กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ครอบครัวของชุดต่างๆ

ในทฤษฎีเซตและสาขาคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง คำว่า " ครอบครัว"หรือ " กลุ่ม"ใช้เพื่อหมายถึงเซต เซตดัชนีมัลติเซตทูเปิลหรือคลาสโดยทั่วไปมักใช้ในวลีเช่น "ครอบครัวของเซต" เพราะหากใช้...

ครอบครัวของชุดต่างๆ

ในทฤษฎีเซตและสาขาคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง คำว่า " ครอบครัว"หรือ " กลุ่ม"ใช้เพื่อหมายถึงเซต เซตดัชนีมัลติเซตทูเปิลหรือคลาสโดยทั่วไปมักใช้ในวลีเช่น "ครอบครัวของเซต" เพราะหากใช้ "เซตของเซต" แทน การใช้คำว่า "เซต" ในภายหลังอาจทำให้สับสนได้ว่าหมายถึงเซตที่บรรจุอยู่หรือเซตที่เป็นสมาชิก การใช้ที่พบบ่อยคือ "ครอบครัวของเซตย่อยของเซตS บางเซต " ครอบครัวของเซตยังเรียกว่าตระกูลเซตหรือระบบเซตครอบครัวจำกัดของเซตย่อยของเซตจำกัดเอส{\displaystyle S}เรียกอีกอย่างว่าไฮเปอร์กราฟหัวข้อของทฤษฎีเซตสุดขั้วเกี่ยวข้องกับตัวอย่างที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุดของตระกูลเซตที่สอดคล้องกับข้อจำกัดบางประการ

ตัวอย่าง

กลุ่มของเซตย่อยทั้งหมดของเซตที่กำหนดให้เอส{\displaystyle S}เรียกว่าเซตกำลังของเอส{\displaystyle S}และมีสัญลักษณ์แทนด้วย(เอส){\displaystyle \wp (S)}ชุดพลังงาน(เอส){\displaystyle \wp (S)}ของชุดที่กำหนดเอส{\displaystyle S}เป็นกลุ่มของเซตต่างๆ มากกว่าเอส{\displaystyle S} .

เซตย่อยของเอส{\displaystyle S}มีเค{\displaystyle k}องค์ประกอบเรียกว่า aเค{\displaystyle k}-เซตย่อยของเอส{\displaystyle S}.เดอะเค{\displaystyle k}-เซตย่อยเอส(เค){\displaystyle S^{(k)}}ของชุดเอส{\displaystyle S}ก่อตั้งเป็นกลุ่มของเซต

ให้เอส={เอ,,ซี,1,2}{\displaystyle S=\{a,b,c,1,2\}}ตัวอย่างของกลุ่มเซตเหนือเอส{\displaystyle S}(ในความหมายของมัลติเซต ) กำหนดโดยเอฟ={เอ1,เอ2,เอ3,เอ4}{\displaystyle F=\left\{A_{1},A_{2},A_{3},A_{4}\right\}}โดยที่เอ1={เอ,,ซี},เอ2={1,2},เอ3={1,2}{\displaystyle A_{1}=\{a,b,c\},A_{2}=\{1,2\},A_{3}=\{1,2\}}และเอ4={เอ,,1}{\displaystyle A_{4}=\{a,b,1\}} .

ชั้นเรียนออร์ด{\displaystyle \operatorname {Ord} }กลุ่มของ จำนวนเชิงลำดับทั้งหมดเป็น กลุ่มของเซต ขนาดใหญ่กล่าวคือ ตัวมันเองไม่ใช่เซต แต่เป็นคลาสที่แท้จริง

คุณสมบัติ

กลุ่มย่อยใดๆ ของเซตหนึ่งเอส{\displaystyle S}นั้นเป็นเซตย่อยของเซตอำนาจ(เอส){\displaystyle \wp (S)}หากไม่มีสมาชิกซ้ำกัน

กลุ่มของเซตใดๆ ที่ไม่มีการซ้ำกัน ถือเป็นคลาสย่อยของคลาสที่แท้จริงของเซตทั้งหมด ( เอกภพ )

