• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

О Школе

Международная школа для студентов и молодых учёных «Кватернионы, геометрические алгебры и приложения» организуется Лабораторией геометрической алгебры и приложений (НИУ ВШЭ, Москва) совместно с международной научно-исследовательской лабораторией «Многомасштабное математическое моделирование и компьютерные вычисления» (Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, Якутск) в рамках реализации проекта Зеркальные лаборатории НИУ ВШЭ: «Кватернионы, геометрические алгебры и приложения».

Даты: 14-16 ноября 2025.

Формат: онлайн.

Рабочий язык: английский.

Темы Школы

  • кватернионы, сплит-кватернионы, бикватернионы, коммутативные кватернионы, октонионы, гиперкомплексные числа;
  • геометрические алгебры, алгебры Клиффорда и Грассмана, обобщенные алгебры Клиффорда;
  • спинорные группы и другие группы Ли в формализме алгебр Клиффорда;
  • спиноры и уравнение Дирака в теории поля и физике;
  • приложения геометрических алгебр в геоинформационных системах (ГИС);
  • приложения геометрических алгебр в нейронных сетях;
  • приложения геометрических алгебр и кватернионов в обработке изображений;
  • другие приложения в компьютерных науках, физике и инженерии.

Формат Школы

В рамках Школы запланированы лекции и доклады, которые помогут участникам освоить теоретические основы и современные подходы к применению теории. Ежедневно запланировано 4–5 часов лекций и докладов в первой половине дня по московскому времени для удобства участников из восточных регионов России и азиатских стран (Китай, Япония, Индия).

Участники могут представить свои научные доклады по тематике Школы. Заявки (название и краткая аннотация) принимаются во время регистрации.

Для кого предназначена Школа

Школа предназначена для студентов, аспирантов и молодых учёных, интересующихся математикой, физикой, компьютерными науками и смежными областями. Глубокие знания кватернионов и геометрической алгебры не требуются — все необходимые понятия будут даны в ходе занятий. Достаточно владения основами линейной алгебры в объёме университетского курса.

Ключевые спикеры

(в алфавитном порядке)
Ли Хунбо

Профессор и директор Института системных наук, Академия математики и системных наук, Китайская академия наук (Пекин, Китай)

Марчук Николай Гурьевич

Ведущий научный сотрудник Отдела математической физики Математического института им. В.А. Стеклова РАН и Лаборатории геометрической алгебры и приложений НИУ ВШЭ (Москва, Россия)

Перельман Карлос Кастро

Научный сотрудник Багамского института перспективных научных исследований и конференций (о. Лонг-Айленд, Багамские Острова) и Исследовательского центра квантовой гравитации (Лос-Анджелес, США)

Хитцер Экхарт

Профессор Международного христианского университета (Токио, Япония)

Чжаоюань Юй

Профессор Нанкинского педагогического университета, Исполнительный директор Цзянсуского центра инноваций в области разработки и применения географических информационных ресурсов, руководитель Центра исследований и приложений в области вычислений с геометрической алгеброй (Нанкин, Китай)

Докладчики

(в алфавитном порядке)
Амао Педро

Папский католический университет Перу (Лима, Перу)

Ван Ган

Факультет математических наук, Цюйфуский педагогический университет (Цюйфу, Китай); СВФУ (Якутск, Россия)

Го Чжэньвэй

Факультет математических наук, университет Ляочэн (Ляочэн, Китай); СВФУ (Якутск, Россия)

Румянцева София Васильевна

Департамент прикладной математики, Лаборатория геометрической алгебры и приложений, НИУ ВШЭ (Москва, Россия)

Филимошина Екатерина Романовна

Департамент математики, Лаборатория геометрической алгебры и приложений, НИУ ВШЭ (Москва, Россия)

Чжан Дун

Факультет статистики и наук о данных, Цюйфуский педагогический университет (Цюйфу, Китай); СВФУ (Якутск, Россия)

Шарма Хирак

Индийский институт научного образования и исследований (Пуна, Индия)

Программа

Время указано по московскому времени (МСК).

