Dissertations / Theses on the topic 'Algèbres de Koszul généralisées'

R. Berger a généralisé en 2001 la propriété de Koszul des algèbres quadratiques, définie par S. B. Priddy en 1970, à des algèbres N-homogènes pour un entier N supérieur ou égal à 2 (J. Algebra 239 (2001) p. 705-734). On s'intéresse dans cette thèse à divers aspects de cette propriété homologique, dite de Koszul généralisée. On commence par montrer que si l'on quotiente une algèbre de Koszul généralisée par des éléments normaux et réguliers, alors on obtient une algèbre de Koszul généralisée. Ce résultat généralise aux algèbres N-homogènes avecN supérieur ou égal à 2 un théorème de B. Shelton et C. Tingey pour la propriété de Koszul des algèbres quadratiques (cas N = 2). On étudie ensuite les liens entre la propriété de Koszul généralisée et certaines relations numériques impliquant les séries de Hilbert et de Poincaré de A et de l'algèbre de Yoneda de A, où A est une algèbre graduée connexe sur un corps commutatif. On donne notamment un critère numérique pour la propriété de Koszul généralisée, critère qui généralise au cas N supérieur ou égal à 2 un résultat de A. Beilinson, V. Ginzburg et W. Soergel. On montre ensuite que certaines superalgèbres, associées à des opérateurs de Hecke, satisfont la propriété de Koszul généralisée (P. H. Hai, M. Lorenz et B. K. , arXiv :0704. 1888v2, à paraître au J. Noncommutative Geometry). On utilise pour cela une condition suffisante pour la propriété de Koszul généralisée appelée confluence. On termine par l'étude d'une conjecture de M. Dubois-Violette concernant les algèbres qui possèdent la propriété de Koszul généralisée et qui sont Gorenstein (au sens d'Artin et Schelter) de dimension globale 3. M. Dubois-Violette a montré que ces dernières algèbres sont associées à des formes multilinéaires possédant trois propriétés particulières (J. Algebra 317 (2007) p. 198-225). La conjecture annonce que réciproquement, les algèbres associées à des formes multilinéaires vérifiant ces trois propriétés satisfont la propriété de Koszul généralisée, sont de dimension globale 3 et satisfont la propriété AS-Gorenstein. On étudie en détail les trois propriétés et on ramène la conjecture à l'étude d'un morphisme de A-modules dont la bijectivité caractérise les propriétés de Koszul et AS-Gorenstein
R. Berger has generalized in 2001 the Koszul property of quadratic algebras, dened in 1970 by S. B. Priddy, to N-homogeneous algebras for N 2 (J. Algebra 239 (2001) p. 705-734). We're interested in this thesis by several aspects of this homological property, called generalized Koszul property. We begin by showing that if one takes the quotient of a generalized Koszul algebra by normal and regular elements, one gets a generalized Koszul algebra. This result generalizes to N-homogeneous algebras with N 2 a theorem by B. Shelton and C. Tingey for quadratic algebras. Then, we study the links between the generalized Koszul property and certain numerical relations involving the Hilbert and Poincaré series of A and of the Yoneda algebra of A, where A is a connected graded algebra. We give in particular a numerical criterion for the generalized Koszul property, which generalizes a result by A. Beilinson, V. Ginzburg and W. Soergel for the quadratic case. We then show that certain superalgebras, associated to Hecke operators, have the generalized Koszul property (P. H. Hai, M. Lorenz et B. K. , arXiv:0704. 1888v2, to appear in J. Noncommutative Geometry). In order to do this, we use a sufficient condition for the generalized Koszul property called conuence. We end the thesis by a study of a conjecture by M. Dubois-Violette, concerning algebras which satisfy both the generalized Koszul property and the Gorenstein property (in the sense of Artin and Schelter) in global dimension 3. M. Dubois-Violette showed that these algebras are associated to multilinear forms that satisfy three particular properties (J. Algebra 317 (2007) p. 198-225). The conjecture says that conversely, the algebras associated to multilinear forms satisfying these three properties satisfy both the generalized Koszul and the Gorenstein properties in global dimension 3. We study in detail the three properties mentioned before, and we reduce the conjecture to the study of a morphism whose bijectivity is equivalent to the Koszul and Gorenstein properties

Les algèbres Artin-Schelter régulières sont des analogues non-commutatifs d'algèbres de polynomes. En dimension globale 3, ces algèbres graduées sont homogènes et ont des relations de degré 2 ou 3. Dans cette thèse, nous nous intéressons à certaines algèbres Artin-Schelter régulières de dimension globale 3, à relations cubiques. Nous commencons par calculer l'homologie de Hochschild des algèbres Artin-Schelter régulières de dimension globale 3, cubiques de type A à coefficients génériques. Soit $A$ une telle algèbre. Nous suivons la méthode employée par M. Van den Bergh (K-Theory 8 (1994) 213-230) dans le cas quadratique, en considérant cette algèbre comme déformation d'une algèbre de polynomes, avec crochet de Poisson remarquable. Nous calculons alors l'homologie de Poisson et nous montrons que la suite spectrale de Brylinski associée dégénère. Pour cela, nous utilisons le fait que cette algèbre est de Koszul au sens généralisé défini par R. Berger (J. Algebra 239 (2001) 705-734) et nous donnons un nouveau quasi-isomorphisme entre la résolution de Koszul de $A$ par des $A$-$A$-bimodules et la bar-résolution de $A$. Nous déduisons la cohomologie de de Rham, l'homologie cyclique et l'homologie cyclique périodique de l'homologie de Hochschild de $A$, en utilisant des résultats classiques. La propriété de Koszul généralisée nous permet d'écrire un quasi-isomorphisme explicite entre le complexe qui calcule la cohomologie de Hochschild de $A$ et le complexe qui calcule l'homologie de Hochschild de $A$, obtenant ainsi une dualité de Poincaré. Nous déduisons alors la cohomologie de Hochschild de $A$ de l'homologie de Hochschild de $A$. Nous déterminons le centre de $A$, ce qui n'était pas connu. Nous terminons par divers compléments. En particulier, nous explicitons une injection de la résolution de Koszul par des $A$-$A$-bimodules vers la bar-résolution de $A$, valable pour toute algèbre de Koszul généralisée $A$.

