis nous dérivons des équations algébriques pour leur transformée de Cauchy- Stieltjes
In this thesis we investigate the convergence and large deviations of the empirical measure associated with several determinantal point processes. These point processes have in common that their average characteristic polynomial is a multiple orthogonal polynomial, the latter being a generalization of orthogonal polynomials. The first simplest example is a 2D Coulomb gas in a confining potential at inverse temperature beta = 2, for which the average characteristic polynomial is an orthogonal polynomial. A large deviation principle for the empirical measure is known to hold, even in the general beta > 0 case, with a rate function involving an equilibrium problem arising from logarithmic potential theory. As a warming up, we show this result actually extends to the case where the potential is weakly confining, i. E. Satisfying a weaker growth assumption that usual. To do so, we introduce a compactification procedure which will be of important use in what follows. Motivated by more complex determinantal point processes, we then develop a general framework for vector equilibrium problems with weakly confining potentials to make sense. We prove existence and uniqueness of their solutions, which improves the existing results in the potential theory literature, and moreover show that the associated functionals have compact level sets. Next, we investigate a determinantal point process associated with an additive perturbation of a Wishart matrix, for which the average characteristic polynomial is a multiple orthogonal polynomial associated with two weights. We establish a large deviation principle for the empirical measure with a rate function related to a vector equilibrium problem with weakly confining potentials. This is the first time that a vector equilibrium problem is shown to be involved in a large deviation principle for random matrix models. Finally, we study on a more general level when both the empirical measure of a determinantal point process and the zero distribution of the associated average characteristic polynomial converge to the same limit. We obtain a sufficient condition for a class of determinantal point processes which contains the ones related to multiple orthogonal polynomials. On the way, we provide a sufficient condition to strengthen the mean convergence of the empirical measure to the almost sure one. As an application, we describe the limiting distributions for the zeros of multiple Hermite and multiple Laguerre polynomials in terms of free convolutions of classical distributions with atomic measures, and then derive algebraic equations for their Cauchy-Stieltjes transforms

Cette thèse porte sur l'étude de la topologie des fibres d'un polynôme complexe. Dans les préliminaires, on présente les différentes techniques qui seront utilisées comme les champs de vecteurs stratifiés et les conditions de contrôles sur ces champs, les variétés toriques. On présente aussi quelques résultats préparatoires sur les propriétés de la compactification torique des fibres d'un polynôme.

Le chapitre 2 donne les principaux résultats de cette thèse dans le cas d'une compactification torique par poids de l'espace affine C^n. On démontre la trivialité affine d'un polynôme à l'aide de l'hypothèse de modération sur le gradient par poids de Malgrange-Paunescu : |grad_Wf(z)|_W est minoré. On démontre aussi grâce à la même hypothèse de modération sur le gradient la propriété locale suivante : le champ de vecteurs de Kuo-Paunescu après modification torique donne un champ de vecteurs controlé par rapport au diviseur à l'infini. Cette dernière condition nous donne la condition la plus importante : la condition non-caractéristique. On en déduit la trivialité locale en un point du diviseur.

Le chapitre 3 est basé sur les travaux de Hamm, Lê et Mebkhout. Il décrit la correspondance entre la condition non-caractéristique obtenue au chapitre 2 et la notion de cycles évanescents ainsi que celle de trivialité locale.

Le chapitre 4 présente la généralisation des théorèmes du chapitre 2 pour une compactification torique quelconque de l'espace affine C^n.

Soit k un corps algébriquement clos de caractéristique p>0. Soit C/k une courbe algébrique, propre, lisse et de genre g>1, munie d'un p-groupe G d'automorphismes tel que |G|/g> 2p/(p-1). Un tel couple (C,G) est appelé une "grosse action". Sous ces hypothèses, C--> C/G est un revêtement étale de la droite affine Spec k[X], complètement ramifié à l'infini. Après avoir précisé certaines propriétés du deuxième groupe de ramification G_2 de G à l'infini, on donne des exemples de telles actions avec G_2 abélien d'exposant quelconque. Ces exemples trouvent leur source dans la construction , via les corps de classes de rayon, de courbes algébriques sur un corps fini possédant beaucoup de points rationnels. On se concentre ensuite sur le cas où G_2 est un p-groupe abélien élémentaire. En considérant une filtration d'anneau de k[X] liée aux polynômes additifs, on obtient un théorème de structure pour les fonctions paramétrant le revêtement d'Artin-Schreier: C --> C/G_2. On exhibe alors des familles universelles et on discute l'espace de déformation correspondant lorsque p=5. On déduit de ces résultats une classification et une paramétrisation de telles actions lorsque |G|/g^2 est supérieur ou égal à 4/(p^2-1)^2
Let k be an algebraically closed field of characteristic p>0 and C a connected nonsingular projective curve over k with genus g>1. We define a big action as a pair (C,G) where G is a p-subgroup of the k-automorphism group of C such that |G| /g > 2p / p-1. Then, C ---> C/G is an étale cover of the affine line Spec k[X] totally ramified at infinity. We first give necessary conditions on the second ramification G_2 of G at infinity for (C,G) to be a big action. We also display realizations of such actions with G_2 abelian of exponent as large as we want. Our main source of examples comes from the construction of curves with many rational points using ray class field theory for global function fields. Then we focus on the case where G_2 is p-elementary abelian. In particular, considering additive polynomials of k[X], we obtain a structure theorem for the functions parametrizing the Artin-Schreier cover C --> C/G_2. Then we display universal families and discuss the corresponding deformation space for p=5. All these results lead to the classification and the parametrization of big actions for |G|/g^2 greater or equal to 4/(p^2-1)^2

