<div> This dissertation is based on joint work with Lindsey Hill. There are two main parts, which are linked by the common theme of the integral closure of the Rees algebra.</div><div> </div><div> In the first part of this dissertation, comprised of Chapter 3 and Chapter 4, we study the integral closure of the Rees algebra directly. In Chapter 3 we identify a bound for the multiplicity of the Rees algebra R[It] of a homogeneous ideal I generated in the same degree, and combine this result with theorems of Ulrich and Vasconcelos to obtain upper bounds on the number of generators of the integral closure of the Rees algebra as a module over R[It]. We also find various other upper bounds for this number, and compare them in the case of a monomial ideal generated in the same degree. In Chapter 4, inspired by the large depth assumption on the integral closure of R[It] in the results of Chapter 3, we obtain a lower bound for the depth of the associated graded ring and the Rees algebra of the integral closure filtration in terms of the dimension of the Cohen-Macaulay local ring R and the equimultiple ideal I. We finish the first part of this dissertation with a characterization of when the integral closure of R[It] is Cohen-Macaulay for height 2 ideals. </div><div> </div><div> In the second part of this dissertation, Chapter 5, we use the integral closure of the Rees algebra as a tool to discuss specialization of the integral closure of an ideal I. We prove that for ideals of height at least two in a large class of rings, the integral closure of I is compatible with specialization modulo general elements of I. This result is analogous to a result of Itoh and an extension by Hong and Ulrich which show that for ideals of height at least two in a large class of rings, the integral closure of I is compatible with specialization modulo generic elements of I. We then discuss specialization modulo a general element of the maximal ideal, rather than modulo a general element of the ideal I itself. In general it is not the case that the operations of integral closure and specialization modulo a general element of the maximal ideal are compatible, even under the assumptions of our main theorem. We prove that the two operations are compatible for local excellent algebras over fields of characteristic zero whenever R/I is reduced with depth at least 2, and conclude with a class of ideals for which the two operations appear to be compatible based on computations in Macaulay2.</div>

<p> This thesis demonstrates the effectiveness of matrix methods in algebraic number fields, the integral closure of pure cubic fields and the use of the Hessian and discriminant to determine integral closure. </p> / Thesis / Master of Science (MSc)

Made available in DSpace on 2015-05-15T11:46:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 403531 bytes, checksum: ecf0300b6ad75f58a9c2431f8679a8ca (MD5) Previous issue date: 2008-06-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho provamos o Teorema algebro-geométrico de Ganey, o qual caracteriza completamente as condições de Whitney de famílias de espaços analíticos complexos com singularidades arbitrárias em termos do fecho integral de módulos naturalmente associados a estas famílias. / Neste trabalho provamos o Teorema algebro-geométrico de Ganey, o qual caracteriza completamente as condições de Whitney de famílias de espaços analíticos complexos com singularidades arbitrárias em termos do fecho integral de módulos naturalmente associados a estas famílias.

Let R be a non-zero commutative Noetherian ring with unit 1 &ne; 0, a be an ideal of R, and M and N be R-modules. This thesis makes a contribution to the study of generalized local cohomology modules, namely Hia (M;N), with applications for the study of attached primes, torsion product and extension functors, and integral closures and multiplicities relative to Artinian modules. In particular, we obtained results on the following topics: counting the number of non-isomorphic top generalized local cohomology modules, conditions to finiteness, cofiniteness, artinianess and representability of generalized local cohomology modules, torsion product and extension functors applied to R-modules, and conditions to equality between some types of integral closures and multiplicities. / Sejam R um anel Noetheriano comutativo com unidade 1 &ne; 0, a um ideal de R e M e N módulos sobre R. Nessa tese, fazemos contribuições ao estudo dos módulos de cohomologia local generalizada, a saber Hia (M;N), com aplicações ao estudo dos ideais primos anexados de R, funtores torção e extensão, e fecho integral e multiplicidades relativos a módulos artinianos. Em particular, estabelecemos resultados nos seguintes temas: contar o número de módulos de cohomologia local generalizados no topo não isomorfos; condições para os módulos de cohomologia local e os funtores torção e extensão aplicados a R-módulos terem características finitas (finitamente gerado, finitos primos associados, etc), serem cofinitos, serem artinianos e serem representáveis; e condições para a igualdade entre tipos de fechos integrais e multiplicidades.

