อ่าน 22 นาที
การประเมินค่า (เรขาคณิต)
ใน ทางเรขาคณิต ค่า ประเมิน (valuation) คือฟังก์ชันบวกแบบจำกัดจากกลุ่มของเซตย่อยของเซตหนึ่งไปยัง เซมิกรุปอา เบเลียน ตัวอย่างเช่น มาตรวัดเลเบส (Lebesgue measure)...
การประเมินค่า (เรขาคณิต)
ในทางเรขาคณิตค่าประเมิน (valuation)คือฟังก์ชันบวกแบบจำกัดจากกลุ่มของเซตย่อยของเซตหนึ่งไปยังเซมิกรุปอา เบเลียน ตัวอย่างเช่นมาตรวัดเลเบส (Lebesgue measure)เป็นค่าประเมินบนการรวมกันแบบจำกัดของทรงนูนตัวอย่างอื่นๆ ของค่าประเมินบนการรวมกันแบบจำกัดของทรงนูน ได้แก่พื้นที่ผิว ความกว้าง เฉลี่ยและ ลักษณะ เฉพาะ ของ ออยเลอร์ (Euler characteristic )
ในเรขาคณิต มักมีการกำหนดเงื่อนไข ความต่อเนื่อง (หรือความเรียบ ) ให้กับการประเมินค่า แต่ก็ยังมีแง่มุมที่เป็นแบบไม่ต่อเนื่องอย่างแท้จริงในทฤษฎีนี้ด้วย อันที่จริง แนวคิดเรื่องการประเมินค่ามีต้นกำเนิดมาจากทฤษฎีการแบ่งส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหาที่สามของฮิลเบิร์ตซึ่งได้พัฒนาไปเป็นทฤษฎีที่ซับซ้อนโดยอาศัยเครื่องมือจากพีชคณิตนามธรรม
คำนิยาม
ให้เป็นเซต และให้เป็นกลุ่มของเซตย่อยของฟังก์ชันบน ที่มีค่าอยู่ในเซมิกรุปอาเบเลียนเรียกว่าการประเมินค่าถ้ามันสอดคล้องกับเงื่อนไข เมื่อใดก็ตามที่และเป็นสมาชิกของ ถ้าแล้วเราจะถือว่า เสมอ
ตัวอย่าง
ตัวอย่างทั่วไปบางประการได้แก่
- วัตถุนูนใน
- โพลีโทปนูนขนาดกะทัดรัดใน
- กรวยนูน
- ทรงหลายเหลี่ยมเรียบและกะทัดรัดในระนาบเรียบ
ให้เป็นเซตของทรงนูนในแล้วค่าประเมินบางค่าบนคือ
- ลักษณะเฉพาะของ ออยเลอร์
- การวัดแบบเลเบสก์จำกัดอยู่ที่
- ปริมาตรที่แท้จริง (และโดยทั่วไปคือปริมาตรผสม )
- แผนที่ที่ฟังก์ชันสนับสนุนของ
การประเมินมูลค่าอื่นๆ ได้แก่
- ตัวนับจุดแลตติสโดยที่เป็นโพลีโทปแลตติส
- จำนวนสมาชิกในกลุ่มเซตจำกัด
การประเมินค่าบนวัตถุทรงนูน
จากนี้ไปให้เป็นเซตของทรงนูนในและให้เป็นการประเมินค่าบน
เรากล่าวว่า เป็นค่าคงที่การเลื่อน (translation invariant)ถ้าสำหรับทุกและเรามี
ให้. ระยะทางเฮาส์ดอร์ฟถูกกำหนดโดย โดย ที่คือบริเวณใกล้เคียงของภายใต้ผลคูณภายในแบบยุคลิดบางอย่าง เมื่อมีเมตริกนี้แล้วจะเป็นปริภูมิกระชับเฉพาะที่
ปริภูมิของการประเมินค่าแบบต่อเนื่องและไม่เปลี่ยนแปลงตามการเลื่อนจากไปยัง จะถูกแทนด้วย
โทโพโลยีบนคือ โทโพโลยีของการลู่เข้าอย่างสม่ำเสมอในเซตย่อยกระชับของที่มีนอร์ม โดยที่เป็นเซตย่อยที่มีขอบเขตและมีส่วนภายในที่ไม่ว่างเปล่า และเป็นปริภูมิบานาค
การประเมินค่าที่เป็นเนื้อเดียวกัน
