กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ดำเนินการสั่งซื้อบางส่วนให้เสร็จสมบูรณ์

ใน ทางคณิตศาสตร์ วลี " ลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์" ถูกใช้ในความหมายที่หลากหลาย เพื่ออ้างถึงอย่างน้อยสามกลุ่มของ เซตที่มีลำดับบางส่วน ที่คล้ายคลึงกันแต่แตกต่างกันซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วย...

ดำเนินการสั่งซื้อบางส่วนให้เสร็จสมบูรณ์

ในทางคณิตศาสตร์วลี " ลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์" ถูกใช้ในความหมายที่หลากหลาย เพื่ออ้างถึงอย่างน้อยสามกลุ่มของ เซตที่มีลำดับบางส่วนที่คล้ายคลึงกันแต่แตกต่างกันซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติความสมบูรณ์ ที่เฉพาะ เจาะจง ลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์มีบทบาทสำคัญในวิทยาการคอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีได้แก่ความหมายเชิงสัญลักษณ์และทฤษฎีโดเมน

คำจำกัดความ

คำว่า " คำสั่งสมบูรณ์บางส่วน" (complete partial order) ซึ่งย่อว่าcpo นั้นมีความหมายได้หลายอย่างขึ้นอยู่กับบริบท

เซตที่มีลำดับบางส่วนเรียกว่าลำดับบางส่วนที่มีทิศทางสมบูรณ์ ( dcpo ) ถ้า เซตย่อยที่มีทิศทางแต่ละเซตมีค่าสูงสุด (เซตย่อยของลำดับบางส่วนจะมีทิศทางก็ต่อเมื่อเซตนั้นไม่ว่างเปล่าและทุกคู่ของสมาชิกมีขอบเขตบนในเซตย่อยนั้น) ในเอกสารทางวิชาการ บางครั้ง dcpo ก็ปรากฏภายใต้ชื่อ เซตที่มีขอบเขตบนสมบูรณ์ (up-complete poset ) ด้วย

ลำดับบางส่วนแบบมีทิศทางสมบูรณ์แบบมีจุดชี้ ( pointed dcpoหรือบางครั้งย่อว่าcppo ) คือ dcpo ที่มีสมาชิกน้อยที่สุด (โดยปกติจะใช้สัญลักษณ์) กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ pointed dcpo จะมีค่าสูงสุดสำหรับทุกเซตย่อยแบบมีทิศทางหรือเซต ย่อยว่าง นอกจากนี้ยังใช้ คำว่าลำดับบางส่วนแบบลูกโซ่สมบูรณ์ด้วย เนื่องจากลักษณะเฉพาะของ pointed dcpo คือ poset ที่ทุกลูกโซ่มีค่าสูงสุด

แนวคิดที่เกี่ยวข้องคือลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์ของ ω ( ω-cpo ) สิ่งเหล่านี้คือโพเซตซึ่งโซ่ ω ทุกโซ่ ( ) มีค่าสูงสุดที่อยู่ในโพเซต แนวคิดเดียวกันนี้สามารถขยายไปยังจำนวนสมาชิก อื่นๆ ของโซ่ได้[ 1 ]

dcpo ทุกตัวเป็น ω-cpo เนื่องจาก ω-chain ทุกตัวเป็นเซตทิศทาง แต่ในทางกลับกันนั้นไม่เป็นจริง อย่างไรก็ตาม ω-cpo ทุกตัวที่มีฐานก็เป็น dcpo ด้วย (ที่มีฐานเดียวกัน) [ 2 ] ω-cpo (dcpo) ที่มีฐานยังเรียกว่า ω-cpo ต่อเนื่อง (หรือ dcpo ต่อเนื่อง)

โปรดทราบว่า คำว่า " ลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์" (complete partial order)ไม่เคยถูกใช้เพื่อหมายถึงเซตลำดับบางส่วนที่ มีเซตย่อย ทั้งหมดมีค่าสูงสุด คำว่า "แลตทิซที่สมบูรณ์" (complete lattice ) ถูกใช้เพื่ออธิบายแนวคิดนี้

การเรียกร้องให้มีอยู่ของค่าสูงสุดแบบมีทิศทางนั้น สามารถอธิบายได้โดยการมองเซตแบบมีทิศทางว่าเป็นลำดับการประมาณค่าแบบทั่วไป และค่าสูงสุดเป็นลิมิตของการคำนวณ (โดยประมาณ) ที่เกี่ยวข้อง แนวคิดนี้ ในบริบทของความหมายเชิงสัญลักษณ์ เป็นแรงจูงใจเบื้องหลังการพัฒนาทฤษฎี โดเมน

