]> gitweb.michael.orlitzky.com - sage.d.git/blobdiff - mjo/eja/eja_cache.py
eja: rename operator_inner_product -> operator_trace inner_product.
[sage.d.git] / mjo / eja / eja_cache.py
index 73405b347648714b7b8329c0fb2fcfd8b3a35808..81ea398a5060220e557ac1620f1a4c0de91a9772 100644 (file)
-def albert_eja_coeffs(R):
-    X = R.gens()
-    a0 = ( X[9]*X[10]**2 + X[9]*X[11]**2 + X[9]*X[12]**2 + X[9]*X[13]**2 +
-           X[9]*X[14]**2 + X[9]*X[15]**2 + X[9]*X[16]**2 + X[9]*X[17]**2 -
-           2*X[1]*X[10]*X[18] - 2*X[2]*X[11]*X[18] - 2*X[3]*X[12]*X[18] -
-           2*X[4]*X[13]*X[18] - 2*X[5]*X[14]*X[18] - 2*X[6]*X[15]*X[18] -
-           2*X[7]*X[16]*X[18] - 2*X[8]*X[17]*X[18] + X[0]*X[18]**2 +
-           2*X[2]*X[10]*X[19] - 2*X[1]*X[11]*X[19] + 2*X[4]*X[12]*X[19] -
-           2*X[3]*X[13]*X[19] + 2*X[6]*X[14]*X[19] - 2*X[5]*X[15]*X[19] -
-           2*X[8]*X[16]*X[19] + 2*X[7]*X[17]*X[19] + X[0]*X[19]**2 +
-           2*X[3]*X[10]*X[20] - 2*X[4]*X[11]*X[20] - 2*X[1]*X[12]*X[20] +
-           2*X[2]*X[13]*X[20] + 2*X[7]*X[14]*X[20] + 2*X[8]*X[15]*X[20] -
-           2*X[5]*X[16]*X[20] - 2*X[6]*X[17]*X[20] + X[0]*X[20]**2 +
-           2*X[4]*X[10]*X[21] + 2*X[3]*X[11]*X[21] - 2*X[2]*X[12]*X[21] -
-           2*X[1]*X[13]*X[21] + 2*X[8]*X[14]*X[21] - 2*X[7]*X[15]*X[21] +
-           2*X[6]*X[16]*X[21] - 2*X[5]*X[17]*X[21] + X[0]*X[21]**2 +
-           2*X[5]*X[10]*X[22] - 2*X[6]*X[11]*X[22] - 2*X[7]*X[12]*X[22] -
-           2*X[8]*X[13]*X[22] - 2*X[1]*X[14]*X[22] + 2*X[2]*X[15]*X[22] +
-           2*X[3]*X[16]*X[22] + 2*X[4]*X[17]*X[22] + X[0]*X[22]**2 +
-           2*X[6]*X[10]*X[23] + 2*X[5]*X[11]*X[23] - 2*X[8]*X[12]*X[23] +
-           2*X[7]*X[13]*X[23] - 2*X[2]*X[14]*X[23] - 2*X[1]*X[15]*X[23] -
-           2*X[4]*X[16]*X[23] + 2*X[3]*X[17]*X[23] + X[0]*X[23]**2 +
-           2*X[7]*X[10]*X[24] + 2*X[8]*X[11]*X[24] + 2*X[5]*X[12]*X[24] -
-           2*X[6]*X[13]*X[24] - 2*X[3]*X[14]*X[24] + 2*X[4]*X[15]*X[24] -
-           2*X[1]*X[16]*X[24] - 2*X[2]*X[17]*X[24] + X[0]*X[24]**2 +
-           2*X[8]*X[10]*X[25] - 2*X[7]*X[11]*X[25] + 2*X[6]*X[12]*X[25] +
-           2*X[5]*X[13]*X[25] - 2*X[4]*X[14]*X[25] - 2*X[3]*X[15]*X[25] +
-           2*X[2]*X[16]*X[25] - 2*X[1]*X[17]*X[25] + X[0]*X[25]**2 +
-           X[1]**2*X[26] + X[2]**2*X[26] + X[3]**2*X[26] + X[4]**2*X[26] +
-           X[5]**2*X[26] + X[6]**2*X[26] + X[7]**2*X[26] + X[8]**2*X[26] -
-           X[0]*X[9]*X[26] )
-
-    a1 = ( -X[1]**2 - X[2]**2 - X[3]**2 - X[4]**2 - X[5]**2 - X[6]**2 -
-           X[7]**2 - X[8]**2 + X[0]*X[9] - X[10]**2 - X[11]**2 -
-           X[12]**2 - X[13]**2 - X[14]**2 - X[15]**2 - X[16]**2 -
-           X[17]**2 - X[18]**2 - X[19]**2 - X[20]**2 - X[21]**2 -
-           X[22]**2 - X[23]**2 - X[24]**2 - X[25]**2 + X[0]*X[26] +
-           X[9]*X[26] )
-
-    a2 = -X[0] - X[9] - X[26]
-
-    return (a0,a1,a2)
+r"""
+Cached characteristic polynomial coefficients for a few of the
+example algebras. These take a long time to compute, so it makes more
+sense to cache them and then only test that the cached values are
+correct every once in a while. And they're in this separate file
+because they are visually horrific.
