Jump to content

Ну-квази-упорядочение

Транзитивные   бинарные отношения
Symmetric Antisymmetric Connected Well-founded Has joins Has meets Reflexive Irreflexive Asymmetric
Total, Semiconnex Anti-
reflexive
Equivalence relation Green tickY Green tickY
Preorder (Quasiorder) Green tickY
Partial order Green tickY Green tickY
Total preorder Green tickY Green tickY
Total order Green tickY Green tickY Green tickY
Prewellordering Green tickY Green tickY Green tickY
Well-quasi-ordering Green tickY Green tickY
Well-ordering Green tickY Green tickY Green tickY Green tickY
Lattice Green tickY Green tickY Green tickY Green tickY
Join-semilattice Green tickY Green tickY Green tickY
Meet-semilattice Green tickY Green tickY Green tickY
Strict partial order Green tickY Green tickY Green tickY
Strict weak order Green tickY Green tickY Green tickY
Strict total order Green tickY Green tickY Green tickY Green tickY
Symmetric Antisymmetric Connected Well-founded Has joins Has meets Reflexive Irreflexive Asymmetric
Definitions, for all and
Green tickY indicates that the column's property is always true the row's term (at the very left), while indicates that the property is not guaranteed in general (it might, or might not, hold). For example, that every equivalence relation is symmetric, but not necessarily antisymmetric, is indicated by Green tickY in the "Symmetric" column and in the "Antisymmetric" column, respectively.

All definitions tacitly require the homogeneous relation be transitive: for all if and then
A term's definition may require additional properties that are not listed in this table.

В математике , особенно в теории порядка , хорошо квазиупорядочение или wqo на множестве. представляет квазиупорядочение собой для которого каждая бесконечная последовательность элементов от содержит возрастающую пару с

Мотивация [ править ]

Хорошо обоснованная индукция может использоваться на любом множестве с хорошо обоснованным отношением , поэтому нас интересует, является ли квазипорядок обоснованным. (Здесь, злоупотребляя терминологией, квазипорядок называется обоснованным, если соответствующий строгий порядок является вполне обоснованным отношением.) Однако класс обоснованных квазипорядков не замыкается при определенных операциях, то есть когда квазипорядок используется для получения нового квазипорядка на множестве структур, полученных из нашего исходного набора , этот квазипорядок оказывается недостаточно обоснованным. Налагая более строгие ограничения на исходное хорошо обоснованное квазиупорядочение, можно надеяться на то, что наши производные квазиупорядочения по-прежнему будут хорошо обоснованы.

Примером этого является работа набора мощности . Учитывая квазиупорядочение для набора можно определить квазипорядок на набор мощности установив тогда и только тогда, когда для каждого элемента можно найти некоторый элемент это больше, чем по отношению к . Можно показать, что это квазиупорядочение на не обязательно быть хорошо обоснованным, но если исходный квазиупорядочение считать вполне квазиупорядоченным, то так оно и есть.

Формальное определение [ править ]

Хороший квазиупорядочение на множестве — это квазиупорядочение (т. е. рефлексивное , транзитивное бинарное отношение ), такое, что любая бесконечная последовательность элементов от содержит возрастающую пару с . Набор Говорят, что оно хорошо квазиупорядочено , или сокращенно wqo .

, Хорошо частичный порядок или wpo , — это wqo, который является правильным отношением порядка, т. е. он антисимметричен .

Среди других способов определения wqo можно сказать, что они являются квазиупорядочениями, которые не содержат бесконечных строго убывающих последовательностей (формы ) [1] ни бесконечные последовательности попарно несравнимых элементов. Следовательно, квазипорядок ( X , ≤) равен wqo тогда и только тогда, когда ( X , <) обоснован и не имеет бесконечных антицепей .

Порядковый номер [ править ]

Позволять быть хорошо частично упорядоченным. (обязательно конечная) последовательность элементов который не содержит пары с обычно называют плохой последовательностью . Дерево плохих последовательностей это дерево, содержащее вершину для каждой плохой последовательности и ребро, соединяющее каждую непустую плохую последовательность. своему родителю . Корень соответствует пустой последовательности. С не содержит бесконечной плохой последовательности, дерево не содержит бесконечного пути, начинающегося с корня. [ нужна ссылка ] Следовательно, каждая вершина из имеет порядковую высоту , который определяется трансфинитной индукцией как . Порядковый тип , обозначенный , – порядковая высота корня .

Линеаризация является продолжением частичного порядка в тотальный порядок. Легко убедиться в том, что является верхней границей порядкового типа каждой линеаризации , Де Йонг и Парих [1] доказал, что на самом деле всегда существует линеаризация который достигает максимального порядкового типа .

