อ่าน 3 นาที
การวัดทรงกลม
ในทางคณิตศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทฤษฎีการวัดเชิงเรขาคณิตการวัดทรงกลมσ nคือการวัดแบบบอเรล "ตามธรรมชาติ" บนทรงกลมn มิติ S...
การวัดทรงกลม
ในทางคณิตศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทฤษฎีการวัดเชิงเรขาคณิตการวัดทรงกลมσ nคือการวัดแบบบอเรล "ตามธรรมชาติ" บนทรงกลมn มิติ S nการวัดทรงกลมมักถูกทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อให้เป็นการวัดความน่าจะเป็นบนทรงกลม กล่าวคือσ n ( S n ) = 1
นิยามของการวัดทรงกลม
มีหลายวิธีในการกำหนดการวัดทรงกลม วิธีหนึ่งคือการใช้เมตริก "รอบ" หรือ " ความยาวส่วนโค้ง " ทั่วไป ρ nบนS nกล่าวคือ สำหรับจุดxและyในS nนั้นρ n ( x , y ) ถูกกำหนดให้เป็นมุม (แบบยุคลิด) ที่จุดทั้งสองทำมุมกันที่จุดศูนย์กลางของทรงกลม (จุดกำเนิดของR n +1 ) จากนั้นสร้างเมตริกเฮาส์ดอร์ฟnมิติH nบนปริภูมิเมตริก ( S n , ρ n ) และกำหนด
นอกจากนี้ ยังสามารถกำหนดเมตริก ให้กับ S n ซึ่งเป็นเมตริกที่สืบทอดมาจากปริภูมิย่อยของปริภูมิยุคลิด R n +1 ได้อีกด้วย โดยการเลือกเมตริกแบบนี้จะได้ค่าการวัดทรงกลมแบบเดียวกัน
อีกวิธีหนึ่งใช้การวัดแบบเลเบสλ n +1บนปริภูมิยุคลิดแวดล้อมR n +1 : สำหรับเซตย่อยที่วัดได้ใดๆAของS nให้กำหนดσ n ( A ) ให้เป็นปริมาตรมิติ ( n + 1) ของ "ลิ่ม" ในทรงกลมB n +1ที่รองรับที่จุดกำเนิด นั่นคือ
ที่ไหน
- R n +1 )
ข้อเท็จจริงที่ว่าวิธีการทั้งหมดเหล่านี้กำหนดมาตรวัดเดียวกันบนS nนั้นเป็นผลมาจากผลลัพธ์อันสง่างามของ Christensen: มาตรวัดทั้งหมดเหล่านี้มีการกระจายแบบเอกรูปบนS n อย่างชัดเจน และมาตรวัด Borel regular ที่มีการกระจายแบบเอกรูปสองตัวใดๆ บนปริภูมิเมตริกที่แยกได้จะต้องเป็นผลคูณคงที่ (บวก) ของกันและกัน เนื่องจากσ n ที่เราเลือกทั้งหมด ได้รับการทำให้เป็นมาตรฐานให้เป็นมาตรวัดความน่าจะเป็นแล้ว ดังนั้นพวกมันจึงเป็นมาตรวัดเดียวกันทั้งหมด
ความสัมพันธ์กับมาตรการอื่นๆ
ความสัมพันธ์ระหว่างการวัดทรงกลมกับการวัดเฮาส์ดอร์ฟบนทรงกลมและการวัดเลเบสบนปริภูมิแวดล้อมนั้นได้มีการกล่าวถึงไปแล้ว
การวัดทรงกลมมีความสัมพันธ์ที่ดีกับการวัดฮาร์บนกลุ่มออร์โธโกนอลให้ O( n )แทนกลุ่มออร์โธโกนอลที่กระทำบนRnและให้θn แทนการวัดฮาร์แบบนอร์มาไล ซ์ (ดังนั้นθn (O( n )) = 1) กลุ่มออร์โธโกนอลยังกระทำบนทรงกลมSn − 1 ด้วย ดังนั้น สำหรับx ∈ Sn − 1 ใดๆ และA ⊆ Sn − 1 ใด ๆ
ในกรณีที่S nเป็นกลุ่มทางทอพอโลยี (นั่นคือ เมื่อnเป็น 0, 1 หรือ 3) การวัดทรงกลมσ nจะตรงกับการวัดฮาร์ (แบบนอร์มาไลซ์) บน S n
อสมการไอโซเพอริเมตริก
มีอสมการไอโซเพอริเมตริกสำหรับทรงกลมที่มีเมตริกและมาตรวัดทรงกลมตามปกติ (ดู Ledoux & Talagrand บทที่ 1):
ถ้าA ⊆ S n −1เป็นเซตบอเรลใดๆ และB ⊆ S n −1เป็น ทรงกลม ρ n ที่มีมาตรวัด σ nเดียวกันกับAแล้ว สำหรับr > 0 ใดๆ
โดยที่A rหมายถึง "การขยายตัว" ของAด้วยrกล่าวคือ
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าσ n ( A ) ≥ 1/2และn ≥ 2 แล้ว
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การวัดทรงกลม
ในทางคณิตศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทฤษฎีการวัดเชิงเรขาคณิตการวัดทรงกลมσ nคือการวัดแบบบอเรล "ตามธรรมชาติ" บนทรงกลมn มิติ S...
นิยามของการวัดทรงกลม
มีหลายวิธีในการกำหนดการวัดทรงกลม วิธีหนึ่งคือการใช้ เมตริก "รอบ" หรือ " ความยาวส่วนโค้ง " ทั่วไป ρ n บน S n กล่าวคือ สำหรับจุด x และ y ใน S n นั้น ρ n ( x , y ) ถูกกำหนดให้เป็นมุม (แบบยุคลิด) ที่จุดทั้งสองทำมุมกันที่จุดศูนย์กลางของทรงกลม (จุดกำเนิดของ R n +1...
ความสัมพันธ์กับมาตรการอื่นๆ
ความสัมพันธ์ระหว่างการวัดทรงกลมกับการวัดเฮาส์ดอร์ฟบนทรงกลมและการวัดเลเบสบนปริภูมิแวดล้อมนั้นได้มีการกล่าวถึงไปแล้ว
อสมการไอโซเพอริเมตริก
มี อสมการไอโซเพอริเมตริก สำหรับทรงกลมที่มีเมตริกและมาตรวัดทรงกลมตามปกติ (ดู Ledoux & Talagrand บทที่ 1):