อ่าน 9 นาที
ระบบไดน์กิน
ระบบ Dynkin [ 1 ] ซึ่งตั้งชื่อตาม Eugene Dynkin คือ ชุด ของ เซตย่อย ของ เซต สากลอื่น ที่สอดคล้อง กับ ชุดของ สัจพจน์ ที่อ่อนกว่าของ พีชคณิต 𝜎 ระบบ Dynkin บางครั้งเรียกว่า ระบบ 𝜆...
ระบบไดน์กิน
ระบบDynkin [ 1 ]ซึ่งตั้งชื่อตามEugene Dynkinคือชุดของเซตย่อย ของ เซตสากลอื่น ที่สอดคล้อง กับชุดของสัจพจน์ที่อ่อนกว่าของพีชคณิต 𝜎ระบบ Dynkin บางครั้งเรียกว่าระบบ 𝜆 (Dynkin เองก็ใช้คำนี้) หรือระบบ d [ 2 ] ตระกูลเซตเหล่านี้มีการประยุกต์ใช้ในทฤษฎีการวัดและความน่าจะเป็น
การประยุกต์ใช้ระบบ 𝜆 ที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ ทฤษฎีบท π -𝜆 ดังที่แสดงด้านล่าง
คำนิยาม
ให้เป็นเซต และให้เป็นกลุ่มของเซตย่อยของ(นั่นคือเป็นเซตย่อยของเซตกำลังของ) แล้วเป็นระบบไดน์กิน ถ้า
- ปิดภายใต้ส่วนเติมเต็มของเซตย่อยในเซตใหญ่: ถ้าและแล้ว
- ปิดภายใต้การรวมกัน ที่เพิ่มขึ้นแบบนับได้ : ถ้าเป็นลำดับที่เพิ่มขึ้น[หมายเหตุ 1 ]ของเซตในแล้ว
สามารถตรวจสอบได้ง่ายๆ[หมายเหตุ 2 ]ว่าระบบ Dynkin ใดๆ ก็ตามเป็นไปตามเงื่อนไขดังต่อไปนี้:
- ปิดภายใต้ส่วนเติมเต็มใน: ถ้าแล้ว
- การพาชมการแสดงต่างๆ ที่
- มีคุณสมบัติปิดภายใต้การรวมกันแบบนับได้ของ เซต ที่ไม่ทับซ้อนกันเป็นคู่ๆ : ถ้าเป็นลำดับของ เซต ที่ไม่ทับซ้อนกันเป็นคู่ๆใน(หมายความว่าสำหรับทุก) แล้ว
- เพื่อให้ชัดเจน คุณสมบัตินี้ยังใช้ได้กับลำดับจำกัดของเซตที่ไม่ทับซ้อนกันเป็นคู่ๆ (โดยกำหนดให้สำหรับทุก)
ในทางกลับกัน สามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายว่าตระกูลของเซตที่ตรงตามเงื่อนไข 4-6 เป็นคลาส Dynkin [หมายเหตุ 3 ] ด้วยเหตุนี้ ผู้เขียนกลุ่มเล็กๆ จึงได้นำเงื่อนไข 4-6 มาใช้ในการกำหนดระบบ Dynkin
ข้อเท็จจริงที่สำคัญคือ ระบบ Dynkin ใดๆ ที่เป็นระบบπ ด้วย (กล่าวคือ ปิดภายใต้การตัดกันแบบจำกัด) จะเป็นพีชคณิต 𝜎ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยสังเกตว่าเงื่อนไข 2 และ 3 ร่วมกับการปิดภายใต้การตัดกันแบบจำกัด บ่งบอกถึงการปิดภายใต้การรวมกันแบบจำกัด ซึ่งในทางกลับกันก็บ่งบอกถึงการปิดภายใต้การรวมกันแบบนับได้
เมื่อกำหนดเซตย่อยใด ๆ ของจะมีระบบ Dynkin ที่ไม่ซ้ำกันเพียงระบบเดียว ซึ่งแทนด้วยซึ่งเป็นระบบที่เล็กที่สุดเมื่อเทียบกับที่ประกอบด้วยนั่นคือ ถ้าเป็นระบบ Dynkin ใด ๆ ที่ประกอบด้วยแล้วจะเรียกว่าระบบ Dynkin ที่สร้างขึ้นโดย ตัวอย่างเช่น สำหรับตัวอย่างอื่น ให้และ; แล้ว