Ce mémoire est l'étude de quelques propriétés d'une classe d'algèbres de Lie de dimension finie introduite par rais et Tauvel. La classe considérée est une extension de la classe d'algèbres de Takiff étudiée plus particulièrement par Rais et Saad. Nous étudions: 1) ses dérivations, 2) l'homomorphisme de Harish-Chandra, 3) les champs de vecteurs invariants, 4) l'action du centre de l'algèbre enveloppante sur elle-même

Cette thèse s’inscrit dans l’étude des catégories d’algèbres associées aux opérades. On développe des outils d’algèbre homologique et une méthode générale de classification (à homotopie près) des morphismes entre algèbres sur une opérade.La dualité de Koszul des opérades, introduite par V. Ginzburg et M. Kapranov, permet de construire des théories homologiques appropriées pour des catégories d’algèbres associées à certaines bonnes opérades – les opérades de Koszul. On donne dans la première partie de cette thèse un critère effectif pour qu’une opérade soit de Koszul : on montre qu’une opérade, linéairement engendrée par une base, est de Koszul dès lors que l’on peut ordonner sa base de façon compatible avec la structure de composition opéradique – on parle alors d’opérade de Poincaré-Birkhoff-Witt.La théorie originale de Ginzburg-Kapranov s’applique en caractéristique nulle seulement. On construit une théorie homologique adaptée - la Gamma-homologie - pour l’étude des catégories d’algèbres différentielles graduées associées à une opérade de Koszul en toute caractéristique. Cette théorie généralise la Gamma-homologie définie par A. Robinson et S. Whitehouse pour la catégorie des algèbres commutatives.On montre que la Gamma-homologie opéradique contient l’obstruction à la réalisation de morphismes entre algèbres sur une opérade, ainsi que l’obstruction à la réalisation d’homotopies entre morphismes, et donne de la sorte un outil général pour classifier les morphismes entre algèbres sur une opérade
This thesis is concerned with the study of categories of algebras associated to operads. We develop tools of homological algebra and a general method to classify morphisms in the homotopy category of algebras over an operad.The Koszul duality of operads, introduced by V. Ginzburg and M. Kapranov, allows us to construct suitable homology theories for categories of algebras associated to some good operads – the Koszul operads. We give in the first part of this thesis an effective criterion to prove that an operad is Kozul : we show that an operad, linearly generated by a basis, is Koszul as soon as we can order its basis compatibly with the operadic composition structure – we call such operads Poincaré-Birkhoff-Witt operads.The original theory of Ginzburg and Kapranov works in characteristic zero only. We construct a homology theory - the Gamma-homology - for the study of the categories of the differential graded algebras associated to a Koszul operad in any characteristic. This theory generalizes the Gamma-homology introduced by A. Robinson and S. Whitehouse for the category of commutative algebras.We show that our Gamma-homology contains the obstruction to the realization of morphisms between algebras over an operad, and also the obstruction to the realization of homotopies between morphisms. We obtain in this way a general tool to classify morphisms between algebras over an operad

Nous explicitons la cohomologie d’André Quillen des algèbres sur une opérade à l’aide de la dualité de Koszul des opérades. Cette cohomologie est représentée par le complexe cotangent. Nous donnons des critères assurant que cette cohomologie s’écrit en termes de foncteur Ext. En particulier, c’est le cas des algèbres sur des opérades cofibrantes, ce qui fournit une nouvelle propriété de stabilité homotomique de ces algèbres. Nous généralisons ensuite la dualité de Koszul des algèbres associatives dans deux directions indépendantes. D’un côté, nous étendons la dualité de Koszul aux opérades non nécessairement augmentées de façon à étudier les algèbres unitaires. La notion de courbure apparaît pour noter le défaut d’augmentation. Nous obtenons ainsi les théories homotopiques et cohomologiques des algèbres associatives unitaires ou des algèbres de Frobenius avec unité et counité. Nous détaillons le cas des algèbres associatives unitaires. D’un autre côté, nous généralisons la dualité de Koszul aux algèbres sur une opérade. Nous montrons pour cela que le complexe cotangent est la bonne généralisation du complexe de Koszul
Using the Koszul duality theory of operads, we make the André Quikllen cohomology of algebras over an operad explicit. This cohomologie theory is represented by a chain complex : the cotangent compex. We provide criteria for the André Quillen cohomologie theory to be an Ext-functor. In particular, this is the case for algebras over cofibrant operads and this gives a new stable homotopy property for these algebras. Then we generalize the Koszul duality theory of associative algebras in two dependant directions. On the one hand, we extend the Koszul duality theory to non necessarily augmented operads in order to treat algebras with unit. The notion of curvature appears to encode the default of augmentation. As a corollary, we obtain homotopical and cohomological theories for unital associative algebras or unital and counital Frobenius algebras. We make the case of unital associative algebras explicit. On the other hand, we generalize the Koszul duality theory to algebras over an operad. To do this, we show that the contangent complex provides the good generalization of the Koszul complex