  • 14 ноября (пятница)
  • 15 ноября (суббота)
  • 16 ноября (воскресенье)
  • 10:00-11:00 — Геометрические алгебры Клиффорда в контексте алгебр Паули и Дирака, кватернионов, бикватернионов, октонионов и алгебры Окубо

    Докладчик: Хитцер Экхарт (Международный христианский университет, Токио, Япония)

    Аннотация: А. Ласенби (Кембриджский университет) открыл в 2021 году новый способ встраивания умножения октонионов в геометрическую алгебру пространства-времени (STA, алгебра Дирака). Мы обобщаем этот подход на другие алгебры Клиффорда (включая минимальное вложение) и демонстрируем физические, геометрические и вычислительные следствия. Алгебра Окубо порождается произведением алгебры Окубо восьми бесследовых матриц, которые М. Гелл-Манн ввел для описания SU(3) в физике элементарных частиц в рамках квантовой хромодинамики (КХД). Недавно обнаруженные вложения алгебры Окубо в алгебру октонионов и алгебры октонионов в геометрические алгебры позволяют встроить алгебру Окубо в (под)алгебры геометрических алгебр и наоборот. Представляется возможным породить все геометрические алгебры (а следовательно, и все спинорные алгебры) посредством вложений в тензорные произведения алгебр Окубо, что может представлять значительный интерес для расширения Стандартной модели в направлении объединения всех четырех фундаментальных взаимодействий, исходя из слабой алгебры Окубо.

  • 11:00-12:00 — Конформная геометрическая алгебра и её геометрические приложения

    Докладчик: Ли Хунбо (Китайская академия наук, Пекин, Китай)

    Аннотация: Конформная геометрическая алгебра (CGA) предоставляет идеальный координатно-независимый геометрико-алгебраический язык для описания и манипулирования геометрическими отношениями. Данный доклад знакомит с основами CGA, а также с некоторыми дальнейшими разработками, включая Нулевую геометрическую алгебру (Null Geometric Algebra) и Нулевую скобочную алгебру (Null Bracket Algebra), а затем на примерах демонстрирует некоторые приложения CGA в классической геометрии.

  • 12:00-12:30 — Перерыв

  • 12:30-13:30 — Многомасштабное извлечение признаков и хеширование цветных изображений на основе SVD-разложения сплит-кватернионных матриц

    Докладчик: Ван Ган (Цюйфуский педагогический университет, Цюйфу, Китай; СВФУ, Якутск, Россия)

    Аннотация: Практическое занятие будет посвящено обсуждению многомасштабного извлечения признаков и хеширования цветных изображений на основе сингулярного разложения сплит-кватернионных матриц. В программе: сплит-кватернионная модель для цветных изображений, специальная форма сингулярного значения a+bk, а также методы генерации устойчивых и дискриминативных хешей изображений для задач поиска изображений и защиты авторских прав.

  • 13:30-14:30 — Эффективные алгоритмы разложения кватернионных матриц и их применение к задачам метода наименьших квадратов и обработки цветных изображений

    Докладчик: Чжан Дун (Цюйфуский педагогический университет, Цюйфу, Китай; СВФУ, Якутск, Россия)

    Аннотация: Данное занятие охватывает теоретические основы и вычислительные аспекты разложений коммутативных кватернионных матриц, включая LU-, SVD-, GSVD- и QR-разложения. Основное внимание уделяется алгебраической структуре и вычислительной эффективности этих алгоритмов в рамках анализа коммутативных кватернионов. В ходе занятия также будет показано, как данные алгоритмы могут быть эффективно применены к ряду задач метода наименьших квадратов и к сложным задачам обработки цветных изображений, с акцентом на их преимущества в представлении и обработке многомерных данных.

