มาตรฐานเดียวกัน

ในการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์บรรทัดฐานสม่ำเสมอ (หรือนอร์มสูงสุด (sup norm ) กำหนดค่าให้กับฟังก์ชันที่มีขอบเขตซึ่งมีค่าเป็นจำนวนจริงหรือจำนวนเชิงซ้อนกำหนดบนเซตจำนวนที่ไม่เป็นลบ
มาตรฐานนี้เรียกอีกอย่างว่าบรรทัดฐานสูงสุดบรรทัดฐานเชบิเชฟนอร์มอนันต์หรือเมื่อค่าสูงสุดคือค่าสูงสุดจริงๆนอร์มสูงสุดชื่อ "นอร์มเอกรูป" มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าลำดับของฟังก์ชัน ลู่เข้าสู่ภายใต้เมตริกที่ได้มาจากบรรทัดฐานเอกรูปก็ต่อเมื่อลู่เข้าสู่สม่ำเสมอ[ 1 ]
ถ้าถ้าฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วงปิดและมีขอบเขตหรือโดยทั่วไปแล้ว บนเซต กระชับ ฟังก์ชัน นั้นจะมีขอบเขต และค่าสูงสุดในนิยามข้างต้นได้มาจากการทฤษฎีบทค่าสุดขีด ของไวเออร์สตรัส ดังนั้นเราจึงสามารถแทนที่ค่าสูงสุดด้วยค่าสูงสุดได้ ในกรณีนี้ ค่าบรรทัดฐานก็เรียกว่าค่าสูงสุดเช่นกันบรรทัดฐานสูงสุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเป็นเวกเตอร์บางตัวที่มีลักษณะดังนี้ในปริภูมิพิกัดมิติจำกัดจะมีรูปแบบดังนี้:
สิ่งนี้เรียกว่า- นอร์ม
คำนิยาม
โดยทั่วไปแล้ว บรรทัดฐานแบบเอกรูปจะถูกกำหนดขึ้นสำหรับฟังก์ชันที่มีขอบเขตซึ่งมีค่าอยู่ในปริภูมิบรรทัดฐานให้เป็นชุดและปล่อยให้เป็นพื้นที่ที่มีมาตรฐานบนฉากถ่ายทำของฟังก์ชันจากถึงมีบรรทัดฐานที่ขยายเพิ่มเติมซึ่งกำหนดโดย
โดยทั่วไปแล้วนี่คือบรรทัดฐานที่ขยายออกไปเนื่องจากฟังก์ชันอาจไม่มีขอบเขต การจำกัดบรรทัดฐานที่ขยายนี้เฉพาะฟังก์ชันที่มีขอบเขต (กล่าวคือ ฟังก์ชันที่มีบรรทัดฐานที่ขยายข้างต้นเป็นค่าจำกัด) จะได้บรรทัดฐาน (ที่มีค่าจำกัด) ที่เรียกว่าบรรทัดฐานเอกรูปบนโปรดทราบว่านิยามของบรรทัดฐานสม่ำเสมอไม่ได้อาศัยโครงสร้างเพิ่มเติมใดๆ บนเซตแม้ว่าในทางปฏิบัติแล้วโดยทั่วไปแล้วมักจะเป็น ปริภูมิเชิงทอพอโลยีอย่างน้อยที่สุด
การบรรจบกันของในโทโพโลยีที่เกิดจากบรรทัดฐานขยายแบบเอกรูป คือการลู่เข้าแบบเอกรูปสำหรับลำดับ และสำหรับเน็ตและฟิลเตอร์บน.