Nous proposons dans cette thèse un nouveau processus de déformation des algèbres de Kac-Moody (K-M) et de leurs représentations. La direction de déformation est indiquée par une collection de nombres, appelée coloriage. Les nombres naturels mènent par exemple aux algèbres classiques, tandis que les nombres quantiques mènent aux algèbres quantiques. Nous établissons dans un premier temps des conditions nécessaires et suffisantes sur les coloriages, de telle sorte que le processus dépend polynômialement d'un paramètre formel et fournit les algèbres enveloppantes quantiques généralisées (algèbres GQE). Nous levons par la suite les restrictions et montrons que le processus existe toujours via les algèbres de Kac-Moody colorées. Nous formulons la conjecture GQE, qui prévoit que toute représentation dans la catégorie Oint d'une algèbre de K-M peut être déformée en une représentation d'une algèbre GQE associée. Nous donnons divers exemples pour lesquels la conjecture est vérifiée et réalisons une première étape vers sa résolution en prouvant que les algèbres de K-M sans relations de Serre peuvent être déformées en des algèbres GQE sans relations de Serre. Admettant la conjecture GQE, nous établissons un résultat analogue dans le cas des algèbres de K-M colorées, nous prouvons que les théories des représentations déformées sont parallèles à le théorie classique, nous explicitons une présentation de Serre déformée pour les algèbres GQE, nous prouvons que ces dernières sont les représentants d'une classe naturelle de déformations formelles des algèbres de K-M et sont h-triviales en type fini. En guise d'application, nous expliquons en termes d'interpolation les dualités de Langlands classique et quantique entre représentations d'algèbres de Lie et nous proposons une nouvelle approche afin de résoudre une conjecture apparentée de Frenkel-Hernandez. En général, nous prouvons qu'il est possible d'interpoler les représentations de deux algèbres d< K-M colorées isogéniques par les représentations d'une troisième. En observant que la conjecture GQE est vérifiée dans le cas des algèbres quantiques standards, nous donnons une nouvelle preuve de la dualité de Langlands classique mentionnée précédemment (les premières preuves sont dues à Littelmann et McGerty)
We propose in this thesis a new deformation process of Kac-Moody (K-M) algebras and their representations. The direction of deformation is given by a collection of numbers, called a colouring. The natural numbers lead for example to the classical algebras, while the quantum numbers lead to the associated quantum algebras. We first establish sufficient and necessary conditions on colourings to allow the process depend polynomially on a formal parameter and to provide the generalised quantum enveloping (GQE) algebras. We then lift the restrictions and show that the process still exists via the coloured Kac-Moody algebras. We formulate the GQE conjecture which predicts that every representation in the category Oint of a K-M algebra can be deformed into a representation of an associated GQE algebra. We give various evidences for this conjecture and make a first step towards its resolution by proving that Kac-Moody algebras without Serre relations can be deformed into GQE algebras without Serre relations. In case the conjecture holds, we establish an analog result for coloured K-M algebras, we prove that the deformed representation theories are parallel to the classical one, we explicit a deformed Serre presentation for GQE algebras, we prove that the latter are the representatives of a natural class of formal deformations of K-M algebras and are h-trivial in finite type. As an application, we explain in terms of interpolation both classical and quantum Langlands dualities between representations of Lie algebras, and we propose a new approach which aims at proving a related conjecture of Frenkel-Hernandez. In general, we prove that representations of two isogenic coloured K-M algebras can be interpolated by representations of a third one. Observing that standard quantum algebras satisfy the GQE conjecture, we give a new proof of the previously mentioned classical Langlands duality (the first proofs are due to Littelmann and McGerty)

Les travaux récents de Bezrukavnikov, Mirkovic et Rumynin obtiennent une bonne théorie de la localisation des Ug-modules en caractéristique positive (où g est l'algèbre de Lie d'un groupe algébrique semi-simple connexe et simplement connexe), qui donne lieu à des équivalences de catégories dérivées entre des catégories de g-modules et des catégories de faisceaux cohérents sur la variété de Springer. Dans cette thèse, on applique et étend certains résultats de cette theorie. Dans le chapitre II, on donne une construction géométrique d'une action du groupe de tresses affine étendu apparaissant dans la théorie de la localisation. Le chapitre III contient les résultats principaux de la thèse : on y développe une version appropriée d'une « dualité de Koszul linéaire », qui permet de démontrer que certains blocs de Ug peuvent être munis d'une graduation de Koszul, si la caractéristique du corps est suffisamment grande. Ceci généralise des résultats antérieurs de Andersen, Jantzen et Soergel. Dans le chapitre IV, en collaboration avec Mirkovic, on reprend la « dualité de Koszul linéaire », sous une forme un peu différente, valable dans un cadre plus général. Enfin, le chapitre I (en collaboration avec Roman Bezrukavnikov) donne des calculs explicites dans le cas de SL(3) qui ont été le point de départ de ce travail.

