Contributions à la résolution des systèmes algébriques : réduction, localisation, traitement des singularités ; implantations

Contributions to algebraic system solving: reduction, localization, singularities handling; implementations

• Auteur / Autrice : Jérémy Berthomieu
• Direction : Marc Giusti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques. Informatique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nombres p-adiques

Algorithmes

Mots clés libres

Factorisation de polynômes

Résolution des systèmes algébriques

Résumé

Cette thèse traite de certains aspects particuliers de la résolution des systèmes algébriques. Dans un premier temps, nous présentons une façon de minimiser le nombres de variables additives apparaissant dans un système algébrique. Nous utilisons pour cela deux invariants de variété introduits par Hironaka : le faîte et la directrice. Dans un second temps, nous proposons une arithmétique rapide, dite détendue, pour les entiers p-adiques. Cette arithmétique nous permet ensuite de résoudre efficacement un système algébrique à coefficients rationnels localement, c'est-à-dire sur les entiers p-adiques. En quatrième partie, nous nous intéressons à la factorisation d'un polynôme à deux variables qui est une brique élémentaire pour la décomposition en composantes irréductibles des hypersurfaces. Nous proposons un algorithme réduisant la factorisation du polynôme donné en entrée à celle d'un polynôme dont la taille dense est essentiellement équivalente à la taille convexe-dense de celui donné en entrée. Dans la dernière partie, nous considérons la résolution en moyenne des systèmes algébriques réels. Nous proposons un algorithme probabiliste calculant un zéro approché complexe du système algébrique réel donné en entrée

This PhD thesis deals with some particular aspects of the algebraic systems resolution. Firstly, we introduce a way of minimizing the number of additive variables appearing in an algebraic system. For this, we make use of two invariants of variety introduced by Hironaka: the ridge and the directrix. Then, we propose fast arithmetic routines, the so-called relaxed routines, for p-adic integers. These routines allow us, then, to solve efficiently an algebraic system with rational coefficients locally, i. E. Over the p-adic integers. In a fourth part, we are interested in the factorization of a bivariate polynomial, which is at the root of the decomposition of hypersurfaces into irreducible components. We propose an algorithm reducing the factorization of the input polynomial to that of a polynomial whose dense size is essentially equivalent to the convex-dense size of the input polynomial. In the last part, we consider real algebraic systems solving in average. We design a probabilistic algorithm computing an approximate complex zero of the real algebraic system given as input