กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

มิติเชิงอุปนัย

ในสาขาคณิตศาสตร์โทโพโลยีมิติเชิงอุปนัยของ ปริภูมิ โทโพโลยีXมีค่าได้สองค่า คือมิติเชิงอุปนัยขนาดเล็ก ind( X ) หรือมิติเชิงอุปนัยขนาดใหญ่ Ind( X ) ซึ่งอิงจากการสังเกตว่า...

มิติเชิงอุปนัย

ในสาขาคณิตศาสตร์โทโพโลยีมิติเชิงอุปนัยของ ปริภูมิ โทโพโลยีXมีค่าได้สองค่า คือมิติเชิงอุปนัยขนาดเล็ก ind( X ) หรือมิติเชิงอุปนัยขนาดใหญ่ Ind( X ) ซึ่งอิงจากการสังเกตว่า ในปริภูมิยุคลิดnมิติRnขอบเขตของทรงกลมมีมิติn  − 1 ดังนั้นจึงควรเป็นไปได้ที่จะกำหนดมิติของปริภูมิทั่วไปในเชิงอุปนัยโดยพิจารณาจากมิติของขอบเขตของเซตเปิดที่เหมาะสมในปริภูมินั้น

มิติอุปนัยขนาดเล็กและขนาดใหญ่เป็นสองในสามวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการแสดงแนวคิดของ "มิติ" สำหรับปริภูมิเชิงทอพอโลยี ในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับทอพอโลยีเท่านั้น (และไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของปริภูมิเมตริก ) อีกวิธีหนึ่งคือมิติการครอบคลุมของเลเบสคำว่า "มิติเชิงทอพอโลยี" โดยทั่วไปแล้วหมายถึง มิติการครอบคลุมของเลเบส สำหรับปริภูมิที่ "ดีพอ" มาตรวัดมิติทั้งสามจะเท่ากัน

คำจำกัดความอย่างเป็นทางการ

เราต้องการให้มิติของจุดเป็น 0 และจุดนั้นมีขอบเขตว่างเปล่า ดังนั้นเราจึงเริ่มต้นด้วย

จากนั้นโดยอุปนัย ind( X ) คือจำนวนธรรมชาติที่เล็กที่สุดnที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: สำหรับทุกเซตเปิดUที่บรรจุxจะมีเซตเปิดVที่บรรจุxและส่วนปิด ของ V บรรจุอยู่ในUโดยที่ขอบเขตของVมีมิติอุปนัยที่เล็กกว่าnในที่นี้ ขอบเขตของVถือเป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยีโดยใช้ทอพอโลยีของปริภูมิย่อยที่สืบทอดมาจากX (ในกรณีของปริภูมิย่อยของปริภูมิยุคลิด เราอาจคิดว่าเซตVเป็นลูกบอลเล็กๆ ที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่x ) หากไม่มีn ดัง กล่าว เราจะเขียน ind( X ) = ∞

มิติการเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ Ind( X ) ถูกกำหนดให้เป็นn ที่เล็กที่สุด โดยที่สำหรับทุกเซตย่อยปิดFและทุกเซตย่อยเปิดUที่บรรจุFจะมีเซตเปิดVที่บรรจุFและการปิดของ V นั้นบรรจุอยู่ในUโดยที่ขอบเขตของVมีมิติการเหนี่ยวนำขนาดใหญ่น้อยกว่าnหากไม่มีn ดังกล่าว เราจะเขียน Ind( X ) = ∞ [ 1 ]

ตัวอย่าง

สำหรับพื้นที่ที่เรียบร้อยและสงบ การคำนวิดมิติแบบอุปนัยจะให้คำตอบที่คาดหวังไว้ ตัวอย่างเช่น พิจารณาเซตนี้

โดยมีโทโพโลยีที่สืบทอดมาจากปริภูมิยุคลิดโดยสัญชาตญาณแล้วXประกอบด้วยชิ้นส่วน 2 มิติที่เชื่อมต่อกับชิ้นส่วน 1 มิติ พร้อมด้วยจุด 0 มิติที่ไม่ทับซ้อนกัน ทั้งมิติอุปนัยขนาดใหญ่และขนาดเล็กของX ล้วนมีค่าเท่ากับ 2

สิ่งที่อาจคาดไม่ถึงก็คือข้อนี้เป็นจริงเพราะสำหรับจำนวนอตรรกยะaและbเซต ดัง กล่าวเป็นทั้งเซตเปิดและเซตปิดในและด้วยเหตุนี้จึงมีขอบเขตว่างเปล่า