  • 10:00-11:00 — Обобщённые алгебры Клиффорда и N-й корень из линейных дифференциальных уравнений высшего порядка

    Докладчик: Перельман Карлос Кастро (Багамский институт перспективных научных исследований и конференций, Лонг-Айленд, Багамские Острова; Исследовательский центр квантовой гравитации, Лос-Анджелес, США)

    Аннотация: Показано, как обобщённые алгебры Клиффорда позволяют построить N-й корень из линейных дифференциальных уравнений N-го порядка, описывающих безмассовые и массивные частицы. После факторизации и циклической перестановки множителей уравнение N-го порядка оказывается эквивалентно N уравнениям первого порядка. Находятся явные решения. В заключение исследуются обобщённое уравнение Дирака и калибровочные теории в обобщённых клиффордовых пространствах.

  • 11:00-12:00 — Бикватернионное уравнение Ланцоша как замена уравнения Дирака

    Докладчик: Марчук Николай Гурьевич (МИАН; НИУ ВШЭ, Москва, Россия)

    Аннотация: уточняется.

  • 12:00-12:30 — Перерыв

  • 12:30-13:30 — О вещественном аналоге многомерного уравнения Дирака

    Докладчик: Румянцева София Васильевна (НИУ ВШЭ, Москва, Россия)

    Аннотация: В докладе будет представлено многомерное уравнение Дирака – Хестенеса — вещественный аналог уравнения Дирака, сформулированный в геометрической алгебре Cl(1,n), и рассмотрены его фундаментальные свойства. Известно, что классическое четырёхмерное уравнение Дирака эквивалентно уравнению Дирака – Хестенеса в геометрической алгебре Cl(1,3). Это означает, что решение уравнения Дирака – Хестенеса может быть получено из решения уравнения Дирака, и наоборот. Уравнение Дирака – Хестенеса позволяет глубже понять геометрическую природу различных задач, поскольку рассматриваемая волновая функция является полностью вещественной. Мы покажем, что теория обобщается на многомерный случай. Поскольку матричное представление комплексной геометрической алгебры зависит от чётности размерности n, случаи чётного и нечётного n анализируются отдельно. В чётномерном случае существуют два типа спиноров, являющихся решениями уравнения Дирака: полуспиноры и двойные спиноры. Кроме того, мы продемонстрируем, что многомерное уравнение Дирака – Хестенеса обладает как калибровочной, так и лоренцевой инвариантностью.

  • 13:30-14:30 — Двухуровневые квантовые системы: новый взгляд с помощью алгебры Клиффорда

    Докладчик: Амао Педро (Папский католический университет Перу, Лима, Перу)

    Аннотация: Мы заново исследуем тему двухуровневых квантовых систем, используя трёхмерную алгебру Клиффорда Cl₃. В данной формулировке как квантовые состояния, так и операторы полностью выражаются элементами Cl₃ благодаря изоморфизму между алгеброй комплексных матриц 2×2 (алгеброй Паули) и Cl₃. Подход на основе алгебры Клиффорда позволяет раскрыть внутреннюю геометрическую структуру этих квантовых систем.

  • 10:00-11:00 — Геометрическая алгебра: фундаментальный язык для геопространственного интеллекта

    Докладчик: Чжаоюань Юй (Нанкинский педагогический университет, Нанкин, Китай)

    Аннотация: В данном докладе предлагается новый подход к геопространственному анализу через формальную структуру «географического языка», в центре которого находится геометрическая алгебра как математическая основа. Выведенная из трёхчастной онтологии (Природный, Человеческий, Информационный миры), эта структура раскладывает пространственно-временные явления на «периодическую таблицу 7×7» (7 элементов × 7 измерений), преобразуя неструктурированные данные в машиночитаемое знание. Данный подход позволяет бесшовно переводить географическую семантику в вычисления на основе геометрической алгебры, снабжая системы искусственного интеллекта (например, большие языковые модели) семантическим каркасом для автоматизированного логического вывода. Эта работа закладывает основы науки о геопространственном интеллекте, продвигаясь от вопроса «где» к объяснению «почему», и демонстрирует практические приложения в области умных городов, управления окружающей средой и устойчивого развития.