ทฤษฎีบทการแต่งงานของฮอลล์ซึ่งคิดค้นโดยฟิลิป ฮอลล์ให้เงื่อนไขที่จำเป็นและเพียงพอสำหรับกลุ่มเซตที่ไม่ว่างเปล่าจำนวนจำกัด (อนุญาตให้มีการซ้ำกันได้) ที่จะมีระบบตัวแทนที่แตกต่างกัน

ถ้าเอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}มีเซตตระกูลใดบ้างไหมเอฟ:=เอฟเอฟเอฟ{\displaystyle \cup {\mathcal {F}}:={\textstyle \bigcup \limits _{F\in {\mathcal {F}}}}F}หมายถึงการรวมกันของเซตทั้งหมดในเอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณดังกล่าว={\displaystyle \cup \varnothing =\varnothing }ครอบครัวใดก็ได้เอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}ชุดต่างๆ นั้นเป็นครอบครัวเดียวกันเอฟ{\displaystyle \cup {\mathcal {F}}}และยังรวมถึงครอบครัวที่อยู่เหนือกลุ่มย่อยใดๆ ของเอฟ{\displaystyle \cup {\mathcal {F}}} .

เดอะร่องรอยของครอบครัวเอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}ของเซตย่อยของเอส{\displaystyle S}บนเซตย่อยทีเอส{\displaystyle T\subseteq S}เป็น{เอที,เอเอฟ}{\displaystyle \{A\cap T,A\in {\mathcal {F}}\}}.

วัตถุบางประเภทจากสาขาอื่นๆ ของคณิตศาสตร์นั้นเทียบเท่ากับตระกูลของเซต กล่าวคือ สามารถอธิบายได้ว่าเป็นเพียงการรวบรวมเซตของวัตถุประเภทใดประเภทหนึ่งเท่านั้น:

  • ไฮเปอร์กราฟหรือเรียกอีกอย่างว่า ระบบเซต เกิดจากเซตของจุดยอดร่วมกับเซตของไฮเปอร์เอดจ์ซึ่งแต่ละไฮเปอร์เอดจ์อาจเป็นเซตใดๆ ก็ได้ ไฮเปอร์เอดจ์ของไฮเปอร์กราฟก่อตัวเป็นกลุ่มของเซต และกลุ่มของเซตใดๆ ก็สามารถตีความได้ว่าเป็นไฮเปอร์กราฟที่มีการรวมกันของเซตเหล่านั้นเป็นจุดยอด
  • ซิมพลิเชียลคอมเพล็กซ์นามธรรมคือนามธรรมเชิงการจัดเรียงของแนวคิดซิมพลิเชียลคอมเพล็กซ์ซึ่งเป็นรูปทรงที่เกิดจากการรวมกันของส่วนของเส้นตรง สามเหลี่ยม ทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า และซิม เพล็กซ์มิติสูงกว่า ที่ต่อกันแบบหน้าต่อหน้า ในซิมพลิเชียลคอมเพล็กซ์นามธรรม ซิมเพล็กซ์แต่ละอันจะถูกแทนด้วยเซตของจุดยอดของมัน กลุ่มของเซตจำกัดที่ไม่มีการซ้ำกัน ซึ่งเซตย่อยของเซตใดๆ ในกลุ่มนั้นก็อยู่ในกลุ่มนั้นด้วย จะก่อให้เกิดซิมพลิเชียลคอมเพล็กซ์นามธรรม
  • โครงสร้างความสัมพันธ์เชิงเหตุการณ์ประกอบด้วยเซตของจุดเซตของเส้นและความสัมพันธ์ทวิภาค (ใดๆ ก็ได้) ที่เรียกว่าความสัมพันธ์เชิงเหตุการณ์ซึ่งระบุว่าจุดใดเป็นของเส้นใด โครงสร้างความสัมพันธ์เชิงเหตุการณ์สามารถระบุได้ด้วยกลุ่มของเซต (แม้ว่าเส้นสองเส้นที่แตกต่างกันจะมีเซตของจุดเดียวกันก็ตาม) เซตของจุดที่เป็นของแต่ละเส้น และกลุ่มของเซตใดๆ ก็สามารถตีความได้ว่าเป็นโครงสร้างความสัมพันธ์เชิงเหตุการณ์ในลักษณะนี้
  • รหัสบล็อกไบนารีประกอบด้วยชุดของคำรหัส ซึ่งแต่ละคำรหัสเป็นสตริงของเลข 0 และ 1 ที่มีความยาวเท่ากันทั้งหมด เมื่อคำรหัสแต่ละคู่มีระยะห่างแฮมมิ งมาก ก็สามารถใช้เป็นรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดได้รหัสบล็อกยังสามารถอธิบายได้ว่าเป็นกลุ่มของเซต โดยอธิบายคำรหัสแต่ละคำว่าเป็นเซตของตำแหน่งที่คำรหัสนั้นมีค่าเป็น 1
  • ปริภูมิเชิงทอพอโลยีประกอบด้วยคู่หนึ่ง(X,τ){\displaystyle (X,\tau )}ที่ไหนX{\displaystyle X}เป็นเซต (ซึ่งสมาชิกเรียกว่าจุด ) และτ{\displaystyle \tau }เป็นโทโพโลยีบนX{\displaystyle X}ซึ่งเป็นตระกูลของเซต (ซึ่งสมาชิกเรียกว่าเซตเปิด ) เหนือX{\displaystyle X}ซึ่งประกอบด้วยเซตว่าง ทั้งสองเซต{\displaystyle \varnothing }และX{\displaystyle X}เซตนี้มีคุณสมบัติปิดในตัวมันเอง และมีคุณสมบัติปิดภายใต้การรวมเซตใดๆ และการตัดกันของเซตจำกัด