The aim of this thesis is to introduce the reader to the theory of affine monoids and, thereby, to present some results. We therefore start with some auxiliary sections, containing general introductions to convex geometry, affine monoids and their algebras, Hilbert functions and Hilbert series. One central part of the thesis then is the description of an algorithm for computing the integral closure of an affine monoid. The algorithm has been implemented, in the computer program `normaliz´; it outputs the Hilbert basis and the Hilbert function of the integral closure (if the monoid is positive). Possible applications include: finding the lattice points in a lattice polytope, computing the integral closure of a monomial ideal and solving Diophantine systems of linear inequalities. The other main part takes up the notion of multigraded Hilbert function: we investigate the effect of the growth of the Hilbert function along arithmetic progressions (within the grading set) on global growth. This study is motivated by the case of a finitely generated module over a homogeneous ring: there, the Hilbert function grows with a degree which is well determined by the degree of the Hilbert polynomial (and the Krull dimension).

The study about bi-Lipschitz equisingularity has been a very important subject in Singularity Theory in last decades. Many different approach have cooperated for a better understanding about. One can see that the bi-Lipschitz geometry is able to detect large local changes in curvature more accurately than other kinds of equisingularity. The aim of this thesis is to investigate the bi-Lipschitz geometry in an algebraic viewpoint. We define some algebraic tools developing classical properties. From these tools, we obtain algebraic criterions for the bi-Lipschitz equisingularity of some families of analytic varieties. We present a categorical and homological viewpoints of these algebraic structure developed before. Finally, we approach algebraically the bi-Lipschitz equisingularity of a family of Essentially Isolated Determinantal Singularities. / O estudo da equisingularidade bi-Lipschitz tem sido amplamente investigado nas últimas décadas. Diversas abordagens têm contribuído para uma melhor compreensão a respeito. Observa-se que a geometria bi-Lipschitz é capaz de detectar grandes alterações locais de curvatura com maior precisão quando comparada a outros padrões de equisingularidade. O objetivo desta tese é investigar a geometria bi-Lipschitz do ponto de vista algébrico. Definimos algumas estruturas algébricas desenvolvendo algumas propriedades clássicas. A partir de tais estruturas obtemos critérios algébricos para a equisingularidade bi-Lipschitz de algumas classes de famílias de variedades analíticas. Apresentamos uma visão categórica e homológica dos elementos desenvol- vidos. Finalmente abordamos algebricamente a equisingularidade de famílias de Singularidades Determinantais Essencialmente Isoladas.

Let f : \'K POT. \' be a \'C POT. 2\' semi-algebraic mapping for K = R and a polynomial mapping for K = C. It is well-known that f is a locally trivial topological fibration over the complement of the bifurcation set B(f), also called atypical set. In this work, we consider the notion of t-regularity and \'ho E\'-regularity to study the bifurcation set of semi-algebraic mappings f : \'R POT. n\' \'ARROW\' \'R POT. p\' and polynomial mappings f : \'C POT. n\' \'ARROW\' \'C POT. p\'. We show that t-regularity is equivalent to regularity conditions at infinity which have been used by Rabier (1997), Gaffney (1999), Kurdyka, Orro and Simon (2000) and Jelonek (2003) in order to control the asymptotic behaviour of mappings. In addition, we prove that t-regularity implies \'ho E\'-regularity. The \'ho E\'-regularity enables one to define the set of asymptotic non \'ho E\'-regular values S(f) \'This contained\' \' K POT. p\', and the set \'A IND. \'ho E\'\' := f(Singf) U S(f). For \'C POT. 2\' semi-algebraic mappings f : \'R POT. n\' ARROW \' \'R POT. p\' and polynomial mappings f : \'C POT. n\' \'ARROW\' \'C POT. p\', based on a partial Thom stratification at infinity, we rove that S(f) and \'A IND. ho E\' are closed real semi-algebraic sets of dimension at most p - 1 (real dimension at most 2p - 2, for f : \'C POT. n\' \'ARROW\' \'C POT. p\'). Moreover, based on a new fibration theorem at infinity, i.e. holding in the complement of a sufficiently large ball, we obtain B(f) \'this contained\' \'A IND. ho E\'. We study two special classes of polynomial mappings f : \'R POT. n\' \"ARROW\' \'R POT. p\', the class of fair