อ่าน 3 นาที
พีชคณิตเชิงเส้นหลายตัว
พีชคณิตเชิงเส้นหลายตัวเป็นการศึกษาฟังก์ชัน ที่มี อาร์กิวเมนต์เวกเตอร์หลายตัวโดยที่ฟังก์ชันเป็นแผนที่เชิงเส้นตามอาร์กิวเมนต์แต่ละตัว เกี่ยวข้องกับแนวคิดต่างๆ...
พีชคณิตเชิงเส้นหลายตัว
พีชคณิตเชิงเส้นหลายตัวเป็นการศึกษาฟังก์ชัน ที่มี อาร์กิวเมนต์เวกเตอร์หลายตัวโดยที่ฟังก์ชันเป็นแผนที่เชิงเส้นตามอาร์กิวเมนต์แต่ละตัว เกี่ยวข้องกับแนวคิดต่างๆ เช่นเมทริกซ์เทนเซอร์มัลติเวกเตอร์ระบบสมการเชิงเส้น ปริภูมิมิติสูง ดีเทอร์มิแนนต์ผล คูณ ภายในและภายนอกและปริภูมิคู่ขนานเป็นเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในวิศวกรรมการ เรียน รู้ของเครื่องฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ [ 1 ]
ต้นทาง
ในขณะที่แนวคิดและการประยุกต์ใช้เชิงทฤษฎีจำนวนมากเกี่ยวข้องกับเวกเตอร์เดี่ยวนักคณิตศาสตร์เช่นHermann Grassmannได้พิจารณาโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับคู่ สาม และมัลติเวกเตอร์ที่ ขยายขอบเขตของ เวกเตอร์ด้วยความเป็นไปได้ในการรวมกันหลายแบบ พื้นที่ของมัลติเวกเตอร์จึงขยายไปถึงมิติ 2n โดยที่nคือมิติของปริภูมิเวกเตอร์ที่เกี่ยวข้อง[ 2 ]ดีเทอร์มิแนนต์สามารถกำหนดได้ในเชิงนามธรรมโดยใช้โครงสร้างของพีชคณิตเชิงเส้นหลายตัว
พีชคณิตเชิงเส้นหลายมิติปรากฏในการศึกษาการตอบสนองเชิงกลของวัสดุต่อความเค้นและความเครียด ซึ่งเกี่ยวข้องกับโมดูลัสความยืดหยุ่น ต่างๆ คำว่า " เทนเซอร์ " อธิบายถึงองค์ประกอบภายในปริภูมิเชิงเส้นหลายมิติเนื่องจากโครงสร้างที่เพิ่มเข้ามา แม้ว่ากราสส์มันน์จะมีผลงานในช่วงแรกในปี 1844 ในหนังสือAusdehnungslehreซึ่งได้รับการตีพิมพ์ซ้ำในปี 1862 แต่ในตอนแรกหัวข้อนี้ก็ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันอย่างกว้างขวาง เนื่องจากแม้แต่พีชคณิตเชิงเส้นธรรมดาก็ยังเป็นเรื่องท้าทายมากในเวลานั้น
แนวคิดของพีชคณิตเชิงเส้นหลายตัวพบการประยุกต์ใช้ในการศึกษาแคลคูลัสหลายตัวแปรและแมนิโฟลด์บางกรณีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับเมทริกซ์จาโคเบียนอนุพันธ์อนันต์ที่พบในแคลคูลัสตัวแปรเดียวจะถูกแปลงเป็นรูปแบบอนุพันธ์ในแคลคูลัสหลายตัวแปรและการจัดการจะดำเนินการโดยใช้พีชคณิตภายนอก[ 3 ]
