กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

ระบบชุมชน

เปลี่ยนทางจากชื่ออื่น

ในโทโพโลยีและสาขาคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง ระบบเพื่อนบ้านระบบเพื่อนบ้านที่สมบูรณ์ หรือตัวกรองเพื่อนบ้านเอ็น(x){\displaystyle {\mathcal {N}}(x)}เพื่อให้ได้คะแนนx{\displaystyle

ระบบชุมชน

ในโทโพโลยีและสาขาคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง ระบบเพื่อนบ้านระบบเพื่อนบ้านที่สมบูรณ์ [ 1 ] หรือตัวกรองเพื่อนบ้านเอ็น(x){\displaystyle {\mathcal {N}}(x)}เพื่อให้ได้คะแนนx{\displaystyle x}ในปริภูมิเชิงทอพอโลยีคือกลุ่มของย่านใกล้เคียง ทั้งหมด ของx.{\displaystyle x.}

คำจำกัดความ

บริเวณใกล้เคียงของจุดหรือเซต

หนึ่งบริเวณใกล้เคียงแบบเปิดของจุด (หรือเซตย่อย [หมายเหตุ 1 ] )x{\displaystyle x}ในปริภูมิเชิงทอพอโลยีX{\displaystyle X}คือเซตย่อยเปิด ใดๆยู{\displaystyle U}ของX{\displaystyle X}ซึ่งประกอบด้วยx.{\displaystyle x.} เอย่านใกล้เคียงของx{\displaystyle x}ในX{\displaystyle X}คือเซตย่อยใดๆเอ็นX{\displaystyle N\subseteq X}ซึ่งประกอบด้วยย่านเปิดโล่งบางส่วนx{\displaystyle x}อย่างชัดเจนเอ็น{\displaystyle N}เป็นย่านหนึ่งของx{\displaystyle x}ในX{\displaystyle X}ก็ต่อเมื่อมีเซตย่อยเปิดอยู่ เท่านั้นยู{\displaystyle U}กับxยูเอ็น{\displaystyle x\in U\subseteq N}[ 2 ] [ 3 ] ในทำนองเดียวกัน ย่านใกล้ เคียง ของx{\displaystyle x}คือเซตใดๆ ที่ประกอบด้วยx{\displaystyle x}ในส่วนภายในเชิงโทโพโลยีของ มัน

ที่สำคัญคือ "ย่านใกล้เคียง" ไม่จำเป็นต้องเป็นเซตเปิดเสมอไป ย่านใกล้เคียงที่บังเอิญเป็นเซตเปิดก็เรียกว่า "ย่านใกล้เคียงแบบเปิด" เช่นกัน [หมายเหตุ 2 ] ในทำนองเดียวกัน ย่านใกล้เคียงที่เป็น เซต ปิด (หรือเซตกระชับ เซตเชื่อมต่อฯลฯ) ก็เรียกว่า...ย่านปิด (ตามลำดับ)ย่าน ที่อยู่อาศัยขนาดกะทัดรัด(เช่น ย่านที่เชื่อมต่อกันเป็นต้น) นอกจากนี้ยังมีย่านประเภทอื่นๆ อีกมากมายที่ใช้ในโทโพโลยีและสาขาที่เกี่ยวข้อง เช่นการวิเคราะห์เชิงฟังก์ชันกลุ่มของย่านทั้งหมดที่มีคุณสมบัติ "ที่มีประโยชน์" บางอย่างมักจะก่อตัวเป็นฐานของย่านแม้ว่าหลายครั้งย่านเหล่านี้จะไม่จำเป็นต้องเปิดกว้างพื้นที่ที่มีขนาดกะทัดรัดในระดับท้องถิ่นคือพื้นที่ที่ทุกจุดมีฐานของย่านที่ประกอบด้วยเซตขนาดกะทัดรัดทั้งหมด