  • 11:00-12:00 — Эквивариантные нейронные сети на основе геометрических алгебр Клиффорда: теория и приложения

    Докладчик: Филимошина Екатерина Романовна (НИУ ВШЭ, Москва, Россия)

    Аннотация: В данном докладе геометрические алгебры рассматриваются как фундаментальная математическая основа для построения нейронных сетей, эквивариантных относительно любых псевдоортогональных преобразований — включая вращения и отражения. Ключевым элементом данного подхода является установление фундаментальной связи между псевдоортогональными матричными группами и группами Липшица в рамках геометрических алгебр. Мы представим обоснование подхода, продемонстрируем современные эквивариантные модели на основе геометрических алгебр, изложим собственные результаты по данной теме и обсудим открытые вопросы.

  • 12:00-12:30 — Перерыв

  • 12:30-13:30 — Алгебраические алгоритмы для решения проблем собственных значений приведённой бикватернионной матрицы и их приложения

    Докладчик: Го Чжэньвэй (Университет Ляочэн, Ляочэн, Китай; СВФУ, Якутск, Россия)

    Аннотация: В данном докладе исследуется проблема собственных значений для приведённых бикватернионных матриц с использованием их комплексных представлений. Предложены конструктивные алгебраические алгоритмы для вычисления собственных значений и векторов, решающие проблемы, вызванные наличием делителей нуля в алгебре приведённых бикватернионов. Исследование показывает, что такие матрицы обладают бесконечным множеством собственных значений, при этом различным собственным значениям может соответствовать один и тот же собственный вектор.

  • 13:30-14:30 — О коммутативных аналогах алгебр Клиффорда

    Докладчик: Шарма Хирак (Индийский институт научного образования и исследований, Пуна, Индия)

    Аннотация: В данном докладе мы представим коммутативные аналоги алгебр Клиффорда — алгебры, определяемые таким же образом, как и алгебры Клиффорда, но с тем отличием, что их образующие коммутируют, а не антикоммутируют. Мы покажем, что эти алгебры образуют два «класса изоморфизма» — любой коммутативный аналог алгебры Клиффорда изоморфен либо мультикомплексным числам, либо «мульти-сплит-комплексным числам». Мы обсудим тензорное разложение, разложение на прямые суммы, а также представления этих алгебр. В завершение мы приведём явные формулы для обратного элемента в этих алгебрах.

Регистрация

Для участия в Международной школе для студентов и молодых учёных «Кватернионы, геометрические алгебры и приложения», пожалуйста, зарегистрируйтесь по ссылке ниже.

Дедлайн регистрации: 7 11 ноября 2025 года.

Регистрация

Организаторы

Широков Дмитрий Сергеевич

Заведующий Лабораторией геометрической алгебры и приложений, профессор Департамента математики, НИУ ВШЭ (Москва, Россия)

Филимошина Екатерина Романовна

Лаборатория геометрической алгебры и приложений, Департамент математики, НИУ ВШЭ (Москва, Россия)

Q&A

Как принять участие в Школе?

Для участия в Школе необходима регистрация. После её прохождения все зарегистрированные участники получат организационную информацию, включая ссылку на трансляцию. Участники Школы при желании могут представить свои доклады по тематике мероприятия. Заявки на доклады (название и короткий абстракт) подаются при регистрации.

Стоит ли участвовать в Школе, если я не знаком с кватернионами и геометрическими алгебрами?

Да, конечно! Наши спикеры подробно разберут все необходимые основы в рамках своих выступлений. Школа организована так, чтобы быть полезной и понятной для участников с разным уровнем подготовки.

Будут ли выдаваться сертификаты об участии?

Да. Если вам требуется сертификат участника Школы, пожалуйста, обратитесь к организаторам по адресу gaa.lab.hse@gmail.com после завершения всех мероприятий программы.

Будут ли доступны видеозаписи выступлений?

Да. После завершения Школы видеозаписи докладов будут высланы зарегистрированным участникам.

У меня остались вопросы по Школе. Куда мне обратиться?

Мы с радостью ответим на все ваши вопросы! Пишите нам на почту gaa.lab.hse@gmail.com.