Dans cette thèse, nous nous intéressons aux propriétés homotopiques des algèbres sur une opérade, desopérades elles-mêmes et des opérades colorées, dans le monde des complexes de chaînes. Nousintroduisons une nouvelle adjonction bar-cobar entre les opérades unitaires et les coopéradesconilpotentes courbées. Ceci nous permet de munir ces dernières d'une structure de modèles induite parla structure projective des opérades le long de cette adjonction, qui devient alors une équivalence deQuillen. Ce résultat permet de passer, sans perte d'information homotopique, dans le monde descoopérades qui est plus puissant : on peut y décrire, par exemple, les objets fibrants-cofibrants en termesd'opérades à homotopie près. Nous appliquons ensuite la même stratégie aux algèbres sur une opérade.Pour cela, on munit la catégorie des cogèbres sur la coopérade duale de Koszul d'une structure demodèles induite par celle de la catégorie des algèbres d'origine le long de leur adjonction bar-cobar, quidevient une équivalence de Quillen. Cela nous permet de décrire explicitement pour la première fois despropriétés homotopique des algèbres sur une opérade non nécessairement augmentée. Dans unedernière partie, nous introduisons la notion d'opérade colorée à homotopie près que nous arrivons àcomparer aux infinies-opérades de Moerdijk--Weiss au moyen d'un foncteur : le nerf dendroidal. Nousmontrons qu'il étend des constructions dues à Lurie et à Faonte et nous étudions ses propriétéshomotopiques. En particulier, sa restriction aux opérades colorées est un foncteur de Quillen à droite.Tout ceci permet de relier explicitement deux mondes des opérades supérieures
This thesis deals with the homotopical properties of algebras over an operad, of operads themselves andof colored operads, in the framework of chain complexes. We introduce a new bar-cobar adjunctionbetween unital operads and curved conilpotent cooperads. This allows us to endow the latter with aDépôt de thèseDonnées complémentairesmodel structure induced by the projective model structure on operads along this adjunction, which thenbecomes a Quillen-equivalence. This result allows us to study the homotopy theory of operads in theworld of cooperads which is more powerful: for instance, fibrant-cofibrant objects can be described interms of operads up to homotopy. We then apply the same strategy to algebras over an operad. Morespecifically, we endow the category of coalgebras over the Koszul dual cooperad with a model structureinduced by that of the category of algebras along their bar-cobar adjunction, which becomes a Quillenequivalence.This allows us to describe explicitly for the first time some homotopy properties of algebrasover a not necessarily augmented operad. In the last part, we introduce the notion of homotopy coloredoperad that we compare to Moerdijk--Weiss' infinity-operads by means of a functor: the dendroidalnerve. We show that it extends existing constructions due to Lurie and Faonte and we study itshomotopical properties. In particular, we show that its restriction to colored operads is a right Quillenfunctor. All this allows us to connect explicitly two different worlds of higher operads

Le but de ce travail est d'expliquer en quoi l'application de d'antisymétrisation de Cartan-Eilenberg F*, qui permet d'identifer la cohomologie de Chevalley-Eilenberg d'une algèbre de Lie g à la cohomologie de Hochschild de son algèbre enveloppante Ug, est l'analogue algébrique de l'application usuelle de dérivation de cochaînes de groupe lisses au voisinage de l'élément neutre d'un groupe de Lie, et comment un de ses quasi-inverses peut être construit et compris comme une application d'intégration de cocycles de Lie. De plus, nous montrons qu'un tel quasi-inverse, bien que provenant d'une contraction d'origine géométrique, peut s'écrire de manière totalement intinsèque, en n'utilisant que la structure d'algèbre de Hopf cocommutative connexe sur Ug
This thesis aims at explaining why Cartan and Eilenberg's antisymmetrisation map F*, which provides an explicit identifcation between the Chevalley-Eilenberg cohomology of a free lie algebra g and the Hochschild cohomology of its universal enveloping algebra Ug, can be seen as an algebraic analogue of the well-known derivation map from the complex of locally smooth group cochains to the one of Lie algebra cochains, and how one of its quasi-inverses can be built and thought of as an integration of Lie algebra cochains in Lie group cochains process. Moreover, we show that such a quasi-inverse, even if it is defined thanks to a Poincare contraction coming from geometry, can be written using a totally intrinsic formula that involves only the connex cocommutative Hopf algebra structure on Ug

Le premier problème qui se pose naturellement lors de l'étude des algèbres de Lie nilpotentes est la classification de celles-ci en petite dimension. La classification des algèbres de Lie nilpotentes complexes a été complétée jusqu'en dimension 7. Pour les dimensions inférieures ou égales à 6, il n'existe, sauf isomorphismes, qu'un nombre fini d'algèbres de Lie nilpotentes complexes. Ancochea a classé les algèbres de Lie nilpotentes complexes en dimension 7 selon leur suite caractéristique. On obtient ainsi, une liste plus étendue qui contient des familles d'algèbres de Lie non isomorphes entre elles.On envisage alors d'étudier les algèbres de Lie nilpotentes selon leur nilindice, en commençant par celles qui ont un nilindice maximal, c'est-à-dire , les algèbres de Lie filiformes. Dès 1970. Vergne a initié l'étude des algèbres de Lie filiformes. Elle a montré que sur un corps ayant une infinité d'éléments, il n'existe, sauf isomorphismes, que deux algèbres de Lie filiformes naturellement graduées de dimension paire 2n, nommées L2n et Q2n, et une seule en dimension impaire 2n + 1, appelée L2n+ avec n E N.Plus récemment, Snobl et Winternitz ont déterminé les algèbres de Lie ayant comme nilradical l'algèbre Ln, sur le corps des complexes et des réels. Afin de compléter cette classification à toutes les algèbres de Lie filiformes naturellement graduées, nous avons procéder de même avec les algèbres Q2n,. Nous démontrons ensuite que si une algèbre de Lie indécomposable de dimension finie possède un nilradical filiforme alors elle est forcément résoluble. Les algèbres de Lie filiformes ne présentent donc aucun intérêt dans l'étude des algèbres de Lie non résolubles.Ce résultat n'est plus vrai pour les algèbres de Lie quasi-filiformes dont leur nilradical est abaissé d'une unité par rapport aux filiformes. En effet, en cherchant toutes les algèbres de Lie dont le nilradical est quasi-filiforme naturellement gradué, on a trouvé des algèbres de Lie non résolubles ayant un nilradical quasi-filiforme.Ce même contre-exemple, révèle aussi des différences entre la notion de rigidité dans R et dans C. La classification des algèbres de Lie rigides complexes ayant été déjà faite jusqu'à dimension 8, on est alors amené à trouver cette classification dans le cas réel.Par ailleurs, on a déterminé les algèbres de Lie quasi-filiformes ayant un tore non nul, on obtient une liste beaucoup plus riche que pour le cas filiforme. Cette liste nous permet de prouver la complétude des algèbres de Lie quasi-filiformes. Rappelons que toutes les algèbres de Lie filiformes sont aussi complètes.Finalement, on s'intéresse à l'existence de structures complexes associées aux algèbres de Lie filiformes et quasi-filiformes. Goze et Remm ont démontré que les algèbres filiformes n'admettaient pas ce type de structure. Depuis une approche différente, nous allons redémontrer ce résultat et nous allons voir qu'il existe par contre des algèbres de Lie quasi-filiformes munies d'une structure complexe, mais seulement en dimension 4 et 6.