+
+SageMath's output can be converted back into "input form" using a sed
+script, for example:
+
+    $ sed -e 's/\^/\*\*/g' -e 's/X\([0-9][0-9]*\)/X\[\1\]/g' <input>
+
+The simple algebras _not_ represented here all have rank two or less,
+and are "easy" to compute even over the algebraic reals.
+"""
+
+def real_symmetric_eja_coeffs(J):
+    X = J.coordinate_polynomial_ring().gens()
+
+    if J.dimension() == 3:    # n == 2
+        a0 = -X[1]**2 + X[0]*X[2]
+        a1 = -X[0] - X[2]
+        return (a0,a1)
+
+    elif J.dimension() == 6:  # n == 3
+        a0 = ( X[2]*X[3]**2 - 2*X[1]*X[3]*X[4] + X[0]*X[4]**2 +
+               X[1]**2*X[5] - X[0]*X[2]*X[5] )
+        a1 = ( -X[1]**2 + X[0]*X[2] - X[3]**2 - X[4]**2 +
+               X[0]*X[5] + X[2]*X[5] )
+        a2 = -X[0] - X[2] - X[5]
+        return (a0,a1,a2)
+
+    elif J.dimension() == 10: # n == 4
+        a0 = ( X[4]**2*X[6]**2 - X[2]*X[5]*X[6]**2 -
+               2*X[3]*X[4]*X[6]*X[7] + 2*X[1]*X[5]*X[6]*X[7] +
+               X[3]**2*X[7]**2 - X[0]*X[5]*X[7]**2 +
+               2*X[2]*X[3]*X[6]*X[8] - 2*X[1]*X[4]*X[6]*X[8] -
+               2*X[1]*X[3]*X[7]*X[8] + 2*X[0]*X[4]*X[7]*X[8] +
+               X[1]**2*X[8]**2 - X[0]*X[2]*X[8]**2 -
+               X[2]*X[3]**2*X[9] + 2*X[1]*X[3]*X[4]*X[9] -
+               X[0]*X[4]**2*X[9] - X[1]**2*X[5]*X[9] +
+               X[0]*X[2]*X[5]*X[9] )
+
+        a1 = ( X[2]*X[3]**2 - 2*X[1]*X[3]*X[4] + X[0]*X[4]**2 +
+               X[1]**2*X[5] - X[0]*X[2]*X[5] + X[2]*X[6]**2 +
+               X[5]*X[6]**2 - 2*X[1]*X[6]*X[7] + X[0]*X[7]**2 +
+               X[5]*X[7]**2 - 2*X[3]*X[6]*X[8] - 2*X[4]*X[7]*X[8] +
+               X[0]*X[8]**2 + X[2]*X[8]**2 + X[1]**2*X[9] -
+               X[0]*X[2]*X[9] + X[3]**2*X[9] + X[4]**2*X[9] -
+               X[0]*X[5]*X[9] - X[2]*X[5]*X[9] )
+
+        a2 = ( -X[1]**2 + X[0]*X[2] - X[3]**2 - X[4]**2 +
+               X[0]*X[5] + X[2]*X[5] - X[6]**2 - X[7]**2 -
+               X[8]**2 + X[0]*X[9] + X[2]*X[9] + X[5]*X[9] )
+
+        a3 = -X[0] - X[2] - X[5] - X[9]
+
+        return (a0,a1,a2,a3)
+
+    # Don't know them
+    return None
+
+
+def complex_hermitian_eja_coeffs(J):
+    X = J.coordinate_polynomial_ring().gens()
+
+    if J.dimension() == 4:    # n == 2
+        a0 = -X[1]**2 - X[2]**2 + X[0]*X[3]
+        a1 = -X[0] - X[3]
+        return (a0,a1)
+
+    elif J.dimension() == 9:  # n == 3
+        a0 = ( X[3]*X[4]**2 + X[3]*X[5]**2 - 2*X[1]*X[4]*X[6] -
+               2*X[2]*X[5]*X[6] + X[0]*X[6]**2 + 2*X[2]*X[4]*X[7] -
+               2*X[1]*X[5]*X[7] + X[0]*X[7]**2 + X[1]**2*X[8] +
+               X[2]**2*X[8] - X[0]*X[3]*X[8] )
+
+        a1 = ( -X[1]**2 - X[2]**2 + X[0]*X[3] - X[4]**2 - X[5]**2 -
+                X[6]**2 - X[7]**2 + X[0]*X[8] + X[3]*X[8] )