การประเมินค่าต่อเนื่องที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามการแปลเรียกว่า-homogeneousถ้า สำหรับทุกและเซตย่อยของการประเมินค่า -homogeneous เป็นปริภูมิเวกเตอร์ย่อยของทฤษฎีบทการแยกส่วนของ McMullen [ 1 ]ระบุว่า
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระดับของการประเมินค่าที่เป็นเนื้อเดียวกันจะเป็นจำนวนเต็มระหว่างและ เสมอ
การประเมินค่าไม่ได้ถูกจัดลำดับตามระดับความสม่ำเสมอเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเท่าเทียมกันเมื่อเทียบกับการสะท้อนผ่านจุดกำเนิดด้วย กล่าวคือ โดย ที่ก็ต่อเมื่อสำหรับทรงนูนทุกรูป องค์ประกอบของและกล่าวได้ว่าเป็นจำนวนคู่และจำนวนคี่ตามลำดับ
เป็นข้อเท็จจริงง่ายๆ ที่ว่าเป็นมิติ และครอบคลุมโดยลักษณะเฉพาะของออยเลอร์กล่าวคือ ประกอบด้วยค่าคงที่บน
ในปี พ.ศ. 2490 Hadwiger [ 2 ]พิสูจน์ว่า(โดยที่) สอดคล้องกับปริภูมิมิติของการวัด Lebesgue บน
การประเมินค่าจะเรียบง่ายหากสำหรับวัตถุนูนทั้งหมดที่มีSchneider [ 3 ]ในปี 1996 ได้อธิบายการประเมินค่าแบบง่ายทั้งหมดบน: โดยกำหนดโดยที่เป็นฟังก์ชันคี่ใดๆ บนทรงกลมหน่วยและเป็นการวัดพื้นที่ผิวของโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การประเมินค่าแบบง่ายใดๆ เป็นผลรวมของการ ประเมินค่าแบบเอกพันธุ์ - และการประเมินค่าแบบเอกพันธุ์ - ซึ่งในทางกลับกันหมายความว่าการประเมินค่าแบบเอกพันธุ์ - จะถูกกำหนดอย่างไม่ซ้ำกันโดยข้อจำกัดของมันต่อปริภูมิย่อยมิติ - ทั้งหมด
ทฤษฎีบทการฝังตัว
การฝัง Klain เป็นการฉีดเชิงเส้นของพื้นที่ของการประเมินค่า -homogeneous คู่ เข้าไปในพื้นที่ของส่วนต่อเนื่องของบันเดิลเส้นเชิงซ้อนแบบแคนอนิกเหนือ Grassmannian ของพื้นที่ย่อยเชิงเส้นมิติ -ของการสร้างขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของ Hadwiger [ 2 ]ของการประเมินค่า -homogeneous ถ้าและจากนั้นข้อจำกัดจะเป็นองค์ประกอบและตามทฤษฎีบทของ Hadwiger มันคือการวัด Lebesgue ดังนั้น จึง กำหนดส่วนต่อเนื่องของบันเดิลเส้นเหนือด้วยไฟเบอร์เหนือเท่ากับพื้นที่มิติ - ของความหนาแน่น (การวัด Lebesgue) บน
ทฤษฎีบท (Klain [ 4 ] ) แผนที่เชิงเส้นเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง
การฉีดที่แตกต่างกัน ซึ่งรู้จักกันในชื่อการฝังแบบ Schneider มีอยู่สำหรับการประเมินค่าคี่ โดยอิงตามคำอธิบายของ Schneider เกี่ยวกับการประเมินค่าแบบง่าย[ 3 ]เป็นการฉีดเชิงเส้นของพื้นที่ของการประเมินค่าคี่ที่เป็นเอกพันธุ์ ลงในผลหารบางอย่างของพื้นที่ของส่วนต่อเนื่องของมัดเส้นเหนือแมนิโฟลด์แฟล็กบางส่วนของคู่ที่มีทิศทางร่วมกันคำจำกัดความของมันชวนให้นึกถึงการฝังแบบ Klain แต่มีความซับซ้อนกว่า รายละเอียดสามารถพบได้ใน[ 5 ]