ตัวกรองละแวกใกล้เคียง

ระบบเพื่อนบ้านสำหรับจุด (หรือ เซตย่อย ที่ไม่ว่างเปล่า )x{\displaystyle x}เป็นตัวกรองที่เรียกว่าตัวกรองย่านใกล้เคียงสำหรับx.{\displaystyle x.}ตัวกรองย่านใกล้เคียงสำหรับจุดหนึ่งxX{\displaystyle x\in X}เหมือนกับตัวกรองเพื่อนบ้านของเซตเดี่ยว{x}.{\displaystyle \{x\}.}

บนพื้นฐานของชุมชน

เอบนพื้นฐานของละแวกบ้านหรือในระดับท้องถิ่น (หรือฐานที่ตั้งในละแวกใกล้เคียงหรือฐานท้องถิ่น ) สำหรับจุดหนึ่งx{\displaystyle x}เป็นฐานตัวกรองของตัวกรองบริเวณใกล้เคียง ซึ่งหมายความว่าเป็นส่วนย่อย บีเอ็น(x){\displaystyle {\mathcal {B}}\subseteq {\mathcal {N}}(x)}โดยที่สำหรับทั้งหมดวีเอ็น(x),{\displaystyle V\in {\mathcal {N}}(x),}มีอยู่บ้างบีบี{\displaystyle B\in {\mathcal {B}}}โดยที่บีวี.{\displaystyle B\subseteq V.}[ 3 ]ที่นี่เอ็น(x){\displaystyle {\mathcal {N}}(x)}หมายถึงเซตของย่านใกล้เคียงทั้งหมดของx{\displaystyle x}นั่นคือ สำหรับทุกย่านวี{\displaystyle V}เราสามารถหาละแวกบ้านได้บี{\displaystyle B}บนพื้นฐานของละแวกใกล้เคียงที่บรรจุอยู่ในวี.{\displaystyle V.}

ในทำนองเดียวกันบี{\displaystyle {\mathcal {B}}}เป็นฐานที่ตั้งในท้องถิ่นที่x{\displaystyle x}ก็ต่อเมื่อตัวกรองย่านใกล้เคียงเอ็น{\displaystyle {\mathcal {N}}}สามารถกู้คืนได้จากบี{\displaystyle {\mathcal {B}}}ในแง่ที่ว่าความเท่าเทียมกันต่อไปนี้เป็นจริง: [ 4 ]เอ็น(x)={วีX : บีวี สำหรับบางคน บีบี}.{\displaystyle {\mathcal {N}}(x)=\left\{V\subseteq X~:~B\subseteq V{\text{ สำหรับบาง }}B\in {\mathcal {B}}\right\}\!\!\;.}ครอบครัวหนึ่งบีเอ็น(x){\displaystyle {\mathcal {B}}\subseteq {\mathcal {N}}(x)}เป็นฐานที่ตั้งในละแวกบ้านสำหรับx{\displaystyle x}ก็ต่อเมื่อบี{\displaystyle {\mathcal {B}}}เป็นเซตย่อยร่วมสุดท้ายของ(เอ็น(x),){\displaystyle \left({\mathcal {N}}(x),\supseteq \right)}โดยคำนึงถึงลำดับบางส่วน{\displaystyle \supseteq }(ที่สำคัญคือ ลำดับบางส่วนนี้เป็น ความสัมพันธ์ของ เซตใหญ่ไม่ใช่ ความสัมพันธ์ ของเซตย่อย )

ฐานย่อยของย่านใกล้เคียง

เอฐานย่อยของย่านใกล้เคียงที่x{\displaystyle x}เป็นครอบครัวเอส{\displaystyle {\mathcal {S}}}ของเซตย่อยของX,{\displaystyle X,}ซึ่งแต่ละอันประกอบด้วยx,{\displaystyle x,}โดยที่ชุดของจุดตัด จำกัดที่เป็นไปได้ทั้งหมด ขององค์ประกอบของเอส{\displaystyle {\mathcal {S}}}ก่อตั้งเป็นฐานชุมชนที่x.{\displaystyle x.}