Примеры [ править ]

Рис.1: Целые числа обычного порядка
Рис.2: Диаграмма Хассе натуральных чисел, упорядоченных по делимости.
Рис.3: Диаграмма Хассе с покомпонентным порядком
  • , набор натуральных чисел со стандартным порядком, является вполне частичным порядком (фактически, хорошим порядком ). Однако, , набор положительных и отрицательных целых чисел, не является вполне квазипорядком, поскольку он необоснован (см. Рис. 1).
  • , множество натуральных чисел, упорядоченное по делимости, не является вполне квазипорядком: простые числа представляют собой бесконечную антицепь (см. Рис.2).
  • , набор векторов натуральные числа (где конечен) с покомпонентным упорядочением , является вполне частичным порядком ( лемма Диксона ; см. рис.3). В более общем смысле, если вполне квазипорядок, то также является квазипорядком для всех .
  • Позволять — произвольное конечное множество, содержащее не менее двух элементов. Набор слов более упорядоченный лексикографически (как в словаре), не является хорошо квазипорядком, поскольку содержит бесконечную убывающую последовательность . Сходным образом, упорядоченная префиксным является отношением, не вполне квазипорядком, поскольку предыдущая последовательность представляет собой бесконечную антицепь этого частичного порядка. Однако, упорядоченный по отношению подпоследовательности , является вполне частичным порядком. [2] (Если имеет только один элемент, эти три частичных порядка идентичны.)
  • В более общем смысле, , множество конечных -последовательности, упорядоченные путем встраивания, являются хорошо-квазипорядком тогда и только тогда, когда является хорошо-квазипорядком ( лемма Хигмана ). Напомним, что встраивают последовательность в последовательность найдя подпоследовательность который имеет ту же длину, что и и это доминирует в нем срок за сроком. Когда представляет собой неупорядоченное множество, тогда и только тогда, когда является подпоследовательностью .
  • , множество бесконечных последовательностей над хорошо квазипорядком , упорядоченный путем встраивания, вообще не является хорошо-квазипорядком. То есть лемма Хигмана не переносится на бесконечные последовательности. Улучшенный квазиупорядочение было введено для обобщения леммы Хигмана на последовательности произвольной длины.
  • Вложение между конечными деревьями с узлами, помеченными элементами wqo является wqo ( теорема Краскала о дереве ).
  • Вложение между бесконечными деревьями с узлами, помеченными элементами wqo является wqo ( теорема Нэша-Вильямса ).
  • Вложение между счетными разбросанными типами линейного порядка представляет собой вполне квазипорядок ( теорема Лавера ).
  • Вложение между счетными булевыми алгебрами является вполне квазипорядком. Это следует из теоремы Лавера и теоремы Кетонена.
  • Конечные графы, упорядоченные с помощью понятия вложения, называемого « минорным графом », представляют собой хороший квазипорядок ( теорема Робертсона – Сеймура ).
  • Графы конечной глубины дерева, упорядоченные по индуцированному отношению подграфов, образуют хороший квазипорядок, [3] как и кографы, упорядоченные по индуцированным подграфам. [4]

Построение новых WPO из имеющихся [ править ]

Позволять и быть двумя непересекающимися наборами WPO. Позволять и определим частичный порядок на позволяя тогда и только тогда, когда для того же самого и . Затем это WPO, и , где обозначает натуральную сумму ординалов. [1]

Данные наборы WPO и , определите частичный порядок декартова произведения , позволяя тогда и только тогда, когда и . Затем — это wpo (это обобщение леммы Диксона ), а , где обозначает натуральный продукт ординалов. [1]

Учитывая набор WPO , позволять — множество конечных последовательностей элементов , частично упорядоченный отношением подпоследовательности. В смысле, пусть тогда и только тогда, когда существуют индексы такой, что для каждого . По Хигмана лемме это ВПО. Порядковый тип является [1] [5]

Учитывая набор WPO , позволять — множество всех конечных корневых деревьев, вершины которых помечены элементами . Частично заказать по отношению вложения дерева . По теореме Краскала о дереве , это ВПО. Этот результат нетривиален даже для случая (что соответствует немаркированным деревьям), в этом случае равен малому ординалу Веблена . В общем, для счетно, мы имеем верхнюю оценку с точки зрения порядковая схлопывающая функция . (Маленький ординал Веблена равен в этом порядковом обозначении.) [6]

WQO против частичных заказов скважин [ править ]

На практике манипулирование WQO зачастую не является упорядочением (см. примеры выше), и теория технически более гладкая. [ нужна ссылка ] если нам не нужна антисимметрия, то она строится на основе wqo в качестве основного понятия. С другой стороны, согласно Милнеру (1985), никакого реального выигрыша в общности не получится, рассматривая квазипорядки, а не частичные порядки... это просто удобнее делать.