Cette thèse se compose de quatre articles autonomes s'articulant en trois thèmes: la conjecture de Kashiwara-Vergne, le graphe-complexe de Kontsevich et les bigèbres magmatiques. Ces articles sont liés par la notion de bigèbre et les idempotents qui leurs sont attachés: dans le premier cas on utilise les propriétés des bigèbres classiques et dans le second des bigèbres Zinbiel-associatives. Le résultat principal du premier article consiste à donner une solution complète et explicite de la première équation de la conjecture de Kashiwara-Vergne en utilisant les propriétés intrinsèques de l'idempotent Eulérien et de l'idempotent de Dynkin. Dans le second article on généralise un théorème de Kontsevich à l'homologie de Leibniz. On démontre que l'homologie de Leibniz des champs de vecteurs symplectiques sur une variété formelle se reconstruit à partir de l'homologie d'un nouveau type de complexe de graphes : le graphe complexe symétrique. La troisième partie est composée de deux articles traitant des bigèbres magmatiques. Dans le premier on démontre que toute bigèbre magmatique infinie se reconstruit à partir de ses primitifs. En collaboration avec Ralf Holtkamp, on généralise ce résultat à des bigèbres magmatiques partielles en construisant une nouvelle structure d'algèbres vérifiée par les primitifs
This thesis contains four articles developed around three themes : the Kashiwara-Vergne conjecture, Kontsevich's graph complex and magmatic bialgebras. The results obtained are linked by the notion of generalised bialgebras and their idempotents: in the first case we use the properties of classical bialgebras and in the second, a structure theorem for Zinbiel-associatives bialgebras. The main result of the first article is to construct explicitly all the solutions of the first equation of Kashiwara-Vergne conjecture, using the interplay between the Eulerian idempotent and the Dynkin idempotent. In second chapter we generalise the Kontsevich's theorem that computes the Lie homology of vector fields on a formal manifold. Indeed, we prove that the Leibniz homology of these symplectic vector fields on a formal manifold can be reconstructed thanks to the homology associated to a new type of graphs: the symmetric graphs. The third part contains two articles on magmatic bialgebras. In the first one, we prove a structure theorem which permits to reconstruct any infinite magmatic bialgebra through its primitives. In collaboration with Ralf Holtkamp, we extend this result to partial magmatic bialgebras and we construct a new type of operad that encodes the algebraic structure satisfied by the primitives

On construit et étudie la généralisation des algèbres double Poisson décalées à toute catégorie monoïdale symétrique additive. On s’intéresse notamment aux algèbres double Poisson linéaires et quadratiques. Dans un second temps, on étudie la koszulité des propérades DLie et DPois = As ⮽c DLie qui encodent respectivement les algèbres double Lie et les algèbres doubles Poisson. On associe à chacune de ces propérades, un S-module muni d’une structure de monoïde pour un nouveau produit monoïdal dit de composition connexe : on appelle de tels monoïdes protopérades. On montre notamment l’existence, pour toutS-module, d’une protopérade libre associée et l’on explicite la combinatoire sous-jacente en terme de briques et de murs. On définit une adjonction bar-cobar, une dualité de Koszul et une notion de base PBW pour les protopérades. On présente également une tentative de théorème PBW à la Hoffbeck pour les protopérades, de laquelle on déduit la koszulité de la diopérade associée à la propérade DLie
We construct and study the generalization of shifted double Poisson algebras to all additive symmetric monoidal categories. We are especially interested in linear and quadratic double Poisson algebras. We then study the koszulity of the properads DLie and DPois = As ⮽c DLie which encode double Lie algebras and double Poisson algebras respectively. We associate to each, a S-module with a monoidal structure for a new monoïdal product call the connected composition product : we call such monoids protoperads. We show, for any S-module, the existence of the associated free protoperad and we make explicit the underlying combinatorics. We define a bar-cobar adjunction, the notion of Koszul duality and PBW bases for protoperads. We present an attempt of prove a PBW theorem à la Hoffbeck for protoperads, and prove the koszulity of the dioperad associated to the properad DLie