การฝัง Goodey-Weil เป็นการฉีดเชิงเส้นของเข้าไปในพื้นที่ของการกระจายบนผลคูณ -เท่าของทรงกลมมิติ -มิติ มันไม่ใช่สิ่งอื่นใดนอกจากเคอร์เนล Schwartzของโพลาไรเซชันธรรมชาติที่ยอมรับได้ กล่าวคือเป็นฟังก์ชันบนผลคูณ -เท่าของพื้นที่ฟังก์ชันดังกล่าวซึ่งมีความหมายทางเรขาคณิตของความแตกต่างของฟังก์ชันสนับสนุนของวัตถุนูนเรียบ สำหรับรายละเอียด โปรดดู[ 5 ]
ทฤษฎีบทการลดทอนไม่ได้
ทฤษฎีบทคลาสสิกของ Hadwiger, Schneider และ McMullen ให้คำอธิบายที่ค่อนข้างชัดเจนเกี่ยวกับค่าประเมินที่มีดีกรีเอกพันธุ์แต่สำหรับดีกรีนั้นมีความรู้เพียงเล็กน้อยก่อนช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ข้อสันนิษฐานของ McMullen คือข้อความที่ว่าค่าประเมินครอบคลุมปริภูมิ ย่อยหนาแน่นของข้อสันนิษฐานของ McMullen ได้รับการยืนยันโดยAleskerในรูปแบบที่แข็งแกร่งกว่ามาก ซึ่งต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อทฤษฎีบทความไม่สามารถลดทอนได้ (Irreducibility Theorem):
ทฤษฎีบท (Alesker [ 6 ] ) สำหรับทุก การกระทำตามธรรมชาติของบนพื้นที่และไม่สามารถลดทอนได้
ในที่นี้ การกระทำของกลุ่มเชิงเส้นทั่วไป บนจะกำหนดโดย การพิสูจน์ทฤษฎีบทการลดทอนไม่ได้นั้นอาศัยทฤษฎีบทการฝังตัวในส่วนก่อนหน้าและ การหาตำแหน่งเฉพาะที่ ของ Beilinson-Bernstein
การประเมินค่าที่ราบรื่น
ค่าประเมินเรียกว่าเรียบถ้าแผนที่จากไปเป็นค่าประเมินที่เรียบ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ค่าประเมินจะเรียบก็ต่อเมื่อเป็นเวกเตอร์เรียบของการแสดงแทนตามธรรมชาติของบนปริภูมิของค่าประเมินที่เรียบมีความหนาแน่นใน; มันมาพร้อมกับโทโพโลยีปริภูมิเฟรเชต์ตามธรรมชาติ ซึ่งละเอียดกว่าโทโพโลยีที่ได้จาก
สำหรับฟังก์ชันเรียบ (เชิงซ้อน) ทุกฟังก์ชันบน โดยที่แทนการฉายภาพเชิงตั้งฉาก และคือมาตรวัดฮาร์จะกำหนดค่าประเมินคู่เรียบที่มีดีกรีจากทฤษฎีบทการลดทอนไม่ได้ ร่วมกับทฤษฎีบทแคสเซลแมน-วอลลาค จะได้ว่าค่าประเมินคู่เรียบใดๆ ก็สามารถแสดงได้ในลักษณะนี้ การแสดงแบบนี้บางครั้งเรียกว่าสูตรครอฟตัน
สำหรับ รูปแบบเชิงอนุพันธ์ เรียบ (ที่มีค่าเชิงซ้อน) ใดๆที่ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การเลื่อนทั้งหมดและการอินทิเกรตจำนวนใดๆบนวัฏจักรปกติจะกำหนดค่าเรียบ:
| 1 |
โดยทั่วไปแล้ว วงจรปกติจะประกอบด้วยเวกเตอร์หน่วยปกติที่ชี้ออกไปยังทฤษฎีบทความไม่สามารถลดทอนได้บ่งชี้ว่าการประเมินค่าแบบเรียบทุกค่ามีรูปแบบนี้
การดำเนินการกับค่าประเมินที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามการแปล
มีการดำเนินการตามธรรมชาติหลายอย่างที่กำหนดไว้บนปริภูมิย่อยของการประเมินค่าแบบเรียบการดำเนินการที่สำคัญที่สุดคือการคูณการประเมินค่าแบบเรียบสองค่าเข้าด้วยกัน เมื่อรวมกับการดึงกลับและการผลักดันไปข้างหน้า การดำเนินการนี้จะขยายไปสู่การประเมินค่าบนแมนิโฟลด์
ผลิตภัณฑ์ภายนอก
ให้และ เป็นปริภูมิเวกเตอร์จริงที่มีมิติจำกัด จะมีแผนที่ทวิเชิงเส้นอยู่แผนที่หนึ่ง เรียกว่า ผลคูณภายนอก ซึ่งมีลักษณะเฉพาะที่ไม่ซ้ำกันโดยมีคุณสมบัติสองประการต่อไปนี้:
- มันมีความต่อเนื่องเมื่อเทียบกับโทโพโลยีปกติบนและ
- ถ้าและโดยที่และเป็นทรงนูนที่มีขอบเขตเรียบและมีความโค้งเกาส์เป็นบวกอย่างเคร่งครัด และและเป็นความหนาแน่นบนและแล้ว
ผลิตภัณฑ์
ผลคูณของการประเมินค่าเรียบสองค่าถูกกำหนดโดย โดย ที่คือการฝังตัวในแนวทแยง ผลคูณนี้เป็นแผนที่ต่อเนื่อง เมื่อนำผลคูณนี้มาใช้จะกลายเป็นพีชคณิตแบบแบ่งระดับเชิงสลับที่และสัมพันธ์กัน โดยมีลักษณะเฉพาะของออยเลอร์เป็นเอกลักษณ์การคูณ
ความเป็นคู่ของ Alesker-Poincaré
ตามทฤษฎีบทของ Alesker การจำกัดของผลคูณ คือการจับคู่ที่ไม่เสื่อมสภาพ สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดนิยามของการประเมินค่าทั่วไปแบบเอกพันธุ์ซึ่งแสดงด้วยโทโพโลยีแบบอ่อน โดยอาศัยความเป็นคู่ของ Alesker-Poincaré จึงมีการรวมแบบหนาแน่นตามธรรมชาติ
การคอนโวลูชัน
การคอนโวลูชันเป็นผลคูณตามธรรมชาติบนเพื่อความง่าย เรากำหนดความหนาแน่นบนเพื่อลดทอนปัจจัยที่สอง กำหนด สำหรับค่าคงที่ที่มีขอบเขตเรียบและค่าความโค้งเกาส์ที่เป็นบวกอย่างเคร่งครัด จากนั้นจะมีการขยายที่ไม่ซ้ำกันโดยความต่อเนื่องไปยังแผนที่ ที่เรียกว่าคอนโวลูชัน ซึ่งแตกต่างจากผลคูณตรงที่คอนโวลูชันเคารพการจัดระดับร่วม กล่าวคือ ถ้าแล้ว
ตัวอย่างเช่น ให้แทนปริมาตรผสมของทรงนูนถ้าทรงนูนในที่มีขอบเขตเรียบและมีความโค้งเกาส์เป็นบวกอย่างเคร่งครัดถูกกำหนดไว้แล้ว จะกำหนดค่าประเมินเรียบที่มีดีกรีการสังเคราะห์ค่าประเมินเรียบสองค่าดังกล่าวคือ โดยที่เป็นค่าคงที่ซึ่งขึ้นอยู่กับ เท่านั้น
การแปลงฟูริเยร์
การแปลง Alesker-Fourier เป็นไอโซมอร์ฟิซึมตามธรรมชาติและสมมาตรของค่าประเมินเชิงซ้อน ที่ค้นพบโดย Alesker และมีคุณสมบัติหลายอย่างคล้ายกับการแปลง Fourier แบบคลาสสิก ซึ่งเป็นที่มาของชื่อนี้
มันเป็นการกลับลำดับการให้คะแนน กล่าวคือผสานผลิตภัณฑ์และการบิดเบี้ยวเข้าด้วยกัน:
เพื่อความง่าย เราจะกำหนดโครงสร้างแบบยุคลิดเพื่อระบุเอกลักษณ์โดยในกรณีของการประเมินค่าที่เป็นเลขคู่ จะมีคำอธิบายง่ายๆ ของการแปลงฟูริเยร์ในแง่ของการฝังตัวแบบไคลน์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การประเมินค่าที่เป็นเลขคู่ยังคงเป็นเลขจริงหลังจากการแปลงฟูริเยร์