+
+        a2 = -X[0] - X[3] - X[8]
+
+        return (a0,a1,a2)
+
+    elif J.dimension() == 16: # n == 4
+        a0 = ( X[6]**2*X[9]**2 + X[7]**2*X[9]**2 - X[3]*X[8]*X[9]**2 +
+               X[6]**2*X[10]**2 + X[7]**2*X[10]**2 - X[3]*X[8]*X[10]**2 -
+               2*X[4]*X[6]*X[9]*X[11] - 2*X[5]*X[7]*X[9]*X[11] +
+               2*X[1]*X[8]*X[9]*X[11] - 2*X[5]*X[6]*X[10]*X[11] +
+               2*X[4]*X[7]*X[10]*X[11] + 2*X[2]*X[8]*X[10]*X[11] +
+               X[4]**2*X[11]**2 + X[5]**2*X[11]**2 - X[0]*X[8]*X[11]**2 +
+               2*X[5]*X[6]*X[9]*X[12] - 2*X[4]*X[7]*X[9]*X[12] -
+               2*X[2]*X[8]*X[9]*X[12] - 2*X[4]*X[6]*X[10]*X[12] -
+               2*X[5]*X[7]*X[10]*X[12] + 2*X[1]*X[8]*X[10]*X[12] +
+               X[4]**2*X[12]**2 + X[5]**2*X[12]**2 - X[0]*X[8]*X[12]**2 +
+               2*X[3]*X[4]*X[9]*X[13] - 2*X[1]*X[6]*X[9]*X[13] +
+               2*X[2]*X[7]*X[9]*X[13] + 2*X[3]*X[5]*X[10]*X[13] -
+               2*X[2]*X[6]*X[10]*X[13] - 2*X[1]*X[7]*X[10]*X[13] -
+               2*X[1]*X[4]*X[11]*X[13] - 2*X[2]*X[5]*X[11]*X[13] +
+               2*X[0]*X[6]*X[11]*X[13] + 2*X[2]*X[4]*X[12]*X[13] -
+               2*X[1]*X[5]*X[12]*X[13] + 2*X[0]*X[7]*X[12]*X[13] +
+               X[1]**2*X[13]**2 + X[2]**2*X[13]**2 - X[0]*X[3]*X[13]**2 -
+               2*X[3]*X[5]*X[9]*X[14] + 2*X[2]*X[6]*X[9]*X[14] +
+               2*X[1]*X[7]*X[9]*X[14] + 2*X[3]*X[4]*X[10]*X[14] -
+               2*X[1]*X[6]*X[10]*X[14] + 2*X[2]*X[7]*X[10]*X[14] -
+               2*X[2]*X[4]*X[11]*X[14] + 2*X[1]*X[5]*X[11]*X[14] -
+               2*X[0]*X[7]*X[11]*X[14] - 2*X[1]*X[4]*X[12]*X[14] -
+               2*X[2]*X[5]*X[12]*X[14] + 2*X[0]*X[6]*X[12]*X[14] +
+               X[1]**2*X[14]**2 + X[2]**2*X[14]**2 - X[0]*X[3]*X[14]**2 -
+               X[3]*X[4]**2*X[15] - X[3]*X[5]**2*X[15] +
+               2*X[1]*X[4]*X[6]*X[15] + 2*X[2]*X[5]*X[6]*X[15] -
+               X[0]*X[6]**2*X[15] - 2*X[2]*X[4]*X[7]*X[15] +
+               2*X[1]*X[5]*X[7]*X[15] - X[0]*X[7]**2*X[15] -
+               X[1]**2*X[8]*X[15] - X[2]**2*X[8]*X[15] +
+               X[0]*X[3]*X[8]*X[15] )
+
+        a1 = ( X[3]*X[4]**2 + X[3]*X[5]**2 - 2*X[1]*X[4]*X[6] -
+               2*X[2]*X[5]*X[6] + X[0]*X[6]**2 + 2*X[2]*X[4]*X[7] -
+               2*X[1]*X[5]*X[7] + X[0]*X[7]**2 + X[1]**2*X[8] +
+               X[2]**2*X[8] - X[0]*X[3]*X[8] + X[3]*X[9]**2 +
+               X[8]*X[9]**2 + X[3]*X[10]**2 + X[8]*X[10]**2 -
+               2*X[1]*X[9]*X[11] - 2*X[2]*X[10]*X[11] + X[0]*X[11]**2 +
+               X[8]*X[11]**2 + 2*X[2]*X[9]*X[12] - 2*X[1]*X[10]*X[12] +
+               X[0]*X[12]**2 + X[8]*X[12]**2 - 2*X[4]*X[9]*X[13] -
+               2*X[5]*X[10]*X[13] - 2*X[6]*X[11]*X[13] -