หลังจาก Grassmann การพัฒนาในพีชคณิตเชิงเส้นหลายตัวแปรเกิดขึ้นโดยVictor Schlegelในปี พ.ศ. 2415 ด้วยการตีพิมพ์ส่วนแรกของSystem der Raumlehre [ 4 ]และโดยElwin Bruno Christoffelที่น่าสังเกตคือ ความก้าวหน้าที่สำคัญเกิดขึ้นจากผลงานของGregorio Ricci-CurbastroและTullio Levi-Civita [ 5 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบของแคลคูลัสเชิงอนุพันธ์สัมบูรณ์ภายในพีชคณิตเชิงเส้นหลายตัวแปรMarcel GrossmannและMichele Bessoได้แนะนำรูปแบบนี้ให้กับAlbert Einsteinและในปี พ.ศ. 2458 การตีพิมพ์ของ Einstein เกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของดาวพุธได้สร้างพีชคณิตเชิงเส้นหลายตัวแปรและเทนเซอร์ให้เป็นเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่สำคัญในฟิสิกส์
ในปี พ.ศ. 2491 Nicolas Bourbakiได้รวมบทเกี่ยวกับพีชคณิตเชิงเส้นหลายตัวชื่อ " Algèbre Multilinéaire " ไว้ในชุดÉléments de mathématiqueโดยเฉพาะในหนังสือพีชคณิต บทนี้ครอบคลุมหัวข้อต่างๆ เช่น ฟังก์ชันเชิงเส้นคู่ผลคูณเทนเซอร์ของโมดูล สองตัว และคุณสมบัติของผลคูณเทนเซอร์[ 6 ]
แอปพลิเคชัน
แนวคิดพีชคณิตหลายเชิงเส้นมีการประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา รวมถึง:
ดูเพิ่มเติม
- มัลติเวกเตอร์
- พีชคณิตเชิงเรขาคณิต
- พีชคณิตคลิฟฟอร์ด
- รูปแบบเชิงอนุพันธ์แบบปิดและแม่นยำ
- การประมวลผลเทนเซอร์โดยไม่ใช้ส่วนประกอบ
- กฎของเครเมอร์
- พื้นที่คู่
- สัญกรณ์ของไอน์สไตน์
- พีชคณิตภายนอก
- ผลิตภัณฑ์ภายใน
- ผลิตภัณฑ์ภายนอก
- เดลต้าโครเนกเกอร์
- สัญลักษณ์ Levi-Civita
- รูปแบบหลายเส้น
- ซูโดสเกลาร์
- เวกเตอร์เทียม
- สปินเนอร์
- เทนเซอร์
- พีชคณิตเทนเซอร์ , พีชคณิตอิสระ
- การหดตัวของเทนเซอร์
- พีชคณิตสมมาตร , กำลังสมมาตร
- เทนเซอร์สมมาตร
- เทนเซอร์ผสม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พีชคณิตเชิงเส้นหลายตัว
พีชคณิตเชิงเส้นหลายตัวเป็นการศึกษาฟังก์ชัน ที่มี อาร์กิวเมนต์เวกเตอร์หลายตัวโดยที่ฟังก์ชันเป็นแผนที่เชิงเส้นตามอาร์กิวเมนต์แต่ละตัว เกี่ยวข้องกับแนวคิดต่างๆ...
ต้นทาง
ในขณะที่แนวคิดและการประยุกต์ใช้เชิงทฤษฎีจำนวนมากเกี่ยวข้องกับ เวกเตอร์เดี่ยว นักคณิตศาสตร์เช่น Hermann Grassmann ได้พิจารณาโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับคู่ สาม และ มัลติเวกเตอร์ ที่ ขยายขอบเขตของ เวกเตอร์ ด้วยความเป็นไปได้ในการรวมกันหลายแบบ พื้นที่ของ...
แอปพลิเคชัน
แนวคิดพีชคณิตหลายเชิงเส้นมีการประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา รวมถึง:
ดูเพิ่มเติม
มัลติเวกเตอร์ พีชคณิตเชิงเรขาคณิต พีชคณิตคลิฟฟอร์ด รูปแบบเชิงอนุพันธ์แบบปิดและแม่นยำ การประมวลผลเทนเซอร์โดยไม่ใช้ส่วนประกอบ กฎของเครเมอร์ พื้นที่คู่ สัญกรณ์ของไอน์สไตน์ พีชคณิตภายนอก ผลิตภัณฑ์ภายใน ผลิตภัณฑ์ภายนอก เดลต้าโครเนกเกอร์ สัญลักษณ์ Levi-Civita...