polynomial mappings and the class of Newton non-degenerate polynomial mappings. For fair polynomial mappings, we give an interpretation of t-regularity in terms of integral closure of modules, which is a real counterpart of Gaffney\'s result (1999). For non-degenerate polynomial mappings, we obtain an approximation for B(f) through a set which depends on the Newton polyhedron of f (results like this have been obtained by Némethi and Zaharia (1990) for polynomial functions f : \'C POT. n\' \'ARROW\' C and recently for mixed polynomial functions by Chen and Tibar (2012)). To finish, we discuss some simple consequences of our work: the equivalence t regularity Rabier (equivalently Gaffney, Kuo-KOS, Jelonek) condition for mappings f : X \'ARROW\' \'K POT. p\', where X \'this contained\' \'K POT. n\' is a smooth ane variety; the problem of bijectivity of semi-algebraic mappings; and a formula to compute the Euler characteristic of regular fibres of polynomial mappings f : \'R POT. n\' \'AROOW\' \'R POT. n-1\'. The above results are also extensions of some results obtained, for polynomial functions f : \'K POT. n\' \'ARROW K, by Némethi and Zaharia (1990), Siersma and Tibar (1995), Paunescu and Zaharia (1997), Parusinski (1995) and Tibar (1998). Title: Regularity at infinity and global fibrations of real algebraic maps / Considere f : \'K POT. n\' \"SETA\' \'K POT. p\' uma aplicação semi-algébrica de classe \'C POT. 2\' para K = R e uma aplicação polinomial para K = C. Por resultados clássicos, sabe-se que f é uma fibração topologicamente trivial sobre o complementar dos valores de bifurcação B(f), também chamado de valores atípicos. Neste trabalho, consideramos a t-regularidade e a \'ho E\'-regularidade no estudo dos valores de bifurcação de aplicações semi-algébricas f : \'R POT. n\' \'SETA\' \'R POT. p\' de classe \'C POT. 2\' e aplicações polinomiais f : \'C POT. n\' \'SETA\' \'C POT. p\'. Mostramos que t-regularidade é equivalente às condições de regularidade no infinito usadas por Rabier (1997), Gaffney (1999), Kurdyka, Orro e Simon (2000) e Jelonek (2003) no controle do comportamento assintótico de aplicações. Também mostramos que t-regularidade implica \'ho E\'-regularidade. Através da \'ho E\'-regularidade, definimos o conjunto dos valores assintóticos não \'ho E\'- regulares S(f) \'K POT. p\', e o conjunto \'A IND. ho E\' : = f(Singf) U S(f). Para aplicações semialgébricas f : \'R POT. n\' \'SETA\' \'R POT. p\' de classe \'C POT. 2\' e aplicações polinomiais f : \'C POT. \' \'SETA\' \'C POT. p\', baseados na existência de uma estraticação parcial de Thom no infinito, provamos que S(f) e \'A IND. ho E\' são conjuntos semi-algébricos reais de dimensão no máximo p - 1 (dimensão real no máximo 2p 2, para f : \'C POT. \' \'SETA\' \' C POT. p\'). Além disso, baseados em um novo teorema de fibração no infinito, ou seja na existência de fibração no complementar de uma bola de raio suficientemente grande, obtemos que o conjunto de bifurcação B(f) está contido no conjunto \'A IND. ho E\'. Estudamos também duas classes de aplicações polinomiais f : \'R POT. n\' \'SETA\' \'R POT. p\', a classe de aplicações polinomiais fair e a classe de aplicações Newton não degeneradas. Para aplicações polinomiais fair, obtemos uma interpretação da t-regularidade em termos da teoria de fecho integral de módulos, estendendo para o caso real os resultados de Gaffney (1999). Para aplicações não degeneradas, obtemos uma aproximação de B(f) através de um conjunto que depende do poliedro de Newton de f (resultados deste tipo foram obtidos por Némethi e Zaharia (1990) para funções polinomiais f : \'C POT. \' \'SETA\' C e recentemente para funções polinomiais mistas por Chen e Tibar (2012)). No final, discutimos algumas consequências simples do nosso trabalho: a equivalência t-regularidade condição de Rabier (equivalentemente Gaffney, Kuo-KOS, Jelonek) para aplicações f : X \'SETA\' \'K POT. p\', onde X \'está contido\' \'K POT. n\' é uma variedade suave afim; o problema de bijetividade de aplicações semi-algébricas; e uma fórmula para o cálculo da característica de Euler de fibras regulares de aplicações polinomiais f : \'R POT. n\' \'SETA\' \'R POT. n-1\'. Os resultados acima também são extensões de alguns resultados obtidos para funções polinomiais f : \'K POT. n\' \'SETA\' K, por Némethi e Zaharia (1990), Siersma e Tibar (1995), Paunescu e Zaharia (1997), Parusinski (1995) e Tibar (1998). Título: Regularidade no infinito e fibrações globais de aplicações algébricas reais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, under the view of commutative