ความสัมพันธ์ระหว่างมิติ

ให้เป็นมิติการครอบคลุมของเลเบส สำหรับปริภูมิเชิงทอพอโลยีX ใดๆ เรามี

ก็ต่อเมื่อ

ทฤษฎีบทของอูรีโซห์นกล่าวว่า เมื่อXเป็นปริภูมิปกติที่มีฐานนับได้แล้ว

ปริภูมิเหล่านั้นคือ ปริภูมิ ที่แยกได้และกำหนดเมตริกได้ (ดูทฤษฎีบทการกำหนดเมตริกของอูรีโซห์น )

ทฤษฎีบทNöbeling–Pontriaginกล่าวว่าปริภูมิที่มีมิติจำกัดนั้นมีลักษณะเฉพาะในระดับโฮมีโอเมอร์ฟิซึมในฐานะปริภูมิย่อยของปริภูมิยุคลิดที่มีโทโพโลยีตามปกติทฤษฎีบท Menger–Nöbeling (1932) กล่าวว่า ถ้าเป็นปริภูมิเมตริกแบบแยกส่วนได้และมีขนาดกะทัดรัด และมีมิติ n แล้ว จะฝังตัวเป็นปริภูมิย่อยของปริภูมิยุคลิดที่มีมิติn ( Georg Nöbelingเป็นศิษย์ของKarl Mengerเขาได้แนะนำปริภูมิ Nöbelingซึ่งเป็นปริภูมิย่อยของ ที่ประกอบด้วยจุดที่มี พิกัดอย่างน้อย n เป็น จำนวนอตรรกยะซึ่งมีคุณสมบัติสากลสำหรับการฝังตัวในปริภูมิที่มีมิติn)

โดยสมมติว่ามีเพียงX เท่านั้น ที่สามารถกำหนดเมตริกได้ เราจะได้ ( มิโรสลาฟ คาเตตอฟ )

ind X ≤ Ind X = dim X ;

หรือสมมติว่าX เป็นเซตกระชับและHausdorff ( PS Aleksandrov )

dim X ≤ ind X ≤ Ind X .

อสมการทั้งสองในที่นี้อาจเป็นแบบเข้มงวดก็ได้ ตัวอย่างเช่น งานของ Vladimir V. Filippov แสดงให้เห็นว่ามิติอุปนัยทั้งสองอาจแตกต่างกันได้

ปริภูมิเมตริกที่แยกได้Xจะสอดคล้องกับอสมการก็ต่อเมื่อสำหรับทุกปริภูมิย่อยปิดของปริภูมิและทุกการแมปต่อเนื่องจะมีส่วนขยายต่อเนื่องอยู่

อ่านเพิ่มเติม

  • Crilly, Tony, 2005, "Paul Urysohn and Karl Menger: papers on dimension theory" ในGrattan-Guinness, I. , ed., Landmark Writings in Western Mathematics . Elsevier: 844-55.
  • อาร์ เองเกลคิงทฤษฎีมิติ ขอบเขตจำกัดและไม่มีที่สิ้นสุด , Heldermann Verlag (1995), ISBN 3-88538-010-2.
  • VV Fedorchuk, The Fundamentals of Dimension Theory , ปรากฏในEncyclopaedia of Mathematical Sciences, Volume 17, General Topology I , (1993) AV Arkhangel'skii and LS Pontryagin (Eds.), Springer-Verlag, Berlin ISBN 3-540-18178-4.
  • VV Filippov, เกี่ยวกับมิติเชิงอุปนัยของผลคูณของไบคอมแพ็กตา , Soviet. Math. Dokl., 13 (1972), N° 1, 250-254.
  • AR Pears, ทฤษฎีมิติของปริภูมิทั่วไป , สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (1975)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Inductive_dimension&oldid=1351039215 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ มิติเชิงอุปนัย

ในสาขาคณิตศาสตร์โทโพโลยีมิติเชิงอุปนัยของ ปริภูมิ โทโพโลยีXมีค่าได้สองค่า คือมิติเชิงอุปนัยขนาดเล็ก ind( X ) หรือมิติเชิงอุปนัยขนาดใหญ่ Ind( X ) ซึ่งอิงจากการสังเกตว่า...

คำจำกัดความอย่างเป็นทางการ

เราต้องการให้มิติของจุดเป็น 0 และจุดนั้นมีขอบเขตว่างเปล่า ดังนั้นเราจึงเริ่มต้นด้วย

ตัวอย่าง

สำหรับพื้นที่ที่เรียบร้อยและสงบ การคำนวิดมิติแบบอุปนัยจะให้คำตอบที่คาดหวังไว้ ตัวอย่างเช่น พิจารณาเซตนี้

ความสัมพันธ์ระหว่างมิติ

ให้เป็นมิติการครอบคลุมของเลเบส สำหรับ ปริภูมิเชิงทอพอโลยี X ใดๆ เรามี มืด {\displaystyle \dim }