ฝาครอบและโทโพโลยี

กล่าวกันว่าเซตประเภทหนึ่งครอบคลุมเซตประเภทหนึ่งX{\displaystyle X}ถ้าทุกจุดของX{\displaystyle X}เป็นของสมาชิกคนใดคนหนึ่งในครอบครัว เป็นตระกูลย่อยของตระกูลหนึ่งX{\displaystyle X}นั่นก็เป็นปกของเช่นกันX{\displaystyle X}เรียกว่าซับคัฟเวอร์ครอบครัวหนึ่งเรียกว่าคอลเลกชันจุดจำกัดถ้าทุกจุดของX{\displaystyle X}อยู่ในสมาชิกในครอบครัวเพียงจำนวนจำกัดเท่านั้น หากทุกจุดของปกอยู่ในสมาชิกเพียงคนเดียวของX{\displaystyle X}ฝาครอบเป็นส่วนกั้นของX{\displaystyle X} .

เมื่อไรX{\displaystyle X}ปริภูมิเชิงทอพอโลยีเซตคลุมที่มีสมาชิกทั้งหมดเป็นเซต เปิด เรียกว่าเซตคลุมเปิดตระกูลหนึ่งเรียกว่า ตระกูลจำกัดเฉพาะที่ ถ้าแต่ละจุดในปริภูมิมีบริเวณใกล้เคียงที่ตัดกับสมาชิกของตระกูลเพียงจำนวนจำกัดเท่านั้น คอลเลกชัน จำกัดเฉพาะที่แบบ σหรือจำกัดเฉพาะที่แบบนับได้คือ ตระกูลที่เป็นผลรวมของตระกูลจำกัดเฉพาะที่แบบนับได้

ปกเอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}กล่าวกันว่าเป็นการปรับปรุงคุณภาพของสารเคลือบอีกชนิดหนึ่ง (ที่หยาบกว่า)ซี{\displaystyle {\mathcal {C}}}หากสมาชิกทุกคนของเอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}บรรจุอยู่ในสมาชิกบางส่วนของซี{\displaystyle {\mathcal {C}}}การกลั่นระดับดาวเป็นการกลั่นประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ

ประเภทพิเศษของตระกูลเซต

กลุ่ม เซต สเปอร์เนอร์ (Sperner family)คือกลุ่มเซตที่ไม่มีเซตใดในกลุ่มนั้นบรรจุเซตอื่น ๆทฤษฎีบทของสเปอร์เนอร์ให้ขอบเขตขนาดสูงสุดของกลุ่มเซตสเปอร์เนอร์

