箙 (数学)

箙の例 数学、特に結合代数の表現論において箙（えびら）あるいはクイバー（英: quiver）とは、多重辺とループを許す有向グラフのことである。P. Gabriel（フランス語版）によって1972年に導入された。代数的閉体上の任意の有限次元代数は、ある箙から定まる道代数の商代数と森田同値になる (Gabriel)。 集合 V, E と写像 s, t: E → V が与えられたとき、組 Q = (V, E, s, t) を箙という。このとき V の元を頂点、E の元を辺あるいは矢という。また辺 α ∈ E に対して頂点 s(α) を始点、t(α) を終点という。 (V, E) は (Q0, Q1) や (I, Ω) とも書かれ、s, t は out, in とも書かれる。 頂点集合 V と辺集合 E が共に有限集合のとき、箙 Q は有限であるという。また、各頂点を出入りする辺が有限個であるとき、箙は局所有限であるという。 辺の列 α1, …, αn ∈ E が条件 t(αi) = s(αi + 1) (1 ≤ i < n) を満たすとき、辺の列 α1, …, αn を道という。このとき n ≥ 1 を道の長さ、頂点 a = s(α1) を道の始点、b = t(αn) を道の終点という。この道を記号で以下のように表す。 ( a | α 1 , … , α n | b ) {\displaystyle (a|\alpha _{1},\dotsc ,\alpha _{n}|b)} ここで、頂点 v ∈ V のことを便宜的に長さが 0 の（自明な）道といい、その始点と終点は v と定める。上と同様にこれを (v||v) と表す。 箙 Q に対して、長さ 0 以上の道からなる集合を基底とする体 k 上の自由線型空間を kQ とおく。ここで道 (a|α1, …, αn|b) と (c|β1, …, βm|d) に対して以下のように積を定める。 ( a | α 1 , … , α n | b ) ( c | β 1 , … , β m | d ) = { ( a | α 1 , … , α n , β 1 , … , β m | d ) ( b = c ) 0 ( b ≠ c ) {\displaystyle (a|\alpha _{1},\dots ,\alpha _{n}|b)(c|\beta _{1},\dotsc ,\beta _{m}|d)={\begin{cases}(a|\alpha _{1},\dotsc ,\alpha _{n},\beta _{1},\dotsc ,\beta _{m}|d)&(b=c)\\0&(b\neq c)\end{cases}}} この代数 kQ を道代数（英: path algebra）という。 頂点集合 V を {1, …, n}, 辺集合 E を {α1, …, αn−1}, s(αi) = i + 1, t(αi) = i とおく。通常、箙 Q = (V, E, s, t) は以下のように図示される。 Q : 1 ⟵ α 1 2 ⟵ α 2 ⋯ ⟵ α n − 1 n {\displaystyle Q:1{\stackrel {\alpha _{1}}{\longleftarrow }}2{\stackrel {\alpha _{2}}{\longleftarrow }}\dotsb {\stackrel {\alpha _{n-1}}{\longleftarrow }}n} このとき、道代数 kQ は n 次下三角行列のなす代数と同型である。 また頂点集合 V を一点集合 {1}、辺集合 E を {α1, …, αn}, s(αi) = 1, t(αi) = 1 とおく。このとき、道代数 kQ は自由代数 k⟨x1, …, xn⟩ と同型である。 箙 (I, Ω) の表現とは，I-次数付きベクトル空間 (Vi)i ∈ I と線型写像 (φα: Vout(α) → Vin(α))α ∈ Ω の組である． この表現 V が有限次元であるとは，各ベクトル空間が有限次元であることであり，このときその次元ベクトル dim V とは (dim Vi)i ∈ I のことである。 2つの表現の間の射は適切な整合条件を満たす線型写像の組であり、表現の全体はアーベル圏をなす。 とくに oriented cycle をもたない有限な箙については，その単純加群、直既約射影加群、直既約移入加群が極めて容易に分類できる。 有限群と群環の場合と同様、箙の表現から道代数の表現を作ることができ、逆に道代数の表現から箙の表現が得られる。 有限な箙 Q のすべての辺から生成される道代数 kQ の両側イデアルを R とおく。このとき、道代数 kQ の両側イデアル I が認容的（英: admissible）であるとは、 R m ≤ I ≤ R 2 {\displaystyle R^{m}\leq I\leq R^{2}} となる自然数 m ≥ 2 が存在することをいう。 代数的閉体 k 上の任意の有限次元代数 A に対して、有限な箙 Q とその道代数 kQ の認容的イデアル I が存在して、有限次元代数 A は商代数 kQ/I と森田同値である。 ガブリエルの定理は、有限な箙の表現とディンキン図形とを結びつける。 ^ Gabriel, Peter (1972), “Unzerlegbare Darstellungen. I”, Manuscripta Mathematica 6 (1): 71–103, doi:10.1007/BF01298413, ISSN 0025-2611, MR0332887  ^ Assem et al. 2006, p. 41. ^ Assem et al. 2006, p. 43. ^ Assem et al. 2006, p. 52. ^ Assem et al. 2006, p. 53. ^ Zimmermann 2014, p. 414. ^ Assem et al. 2006, p. 291, 5.10. Theorem. Assem, Ibrahim; Simson, Daniel; Skowronski, Andrzej (2006). Elements of the Representation Theory of Associative Algebras 1. Techniques of Representation Theory. London Mathematical Society student texts. 65. Cambridge University Press. ISBN 0-521-58423-X. MR2197389. Zbl 1092.16001. https://books.google.co.jp/books?id=ayNHpi3tYhQC  Zimmermann, Alexander (2014). Representation Theory: A Homological Algebra Point of View. Algebra and applications. Springer. ISBN 978-3-319-07967-7. MR3289041. Zbl 1306.20001. https://books.google.co.jp/books?id=yRhMBAAAQBAJ  アウスランダー・ライテン理論（英語版） 傾理論 箙多様体（英語版） リンゲル・ホール代数（英語版） preprojective algebra（英語版） Ringel, C.M. (2001), “Quiver”, in Hazewinkel, Michiel, Encyclopedia of Mathematics, Springer, ISBN 978-1-55608-010-4, https://www.encyclopediaofmath.org/index.php?title=Quiver&oldid=18622  箙について（中島啓）