Nous introduisons les notions de forêts préordonnées et préordonnées en tas, généralisant les constructions des forêts ordonnées et ordonnées en tas. On démontre que les algèbres des forêts préordonnées et préordonnées en tas sont des algèbres de Hopf pour le coproduit de coupes et on construit un morphisme d'algèbres de Hopf dans l'algèbre des mots tassés. Ensuite, nous définissons un autre coproduit sur les forêts préordonnées donné par la contraction d'arêtes et nous donnons une description combinatoire de morphismes définis sur des algèbres de Hopf de forêts et à valeurs dans les algèbres de Hopf de battages et de battages contractants. Par ailleurs, nous introduisons la notion d'algèbre bigreffe, généralisant les notions d'algèbres de greffes à gauche et à droite. Nous décrivons l'algèbre bigreffe libre engendrée par un générateur et nous munissons cette algèbre d'une structure d'algèbre de Hopf et d'un couplage. Nous étudions ensuite le dual de Koszul de l'operade bigreffe et nous donnons une description combinatoire de l'algèbre bigreffe dual engendrée par un générateur. A l'aide d'une méthode de réécriture, nous prouvons que l'opérade bigreffe est Koszul. Nous définissons la notion de bialgèbre bigreffe infinitésimale et nous prouvons un analogue des théorèmes de Poincaré-Birkhoff-Witt et de Cartier-Milnor-Moore pour les bialgèbres bigreffe infinitésimales connexes. Pour finir, à partir de deux opérateurs de greffes, nous construisons des algèbres de Hopf d'arbres enracinés et ordonnés $ mathbf{B}^{i} $, $ i in mathbb{N}^{ast} $, $ mathbf{B}^{infty} $ et $ mathbf{B} $ vérifiant les relations d'inclusions $ mathbf{B}^{1} subseteq hdots mathbf{B}^{i} subseteq mathbf{B}^{i+1} subseteq hdots subseteq mathbf{B}^{infty} subseteq mathbf{B} $. On munit $ mathbf{B} $ d'une structure de bialgèbre dupliciale dendriforme et on en déduit que $ mathbf{B} $ est colibre et auto-duale. Nous démontrons que $ mathbf{B} $ est engendrée comme algèbre bigreffe par un générateur
We introduce the notions of preordered and heap-preordered forests, generalizing the construction of ordered and heap-ordered forests. We prove that the algebras of preordered and heap-preordered forests are Hopf for the cut coproduct, and we construct a Hopf morphism to the Hopf algebra of packed words. In addition, we define another coproduct on the preordered forests given by the contraction of edges, and we give a combinatorial description of morphims defined on Hopf algebras of forests with values in the Hopf algebras of shuffes or quasi-shuffles. Moreover, we introduce the notion of bigraft algebra, generalizing the notions of left and right graft algebras. We describe the free bigraft algebra generated by one generator and we endow this algebra with a Hopf algebra structure, and a pairing. Next, we study the Koszul dual of the bigraft operad and we give a combinatorial description of the free dual bigraft algebra generated by one generator. With the help of a rewriting method, we prove that the bigraft operad is Koszul. We define the notion of infinitesimal bigraft bialgebra and we prove an analogue of Poincaré-Birkhoff-Witt and Cartier-Milnor-Moore theorems for connected infinitesimal bigraft bialgebras. Finally, with two grafting operators, we construct Hopf algebras of rooted and ordered trees $ mathbf{B}^{i} $, $ i in mathbb{N}^{ast} $, $ mathbf{B}^{infty} $ and $ mathbf{B} $ satisfying the inclusion relations $ mathbf{B}^{1} subseteq hdots mathbf{B}^{i} subseteq mathbf{B}^{i+1} subseteq hdots subseteq mathbf{B}^{infty} subseteq mathbf{B} $. We endow $ mathbf{B} $ with a structure of duplicial dendriform bialgebra and we deduce that $ mathbf{B} $ is cofree and self-dual. We prove that $ mathbf{B} $ is generated as bigraft algebra by one generator

Dans cette thèse nous proposons une méthode pour résoudre certains problèmes de Cauchy à données irrégulières ou caractéristiques en utilisant les récentes théories des fonctions généralisées. Nous étudions dans la première partie un problème de Cauchy et un problème de Goursat réguliers avec des données sur une courbe monotone. La deuxième partie est consacrée à la mise en place d'une algèbre adaptée à la résolution du problème de Cauchy généralisé. Dans la troisième partie nous donnons un sens à un problème de Cauchy généralisé et nous montrons qu'il admet une unique solution. Nous étudions de même un problème de Goursat généralisé. Dans la quatrième partie nous approchons un problème de Cauchy caractéristique par une famille de problèmes non caractéristiques. La famille de solutions est un représentant d'une fonction généralisée que nous considérons comme la solution généralisée du problème dans une algèbre appropriée. Nous donnons un sens au problème de Cauchy caractéristique dans le cas de données irrégulières en le remplaçant par une famille de problèmes non caractéristiques dans une algèbre convenable dépendant de deux paramètres. Le premier paramètre permet de se ramener à un problème non caractéristique que le second rend régulier. La famille de solutions est un représentant d'une fonction généralisée que nous considérons comme la solution du problème.