แนวคิดคู่ขนานของลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์แบบมีทิศทางเรียกว่าลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์แบบกรองอย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้พบเห็นได้น้อยมากในทางปฏิบัติ เนื่องจากโดยปกติแล้วเราสามารถทำงานกับลำดับคู่ขนานได้อย่างชัดเจน

โดยเปรียบเทียบกับการเติมเต็ม Dedekind–MacNeilleของเซตที่มีลำดับบางส่วน เซตที่มีลำดับบางส่วนทุกเซตสามารถขยายได้อย่างเฉพาะเจาะจงไปยัง dcpo ขั้นต่ำ[ 1 ]

ตัวอย่าง

  • เซตลำดับจำกัดทุกเซตเป็นเซตลำดับที่มีทิศทางสมบูรณ์
  • แลตติซสมบูรณ์ทั้งหมดเป็นแลตติซสมบูรณ์แบบมีทิศทางด้วยเช่นกัน
  • สำหรับเซตลำดับบางส่วนใดๆ เซตของตัวกรอง ที่ไม่ว่างเปล่าทั้งหมด ซึ่งเรียงลำดับตามการรวมเซตย่อยจะเป็น dcpo (dcpo) เมื่อรวมกับตัวกรองว่างเปล่าแล้ว เซตนี้ก็จะเป็นจุดชี้เช่นกัน หากลำดับมีจุดตัด แบบไบนารี การสร้างนี้ (รวมถึงตัวกรองว่างเปล่า) จะให้ผลลัพธ์เป็น แลตทิ ซที่สมบูรณ์
  • ทุกเซตSสามารถแปลงเป็น dcpo แบบมีจุดได้โดยการเพิ่มองค์ประกอบที่เล็กที่สุด ⊥ และแนะนำลำดับแบบแบนราบโดยที่ ⊥ ≤  sและ s ≤  sสำหรับทุกsในSและไม่มีความสัมพันธ์ลำดับอื่นใด
  • เซตของฟังก์ชันบางส่วน ทั้งหมด บนเซตS ที่กำหนดให้ สามารถเรียงลำดับได้โดยการกำหนดf  ≤  gก็ต่อเมื่อgขยายf กล่าว คือ ถ้าโดเมนของfเป็นเซตย่อยของโดเมนของgและค่าของfและgตรงกันในทุกอินพุตที่ทั้งสองฟังก์ชันถูกกำหนดไว้ (หรือเทียบเท่าf  ≤  gก็ต่อเมื่อf  ⊆  gโดยที่fและgระบุด้วยกราฟ ของพวกมัน ) ลำดับนี้เป็น dcpo แบบมีจุด โดยที่องค์ประกอบที่เล็กที่สุดคือฟังก์ชันบางส่วนที่ไม่ได้กำหนดไว้ที่ใดเลย (มีโดเมนว่าง) ในความเป็นจริง ≤ ก็เป็นbounded completeเช่นกัน ตัวอย่างนี้ยังแสดงให้เห็นว่าทำไมจึงไม่เป็นธรรมชาติเสมอไปที่จะมีองค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุด
  • เซตของเซตย่อย ทั้งหมด ที่เป็นอิสระเชิงเส้น ในปริภูมิเวกเตอร์Vเรียงลำดับตามการรวม
  • เซตของฟังก์ชันการเลือก บางส่วนทั้งหมด บนกลุ่มของ เซต ที่ไม่ว่างเปล่า เรียงลำดับตามข้อจำกัด
  • เซตของอุดมคติเฉพาะ ทั้งหมด ของวงแหวนเรียงลำดับตามการรวม
  • ลำดับความเชี่ยวชาญของพื้นที่ปลอดแอลกอฮอล์ ใดๆ คือ dcpo
  • ให้เราใช้คำว่า " ระบบนิรนัย " เป็นเซตของประโยคที่ปิดภายใต้ผลลัพธ์ (สำหรับการกำหนดแนวคิดของผลลัพธ์ ให้เราใช้แนวทางพีชคณิตของAlfred Tarski [ 3 ] [ 4 ] เป็นต้น ) มีทฤษฎีบทที่น่าสนใจเกี่ยวกับเซตของระบบนิรนัยที่เป็นลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์แบบมีทิศทาง[ 5 ] [ 3 ]นอกจากนี้ เซตของระบบนิรนัยสามารถเลือกให้มีองค์ประกอบที่น้อยที่สุดได้ตามธรรมชาติ (เพื่อให้สามารถเป็น dcpo ที่มีจุดได้ด้วย) เนื่องจากเซตของผลลัพธ์ทั้งหมดของเซตว่าง (เช่น "เซตของประโยคที่พิสูจน์ได้ทางตรรกะ/ถูกต้องทางตรรกะ") คือ (1) ระบบนิรนัย (2) ที่บรรจุอยู่ในระบบนิรนัยทั้งหมด

