Кіріспе
Алгебралық геометрияның полиномдар арасындағы айнымалыларды жоюға арналған саласы. Коммутативтік алгебра мен алгебралық геометрияда жою теориясы – бірнеше айнымалысы бар полиномдық теңдеулер жүйесін шешу үшін, олардың арасынан кейбір айнымалыларды жоюға бағытталған алгоритмдік тәсілдердің классикалық атауы. Классикалық жою теориясы Франсис Маколейдің көп айнымалы нәтижелері жөніндегі еңбегімен аяқталды, бұл Бартель ван дер Вэрденнің "Заманауи алгебра" еңбегінің алғашқы басылымдарында (1930) "Жою теориясы" тарауында сипатталған. Содан кейін, жою теориясы көптеген алгебралық геометрлер тарапынан дерлік отыз жылға жуық уақытқа дейін назардан тыс қалды, одан кейін компьютерлік алгебра үшін қажетті Грёбнер негіздері сияқты полиномдық теңдеулерді шешудің жаңа әдістері енгізілді.
In commutative algebra and algebraic geometry, elimination theory is the classical name for algorithmic approaches to eliminating some variables between polynomials of several variables, in order to solve systems of polynomial equations. Classical elimination theory culminated with the work of Francis Macaulay on multivariate resultants, as described in the chapter on Elimination theory in the first editions (1930) of Bartel van der Waerden's Moderne Algebra. After that, elimination theory was ignored by most algebraic geometers for almost thirty years, until the introduction of new methods for solving polynomial equations, such as Gröbner bases, which were needed for computer algebra.
Тарих және қазіргі заманғы теориялармен байланыс
Элиминация теориясы полиномдық теңдеулер жүйесін шешу әдістерінің қажеттілігімен туындады. Алғашқы нәтижелердің бірі Безу теоремасы болды, ол шешімдер санын шектейді (екі айнымалыдағы екі полином үшін Безу уақытында). Безу теоремасынан басқа, жалпы тәсіл – проблеманы бір айнымалыдағы бір теңдеуге дейін кеміту үшін айнымалыларды жою болды. Сызықтық теңдеулер жағдайы Гаусс әдісімен толық шешілді, ал Креймер ережесінің бұрынғы әдісі жою арқылы іске қосылмайды және теңдеулер саны айнымалылар санына тең болғанда ғана қолданылады. 19 ғасырда бұл сызықтық Диофанти теңдеулеріне және Гермит нормалық түрі мен Смит нормалық түрі бар абелдік топтарға кеңейтілді. 20 ғасырға дейін әртүрлі элиминаторлар енгізілді, оның ішінде нәтижелер және түрлі дискриминанттар. Жалпы алғанда, бұл элиминаторлар да айнымалылардың түрлі өзгерістеріне қатысты инвариант болып табылады және инвариант теориясында да маңызды рөл атқарады. Бұл ұғымдардың барлығы тиімді, себебі олардың анықтамалары есептеу әдісін қамтиды. 1890 жыл шамасында Дэвид Гильберт тиімсіз әдістерді енгізді, бұл революция ретінде қарастырылды, соның салдарынан 20 ғасырдың бірінші жартысындағы алгебралық геометрлердің көпшілігі "элиминацияны жоюға" тырысты. Дегенмен, Гильберттің Nullstellensatz элиминация теориясына жатады деп санауға болады, өйткені ол полиномдық теңдеулер жүйесінің шешімі болмаса, онда 1 = 0 тұрақты теңдеуін алу үшін барлық белгісіздерді жоюға болады. Элиминация теориясы Леопольд Кронекердің еңбектерімен аяқталды, содан кейін Маколей көп айнымалы нәтижелерді және U нәтижелерін енгізді, полиномдық теңдеулер жүйелері үшін толық элиминация әдістерін ұсынды, олар Ван дер Варденнің "Заманауи алгебрасының" алғашқы басылымдарында (1930) Элиминация теориясы тарауында сипатталған. Кейіннен элиминация теориясы ескірген деп есептелді және "Заманауи алгебраның" келесі басылымдарынан алынып тасталды. Бұл, көбінесе, компьютерлердің, әсіресе компьютерлік алгебраның пайда болуына дейін назардан тыс қалды, бұл тиімді элиминация алгоритмдерін жасауды, жай ғана қанағаттану және құрылымдық нәтижелерден гөрі маңызды етті. Бұл элиминация теориясының жаңаруының негізгі әдістері – 1970 жылдар шамасында енгізілген Грёбнер базалары және цилиндрлік алгебралық декомпозиция.
Логикалық байланысы
Бұлалық қанағаттандырылу мәселесінде көрініп тұрғандай, жою теориясының логикалық жағы да бар. Ең нашар жағдайда, айнымалыларды есептеу арқылы жою қиынға соғады. Кванторларды жою – математикалық логикада кейбір теориялардағы әрбір формула кванторларсыз формулаға эквивалентті екенін түсіндіру үшін қолданылатын термин. Бұл алгебралық жабық даладағы полиномдар теориясы үшін де осыған ұқсас, онда жою теориясын кванторларды жоюды алгоритмдік тұрғыдан тиімді ету әдістерінің теориясы ретінде қарастыруға болады. Нақты сандардағы кванторларды жою – есептеу алгебралық геометриясындағы маңызды мысалдың тағы бірі.