ทฤษฎีบท π-แล ของเซียร์ปินสกี้–ไดนคิน
ทฤษฎีบทπ -𝜆 ของ Sierpiński-Dynkin : [ 3 ] ถ้าเป็นระบบπและเป็นระบบ Dynkin ที่มีแล้ว
กล่าวอีกนัยหนึ่ง พีชคณิต 𝜎 ที่สร้างขึ้นโดยนั้นมีอยู่ในดังนั้น ระบบ Dynkin จะมี ระบบ πก็ต่อเมื่อมันมีพีชคณิต 𝜎 ที่สร้างขึ้นโดยระบบ π นั้น
หนึ่งในการประยุกต์ใช้ ทฤษฎีบท π -𝜆 ของ Sierpiński-Dynkin คือ ความไม่ซ้ำกันของมาตรวัดที่ประเมินความยาวของช่วง (เรียกว่ามาตรวัดเลเบส ):
ให้เป็นช่วงหน่วย [0,1] ที่มีมาตรวัดเลเบสบนเซตบอเรลให้เป็นมาตรวัด อีกตัว บน ที่สอดคล้องกับและให้เป็นตระกูลของเซตเช่น ให้และสังเกตว่าปิดภายใต้การตัดกันแบบจำกัดและเป็นพีชคณิต 𝜎 ที่สร้างขึ้นโดย อาจแสดงได้ว่า สอดคล้องกับเงื่อนไขข้างต้นสำหรับระบบไดน์กิน จากทฤษฎีบท π -𝜆 ของ Sierpiński-Dynkin จะได้ว่าในความเป็นจริงแล้ว ครอบคลุมทั้งหมดของซึ่งเทียบเท่ากับการแสดงว่ามาตรวัดเลเบสมีเอกลักษณ์บน
การประยุกต์ใช้กับการแจกแจงความน่าจะเป็น
ทฤษฎีบทπ -𝜆 เป็นแรงบันดาลใจให้กับการนิยามทั่วไปของการแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่ม ในแง่ของฟังก์ชันการแจกแจงสะสมโปรดจำไว้ว่าการแจกแจงสะสมของตัวแปรสุ่มถูกกำหนดเป็น ใน ขณะที่ กฎ ทั่วไปของตัวแปรคือการวัดความน่าจะเป็น โดยที่คือพีชคณิต 𝜎 ของ Borel ตัวแปรสุ่มและ(บนปริภูมิความน่า จะเป็นที่อาจแตกต่างกันสองปริภูมิ ) มีการแจกแจง (หรือกฎ ) เท่ากัน ซึ่งเขียนแทนด้วยถ้าพวกมันมีฟังก์ชันการแจกแจงสะสมเดียวกัน นั่นคือ ถ้าแรงจูงใจสำหรับการนิยามนี้มาจากการสังเกตว่า ถ้าแล้ว นั่นหมายความว่าและสอดคล้องกันบนระบบπซึ่งสร้างและดังนั้นจากตัวอย่างข้างต้น :
ผลลัพธ์ที่คล้ายกันนี้ใช้ได้กับการแจกแจงร่วมของเวกเตอร์สุ่ม ตัวอย่างเช่น สมมติว่าและเป็นตัวแปรสุ่มสองตัวที่กำหนดบนปริภูมิความน่าจะเป็นเดียวกัน โดยมี ระบบπที่สร้างขึ้นตามลำดับและฟังก์ชันการแจกแจงสะสมร่วมของคือ
อย่างไรก็ตามเนื่องจาก เป็น ระบบ πที่สร้างขึ้นจากคู่สุ่มจึง ใช้ทฤษฎีบท π -𝜆 เพื่อแสดงว่าฟังก์ชันการกระจายสะสมร่วมเพียงพอที่จะกำหนดกฎร่วมของกล่าวอีกนัยหนึ่งคือและมีการกระจายเดียวกันก็ต่อเมื่อพวกมันมีฟังก์ชันการกระจายสะสมร่วมเดียวกัน
ในทฤษฎีของกระบวนการสุ่มกระบวนการสองกระบวนการจะเท่ากันในแง่ของการแจกแจงก็ต่อเมื่อทั้งสองกระบวนการนั้นตรงกันบนการแจกแจงมิติจำกัดทั้งหมด กล่าวคือ สำหรับทุก ๆ