ลักษณะเฉพาะ

( ทฤษฎีบทของมาร์โกว์สกี ) เซตที่มีลำดับจะเป็น dcpo ก็ต่อเมื่อเป็น chain complete กล่าวคือ ทุกchain ที่ไม่ว่างเปล่า จะมี supremum

ผลที่ตามมาคือ เซตเรียงลำดับเป็น dcpo ที่มีจุดก็ต่อเมื่อทุกสายโซ่ (ซึ่งอาจว่างเปล่า) มีค่าสูงสุด กล่าวคือ ก็ต่อเมื่อเป็นสายโซ่ที่สมบูรณ์ [ 1 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] การพิสูจน์ อาศัยสัจพจน์ของการเลือก

อีกทางเลือกหนึ่ง เซตที่มีลำดับจะเป็น dcpo ที่มีจุดชี้เฉพาะก็ต่อเมื่อแผนที่ตัวเองที่รักษาลำดับ ทุกอันของเซตนั้น มีจุดตรึง น้อย ที่สุด

ฟังก์ชันต่อเนื่องและจุดคงที่

ฟังก์ชันfระหว่างเซตทิศทางสองเซตPและQเรียกว่าฟังก์ชันต่อเนื่อง (แบบสก็อตต์)ถ้ามันแมปเซตทิศทางหนึ่งไปยังเซตทิศทางอีกเซตหนึ่งโดยรักษาค่าสูงสุดของเซตเหล่านั้นไว้:

  • มุ่งตรงไปยังทุกทิศทางที่กำหนดไว้
  • สำหรับทุกทิศทาง

โปรดทราบว่าฟังก์ชันต่อเนื่องทุกฟังก์ชันระหว่าง dcpos เป็นฟังก์ชันโมโนโทนแนวคิดเรื่องความต่อเนื่องนี้เทียบเท่ากับความต่อเนื่องเชิงโทโพโลยีที่เกิดจากโทโพโลยีของสก็อตต์

เซตของฟังก์ชันต่อเนื่องทั้งหมดระหว่าง dcpos สองตัวPและQจะถูกแสดงด้วย [ P  →  Q ] เมื่อกำหนดลำดับจุดแล้ว นี่จะเป็น dcpo อีกครั้ง และจะชี้เมื่อใดก็ตามที่Qชี้ ดังนั้นลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์ที่มีแผนที่ต่อเนื่องแบบ Scott จึงก่อให้เกิดหมวดหมู่ปิดแบบคาร์ที เซียน[ 9 ]

แผนที่ตัวเองที่รักษาลำดับทุกอันfของ dcpo ที่ระบุ ( P , ⊥) มีจุดตรึงที่เล็กที่สุด[ 10 ]ถ้าfต่อเนื่อง จุดตรึงนี้จะเท่ากับค่าสูงสุดของการวนซ้ำ (⊥, f (⊥), f ( f (⊥)), ... f n (⊥), ...) ของ ⊥ (ดู ทฤษฎีบทจุดตรึงของ Kleeneด้วย)

