Semigroups of lattice points

Abstract

V práci se zabýváme podpologrupami (Nm 0 , +), speciální diskuse je posléze věnována případům m = 1, m = 2 a m = 3. Dokážeme, že podpologrupa Nm 0 je konečně genero- vaná, právě když jí generovaný kužel je konečně generovaný, ekvivalentně polyhedrální, a popisujeme základní topologické vlastnosti takovýchto kuželů. Na příkladech doklá- dáme, že podmínky zaručující konečnou generovanost v N2 0 nelze snadno přenést do vyš- ších dimenzí. Definujeme Hilbertovu bázi a s ní související pojem Carathéodoryho ranku a kromě základních vlastností dokážeme, že Carathéodoryho rank podpologrupy Nm 0 , m = 1, 2, 3, je menší nebo roven m. Zvláštní pozornost věnujeme pologrupám obsahu- jícím netriviální podpologrupu "odčítacích prvků.

The thesis deals with subsemigroups of (Nm 0 , +), a special discussion is later devoted to the cases m = 1, m = 2 and m = 3. We prove that a subsemigroup of Nm 0 is finitely generated if and only if its generated cone is finitely generated (equivalently polyhedral) and we describe basic topological properties of such cones. We give a few examples illustrating that conditions sufficient for finite generation in N2 0 can not be easily trans- ferred to higher dimensions. We define the Hilbert basis and the related notion of Carathéodory's rank. Besides their basic properties we prove that Carathédory's rank of a subsemigroup of Nm 0 , m = 1, 2, 3, is less than or equal to m. A particular attention is devoted to the subsemigroups containing non-trivial subsemigroups of "subtractive" elements.