การพิสูจน์ข้อนี้เป็นอีกหนึ่งการประยุกต์ใช้ ทฤษฎีบท π -𝜆 [ 4 ]
ดูเพิ่มเติม
- พีชคณิตของเซต – เอกลักษณ์และความสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับเซต
- δ -ring – วงแหวนที่ปิดภายใต้จุดตัดที่นับได้
- ขอบเขตของเซต – แนวคิดทางพีชคณิตในทฤษฎีการวัด หรือเรียกอีกอย่างว่า พีชคณิตของเซต
- คลาสโมโนโทน – ทฤษฎีการวัดและทฤษฎีความน่าจะเป็น
- ระบบπ – กลุ่มของเซตที่ปิดภายใต้การตัดกัน
- วงแหวนแห่งเซต – ครอบครัวที่ปิดล้อมภายใต้สหภาพและส่วนเติมเต็มที่เกี่ยวข้อง
- σ-algebra – โครงสร้างเชิงพีชคณิตของพีชคณิตเซต
- 𝜎-ideal – ครอบครัวที่ปิดภายใต้เซตย่อยและสหภาพที่นับได้
- 𝜎-ring – กลุ่มของเซตที่ปิดภายใต้สหภาพที่นับได้
หมายเหตุ
- ^ลำดับของเซตเรียกว่าลำดับเพิ่มขึ้นถ้าสำหรับทุก ๆ
- ^สมมติว่าสอดคล้องกับ (1), (2) และ (3)การพิสูจน์ (5) : คุณสมบัติ (5) เป็นผลมาจาก (1) และ (2) โดยใช้บทพิสูจน์ต่อไปนี้จะใช้เพื่อพิสูจน์ (6)บทพิสูจน์ : ถ้าเป็นเซตที่ไม่ทับซ้อนกันแล้วการพิสูจน์บทพิสูจน์ :บ่งชี้ว่า โดยที่โดย (5) ตอนนี้ (2) บ่งชี้ว่าประกอบด้วยดังนั้น (5) รับประกันว่าซึ่งพิสูจน์บทพิสูจน์ การพิสูจน์ (6)สมมติว่าเป็นเซตที่ไม่ทับซ้อนกันเป็นคู่ๆ ในสำหรับทุกจำนวนเต็มบทพิสูจน์บ่งชี้ว่าโดยที่ เนื่องจากเพิ่มขึ้น (3) รับประกันว่าประกอบด้วยผลรวมของพวกมันตามที่ต้องการ
- ^สมมติว่าสอดคล้องกับ (4), (5) และ (6)การพิสูจน์ (2) : ถ้าสอดคล้องกับ แล้ว (5) บ่งชี้ว่าและเนื่องจาก(6) บ่งชี้ว่าประกอบด้วยดังนั้นในที่สุด (4) รับประกันว่าอยู่ในการพิสูจน์ (3) : สมมติว่าเป็นลำดับที่เพิ่มขึ้นของเซตย่อยในให้และให้สำหรับทุก ๆที่ (2) รับประกันว่าทั้งหมดอยู่ในเนื่องจากเป็นเซตที่ไม่ทับซ้อนกันเป็นคู่ ๆ (6) รับประกันว่าผลรวมของเซตเหล่านั้นอยู่ในซึ่งพิสูจน์ (3)
อ่านเพิ่มเติม
- Gut, Allan (2005). ความน่าจะเป็น: หลักสูตรระดับบัณฑิตศึกษา . Springer Texts in Statistics. นิวยอร์ก: Springer. doi : 10.1007/b138932 . ISBN 0-387-22833-0.
- บิลลิงสลีย์, แพทริค (1995). ความน่าจะเป็นและการวัด . นิวยอร์ก: จอห์น ไวลีย์ แอนด์ ซันส์ อิงค์ISBN 0-471-00710-2.
- วิลเลียมส์, เดวิด (2007). ความน่าจะเป็นด้วยมาร์ติงเกล . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. หน้า 193. ISBN 978-0-521-40605-5.