algebra, we will study reductions of an ideal, the concept was introduced by Northcott and Rees. First of all, we will give preliminary no- tions about dimension theory, Hilbert’s polynomial, Hilbert-Samuel’s polynomial, regularity of modules and superficial elements. Next we will discuss the main theme of this dissertation, where we will talk about integral closure of ideal, reduction and the Rees algebra, moreover, we will establish connections between these concepts. Finally, we will discuss some applica- tions in Hilbert-Samuel's polynomial and multiplicity theory, in which some recent results will be presented. / Neste trabalho, sob a luz da álgebra comutativa, estudaremos reduções de um ideal, tal conceito foi introduzido por Northcott e Rees. Em um primeiro momento, daremos noções preliminares sobre teoria de dimensão, polinômio de Hilbert, polinômio de Hilbert-Samuel, regularidade de módulos e elementos superficiais. Na sequência discutiremos o tema principal da dissertação, no qual falaremos de fecho integral de um ideal, redução e a álgebra de Rees, além disso, estabeleceremos conexões entre esses conceitos. Por fim, discutiremos algumas aplicações na teoria de multiplicidade e polinômio de Hilbert-Samuel, no qual será apresentado alguns resultados recentes. / São Cristóvão, SE

Let f : \'K POT. \' be a \'C POT. 2\' semi-algebraic mapping for K = R and a polynomial mapping for K = C. It is well-known that f is a locally trivial topological fibration over the complement of the bifurcation set B(f), also called atypical set. In this work, we consider the notion of t-regularity and \'ho E\'-regularity to study the bifurcation set of semi-algebraic mappings f : \'R POT. n\' \'ARROW\' \'R POT. p\' and polynomial mappings f : \'C POT. n\' \'ARROW\' \'C POT. p\'. We show that t-regularity is equivalent to regularity conditions at infinity which have been used by Rabier (1997), Gaffney (1999), Kurdyka, Orro and Simon (2000) and Jelonek (2003) in order to control the asymptotic behaviour of mappings. In addition, we prove that t-regularity implies \'ho E\'-regularity. The \'ho E\'-regularity enables one to define the set of asymptotic non \'ho E\'-regular values S(f) \'This contained\' \' K POT. p\', and the set \'A IND. \'ho E\'\' := f(Singf) U S(f). For \'C POT. 2\' semi-algebraic mappings f : \'R POT. n\' ARROW \' \'R POT. p\' and polynomial mappings f : \'C POT. n\' \'ARROW\' \'C POT. p\', based on a partial Thom stratification at infinity, we rove that S(f) and \'A IND. ho E\' are closed real semi-algebraic sets of dimension at most p - 1 (real dimension at most 2p - 2, for f : \'C POT. n\' \'ARROW\' \'C POT. p\'). Moreover, based on a new fibration theorem at infinity, i.e. holding in the complement of a sufficiently large ball, we obtain B(f) \'this contained\' \'A IND. ho E\'. We study two special classes of polynomial mappings f : \'R POT. n\' \"ARROW\' \'R POT. p\', the class of fair polynomial mappings and the class of Newton non-degenerate polynomial mappings. For fair polynomial mappings, we give an interpretation of t-regularity in terms of integral closure of modules, which is a real counterpart of Gaffney\'s result (1999). For non-degenerate polynomial mappings, we obtain an approximation for B(f) through a set which depends on the Newton polyhedron of f (results like this have been obtained by Némethi and Zaharia (1990) for polynomial functions f : \'C POT. n\' \'ARROW\' C and recently for mixed polynomial functions by Chen and Tibar (2012)). To finish, we discuss some simple consequences of our work: the equivalence t regularity Rabier (equivalently Gaffney, Kuo-KOS, Jelonek) condition for mappings f : X \'ARROW\' \'K POT. p\', where X \'this contained\' \'K POT. n\' is a smooth ane variety; the problem of bijectivity of semi-algebraic mappings; and a formula to compute the Euler characteristic of regular fibres of polynomial mappings f : \'R POT. n\' \'AROOW\' \'R POT. n-1\'. The above results are also extensions of some results obtained, for polynomial functions f : \'K POT. n\' \'ARROW K, by Némethi and Zaharia (1990), Siersma and Tibar (1995), Paunescu and Zaharia (1997), Parusinski (1995) and Tibar (1998). Title: Regularity at infinity and global fibrations of real algebraic maps / Considere f : \'K POT. n\' \"SETA\' \'K POT. p\' uma aplicação semi-algébrica de classe \'C POT. 2\' para K = R e uma aplicação polinomial para K = C. Por resultados clássicos, sabe-se que f é uma fibração topologicamente trivial sobre o complementar dos valores de bifurcação B(f), também chamado de valores atípicos. Neste