+               2*X[7]*X[12]*X[13] + X[0]*X[13]**2 + X[3]*X[13]**2 +
+               2*X[5]*X[9]*X[14] - 2*X[4]*X[10]*X[14] +
+               2*X[7]*X[11]*X[14] - 2*X[6]*X[12]*X[14] + X[0]*X[14]**2 +
+               X[3]*X[14]**2 + X[1]**2*X[15] + X[2]**2*X[15] -
+               X[0]*X[3]*X[15] + X[4]**2*X[15] + X[5]**2*X[15] +
+               X[6]**2*X[15] + X[7]**2*X[15] - X[0]*X[8]*X[15] -
+               X[3]*X[8]*X[15] )
+
+        a2 = ( -X[1]**2 - X[2]**2 + X[0]*X[3] - X[4]**2 - X[5]**2 -
+               X[6]**2 - X[7]**2 + X[0]*X[8] + X[3]*X[8] - X[9]**2 -
+               X[10]**2 - X[11]**2 - X[12]**2 - X[13]**2 - X[14]**2 +
+               X[0]*X[15] + X[3]*X[15] + X[8]*X[15] )
+
+        a3 = -X[0] - X[3] - X[8] - X[15]
+
+        return (a0,a1,a2,a3)
+
+    # Don't know them
+    return None
+
+
+def quaternion_hermitian_eja_coeffs(J):
+    X = J.coordinate_polynomial_ring().gens()
+
+    if J.dimension() == 6:  # n == 2
+        a0 = -X[1]**2 - X[2]**2 - X[3]**2 - X[4]**2 + X[0]*X[5]
+        a1 = -X[0] - X[5]
+        return (a0,a1)
+
+    elif J.dimension() == 15: # n == 3
+        a0 = ( X[5]*X[6]**2 + X[5]*X[7]**2 + X[5]*X[8]**2 + X[5]*X[9]**2 -
+               2*X[1]*X[6]*X[10] - 2*X[2]*X[7]*X[10] - 2*X[3]*X[8]*X[10] -
+               2*X[4]*X[9]*X[10] + X[0]*X[10]**2 + 2*X[2]*X[6]*X[11] -
+               2*X[1]*X[7]*X[11] + 2*X[4]*X[8]*X[11] - 2*X[3]*X[9]*X[11] +
+               X[0]*X[11]**2 + 2*X[3]*X[6]*X[12] - 2*X[4]*X[7]*X[12] -
+               2*X[1]*X[8]*X[12] + 2*X[2]*X[9]*X[12] + X[0]*X[12]**2 +
+               2*X[4]*X[6]*X[13] + 2*X[3]*X[7]*X[13] - 2*X[2]*X[8]*X[13] -
+               2*X[1]*X[9]*X[13] + X[0]*X[13]**2 + X[1]**2*X[14] +
+               X[2]**2*X[14] + X[3]**2*X[14] + X[4]**2*X[14] -
+               X[0]*X[5]*X[14] )
+        a1 = ( -X[1]**2 - X[2]**2 - X[3]**2 - X[4]**2 + X[0]*X[5] -
+               X[6]**2 - X[7]**2 - X[8]**2 - X[9]**2 - X[10]**2 -
+               X[11]**2 - X[12]**2 - X[13]**2 + X[0]*X[14] + X[5]*X[14] )
+
+        a2 = -X[0] - X[5] - X[14]
+
+        return (a0,a1,a2)
+
+    # Don't know them
+    return None
+
+def octonion_hermitian_eja_coeffs(J):
+    X = J.coordinate_polynomial_ring().gens()
+
+    if J.dimension() == 10: # n == 2
+        a0 = ( -X[1]**2 - X[2]**2 - X[3]**2 - X[4]**2 - X[5]**2 -
+               X[6]**2 - X[7]**2 - X[8]**2 + X[0]*X[9] )
+        a1 = -X[0] - X[9]
+        return (a0,a1)
+
+    elif J.dimension() == 27: # n == 3
+        a0 = ( X[9]*X[10]**2 + X[9]*X[11]**2 + X[9]*X[12]**2 + X[9]*X[13]**2 +
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+
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+               X[9]*X[26] )
+
+        a2 = -X[0] - X[9] - X[26]
+
+        return (a0,a1,a2)
+
+    # Don't know them
+    return None