ตัวอย่าง

ถ้าอาร์{\displaystyle \mathbb {R} }มีโทโพโลยีแบบยุคลิด ตามปกติ จากนั้นย่านใกล้เคียงของ0{\displaystyle 0}เซตย่อยทั้งหมดเหล่านั้นเอ็นอาร์{\displaystyle N\subseteq \mathbb {R} }ซึ่งมีจำนวนจริง บางจำนวนอยู่>0{\displaystyle r>0}โดยที่(,)เอ็น.{\displaystyle (-r,r)\subseteq N.}ตัวอย่างเช่น เซตทั้งหมดต่อไปนี้เป็นย่านใกล้เคียงของ0{\displaystyle 0}ในอาร์{\displaystyle \mathbb {R} }: (2,2),[2,2],[2,),[2,2){10},[2,2]คิว,อาร์{\displaystyle (-2,2),\;[-2,2],\;[-2,\infty ),\;[-2,2)\cup \{10\},\;[-2,2]\cup \mathbb {Q} ,\;\mathbb {R} } แต่ไม่มีเซตใดต่อไปนี้เป็นย่านใกล้เคียงของ0{\displaystyle 0}: {0},คิว,(0,2),[0,2),[0,2)คิว,(2,2){1,12,13,14,}{\displaystyle \{0\},\;\mathbb {Q} ,\;(0,2),\;[0,2),\;[0,2)\cup \mathbb {Q} ,\;(-2,2)\setminus \left\{1,{\tfrac {1}{2}},{\tfrac {1}{3}},{\tfrac {1}{4}},\ldots \right\}} ที่ไหนคิว{\displaystyle \mathbb {Q} }หมายถึงจำนวนตรรกยะ

ถ้ายู{\displaystyle U}เป็นเซตย่อยเปิดของปริภูมิเชิงทอพอโลยีX{\displaystyle X}แล้วสำหรับทุกๆคุณยู,{\displaystyle u\in U,}ยู{\displaystyle U}เป็นย่านหนึ่งของคุณ{\displaystyle u}ในX.{\displaystyle X.} โดยทั่วไปแล้ว ถ้าเอ็นX{\displaystyle N\subseteq X}เป็นชุดใด ๆ และอินท์Xเอ็น{\displaystyle \operatorname {int} _{X}N}แสดงถึงส่วนภายในเชิงโทโพโลยีของเอ็น{\displaystyle N}ในX,{\displaystyle X,}แล้วเอ็น{\displaystyle N}เป็นย่านหนึ่ง (ในX{\displaystyle X}) ของทุกจุดxอินท์Xเอ็น{\displaystyle x\in \operatorname {int} _{X}N}และยิ่งไปกว่านั้นเอ็น{\displaystyle N}ไม่ใช่ย่านหรือจุดอื่นใด กล่าวอีกนัยหนึ่งคือเอ็น{\displaystyle N}เป็นย่านใกล้เคียงของจุดหนึ่งxX{\displaystyle x\in X}ก็ต่อเมื่อxอินท์Xเอ็น.{\displaystyle x\in \operatorname {int} _{X}N.}

ฐานชุมชน

ในปริภูมิเชิงทอพอโลยีใดๆ ระบบย่านใกล้เคียงสำหรับจุดหนึ่งๆ ก็คือฐานย่านใกล้เคียงสำหรับจุดนั้นด้วยเช่นกัน เซตของย่านใกล้เคียงแบบเปิดทั้งหมดที่จุดหนึ่งๆ จะก่อให้เกิดฐานย่านใกล้เคียงที่จุดนั้น สำหรับจุดใดๆx{\displaystyle x}ในปริภูมิเมตริกลำดับของลูกบอลเปิดรอบๆx{\displaystyle x}ด้วยรัศมี1/n{\displaystyle 1/n}สร้างฐานพื้นที่ใกล้เคียงที่สามารถนับได้บี={บี1/n:n=1,2,3,}{\displaystyle {\mathcal {B}}=\left\{B_{1/n}:n=1,2,3,\dots \right\}}นั่นหมายความว่าปริภูมิเมตริกทุกปริภูมิสามารถ นับ ได้เป็นอันดับแรก

เมื่อกำหนดพื้นที่แล้วX{\displaystyle X}ด้วยโทโพโลยีแบบไม่แยกส่วนระบบเพื่อนบ้านสำหรับจุดใดๆx{\displaystyle x}มีเพียงพื้นที่ทั้งหมดเท่านั้นเอ็น(x)={X}{\displaystyle {\mathcal {N}}(x)=\{X\}}.