trabalho, consideramos a t-regularidade e a \'ho E\'-regularidade no estudo dos valores de bifurcação de aplicações semi-algébricas f : \'R POT. n\' \'SETA\' \'R POT. p\' de classe \'C POT. 2\' e aplicações polinomiais f : \'C POT. n\' \'SETA\' \'C POT. p\'. Mostramos que t-regularidade é equivalente às condições de regularidade no infinito usadas por Rabier (1997), Gaffney (1999), Kurdyka, Orro e Simon (2000) e Jelonek (2003) no controle do comportamento assintótico de aplicações. Também mostramos que t-regularidade implica \'ho E\'-regularidade. Através da \'ho E\'-regularidade, definimos o conjunto dos valores assintóticos não \'ho E\'- regulares S(f) \'K POT. p\', e o conjunto \'A IND. ho E\' : = f(Singf) U S(f). Para aplicações semialgébricas f : \'R POT. n\' \'SETA\' \'R POT. p\' de classe \'C POT. 2\' e aplicações polinomiais f : \'C POT. \' \'SETA\' \'C POT. p\', baseados na existência de uma estraticação parcial de Thom no infinito, provamos que S(f) e \'A IND. ho E\' são conjuntos semi-algébricos reais de dimensão no máximo p - 1 (dimensão real no máximo 2p 2, para f : \'C POT. \' \'SETA\' \' C POT. p\'). Além disso, baseados em um novo teorema de fibração no infinito, ou seja na existência de fibração no complementar de uma bola de raio suficientemente grande, obtemos que o conjunto de bifurcação B(f) está contido no conjunto \'A IND. ho E\'. Estudamos também duas classes de aplicações polinomiais f : \'R POT. n\' \'SETA\' \'R POT. p\', a classe de aplicações polinomiais fair e a classe de aplicações Newton não degeneradas. Para aplicações polinomiais fair, obtemos uma interpretação da t-regularidade em termos da teoria de fecho integral de módulos, estendendo para o caso real os resultados de Gaffney (1999). Para aplicações não degeneradas, obtemos uma aproximação de B(f) através de um conjunto que depende do poliedro de Newton de f (resultados deste tipo foram obtidos por Némethi e Zaharia (1990) para funções polinomiais f : \'C POT. \' \'SETA\' C e recentemente para funções polinomiais mistas por Chen e Tibar (2012)). No final, discutimos algumas consequências simples do nosso trabalho: a equivalência t-regularidade condição de Rabier (equivalentemente Gaffney, Kuo-KOS, Jelonek) para aplicações f : X \'SETA\' \'K POT. p\', onde X \'está contido\' \'K POT. n\' é uma variedade suave afim; o problema de bijetividade de aplicações semi-algébricas; e uma fórmula para o cálculo da característica de Euler de fibras regulares de aplicações polinomiais f : \'R POT. n\' \'SETA\' \'R POT. n-1\'. Os resultados acima também são extensões de alguns resultados obtidos para funções polinomiais f : \'K POT. n\' \'SETA\' K, por Némethi e Zaharia (1990), Siersma e Tibar (1995), Paunescu e Zaharia (1997), Parusinski (1995) e Tibar (1998). Título: Regularidade no infinito e fibrações globais de aplicações algébricas reais

The study about bi-Lipschitz equisingularity has been a very important subject in Singularity Theory in last decades. Many different approach have cooperated for a better understanding about. One can see that the bi-Lipschitz geometry is able to detect large local changes in curvature more accurately than other kinds of equisingularity. The aim of this thesis is to investigate the bi-Lipschitz geometry in an algebraic viewpoint. We define some algebraic tools developing classical properties. From these tools, we obtain algebraic criterions for the bi-Lipschitz equisingularity of some families of analytic varieties. We present a categorical and homological viewpoints of these algebraic structure developed before. Finally, we approach algebraically the bi-Lipschitz equisingularity of a family of Essentially Isolated Determinantal Singularities. / O estudo da equisingularidade bi-Lipschitz tem sido amplamente investigado nas últimas décadas. Diversas abordagens têm contribuído para uma melhor compreensão a respeito. Observa-se que a geometria bi-Lipschitz é capaz de detectar grandes alterações locais de curvatura com maior precisão quando comparada a outros padrões de equisingularidade. O objetivo desta tese é investigar a geometria bi-Lipschitz do ponto de vista algébrico. Definimos algumas estruturas algébricas desenvolvendo algumas propriedades clássicas. A partir de tais estruturas obtemos critérios algébricos para a equisingularidade bi-Lipschitz de algumas classes de famílias de variedades analíticas. Apresentamos uma visão categórica e homológica dos elementos desenvol- vidos. Finalmente abordamos algebricamente a equisingularidade de famílias de Singularidades Determinantais Essencialmente Isoladas.