ทฤษฎีบทของโปรโครอฟ
ในทฤษฎีการวัดทฤษฎีบทของโปรคอรอฟเชื่อมโยงความแน่นของการวัดกับความกะทัดรัดสัมพัทธ์ (และด้วยเหตุนี้จึงเป็นการลู่เข้าแบบอ่อน ) ในปริภูมิของการวัดความน่าจะเป็น ทฤษฎีบทนี้ได้รับการยกย่องให้เป็นผลงานของนักคณิตศาสตร์ชาวโซเวียตยูริ วาซิลเยวิช โปรคอรอฟผู้ซึ่งพิจารณาการวัดความน่าจะเป็นบนปริภูมิเมตริกที่สมบูรณ์และแยกได้ คำว่า "ทฤษฎีบทของโปรคอรอฟ" ยังถูกนำไปใช้กับการขยายความในภายหลังทั้งในรูปแบบโดยตรงและแบบผกผันด้วย
คำแถลง
ให้เป็นปริภูมิเมตริกที่แยกส่วนได้ให้แทนกลุ่มของมาตรวัดความน่าจะเป็นทั้งหมดที่กำหนดบน(พร้อมด้วยพีชคณิตบอเรล σ ของมัน )
ทฤษฎีบท.
- ถ้าชุดของมาตรวัดความน่าจะเป็นมีความกระชับแล้วการปิดของ ชุดนั้น จะมีความกะทัดรัดตามลำดับในปริภูมิที่มาพร้อมกับ โทโพโลยีของ การลู่เข้า แบบอ่อน
- พื้นที่ที่มีโทโพโลยีของการลู่เข้าแบบอ่อนนั้นสามารถกำหนดเมตริกได้
- สมมติว่านอกจากนี้ยังเป็นปริภูมิเมตริกสมบูรณ์ (ดังนั้น จึงเป็นปริภูมิโปแลนด์ ) จากนั้นข้อความกลับของ (1) ก็เป็นจริงเช่นกัน ดังนั้นจะกระชับก็ต่อเมื่อการปิดของมันเป็นปริภูมิกระชับแบบลำดับ ยิ่งไปกว่านั้น มีเมตริกสมบูรณ์ บน ที่เทียบเท่ากับโทโพโลยีของการลู่เข้าแบบอ่อน และสำหรับเมตริกนี้จะกระชับก็ต่อเมื่อการปิดของมันในเป็นปริภูมิกระชับ
บทสรุป
สำหรับปริภูมิยุคลิด เรามีว่า:
- ถ้าเป็นลำดับ ที่แน่น ใน(ชุดของการวัดความน่าจะเป็นบนปริภูมิยุคลิดมิติ) แล้วจะมีลำดับย่อยและการวัดความน่าจะเป็น อยู่ ซึ่งลู่เข้าอย่างอ่อนไปยัง
- ถ้าเป็นลำดับที่กระชับในซึ่งลำดับย่อยที่ลู่เข้าอย่างอ่อนทุกตัว มีลิมิตเดียวกันแล้วลำดับ จะลู่เข้าอย่างอ่อนไปยัง
ส่วนขยาย
ทฤษฎีบทของ Prokhorov สามารถขยายเพื่อพิจารณามาตรวัดเชิงซ้อนหรือมาตรวัดแบบ มีเครื่องหมายจำกัด ได้
ทฤษฎีบท: สมมติว่าเป็นปริภูมิเมตริกแบบแยกส่วนได้สมบูรณ์ และเป็นตระกูลของมาตรวัดเชิงซ้อนบอเรลบนข้อความต่อไปนี้สมมูลกัน:
- เป็นลำดับที่กระชับล่วงหน้าตามลำดับ กล่าวคือ ทุกลำดับจะมีลำดับย่อยที่ลู่เข้าอย่างอ่อน
- มีความแน่นและมีขอบเขตสม่ำเสมอในบรรทัดฐานความแปรผันรวม
ความคิดเห็น
เนื่องจากทฤษฎีบทของ Prokhorov แสดงถึงความกระชับในแง่ของความกะทัดรัด ดังนั้นทฤษฎีบท Arzelà–Ascoliจึงมักถูกนำมาใช้แทนความกะทัดรัด: ในปริภูมิฟังก์ชัน สิ่งนี้จะนำไปสู่การกำหนดลักษณะของความกระชับในแง่ของโมดูลัสของความต่อเนื่องหรือสิ่งที่คล้ายคลึงกันที่เหมาะสม—ดูความกระชับในปริภูมิ Wiener แบบคลาสสิกและความกระชับในปริภูมิ Skorokhod
มีการขยายทฤษฎีบทของโปรโครอฟออกไปอย่างลึกซึ้งและซับซ้อนหลายประการ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์เหล่านั้นไม่ได้บดบังความสำคัญและความเกี่ยวข้องของผลลัพธ์ดั้งเดิมต่อการประยุกต์ใช้แต่อย่างใด
ดูเพิ่มเติม
- เมตริกเลวี-โปรคอรอฟ – เมตริกความน่าจะเป็นในทางคณิตศาสตร์
- ทฤษฎีบทของซาโซนอฟ
- ความเข้มงวดของมาตรการ – แนวคิดในทฤษฎีการวัด
- การลู่เข้าอย่างอ่อนของการวัด – แนวคิดทางคณิตศาสตร์