ในโทโพโลยีแบบอ่อนบนปริภูมิของการวัดบนปริภูมิอี,{\displaystyle E,}ฐานที่ตั้งในละแวกใกล้เคียงเกี่ยวกับν{\displaystyle \nu }ได้รับจาก {μเอ็ม(อี):|μเอฟฉันνเอฟฉัน|<ฉัน,ฉัน=1,,n}{\displaystyle \left\{\mu \in {\mathcal {M}}(E):\left|\mu f_{i}-\nu f_{i}\right|<r_{i},\,i=1,\dots ,n\right\}} ที่ไหนเอฟฉัน{\displaystyle f_{i}}เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องที่ มีขอบเขตจากอี{\displaystyle E}เทียบกับตัวเลขจริงและ1,,n{\displaystyle r_{1},\dots ,r_{n}}เป็นจำนวนจริงบวก

ปริภูมิเซมินอร์มและกลุ่มโทโพโลยี

ในปริภูมิเซมินอร์มซึ่งเป็น ปริภูมิ เวกเตอร์ที่มีโทโพโลยีที่เกิดจากเซมินอร์มระบบเพื่อนบ้านทั้งหมดสามารถสร้างขึ้นได้โดยการเลื่อนระบบเพื่อนบ้านสำหรับจุดกำเนิด เอ็น(x)=เอ็น(0)+x.{\displaystyle {\mathcal {N}}(x)={\mathcal {N}}(0)+x.}

เนื่องจากตามสมมติฐาน การบวกเวกเตอร์มีความต่อเนื่องแยกกันในโทโพโลยีที่เหนี่ยวนำ ดังนั้น โทโพโลยีจึงถูกกำหนดโดยระบบเพื่อนบ้านที่จุดกำเนิด โดยทั่วไปแล้ว สิ่งนี้ยังคงเป็นจริงเสมอเมื่อปริภูมิเป็นกลุ่มโทโพโลยีหรือโทโพโลยีถูกกำหนดโดยซูโดเมตริก

คุณสมบัติ

สมมติคุณยูX{\displaystyle u\in U\subseteq X}และปล่อยให้เอ็น{\displaystyle {\mathcal {N}}}เป็นฐานที่ตั้งในละแวกบ้านสำหรับคุณ{\displaystyle u}ในX.{\displaystyle X.}ทำเอ็น{\displaystyle {\mathcal {N}}}จัดให้อยู่ในเซตที่มีทิศทางโดยเรียงลำดับบางส่วน ตาม การรวมของซูเปอร์เซต.{\displaystyle \,\supseteq .}แล้วยู{\displaystyle U}ไม่ใช่ย่านของคุณ{\displaystyle u}ในX{\displaystyle X}ก็ต่อเมื่อมีอยู่จริงเท่านั้นเอ็น{\displaystyle {\mathcal {N}}}เน็ตที่จัดทำดัชนี(xเอ็น)เอ็นเอ็น{\displaystyle \left(x_{N}\right)_{N\in {\mathcal {N}}}}ในXยู{\displaystyle X\setminus U}โดยที่xเอ็นเอ็นยู{\displaystyle x_{N}\in N\setminus U}สำหรับทุกๆเอ็นเอ็น{\displaystyle N\in {\mathcal {N}}}(ซึ่งหมายความว่า(xเอ็น)เอ็นเอ็นคุณ{\displaystyle \left(x_{N}\right)_{N\in {\mathcal {N}}}\to u}ในX{\displaystyle X})

ดูเพิ่มเติม

  1. โดยปกติแล้ว "บริเวณใกล้เคียง" หมายถึงบริเวณใกล้เคียงของจุดใดจุดหนึ่งและจะมีการระบุไว้อย่างชัดเจนหากหมายถึงบริเวณใกล้เคียงของเซต ตัวอย่างเช่น ประโยคเช่น "บริเวณใกล้เคียงในX{\displaystyle X}"ซึ่งไม่ได้อ้างอิงถึงจุดหรือเซตใดโดยเฉพาะ เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ควรตีความว่าหมายถึง "บริเวณใกล้เคียงของจุดใดจุดหนึ่งในX.{\displaystyle X.}"
  2. ผู้เขียนส่วนใหญ่ไม่ได้กำหนดให้ย่านต้องเป็นเซตแบบเปิด เนื่องจาก1การเขียนคำว่า "เปิด" ไว้ข้างหน้าคำว่า "ย่าน" เมื่อจำเป็นต้องใช้คุณสมบัตินี้ไม่ได้ยุ่งยากเกินไป และการกำหนดให้เป็นเซตแบบเปิดเสมอไปจะจำกัดประโยชน์ของคำต่างๆ เช่น "ย่านปิด" และ "ย่านกะทัดรัด" อย่างมากด้วย
  1. Mendelson, Bert (1990) [1975]. Introduction to Topology (  ฉบับที่สาม). Dover. หน้า 41. ISBN 0-486-66352-3.
  2. Bourbaki 1989 , หน้า 17–21.
  3. 1 2วิลลาร์ด 2004หน้า 31–37
  4. วิลลาร์ด, สตีเฟน (1970). โทโพโลยีทั่วไป . สำนักพิมพ์แอดดิสัน-เวสลีย์. ISBN 9780201087079.(ดูบทที่ 2 หัวข้อที่ 4)

บรรณานุกรม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Neighbourhood_system&oldid=1359804633 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ระบบชุมชน

ในโทโพโลยีและสาขาคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง ระบบเพื่อนบ้านระบบเพื่อนบ้านที่สมบูรณ์ หรือตัวกรองเพื่อนบ้านเอ็น(x){\displaystyle {\mathcal {N}}(x)}เพื่อให้ได้คะแนนx{\displaystyle

บนพื้นฐานของชุมชน

เอ บนพื้นฐานของละแวกบ้าน หรือ ในระดับท้องถิ่น (หรือ ฐานที่ตั้งในละแวกใกล้เคียง หรือ ฐานท้องถิ่น ) สำหรับจุดหนึ่ง x {\displaystyle x} เป็น ฐานตัวกรอง ของตัวกรองบริเวณใกล้เคียง ซึ่งหมายความว่าเป็นส่วนย่อย บี ⊆ เอ็น ( x ) {\displaystyle {\mathcal {B}}\subseteq...

ฐานย่อยของย่านใกล้เคียง

เอ ฐานย่อยของย่านใกล้เคียง ที่ x {\displaystyle x} เป็นครอบครัว เอส {\displaystyle {\mathcal {S}}} ของเซตย่อยของ X , {\displaystyle X,} ซึ่งแต่ละอันประกอบด้วย x , {\displaystyle x,} โดยที่ชุดของ จุดตัด จำกัดที่เป็นไปได้ทั้งหมด ขององค์ประกอบของ เอส...

ตัวอย่าง

ถ้า อาร์ {\displaystyle \mathbb {R} } มี โทโพโลยีแบบยุคลิด ตามปกติ จากนั้นย่านใกล้เคียงของ 0 {\displaystyle 0} เซตย่อยทั้งหมดเหล่านั้น เอ็น ⊆ อาร์ {\displaystyle N\subseteq \mathbb {R} } ซึ่งมี จำนวนจริง บางจำนวนอยู่ 0"}}"> 0}"> ร > 0 {\displaystyle r>0} 0}">...