สำหรับค่าประเมินที่เป็นเลขคี่ คำอธิบายของการแปลงฟูริเยร์นั้นซับซ้อนกว่ามาก ต่างจากกรณีเลขคู่ตรงที่มันไม่ได้เป็นเพียงลักษณะทางเรขาคณิตอีกต่อไป ตัวอย่างเช่น พื้นที่ของค่าประเมินที่เป็นเลขคี่ที่เป็นจำนวนจริงจะไม่ได้รับการรักษาไว้
ดึงกลับและผลักไปข้างหน้า
เมื่อกำหนดแผนที่เชิงเส้นจะมีการดำเนินการแบบดึงกลับ (pullback) และแบบผลักไปข้างหน้า (pushforward) การดึงกลับนั้นง่ายกว่า โดยกำหนดโดยซึ่งเห็นได้ชัดว่ารักษาความเป็นคู่และความเป็นเอกรูปของการประเมินค่าไว้ โปรดทราบว่าการดึงกลับจะไม่รักษาความเรียบเมื่อไม่เป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง
การกำหนด pushforward อย่างเป็นทางการนั้นทำได้ยากกว่า เพื่อความเรียบง่าย ให้กำหนดมาตรวัด Lebesgue บนและpushforward สามารถระบุลักษณะเฉพาะได้โดยการอธิบายการกระทำบนการประเมินค่าในรูปแบบสำหรับทั้งหมดจากนั้นขยายโดยความต่อเนื่องไปยังการประเมินค่าทั้งหมดโดยใช้ทฤษฎีบทการลดทอนไม่ได้ สำหรับแผนที่แบบทั่วถึงสำหรับการรวม ให้เลือกการแยกจากนั้น อย่างไม่เป็นทางการ pushforward เป็นคู่ตรงข้ามกับ pullback เมื่อเทียบกับการจับคู่ Alesker-Poincaré: สำหรับและ อย่างไรก็ตาม เอกลักษณ์นี้จะต้องได้รับการตีความอย่างระมัดระวัง เนื่องจากการจับคู่จะกำหนดได้ดีเฉพาะสำหรับการประเมินค่าที่เรียบเท่านั้น สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดู[ 7 ]
การประเมินค่าบนแมนิโฟลด์
ในชุดเอกสารที่เริ่มต้นในปี 2549 Alesker ได้วางรากฐานสำหรับทฤษฎีการประเมินค่าบนแมนิโฟลด์ที่ขยายทฤษฎีการประเมินค่าบนวัตถุนูน ข้อสังเกตสำคัญที่นำไปสู่การขยายนี้คือ การบูรณาการเหนือวัฏจักรปกติ ( 1 ) การประเมินค่าแบบเรียบที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามการเลื่อนอาจประเมินค่าบนเซตที่ทั่วไปกว่าเซตแบบนูนมาก นอกจากนี้ ( 1 ) ยังแนะนำให้กำหนดการประเมินค่าแบบเรียบโดยทั่วไปโดยการยกเลิกข้อกำหนดที่ว่ารูปแบบจะต้องไม่เปลี่ยนแปลงตามการเลื่อน และโดยการแทนที่มาตรวัด Lebesgue ที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามการเลื่อนด้วยมาตรวัดแบบเรียบใดๆ
ให้n เป็นแมนิโฟลด์เรียบมิติ n และให้ n เป็นบันเดิลโคสเฟียร์ของ n ซึ่งก็คือการฉายภาพเชิงทิศทางของบันเดิลโคแทนเจนต์ ให้ n แทนกลุ่มของโพลีเฮดราที่กะทัดรัดและหาอนุพันธ์ได้ใน n วงจรปกติของn ซึ่งประกอบด้วยโคนอร์มัลภายนอก ของ n เป็นซับแมนิโฟลด์ลิปชิตซ์มิติ n โดยธรรมชาติ