Заметим, что wpo является wqo и что wqo порождает wpo между классами эквивалентности, индуцированными ядром wqo. Например, если мы закажем в результате делимости мы получаем тогда и только тогда, когда , так что .

Бесконечные возрастающие подпоследовательности [ править ]

Если это wqo, то каждая бесконечная последовательность содержит бесконечную возрастающую подпоследовательность ). Такую подпоследовательность иногда называют идеальной .Это можно доказать с помощью аргумента Рамсея : если задана некоторая последовательность , рассмотрим множество индексов такой, что не имеет большего или равного справа от него, т. е. с . Если бесконечно, то -выделенная подпоследовательность противоречит предположению, что это WQO. Так конечно, и любое с больше, чем любой индекс в может использоваться как отправная точка бесконечной возрастающей подпоследовательности.

Существование таких бесконечных возрастающих подпоследовательностей иногда рассматривается как определение хорошего квазиупорядочения, что приводит к эквивалентному понятию.

Свойства wqos [ править ]

  • Учитывая квазиупорядочение квазиупорядочение определяется является обоснованным тогда и только тогда, когда это WQO. [7]
  • Квазиупорядочение является wqo тогда и только тогда, когда соответствующий частичный порядок (полученный факторизацией по ) не имеет бесконечных убывающих последовательностей или антицепей . (Это можно доказать, используя аргумент Рэмси , как указано выше.)
  • Учитывая хорошо квазиупорядоченный , любая последовательность закрытых вверх подмножеств в конечном итоге стабилизируется (это означает, что существует такой, что ; подмножество называется вверх, закрытым если ): если предположить обратное противоречие достигается путем выделения бесконечной невозрастающей подпоследовательности.
  • Учитывая хорошо квазиупорядоченный , любое подмножество из имеет конечное число минимальных элементов относительно , иначе минимальные элементы будет представлять собой бесконечную антицепь.

См. также [ править ]

Примечания [ править ]

^ Здесь x < y означает: и

Ссылки [ править ]

  1. ^ Перейти обратно: а б с д де Йонг, Дик Х.Г.; Парих, Рохит (1977). «Ну-частичные порядки и иерархии» . Indagationes Mathematicae (Труды) . 80 (3): 195–207. дои : 10.1016/1385-7258(77)90067-1 .
  2. ^ Гасарч, В. (1998), «Обзор рекурсивной комбинаторики», Справочник по рекурсивной математике, Vol. 2 , Студ. Логика найдена. Матем., вып. 139, Амстердам: Северная Голландия, стр. 1041–1176, doi : 10.1016/S0049-237X(98)80049-9 , MR   1673598 . См., в частности, стр. 1160.
  3. ^ Нешетржил, Ярослав ; Оссона де Мендес, Патрис (2012), «Лемма 6.13», Разреженность: графы, структуры и алгоритмы , Алгоритмы и комбинаторика, том. 28, Гейдельберг: Springer, с. 137, номер домена : 10.1007/978-3-642-27875-4 , ISBN  978-3-642-27874-7 , МР   2920058 .
  4. ^ Дамашке, Питер (1990), «Индуцированные подграфы и хороший квазиупорядочение», Journal of Graph Theory , 14 (4): 427–435, doi : 10.1002/jgt.3190140406 , MR   1067237 .
  5. ^ Шмидт, Диана (1979). Хорошо частичные упорядочения и их максимальные типы порядка (Habilitationsschrift). Гейдельберг. Переиздано в: Шмидт, Диана (2020). «Вполне частичные порядки и их максимальные типы порядков». В Шустере, Питер М.; Зайзенбергер, Моника; Вейерманн, Андреас (ред.). Хорошо-квазипорядки в вычислениях, логике, языке и рассуждениях . Тенденции в логике. Том. 53. Спрингер. стр. 351–391. дои : 10.1007/978-3-030-30229-0_13 .
  6. ^ Ратьен, Майкл; Вейерманн, Андреас (1993). «Теоретико-доказательные исследования по теореме Краскала» . Анналы чистой и прикладной логики . 60 : 49–88. дои : 10.1016/0168-0072(93)90192-G .
  7. ^ Форстер, Томас (2003). «Лучшие квазиупорядочения и коиндукция». Теоретическая информатика . 309 (1–3): 111–123. дои : 10.1016/S0304-3975(03)00131-2 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 6e45d82146c21d24ee5d10f00cc23059__1716368340
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/6e/59/6e45d82146c21d24ee5d10f00cc23059.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Well-quasi-ordering - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)