ตระกูลเฮลลี (Helly family)คือตระกูลเซตที่มีคุณสมบัติว่า ตระกูลย่อยที่เล็กที่สุดซึ่งมีส่วนร่วมว่างเปล่าจะมีขนาดจำกัดทฤษฎีบทของเฮลลีกล่าวว่าเซตแบบนูนในปริภูมิยุคลิดที่มีมิติจำกัดจะก่อให้เกิดตระกูลเฮลลี

คอมเพล็กซ์ซิมพลิเชียลนามธรรมคือตระกูลเซตเอฟ{\displaystyle F}(ประกอบด้วยเซตจำกัด) ที่ปิดลงด้านล่างกล่าวคือ ทุกเซตย่อยของเซตในเอฟ{\displaystyle F}อยู่ใน⁠ เช่นกันเอฟ{\displaystyle F}แมทรอยด์ (Matroid) คือคอมเพล็กซ์เชิงซิมพลิเชียลนามธรรมที่มีคุณสมบัติเพิ่มเติมที่เรียกว่าคุณสมบัติเสริม (augmentation property )

ตัวกรองแต่ละตัวเป็นกลุ่มของเซต

ปริภูมิความนูน (Convexity space)คือเซตตระกูลหนึ่งที่ปิดภายใต้การตัดกันและการรวมกันของโซ่ (โดยสัมพันธ์กับการรวม ) ใดๆ ก็ตาม

ตัวอย่างอื่นๆ ของกลุ่มเซต ได้แก่ระบบความเป็นอิสระ , กรีดอยด์ , แอนติแมทรอยด์และปริภูมิบอร์โนโลจิคัล

ครอบครัวเอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}ของชุดมากกว่าΩ{\displaystyle \Omega }
จำเป็นต้องเป็นความจริงของเอฟ:{\displaystyle {\mathcal {F}}\colon }หรือว่าเอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}ปิดเนื่องจาก:กำกับโดย{\displaystyle \,\supseteq }เอบี{\displaystyle A\cap B}เอบี{\displaystyle A\cup B}บีเอ{\displaystyle B\setminus A}Ωเอ{\displaystyle \โอเมก้า \setminus A}เอ1เอ2{\displaystyle A_{1}\cap A_{2}\cap \cdots }เอ1เอ2{\displaystyle A_{1}\cup A_{2}\cup \cdots }Ωเอฟ{\displaystyle \Omega \in {\mathcal {F}}}เอฟ{\displaystyle \varnothing \in {\mathcal {F}}}เอฟไอพี
ระบบπใช่ใช่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่
เซมิริ่งใช่ใช่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่ใช่ไม่เคย
เซมิอัลจีบรา(เซมิฟิลด์)ใช่ใช่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่ใช่ไม่เคย
ชั้นเรียนโมโนโทนเลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เฉพาะในกรณีที่เอฉัน{\displaystyle A_{i}\searrow }เฉพาะในกรณีที่เอฉัน{\displaystyle A_{i}\nearrow }เลขที่เลขที่เลขที่
ระบบ 𝜆 (ระบบไดน์กิน)ใช่เลขที่เลขที่เฉพาะในกรณีที่เอบี{\displaystyle A\subseteq B}ใช่เลขที่เฉพาะในกรณีที่เอฉัน{\displaystyle A_{i}\nearrow }หรือพวกมันแยกออกจากกันใช่ใช่ไม่เคย
วงแหวน(ทฤษฎีลำดับ)ใช่ใช่ใช่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่
วงแหวน(ทฤษฎีการวัด)ใช่ใช่ใช่ใช่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่ใช่ไม่เคย
วงแหวน δใช่ใช่ใช่ใช่เลขที่ใช่เลขที่เลขที่ใช่ไม่เคย
𝜎-ringใช่ใช่ใช่ใช่เลขที่ใช่ใช่เลขที่ใช่ไม่เคย
พีชคณิต(สาขา)ใช่ใช่ใช่ใช่ใช่เลขที่เลขที่ใช่ใช่ไม่เคย
พีชคณิต 𝜎 (ฟิลด์ 𝜎)ใช่ใช่ใช่ใช่ใช่ใช่ใช่ใช่ใช่ไม่เคย
กรองใช่ใช่ใช่เลขที่เลขที่เลขที่ใช่ใช่เลขที่เลขที่
ตัวกรองที่เหมาะสมใช่ใช่ใช่ไม่เคยไม่เคยเลขที่ใช่ใช่ไม่เคยใช่
แผ่นกรองขั้นต้น(ฐานกรอง)ใช่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่ใช่
กรองฐานย่อยเลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่ใช่
โครงสร้างแบบเปิดใช่ใช่ใช่เลขที่เลขที่เลขที่(แม้กระทั่งตามอำเภอใจ){\displaystyle \cup })ใช่ใช่ไม่เคย
โครงสร้างแบบปิดใช่ใช่ใช่เลขที่เลขที่(แม้กระทั่งตามอำเภอใจ){\displaystyle \cap })เลขที่ใช่ใช่ไม่เคย
จำเป็นต้องเป็นความจริงของเอฟ:{\displaystyle {\mathcal {F}}\colon }หรือว่าเอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}ปิดเนื่องจาก:มุ่งลงด้านล่างจุดตัดจำกัดยูเนียนจำกัดส่วนเติม เต็มสัมพัทธ์ส่วนเติมเต็มในΩ{\displaystyle \Omega }จุดตัดที่นับได้สหภาพที่นับได้ประกอบด้วยΩ{\displaystyle \Omega }ประกอบด้วย{\displaystyle \varnothing }คุณสมบัติการตัดกันแบบจำกัด