เพื่อความสะดวกในการนำเสนอ ต่อจากนี้ไปเราจะถือว่าเป็นปริภูมิที่มีทิศทาง แม้ว่าในความเป็นจริงแล้วแนวคิดของการประเมินค่าแบบเรียบจะไม่ขึ้นอยู่กับทิศทางก็ตาม ปริภูมิของการประเมินค่าแบบเรียบบนประกอบด้วยฟังก์ชันในรูปแบบ โดยที่และสามารถเป็นค่าใดก็ได้ อเลสเกอร์ได้แสดงให้เห็นว่าการประเมินค่าแบบเรียบ บนเซตย่อยเปิดของก่อให้เกิดชีฟแบบอ่อนเหนือ
ตัวอย่าง
ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของการประเมินค่าแบบเรียบบนแมนิโฟลด์เรียบ:
- มาตรการที่ราบรื่นบน
- ลักษณะเฉพาะของออยเลอร์ ; สิ่งนี้เป็นผลมาจากงานของChern [ 8 ]เกี่ยวกับทฤษฎีบท Gauss-Bonnetซึ่งและ ถูกสร้างขึ้นเพื่อแสดงลักษณะเฉพาะของออยเลอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคืออินทิกรัล Chern-Gauss-Bonnetซึ่งเป็น Pfaffian ของเทนเซอร์ความโค้งแบบรีมันน์
- ถ้าเป็นแบบรีมันน์ การประเมินค่าลิปชิตซ์-คิลลิงหรือปริมาตรภายในจะเป็นการประเมินค่าแบบเรียบ ถ้าเป็นการฝังตัวแบบไอโซเมตริก ใดๆ ลงในปริภูมิยูคลิด แล้ว โดยที่แทนปริมาตรภายในปกติบน(ดูคำจำกัดความของการดึงกลับด้านล่าง) การมีอยู่ของการประเมินค่าเหล่านี้เป็นสาระสำคัญของสูตรท่อของเวล์[ 9 ]
- ให้เป็นปริภูมิเชิงซ้อนเชิงโปรเจกทีฟและให้แทนกราสส์มันเนียนของปริภูมิย่อยเชิงซ้อนเชิงโปรเจกทีฟทั้งหมดที่มีมิติคงที่ ฟังก์ชัน
โดยที่การบูรณาการเกี่ยวข้องกับการวัดความน่าจะเป็นของ Haar บนนั้นเป็นการประเมินค่าที่ราบเรียบ ซึ่งเป็นผลมาจากงานของ Fu [ 10 ]
การกรอง
โดยทั่วไปแล้ว พื้นที่นี้ไม่ยอมรับการจัดระดับตามธรรมชาติ แต่มีการกรองแบบแคนอนิก ซึ่งประกอบด้วยการวัดที่เรียบบนและกำหนดโดยรูปแบบในอุดมคติที่สร้างขึ้นโดย โดยที่คือการฉายภาพแบบแคนอนิก
ปริภูมิเวกเตอร์แบบไล่ระดับที่เกี่ยวข้องนั้นสมมาตรเชิงแคนอนิกกับปริภูมิของส่วนเรียบ โดยที่ แทนกลุ่มเวกเตอร์เหนือซึ่งไฟเบอร์เหนือจุดคือปริภูมิของการประเมินค่าแบบเรียบที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามการเลื่อนแบบเอกพันธุ์บนปริภูมิสัมผัส
ผลิตภัณฑ์
ปริภูมินี้ยอมรับผลคูณตามธรรมชาติ ผลคูณนี้ต่อเนื่อง สลับที่ได้ สัมพันธ์กัน เข้ากันได้กับการกรอง และมีลักษณะเฉพาะของออยเลอร์เป็นองค์ประกอบเอกลักษณ์ นอกจากนี้ยังสลับที่ได้กับการจำกัดไปยังส่วนย่อยฝังตัว และกลุ่มดิฟเฟอโอเมอร์ฟิซึมของกระทำบนโดยออโตมอร์ฟิซึมพีชคณิต
ตัวอย่างเช่น ถ้าเป็นแบบรีมันน์ ค่าประเมินลิปชิตซ์-คิลลิงจะสอดคล้องกับเงื่อนไขดังกล่าว
ทฤษฎีบทคู่ของ Alesker-Poincaré ยังคงใช้ได้ สำหรับ กรณีกะทัดรัด ทฤษฎีบท นี้กล่าวว่าการจับคู่จะไม่เสื่อมสภาพ เช่นเดียวกับในกรณีที่ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การเลื่อน ทฤษฎีบทคู่นี้สามารถใช้เพื่อกำหนดการประเมินค่าแบบทั่วไปได้ แต่ต่างจากกรณีที่ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การเลื่อน คือไม่มีคำจำกัดความที่ดีของการประเมินค่าแบบต่อเนื่องสำหรับการประเมินค่าบนแมนิโฟลด์
ผลคูณของการประเมินค่าสะท้อนถึงการดำเนินการทางเรขาคณิตของการตัดกันของเซตย่อยอย่างใกล้ชิด พิจารณาการประเมินค่าทั่วไปอย่างไม่เป็นทางการผลคูณกำหนดโดยตอนนี้เราสามารถได้รับการประเมินค่าแบบเรียบโดยการหาค่าเฉลี่ยของการประเมินค่าทั่วไปในรูปแบบที่แม่นยำยิ่งขึ้นคือการประเมินค่าแบบเรียบหากเป็นตระกูลของดิฟฟีโอมอร์ฟิซึมที่วัดได้ขนาดใหญ่เพียงพอ จากนั้นเราจะ เห็น[ 11 ]
ดึงกลับและผลักไปข้างหน้า
การฝังตัวแบบเรียบทุกรูปแบบบนแมนิโฟลด์เรียบจะเหนี่ยวนำให้เกิดแผนที่ดึงกลับ (pullback map) ถ้าเป็นการฝังตัวแล้ว แผนที่ดึงกลับจะเป็นมอร์ฟิซึมของพีชคณิตแบบกรอง การฝังตัวแบบเรียบที่เหมาะสมทุกรูปแบบจะกำหนดแผนที่ผลักไปข้าง หน้า (pushforward map) โดย แผนที่ผลักไป ข้างหน้าเข้ากันได้กับการกรองเช่นกัน: สำหรับแผนที่เรียบทั่วไป เราสามารถกำหนดแผนที่ดึงกลับและแผนที่ผลักไปข้างหน้าสำหรับการประเมินค่าแบบทั่วไปภายใต้ข้อจำกัดบางประการ
การประยุกต์ใช้ในเรขาคณิตเชิงปริพันธ์
ให้เป็นแมนิโฟลด์แบบรีมันน์และให้เป็นกลุ่มลีของไอโซเมตรีของที่กระทำแบบทรานซิทีฟบนบันเดิลทรงกลมภายใต้สมมติฐานเหล่านี้ ปริภูมิของการประเมินค่าเรียบที่ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้ บนมีมิติจำกัด ให้เป็นฐาน ให้ เป็น ทรงหลายเหลี่ยมที่หาอนุพันธ์ได้ในจากนั้นปริพันธ์ในรูปแบบสามารถแสดงได้เป็นผลรวมเชิงเส้นของโดยมีสัมประสิทธิ์ที่ไม่ขึ้นกับและ:
| 2 |
สูตรประเภทนี้เรียกว่าสูตรจลนศาสตร์การมีอยู่ของสูตรเหล่านี้ในความทั่วไปนี้ได้รับการพิสูจน์โดย Fu [ 10 ] สำหรับรูปแบบพื้นที่จริงที่เชื่อมต่อกันอย่างง่ายสามรูปแบบ ได้แก่ ทรงกลม พื้นที่ยุคลิด และพื้นที่ไฮเปอร์โบลิก สูตร เหล่า นี้มีที่มาจากBlaschke , Santaló , Chernและ Federer
การอธิบายสูตรจลนพลศาสตร์อย่างชัดเจนนั้นโดยทั่วไปแล้วเป็นปัญหาที่ยาก ในความเป็นจริงแล้ว แม้แต่ในขั้นตอนจากรูปแบบพื้นที่จริงไปสู่รูปแบบพื้นที่เชิงซ้อน ก็เกิดความยากลำบากอย่างมาก และเพิ่งได้รับการแก้ไขโดย Bernig, Fu และ Solanes เมื่อไม่นานมานี้[ 12 ] [ 13 ]ความเข้าใจที่สำคัญที่ทำให้เกิดความก้าวหน้านี้คือ สูตรจลนพลศาสตร์มีข้อมูลเดียวกันกับพีชคณิตของการประเมินค่าที่ไม่เปลี่ยนแปลง