เราสามารถกำหนดเซตปิดและการปิดของเซตโดยสัมพันธ์กับโทโพโลยีเมตริกนี้ได้ เซตปิดในบรรทัดฐานเอกรูปบางครั้งเรียกว่าเซตปิดเอกรูปและการปิดเรียก ว่า การปิดเอกรูป การปิดเอกรูปของเซตฟังก์ชัน A คือปริภูมิของฟังก์ชันทั้งหมดที่สามารถประมาณได้ด้วยลำดับของฟังก์ชันที่ลู่เข้าเอกรูปบนตัวอย่างเช่น การกล่าวซ้ำทฤษฎีบทสโตน-ไวเออร์สตรัส อีกรูปแบบหนึ่ง คือ เซตของฟังก์ชันต่อเนื่องทั้งหมดบนคือการปิดแบบเอกรูปของเซตพหุนามบน
สำหรับ ฟังก์ชัน ต่อเนื่อง เชิงซ้อน บนปริภูมิกระชับ จะทำให้กลายเป็นพีชคณิต C* (ดูการแสดงแทนแบบ Gelfand )
โครงสร้างที่อ่อนแอกว่าซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดโทโพโลยีของการบรรจบกันอย่างสม่ำเสมอ
เมตริกสม่ำเสมอ
เมตริกสม่ำเสมอระหว่างฟังก์ชันสองฟังก์ชันที่มีขอบเขตจากชุดหนึ่งไปยังปริภูมิเมตริกถูกกำหนดโดย
เมตริกแบบเอกรูปเรียกอีกอย่างว่าเมตริกเชบิเชฟ ตั้งชื่อตามปาฟนูตี เชบิเชฟผู้ซึ่งเป็นคนแรกที่ศึกษาเมตริกอย่างเป็นระบบ ในกรณีนี้มีขอบเขตอย่างแม่นยำก็ต่อเมื่อมีค่าจำกัดสำหรับฟังก์ชันคงที่ บางฟังก์ชันหากเราอนุญาตให้ฟังก์ชันไม่จำกัดขอบเขต สูตรนี้จะไม่ให้ค่าบรรทัดฐานหรือเมตริกในความหมายที่แท้จริง แม้ว่าเมตริกแบบขยาย ที่ได้มา จะยังคงอนุญาตให้กำหนดโทโพโลยีบนปริภูมิฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องได้ก็ตาม การลู่เข้าก็ยังคงเป็นการลู่เข้าแบบสม่ำเสมอโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลำดับลู่เข้า สู่ฟังก์ชันอย่างสม่ำเสมอก็ต่อเมื่อ
ถ้าถ้าเป็นปริภูมิบรรทัดฐานแล้ว ปริภูมินั้นก็จะเป็นปริภูมิเมตริกโดยธรรมชาติ เมตริกที่ขยายบนค่าที่ได้จากบรรทัดฐานขยายแบบเอกรูปนั้นเหมือนกับค่าเมตริกขยายแบบเอกรูป
บน
ความสม่ำเสมอของการบรรจบกันแบบสม่ำเสมอ
อนุญาตเป็นชุดและปล่อยให้เป็นปริภูมิเอกรูป ลำดับของฟังก์ชันจากถึงกล่าวกันว่าลู่เข้าสู่ฟังก์ชันอย่างสม่ำเสมอถ้าสำหรับผู้ติดตามแต่ละคนมีจำนวนธรรมชาติโดยที่เป็นของเมื่อใดก็ตามและในทำนองเดียวกันสำหรับเน็ต นี่คือการบรรจบกันในโทโพโลยีบนที่จริงแล้ว ชุดเหล่านั้น
ที่ไหนวิ่งผ่านกลุ่มผู้ติดตามก่อให้เกิดระบบพื้นฐานของกลุ่มผู้ติดตามที่มีความสม่ำเสมอเรียกว่าความสม่ำเสมอของการบรรจบกันอย่างสม่ำเสมอการลู่เข้าแบบสม่ำเสมอคือการลู่เข้าภายใต้โทโพโลยีแบบสม่ำเสมออย่างแท้จริง
ถ้าถ้าเป็นปริภูมิเมตริกแล้ว โดยค่าเริ่มต้นจะมีคุณสมบัติความสม่ำเสมอทางเมตริกคุณสมบัติความสม่ำเสมอทางเมตริกบนเมื่อพิจารณาถึงเมตริกขยายแบบเอกรูปแล้ว ความเอกรูปของการลู่เข้าแบบเอกรูปบน.
คุณสมบัติ
เซตของเวกเตอร์ที่มีค่านอร์มอนันต์เป็นค่าคงที่ที่กำหนดให้ก่อให้เกิดพื้นผิวของไฮเปอร์คิวบ์ที่มีความยาวด้าน
เหตุผลของการใช้ตัวห้อย ““นั่นหมายความว่าเมื่อใดก็ตามที่...”ต่อเนื่องและสำหรับบางคน, แล้ว ที่ไหน ที่ไหนเป็นขอบเขตของปริพันธ์จะมีค่าเท่ากับผลรวม ถ้าเป็นเซตแบบไม่ต่อเนื่อง (ดูp -norm )
ดูเพิ่มเติม
- L-อินฟินิตี้– ปริภูมิของลำดับที่มีขอบเขต
- ความต่อเนื่องที่สม่ำเสมอ– การจำกัดการเปลี่ยนแปลงของฟังก์ชันอย่างสม่ำเสมอ
- ปริภูมิเอกรูป– ปริภูมิเชิงทอพอโลยีที่มีแนวคิดเกี่ยวกับคุณสมบัติเอกรูป
- ระยะทางเชบิเชฟ– เมตริกทางคณิตศาสตร์