Dans cette thèse, nous démontrons de nouvelles propriétés algébriques et homotpiques des opérades : probème du scindage des opérations et dualité de Koszul sur une algbre de Hopf. Dans une première partie, nous fournissons une construction opéradique qui donne un cadre général répondant au problème du scindage des opérations définissant des structures algébriques. Nous montrons que cette construction est équivalente au produit noir de Manin et qu'elle est reliée aux opérateurs de Rota-Baxter. Nous obtenons ainsi une méthode plus efficace pour calculer des produits noirs de Manin, illustrée par plusieurs exemples. Ceci nous permet de décrire une structure algébrique canonique sur l'espace des matrices carrées à coefficients dans une algèbre sur un certain type d'opérades. Dans une seconde partie, nous étendons la dualité de Koszul classique de opérades aux catégories de modules sur une algèbre de Hopf. Ceci nous permet d'obtenir une nouvelle version optimale du théorème de transfert homotopique. Dans ce cas, nous pouvons décrire la structure d'algèbre de Batalin-Vilkovisky, par exemple, transférée à travers une équivalence d'homotopie lorsqu'il y a compatibilité entre les données homotopique et algébrique.

Dans cette thèse, on étudie les algèbres associatives unitaires par des méthodes de réécriture. La théorie des bases de \G\ non commutatives permet de résoudre des problèmes de décidabilité ou de calculer des invariants homologiques par de telles méthodes. Motivé par des questions d'algèbre homologique, Berger caractérise les bases de \G\ quadratiques en termes de treillis. Cette caractérisation a pour base les opérateurs de réduction. Ceux-ci sont des projecteurs particuliers d'un espace vectoriel admettant une base totalement ordonnée. Berger montre que, dans le cas où cet espace vectoriel est de dimension finie, l'ensemble des opérateurs de réduction admet une structure de treillis. Il en déduit une formulation de la confluence en termes de treillis lui permettant de caractériser les bases de \G\ quadratiques. Dans ce travail, on étend l'approche par les opérateurs de réduction en l'appliquant au cas des algèbres non nécessairement quadratiques. Pour cela, on montre qu'en dimension quelconque l'ensemble des opérateurs de réduction admet également une structure de treillis. En dimension finie, celle-ci coïncide avec celle exhibée par Berger. On en déduit une formulation de la confluence en termes de treillis généralisant celle de Berger. En outre, on donne une interprétation de la complétion en termes de treillis.La formulation algébrique de la confluence permet en particulier des caractériser les bases de \G\ non commutatives en termes de treillis. De plus, la formulation algébrique de la complétion, nous permet de montrer que celle-ci peut être obtenue via une construction dans le treillis des opérateurs de réduction. On en déduit une méthode pour construire des bases de \G\ non commutatives.On construit également une homotopie contractante du complexe de Koszul en termes d'opérateurs de réduction. La formulation de la confluence en termes de treillis nous permet de caractériser celle-ci par des équations. Ces équations induisent des représentations d'une famille d'algèbres que sont les algèbres de confluence. L'homotopie contractante est construite à partir de ces représentations
In this thesis, we study associative unitary algebras with rewriting methods. \G\ bases theory enables us to solve decision problems and to compute homological invariants with such methods. In order to study homological problems, Berger characterises quadratic \G\ bases in a lattice way. This characterisationis obtained using reduction operators. The latter ones are specific projectors of a vector space equipped with a wellfounded basis. When this vector space is finite-dimensional, Berger proves that the associated set of reduction operators admits a lattice structure. Using it, he deduces the lattice characterisation of quadratic \G\ bases. In this thesis, we extend the approach in terms of reduction operators applying it to not necessarily quadratic algebras.For that, we show that the set of reduction operators relative to a not necessarily finite-dimensional vector space admitsa lattice structure. In the finite-dimensional case, we obtain the same lattice structure than Berger's one. We provide a lattice formulation of confluence generalizing Berger's one. Moreover, we provide a lattice characterisation of completion.We use the lattice formulation of confluence to characterise non commutative \G\ bases. Moreover, we deduce from the lattice formulation of confluence a procedure to construct non commutative \G\ bases.We also construct a contracting homotopt for the Koszul complex using reduction operators. The lattice formulation of confluence enables us to characterise it with algebraic equations. These equations induce representations of a family of algebras called confluence algebras. Our contracting homotopy is built using these representations

La régularité de Castelnuovo-Mumford est l'un des principaux invariants numériques permettant de mesurer la complexité de la structure des modules gradués de type fini sur des anneaux polynomiaux. Il mesure le degré maximal des générateurs des modules de syzygies. Dans cette thèse, nous étudions la régularité de Castelnuovo-Mumford avec différents points de vue et, dans certaines parties, nous nous concentrons principalement sur les syzygies linéaires. Dans le chapitre 2, nous étudions la régularité des homologies de Koszul et des cycles de Koszul de quotients unidimensionnels. Dans le chapitre 3, nous étudions les propriétés de Lefschetz faibles et fortes d'une classe d'idéaux monomiaux artiniens. Nous donnons, dans certains cas, une réponse affirmative à une conjecture d'Eisenbud, Huneke et Ulrich. Dans les chapitres 4 et 5, nous étudions deux comportements asymptotiques différents de la régularité de Castelnuovo-Mumford. Dans le chapitre 4, nous travaillons sur un quotient d'une algèbre noethérienne standard par suite régulière homogène. Au chapitre 5, nous étudions la régularité des puissances des idéaux monomiaux associés aux graphes en haltère. Dans le chapitre 6, nous travaillons sur des espaces projectifs. Au début de ce chapitre, nous présentons un package pour le logiciel informatique Macaulay2. De plus, nous étudions les cohomologies des "intersections complètes" dans Pnx Pm
Castelnuovo-Mumford regularity is one of the main numerical invariants that measure the complexity of the structure of homogeneous finitely generated modules over polynomial rings. It measures the maximum degrees of generators of the syzygies. In this thesis we study the Castelnuovo-Mumford regularity with different points of view and, in some parts, we mainly focus on linear syzygies. In Chapter 2 we study the regularity of Koszul homologies and Koszul cycles of one dimensional quotients. In Chapter 3 we study the weak and strong Lefschetz properties of a class of artinain monomial ideals. We show how the structure of the minimal free resolution could force weak or strong Lefschetz properties. In Chapter 4 and 5we study two different asymptotic behavior of Castelnuovo-Mumford regularity. In Chapter 4 we work on a quotient of a standard graded Noetherian algebra by homogeneous regular sequence. It is a celebrated result that the regularity of powers of an ideal in a polynomial ring becomes a linear function. In Chapter 5, we study the regularity of powers of dumbbell graphs. In Chapter 6, we work on product of projective spaces. In the begining of this chapter, we present a package for the computer software Macaulay2. Furthermore, we study the cohomologies of the “complete intersections'' in Pn x Pm