สำหรับข้อความที่แม่นยำ ให้ เป็นตัวดำเนินการจลนพลศาสตร์ นั่นคือ แผนที่ที่กำหนดโดยสูตรจลนพลศาสตร์ ( 2 ) ให้ แทนความเป็นคู่ของ Alesker-Poincaré ซึ่งเป็นไอโซมอร์ฟิซึมเชิงเส้น สุดท้าย ให้เป็นตัวผกผันของแผนที่ผลคูณ ทฤษฎีบทพื้นฐานของเรขาคณิตเชิงปริพันธ์พีชคณิตที่เชื่อมโยงการดำเนินการบนการประเมินค่ากับเรขาคณิตเชิงปริพันธ์ ระบุว่า ถ้าใช้ความเป็นคู่ของ Poincaré เพื่อระบุกับแล้ว:
ดูเพิ่มเติม
- ทฤษฎีบทของฮาดวิเกอร์ – ทฤษฎีบทในเรขาคณิตเชิงปริพันธ์
- เรขาคณิตเชิงปริพันธ์ – แนวคิดในคณิตศาสตร์
- ปริมาณผสม
- ฟังก์ชันชุดโมดูลาร์ – ฟังก์ชันการแมป
- ฟังก์ชันเซต – ฟังก์ชันที่แปลงเซตเป็นตัวเลข
- การประเมินค่า (ทฤษฎีการวัด)
บรรณานุกรม
- S. Alesker (2018). บทนำสู่ทฤษฎีการประเมินค่า . CBMS Regional Conference Series in Mathematics, 126. American Mathematical Society, Providence, RI. ISBN 978-1-4704-4359-7.
- S. Alesker ; JHG Fu (2014). เรขาคณิตเชิงปริพันธ์และการประเมินค่า . หลักสูตรคณิตศาสตร์ขั้นสูง. CRM Barcelona. Birkhäuser/Springer, Basel. ISBN 978-1-4704-4359-7.
- ดา ไคลน์; ก.-ซี. โรตา (1997) ความน่าจะเป็นทางเรขาคณิตเบื้องต้น เลซิโอนี ลินเซ. [การบรรยายของ Lincei]. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. ไอเอสบีเอ็น 0-521-59362-X.
- R. Schneider (2014). ทรงนูน: ทฤษฎี Brunn-Minkowski . สารานุกรมคณิตศาสตร์และการประยุกต์ใช้, 151. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, เคมบริดจ์, RI. ISBN 978-1-107-60101-7.
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การประเมินค่า (เรขาคณิต)
ใน ทางเรขาคณิต ค่า ประเมิน (valuation) คือฟังก์ชันบวกแบบจำกัดจากกลุ่มของเซตย่อยของเซตหนึ่งไปยัง เซมิกรุปอา เบเลียน ตัวอย่างเช่น มาตรวัดเลเบส (Lebesgue measure)...
คำนิยาม
ให้เป็นเซต และให้เป็นกลุ่มของเซตย่อยของฟังก์ชันบน ที่มีค่าอยู่ในเซมิกรุปอาเบเลียนเรียกว่า การประเมินค่า ถ้ามันสอดคล้องกับเงื่อนไข เมื่อใดก็ตามที่และเป็นสมาชิกของ ถ้าแล้วเราจะถือว่า เสมอ X {\displaystyle X} เอส {\displaystyle {\mathcal {S}}} X .
ตัวอย่าง
ตัวอย่างทั่วไปบางประการได้แก่ เอส {\displaystyle {\mathcal {S}}}
การประเมินค่าบนวัตถุทรงนูน
จากนี้ไปให้เป็นเซตของทรงนูนในและให้เป็นการประเมินค่าบน V = R n {\displaystyle V=\mathbb {R} ^{n}} K ( V ) {\displaystyle {\mathcal {K}}(V)} V {\displaystyle V} ϕ {\displaystyle \phi } K ( V ) {\displaystyle {\mathcal {K}}(V)}