Les codes espace-temps sont des codes correcteurs dédiés aux transmissions MIMO. Mathématiquement, un code espace-temps est un ensemble fini de matrices complexes. Ses performances dépendent de plusieurs critères, dont la distance minimale en métrique rang. Les codes de Gabidulin sont des codes dans cette métrique, connus pour leur optimalité et pour l'existence d'algorithmes de décodage efficaces. C'est pourquoi ils sont utilisés pour concevoir des codes espace-temps. La principale difficulté est alors de construire des matrices complexes à partir de matrices binaires. Les travaux présentés dans ce documents consistent à généraliser les codes de Gabidulin à des corps de nombres, en particulier des extensions cyclique. Nous verrons qu'ils ont les mêmes propriétés que leurs analogues sur les corps finis. Nous étudierons plusieurs modèles d'erreurs et d'effacements et présenterons un algorithme qui permettra de retrouver l'information transmise avec une complexité quadratique. En calculant dans des corps infinis, nous serons confrontés au problème de la taille des éléments, qui augmente exponentiellement au gré des calculs. Pour éviter ce désagrément, nous verrons qu'il est possible de réduire le code afin de calculer dans un corps fini. Enfin, nous proposerons une famille de codes espace-temps dont la construction est basée sur les codes de Gabidulin généralisés. Nous verrons que leurs performances sont similaires à celles des codes existants, et qu'ils disposent d'une structure supplémentaire
Space-time codes are error correcting codes dedicated to MIMO transmissions. Mathematically, a space-time code is a finite family of complex matrices. Its preformances rely on several parameters, including its minimal rank distance. Gabidulin codes are codes in this metric, famous for their optimality and thanks to efficient decoding algorithms. That's why they are used to design space-time codes. The main difficulty is to design complex matrices from binary matrices. The aim of the works collected here is to generalize Gabidulin codes to number fields, especially cyclique extesnions. We see that they have the same properties than Gabidulin codes over finite fields. We study several errors and erasures models and introduce a quadratic algorithm to recover transmitted information. When computing in finite fields, we are faced with the growing size problem. Indeed, the size of the coefficients grows exponentielly along the algorithm. To avoid this problem, it is possible to reduce the code, in order to compute in a finite field. Finally, we design a family of space-time codes, based on generalised Gabidulin codes. We see that our codes have performances similar to those of existing codes, and that they have additional structure

En utilisant le concept des fonctions de partition , nous étudions le comportement asymptotique des nombres de Betti gradués des puissances d’idéaux homogènes dans un polynôme sur un corp.Pour un Z-graduer positif, notre résultat principal affirme que les nombres de Betti des puissances est codé par un nombre fini des polynômes. Plus précisément, Z^2 peut être divisé en un nombre fini des régions telles que, dans chacun d’eux, dimk Tor^{S}_{i} (I^t,k)μ est un quasi-polynôme en (μ,t). Ce affine, dans une situation graduée, le résultat de Kodiyalam sur nombres de Betti des puissances dans [33].La déclaration principale traite le cas des produits des puissances d’idéaux homogènes dans un algèbre Z^d -graduée , pour un graduer positif, dans le sens de [37] et il est généralise également pour les filtrations I -good.Dans la deuxième partie, en utilisant la version paramétrique de l’algorithme de Barvinok, nous donnons une formule fermée pour les fonctions de Hilbert non-standard d’anneaux de polynômes, en petites dimensions
Using the concept of vector partition functions, we investigate the asymptotic behavior of graded Betti numbers of powers of homogeneous ideals in a polynomial ring over a field. For a positive Z-grading, our main result states that the Betti numbers of powers is encoded by finitely many polynomials. More precisely, Z^2 can be splitted into a finite number of regions such that, in each of them, dim_k Tor^{S}_{i} (I^t,k)μ is a quasi-polynomial in (μ,t). This refines, in a graded situation, the result of Kodiyalam on Betti numbers of powers in [33]. The main statement treats the case of a power products of homogeneous ideals in a Z^d -graded algebra, for a positive grading, in the sense of [37] and it is also generalizes to I -good filtrations . In the second part , using the parametric version of Barvinok’s algorithm, we give a closed formula for non-standard Hilbert functions of polynomial rings, in low dimensions