Dans cette thèse, la connexion entre certaines structures algébriques récentes (algèbres tridiagonales, algèbre q-Onsager, algèbres q-Onsager généralisées), la théorie des représentations (paire tridiagonale, paire de Leonard, polynômes orthogonaux), certaines des propriétés de ces algèbres et l’analyse de modèles intégrables quantiques sur le réseau (la chaîne de spin XXZ ouverte aux racines de l’unité) est considérée
In this thesis, the connection between recently introduced algebraic structures (tridiagonal algebra, q-Onsager algebra, generalized q-Onsager algebras), related representation theory (tridiagonal pair, Leonard pair, orthogonal polynomials), some properties of these algebras and the analysis of related quantum integrable models on the lattice (the XXZ open spin chain at roots of unity) is considered

Les objets d’étude de cette thèse sont les systèmes d’équations quasilinéaires du premier ordre. Dans une première partie, on fait une analyse du point de vue du groupe de Lie classique des symétries ponctuelles d’un modèle de la plasticité idéale. Les écoulements planaires dans les cas stationnaire et non-stationnaire sont étudiés. Deux nouveaux champs de vecteurs ont été obtenus, complétant ainsi l’algèbre de Lie du cas stationnaire dont les sous-algèbres sont classifiées en classes de conjugaison sous l’action du groupe. Dans le cas non-stationnaire, une classification des algèbres de Lie admissibles selon la force choisie est effectuée. Pour chaque type de force, les champs de vecteurs sont présentés. L’algèbre ayant la dimension la plus élevée possible a été obtenues en considérant les forces monogéniques et elle a été classifiée en classes de conjugaison. La méthode de réduction par symétrie est appliquée pour obtenir des solutions explicites et implicites de plusieurs types parmi lesquelles certaines s’expriment en termes d’une ou deux fonctions arbitraires d’une variable et d’autres en termes de fonctions elliptiques de Jacobi. Plusieurs solutions sont interprétées physiquement pour en déduire la forme de filières d’extrusion réalisables. Dans la seconde partie, on s’intéresse aux solutions s’exprimant en fonction d’invariants de Riemann pour les systèmes quasilinéaires du premier ordre. La méthode des caractéristiques généralisées ainsi qu’une méthode basée sur les symétries conditionnelles pour les invariants de Riemann sont étendues pour être applicables à des systèmes dans leurs régions elliptiques. Leur applicabilité est démontrée par des exemples de la plasticité idéale non-stationnaire pour un flot irrotationnel ainsi que les équations de la mécanique des fluides. Une nouvelle approche basée sur l’introduction de matrices de rotation satisfaisant certaines conditions algébriques est développée. Elle est applicable directement à des systèmes non-homogènes et non-autonomes sans avoir besoin de transformations préalables. Son efficacité est illustrée par des exemples comprenant un système qui régit l’interaction non-linéaire d’ondes et de particules. La solution générale est construite de façon explicite.
The objects under consideration in this thesis are systems of first-order quasilinear equations. In the first part of the thesis, a study is made of an ideal plasticity model from the point of view of the classical Lie point symmetry group. Planar flows are investigated in both the stationary and non-stationary cases. Two new vector fields are obtained. They complete the Lie algebra of the stationary case, and the subalgebras are classified into conjugacy classes under the action of the group. In the non-stationary case, a classification of the Lie algebras admissible under the chosen force is performed. For each type of force, the vector fields are presented. For monogenic forces, the algebra is of the highest possible dimension. Its classification into conjugacy classes is made. The symmetry reduction method is used to obtain explicit and implicit solutions of several types. Some of them can be expressed in terms of one or two arbitrary functions of one variable. Others can be expressed in terms of Jacobi elliptic functions. Many solutions are interpreted physically in order to determine the shape of realistic extrusion dies. In the second part of the thesis, we examine solutions expressed in terms of Riemann invariants for first-order quasilinear systems. The generalized method of characteristics, along with a method based on conditional symmetries for Riemann invariants are extended so as to be applicable to systems in their elliptic regions. The applicability of the methods is illustrated by examples such as non-stationary ideal plasticity for an irrotational flow as well as fluid mechanics equations. A new approach is developed, based on the introduction of rotation matrices which satisfy certain algebraic conditions. It is directly applicable to non-homogeneous and non-autonomous systems. Its efficiency is illustrated by examples which include a system governing the non-linear superposition of waves and particles. The general solution is constructed in explicit form.