Matthias Lenz - Splines, lattice points, and (arithmetic) matroids

dmtcs:2379 - Discrete Mathematics & Theoretical Computer Science, January 1, 2014, DMTCS Proceedings vol. AT, 26th International Conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (FPSAC 2014) - https://doi.org/10.46298/dmtcs.2379
Splines, lattice points, and (arithmetic) matroidsConference paper

Authors: Matthias Lenz 1

  • 1 Mathematical Institute [Oxford]

[en]
Let $X$ be a $(d \times N)$-matrix. We consider the variable polytope $\Pi_X(u) = \left\{ w \geq 0 : Xw = u \right\}$. It is known that the function $T_X$ that assigns to a parameter $u \in \mathbb{R}^N$ the volume of the polytope $\Pi_X(u)$ is piecewise polynomial. Formulas of Khovanskii-Pukhlikov and Brion-Vergne imply that the number of lattice points in $\Pi_X(u)$ can be obtained by applying a certain differential operator to the function $T_X$. In this extended abstract we slightly improve the formulas of Khovanskii-Pukhlikov and Brion-Vergne and we study the space of differential operators that are relevant for $T_X$ (ıe operators that do not annihilate $T_X$) and the space of nice differential operators (ıe operators that leave $T_X$ continuous). These two spaces are finite-dimensional homogeneous vector spaces and their Hilbert series are evaluations of the Tutte polynomial of the (arithmetic) matroid defined by $X$.

[fr]
Soit $X$ une matrice $(d \times N)$. Nous considérons le polytope variable $\Pi_X(u) = \left\{ w \geq 0 : Xw = u \right\}$. Il est connu que la fonction $T_X$ qui attribue à un paramètre $u$ le volume du polytope $\Pi_X(u)$ est polynomiale par morceaux. Des formules de Khovanskii-Pukhlikov et de Brion-Vergne impliquent que le nombre de points de réseau dans $\Pi_X(u)$ peut être obtenu en appliquant un certain opérateur différentiel à la fonction $T_X$. Dans ce résumé élargi nous améliorons un peu les formules de Khovanskii-Pukhlikov et de Brion-Vergne et nous étudions l’espaced’opérateurs différentiels qui sont importants pour $T_X$ (c’est-à-dire les opérateurs qui n’annulent pas $T_X$) et l’espace d’opérateurs différentiels bons (c’est-à-dire les opérateurs qui laissent $T_X$ continue). Ces deux espaces sont espaces vectoriels homogène de dimension finie et leurs séries de Hilbert sont des évaluations du polynôme de Tutte du matroïde (arithmétique) défini par $X$.


Volume: DMTCS Proceedings vol. AT, 26th International Conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (FPSAC 2014)
Section: Proceedings
Published on: January 1, 2014
Imported on: November 21, 2016
Keywords: [INFO.INFO-DM]Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], [MATH.MATH-CO]Mathematics [math]/Combinatorics [math.CO], [en] lattice polytope, box spline, vector partition function, Todd operator, (arithmetic) matroid, zonotopal algebra

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