บทความนี้ได้นำเนื้อหาจากระบบ Dynkin บนPlanetMath มาใช้ ซึ่งได้รับอนุญาตภายใต้Creative Commons Attribution/Share-Alike License
| ครอบครัวของชุดต่างๆมากกว่า | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| เป็นจริงอย่างแน่นอนสำหรับหรือปิดภายใต้: | กำกับโดย | เอฟไอพี | ||||||||
| ระบบπ | ||||||||||
| เซมิริ่ง | ไม่เคย | |||||||||
| เซมิอัลจีบรา(เซมิฟิลด์) | ไม่เคย | |||||||||
| ชั้นเรียนโมโนโทน | เฉพาะในกรณีที่ | เฉพาะในกรณีที่ | ||||||||
| ระบบ 𝜆 (ระบบไดน์กิน) | เฉพาะในกรณีที่ | เฉพาะในกรณีที่พวกมันแยกจากกัน | ไม่เคย | |||||||
| วงแหวน(ทฤษฎีลำดับ) | ||||||||||
| วงแหวน(ทฤษฎีการวัด) | ไม่เคย | |||||||||
| วงแหวน δ | ไม่เคย | |||||||||
| 𝜎-ring | ไม่เคย | |||||||||
| พีชคณิต(สาขา) | ไม่เคย | |||||||||
| พีชคณิต 𝜎 (ฟิลด์ 𝜎) | ไม่เคย | |||||||||
| กรอง | ||||||||||
| ตัวกรองที่เหมาะสม | ไม่เคย | ไม่เคย | ไม่เคย | |||||||
| แผ่นกรองขั้นต้น(ฐานกรอง) | ||||||||||
| กรองฐานย่อย | ||||||||||
| โครงสร้างแบบเปิด | ไม่เคย | |||||||||
| โครงสร้างแบบปิด | ไม่เคย | |||||||||
| เป็นจริงอย่างแน่นอนสำหรับหรือปิดภายใต้: | มุ่งลงด้านล่าง | จุดตัดจำกัด | ยูเนียนจำกัด | ส่วนเติม เต็มสัมพัทธ์ | ส่วนเติมเต็มใน | จุดตัดที่นับได้ | สหภาพที่นับได้ | ประกอบด้วย | ประกอบด้วย | คุณสมบัติการตัดกันแบบจำกัด |
นอกจากนี้เซมิริงคือระบบπที่ทุกส่วนเติมเต็มเท่ากับผลรวมของเซตที่ไม่ซ้ำกันจำนวนจำกัดใน เซมิแอลจีบรา เซมิแอลจีบราคือเซมิริงที่ทุกส่วนเติมเต็มเท่ากับผลรวมของเซตที่ไม่ซ้ำกันจำนวนจำกัดในเซมิแอ ล จีบรา โดยที่ เป็นองค์ประกอบใดๆ ของและถือว่า | ||||||||||
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ระบบไดน์กิน
ระบบ Dynkin [ 1 ] ซึ่งตั้งชื่อตาม Eugene Dynkin คือ ชุด ของ เซตย่อย ของ เซต สากลอื่น ที่สอดคล้อง กับ ชุดของ สัจพจน์ ที่อ่อนกว่าของ พีชคณิต 𝜎 ระบบ Dynkin บางครั้งเรียกว่า ระบบ 𝜆...
คำนิยาม
ให้เป็นเซต และให้เป็น กลุ่มของเซตย่อย ของ(นั่นคือเป็นเซตย่อยของ เซตกำลัง ของ) แล้วเป็นระบบไดน์กิน ถ้า Ω {\displaystyle \Omega } ดี {\displaystyle D} Ω {\displaystyle \Omega } ดี {\displaystyle D} Ω {\displaystyle \Omega } ดี {\displaystyle D}
ทฤษฎีบท π-แล ของเซียร์ปินสกี้–ไดนคิน
ทฤษฎีบท π -𝜆 ของ Sierpiński-Dynkin : [ 3 ] ถ้าเป็น ระบบ π และเป็นระบบ Dynkin ที่มีแล้ว พี {\displaystyle P} ดี {\displaystyle D} พี ⊆ ดี , {\displaystyle P\subseteq D,} σ { พี } ⊆ ดี . {\displaystyle \sigma \{P\}\subseteq D.}
การประยุกต์ใช้กับการแจกแจงความน่าจะเป็น
ทฤษฎีบท π -𝜆 เป็นแรงบันดาลใจให้กับการนิยามทั่วไปของ การแจกแจงความน่าจะเป็น ของ ตัวแปรสุ่ม ในแง่ของ ฟังก์ชันการแจกแจงสะสม โปรดจำไว้ว่าการแจกแจงสะสมของตัวแปรสุ่มถูกกำหนดเป็น ใน ขณะที่ กฎ ทั่วไปของตัวแปรคือการวัดความน่าจะเป็น โดยที่คือพีชคณิต 𝜎 ของ Borel...