ทฤษฎีบทจุดตรึงอีกทฤษฎีหนึ่งคือทฤษฎีบท Bourbaki–Wittซึ่งระบุว่าถ้าเป็นฟังก์ชันจาก dcpo ไปยังตัวมันเองที่มีคุณสมบัติว่าสำหรับทุกแล้ว จะมีจุดตรึง ทฤษฎีบทนี้สามารถใช้พิสูจน์ได้ว่าเลมมาของ Zornเป็นผลสืบเนื่องมาจากสัจพจน์ของการเลือก[ 11 ] [ 12 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ a b c Markowsky, George (1976), "ชุดโพเซตที่สมบูรณ์และเซตทิศทางพร้อมการประยุกต์ใช้", Algebra Universalis , 6 (1): 53– 68, doi : 10.1007/bf02485815 , MR 0398913 , S2CID 16718857  
  2. ^ Abramsky S , Gabbay DM , Maibaum TS (1994). Handbook of Logic in Computer Science, volume 3 . Oxford: Clarendon Press. Prop 2.2.14, pp. 20. ISBN 9780198537625.
  3. ทาร์สกี , อัลเฟรด: Bizonyítás és igazság / Válogatott tanulmányok. Gondolat, บูดาเปสต์, 1990. (หัวข้อหมายถึง: ข้อพิสูจน์และความจริง / เอกสารที่เลือกสรร)
  4. ^สแตนลีย์ เอ็น. เบอร์ริสและ เอชพี ซันคัปปานาวาร์:หลักสูตรพีชคณิตสากล
  5. ^ดูออนไลน์ในหน้า 24 แบบฝึกหัด 5–6 ของ §5 ใน [1 ]
  6. กูโบลต์-ลาร์เร็กค์, ฌอง (23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2558) "เล็มมะของอิวามูระ ทฤษฎีบทและลำดับของมาร์โคฟสกี้" สืบค้นเมื่อ6 มกราคม 2024 .
  7. ^ Cohn, Paul Moritz. พีชคณิตสากล . Harper and Row. หน้า 33.
  8. ^ Goubault-Larrecq, Jean (28 มกราคม 2018). "Markowsky หรือ Cohn?" . สืบค้นเมื่อ6 มกราคม 2024 .
  9. ^ Barendregt, Henk ,แคลคูลัสแลมบ์ดา ไวยากรณ์และความหมายของมันเก็บถาวรเมื่อ 23 สิงหาคม 2547 ที่ Wayback Machine , North-Holland (1984)
  10. ^นี่เป็นการเสริมความแข็งแกร่งของทฤษฎีบท Knaster–Tarskiซึ่งบางครั้งเรียกว่า "ทฤษฎีบทของ Pataraia" ตัวอย่างเช่น ดูหัวข้อ 4.1 ของ "Realizability at Work: Separating Two Constructive Notions of Finiteness" (2016) โดย Bezem และคณะ ดูบทที่ 4 ของ The foundations of program verification (1987) ฉบับที่ 2 โดย Jacques Loeckx และ Kurt Sieber สำนักพิมพ์ John Wiley & Sons ISBN 0-471-91282-4โดยที่ทฤษฎีบท Knaster–Tarski ซึ่งกำหนดขึ้นบน dcpo ที่มีจุดชี้ จะถูกนำมาพิสูจน์เป็นแบบฝึกหัด 4.3-5 ในหน้า 90
  11. Bourbaki, Nicolas (1949), "Sur le théorème de Zorn", Archiv der Mathematik , 2 (6): 434–437 (1951), doi : 10.1007/bf02036949 , MR 0047739 , S2CID 117826806  .
  12. วิตต์, เอิร์นส์ (1951), "Beweisstudien zum Satz von M. Zorn", Mathematische Nachrichten , 4 : 434– 438, doi : 10.1002/mana.3210040138 , MR 0039776 .
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Complete_partial_order&oldid=1350660906 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ดำเนินการสั่งซื้อบางส่วนให้เสร็จสมบูรณ์

ใน ทางคณิตศาสตร์ วลี " ลำดับบางส่วนที่สมบูรณ์" ถูกใช้ในความหมายที่หลากหลาย เพื่ออ้างถึงอย่างน้อยสามกลุ่มของ เซตที่มีลำดับบางส่วน ที่คล้ายคลึงกันแต่แตกต่างกันซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วย...

คำจำกัดความ

คำว่า " คำสั่งสมบูรณ์บางส่วน" (complete partial order) ซึ่งย่อว่า cpo นั้น มีความหมายได้หลายอย่างขึ้นอยู่กับบริบท

ตัวอย่าง

เซตลำดับจำกัดทุกเซตเป็นเซตลำดับที่มีทิศทางสมบูรณ์ แลตติซสมบูรณ์ ทั้งหมดเป็นแลตติซสมบูรณ์แบบมีทิศทางด้วยเช่นกัน สำหรับเซตลำดับบางส่วนใดๆ เซตของ ตัวกรอง ที่ไม่ว่างเปล่าทั้งหมด ซึ่งเรียงลำดับตาม การรวมเซตย่อย จะเป็น dcpo (dcpo) เมื่อรวมกับตัวกรองว่างเปล่าแล้ว...

ลักษณะเฉพาะ

( ทฤษฎีบทของมาร์โกว์สกี ) เซตที่มีลำดับจะเป็น dcpo ก็ต่อเมื่อเป็น chain complete กล่าวคือ ทุก chain ที่ไม่ว่างเปล่า จะมี supremum