นอกจากนี้เซมิริงยังเป็นระบบπที่ทุกส่วนเติมเต็มบีเอ{\displaystyle B\setminus A}เท่ากับผลรวมของเซตที่ไม่ซ้ำกันจำนวนจำกัดในเอฟ.{\displaystyle {\mathcal {F}}.} เซมิแอลเจบราคือเซมิริงที่ทุกส่วนเติมเต็มΩเอ{\displaystyle \โอเมก้า \setminus A}เท่ากับผลรวมของเซตที่ไม่ซ้ำกันจำนวนจำกัดในเอฟ.{\displaystyle {\mathcal {F}}.}เอ,บี,เอ1,เอ2,{\displaystyle A,B,A_{1},A_{2},\ldots }เป็นองค์ประกอบที่กำหนดขึ้นโดยพลการของเอฟ{\displaystyle {\mathcal {F}}}และสันนิษฐานว่าเอฟ.{\displaystyle {\mathcal {F}}\neq \varnothing .}

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  • โลโก้ Wikimedia Commonsสื่อที่เกี่ยวข้องกับตระกูล Set ใน Wikimedia Commons
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Family_of_sets&oldid=1352727389 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ครอบครัวของชุดต่างๆ

ในทฤษฎีเซตและสาขาคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง คำว่า " ครอบครัว"หรือ " กลุ่ม"ใช้เพื่อหมายถึงเซต เซตดัชนีมัลติเซตทูเปิลหรือคลาสโดยทั่วไปมักใช้ในวลีเช่น "ครอบครัวของเซต" เพราะหากใช้...

ตัวอย่าง

กลุ่มของเซตย่อยทั้งหมดของเซตที่กำหนดให้ เอส {\displaystyle S} เรียกว่า เซตกำลัง ของ เอส {\displaystyle S} และมีสัญลักษณ์แทนด้วย ⁠ ℘ ( เอส ) {\displaystyle \wp (S)} ชุด พลังงาน ​ ℘ ( เอส ) {\displaystyle \wp (S)} ของชุดที่กำหนด เอส {\displaystyle S}...

คุณสมบัติ

กลุ่มย่อยใดๆ ของเซตหนึ่ง เอส {\displaystyle S} นั้นเป็นเซตย่อยของ เซตอำนาจ ℘ ( เอส ) {\displaystyle \wp (S)} หากไม่มีสมาชิกซ้ำกัน

แนวคิดที่เกี่ยวข้อง

วัตถุบางประเภทจากสาขาอื่นๆ ของคณิตศาสตร์นั้นเทียบเท่ากับตระกูลของเซต กล่าวคือ สามารถอธิบายได้ว่าเป็นเพียงการรวบรวมเซตของวัตถุประเภทใดประเภทหนึ่งเท่านั้น: