I’m having trouble with my SageMath code for finding the normal subgroups of a given group. Can someone please help me fix the error?

I am new to SageMath and am currently exploring how to find all the normal subgroups of a specific group $G$. Here’s a brief description of $G$:

Consider the ring $R = Z/3Z times Z/3Z$, where $Z/3Z$ denotes the field with $3$ elements. We define $SL_4(R)$ as the special linear group of $4 times 4$ matrices with entries from $R$.

The group $G$ is a subgroup of $SL_4(R)$, generated by the following matrices:

begin{bmatrix}
(1,1) & (1,0) & (0,0) & (0,0) \
(0,0) & (1,1) & (0,0) & (0,0) \
(0,0) & (0,0) & (1,1) & (0,1) \
(0,0) & (0,0) & (0,0) & (1,1)
end{bmatrix},

begin{bmatrix}
(1,1) & (0,1) & (0,0) & (0,0) \
(0,0) & (1,1) & (0,0) & (0,0) \
(0,0) & (0,0) & (1,1) & (1,0) \
(0,0) & (0,0) & (0,0) & (1,1)
end{bmatrix},

begin{bmatrix}
(1,1) & (0,0) & (0,0) & (0,0) \
(0,0) & (1,1) & (1,1) & (0,0) \
(0,0) & (0,0) & (1,1) & (0,0) \
(0,0) & (0,0) & (0,0) & (1,1)
end{bmatrix},

begin{bmatrix}
(1,1) & (0,0) & (0,0) & (0,0) \
(1,0) & (1,1) & (0,0) & (0,0) \
(0,0) & (0,0) & (1,1) & (0,0) \
(0,0) & (0,0) & (0,1) & (1,1)
end{bmatrix},

begin{bmatrix}
(1,1) & (0,0) & (0,0) & (0,0) \
(0,1) & (1,1) & (0,0) & (0,0) \
(0,0) & (0,0) & (1,1) & (0,0) \
(0,0) & (0,0) & (1,0) & (1,1)
end{bmatrix},

begin{bmatrix}
(1,1) & (0,0) & (0,0) & (0,0) \
(0,0) & (1,1) & (0,0) & (0,0) \
(0,0) & (1,1) & (1,1) & (0,0) \
(0,0) & (0,0) & (0,0) & (1,1)
end{bmatrix}

I attempted to write SageMath code to find the normal subgroups of GG, but I encountered errors. Here’s the code I used:

# Define the finite field Z/3Z
Z3 = Integers(3)    

# Define the ring R as Cartesian product of Z/3Z and Z/3Z
R = Z3.cartesian_product(Z3)    

# Define the matrices over R
matrices = [    
    matrix(R, [  
        [(1, 1), (1, 0), (0, 0), (0, 0)],    
        [(0, 0), (1, 1), (0, 0), (0, 0)],    
        [(0, 0), (0, 0), (1, 1), (0, 1)],    
        [(0, 0), (0, 0), (0, 0), (1, 1)]    
    ]),    
    matrix(R, [    
        [(1, 1), (0, 1), (0, 0), (0, 0)],    
        [(0, 0), (1, 1), (0, 0), (0, 0)],    
        [(0, 0), (0, 0), (1, 1), (1, 0)],    
        [(0, 0), (0, 0), (0, 0), (1, 1)]    
    ]),    
    matrix(R, [  
        [(1, 1), (0, 0), (0, 0), (0, 0)],  
        [(0, 0), (1, 1), (1, 1), (0, 0)],  
        [(0, 0), (0, 0), (1, 1), (0, 0)],  
        [(0, 0), (0, 0), (0, 0), (1, 1)]  
    ])  
]  

# Include their transposes
matrices += [m.transpose() for m in matrices]

# Generate G as the group generated by these matrices
G = MatrixGroup(matrices)

# Find the normal subgroups of G
normal_subgroups = G.normal_subgroups()

# Display the normal subgroups
normal_subgroups

Expected Outcome: I expected the code to list all the normal subgroups of the group $G$.

Actual Outcome: I encountered the following error message:

---------------------------------------------------------------------------
KeyError                                  Traceback (most recent call last)
File /home/sc_serv/sage/src/sage/structure/category_object.pyx:847, in sage.structure.category_object.CategoryObject.getattr_from_category()
    846 try:
--> 847     return self._cached_methods[name]
    848 except KeyError:

KeyError: 'normal_subgroups'

During handling of the above exception, another exception occurred:

AttributeError                            Traceback (most recent call last)
Cell In [1], line 36
     33 G = MatrixGroup(matrices)
     35 # Find the normal subgroups of G
---> 36 normal_subgroups = G.normal_subgroups()
     38 # Display the normal subgroups
     39 normal_subgroups

File /home/sc_serv/sage/src/sage/structure/category_object.pyx:841, in sage.structure.category_object.CategoryObject.__getattr__()
    839         AttributeError: 'PrimeNumbers_with_category' object has no attribute 'sadfasdf'...
    840     """
--> 841     return self.getattr_from_category(name)
    842 
    843 cdef getattr_from_category(self, name) noexcept:

File /home/sc_serv/sage/src/sage/structure/category_object.pyx:856, in sage.structure.category_object.CategoryObject.getattr_from_category()
    854     cls = self._category.parent_class
    855 
--> 856 attr = getattr_from_other_class(self, cls, name)
    857 self._cached_methods[name] = attr
    858 return attr

File /home/sc_serv/sage/src/sage/cpython/getattr.pyx:357, in sage.cpython.getattr.getattr_from_other_class()
    355     dummy_error_message.cls = type(self)
    356     dummy_error_message.name = name
--> 357     raise AttributeError(dummy_error_message)
    358 cdef PyObject* attr = instance_getattr(cls, name)
    359 if attr is NULL:

AttributeError: 'FinitelyGeneratedMatrixGroup_generic_with_category' object has no attribute 'normal_subgroups'

Request: Could someone please help me understand why this error occurs and how to fix it? Specifically, I would like to know:

  1. Why the normal_subgroups method is not available for the matrix group $G$.

  2. How to correctly find the normal subgroups of $G$ in SageMath.

Any assistance in debugging this code or providing a correct approach would be greatly appreciated.

New contributor

Deep is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật