Тропический Грассманиан Gtk,N

Пусть X = (Xij) – некоторая симметрическая матрица с нулями на диагонали и неизвестными Xij, ij. Каждой четверке {i,j,k,l}⊂{1, 2,,n} поставим в соответствие следующий полином степени 2 по правилу

2015-02-04amoeba188x

Это отношение определяет гиперповерхность T(pijkl) в пространстве 2015-02-04amoeba189x. Тропический Грассманиан есть пересечение этих 2015-02-04amoeba189x гиперповерхностей. Это есть полиэдральный веер определенный как:

2015-02-04amoeba191x

Рассмотрим случай n = 4.

2015-02-04amoeba192x

Получаем одно соотношение

2015-02-04amoeba193x

Значит, тропический грассманиан Gt2,4 состоит из одной тропической гиперповерхности T(p1234).

В этом случае тропический грассманиан Gt2,4 есть тропическая гиперповерхность полинома 2015-02-04amoeba194x1234 = X12X34 + X13X24 + X14X23, где 2015-02-04amoeba194x1234 – есть плюкерово соотношение классического грассманиана G1,3.

Согласно [61] в случае неархмедова нормирования амёба A(V ) гиперповерхности

2015-02-04amoeba196x

совпадает с T(trop(2015-02-04amoeba194x1234)), и значит тропический грассманиан Gt2,4 есть амёба гиперповерхности V .

Основная теорема о пространстве филогенетических деревьев состоит в следующем.

Теорема. Метрическая матрица D задает метрику дерева тогда и только тогда, когда матрица X = -D есть точка в тропическом Грассманиане Gr2,n.

Пример. Рассмотрим случай n = 4 разобраный в п.2.3. Матрица D=

2015-02-04amoeba198x

Тропический грассманиан есть тропическая гиперповерхность T(p1234), где

2015-02-04amoeba199x

Матрица X = -D =

2015-02-04amoeba200x

Подставим элементы матрицы X в p1234:

2015-02-04amoeba201x

Матрица X есть точка в тропическом грассманиане, значит X задает метрику дерева.