„Sigma-algebra“: Munur á milli breytinga

Efni eytt Efni bætt við
TjBot (spjall | framlög)
m r2.7.2) (Vélmenni: Bæti við: pms:Tribù d'ansem
m Lagfæring og viðbætur.
Lína 1:
Í [[stærðfræði]] er '''σ-algebra''' (borið fram ''[[Gríska stafrófið|sigma]] algebra'') eða '''σ-svið''' yfir [[mengimengjaalgebra]] X [[fjölskyldaviðbættu (stærðfræði)|fjölskylda]]því afskilyrði hlutmengjum ísammengi Xteljanlega semmargra mengja í algebrunni eru lokuðeinnig undirí teljanlegumalgebrunni. mengjaaðgerðum; Hugmyndin um '''σ-algebrur''' eru aðallegaer notuð til þess að skilgreina [[málMál (stærðfræði)|mál]] áog X.[[málrúm]] Hugtakiðsem eru viðfangsefni [[Málfræði (stærðfræði)|málfræðinar]] sem er mjögmikilvæg mikilvægtmeðal íannars vegna þess hún er undirstaða líkindafræðinar og grundvöllurinn að [[stærðfræðigreiningLebesgue heildi|Lebesgue heildum]]u ogsem eru mun almennari en hin klassísku [[líkindafræðiRiemann heildi]].
 
== Hugmyndin ==
Í tilraun til þess að skilgreina mælikvarða fyrir mengi, það er að segja úthluta hverju hlutmengi fasta tölu sem gefur til kynna stærð þess (lengd eða rúmmál til dæmis), komust menn að því að sumum mengjum var ekki hægt gefa stærð öðruvísi en að tapa einhverjum af þeim eiginleikum sem við viljum að mælikvarði hafi, svo sem að summa stærða tveggja sundurlægra mengja sé jöfn stærð sammengis þeirra, að eiginlegt hlutmengi mengis sé minna að stærð en mengið allt, við viljum að summa partanna sé jöfn heildinni o.s.frv. Dæmigert mengi hins vegar, eins og bilið [0,1] sem við hugsum okkur að hafi lengdina einn, inniheldur óendanlega marga punkta sem hafa lengdina núll, summa þeirra <math>0 \cdot \infty</math> er ekki skilgreind stærð hins vegar. Það eru líka [[fjöldatala|jafnmargir]] punktar í bilunum [0,1] og [0,2] (höfum gagntæka vörpun <math>x \mapsto 2 x</math> milli mengjana), en við segjum samt að bilið [0,2] sé tvöfalt lengra en [0,1]. Vandamálið er þó ekki bundið við óendanleikan því jafnvel þótt við skiptum menginu upp í endanlega marga parta getum við lent í vandræðum samanber [[Banach–Tarski þversögnin|Banach–Tarski þversögnina]]. Ef mál er skilgreint sem vörpun frá mengi yfir á útvíkkaða jákvæða rauntalnaásin er vel þekkt að ekkert mál á veldamengi rauntalna uppfyllir öll þau skilyrði sem við viljum að mælikvarði hafi (sjá [[Vitali mengi]]). Þetta leiddi til þess að menn takmörkuðu sig við ákveðna tegund mengja sem kölluð eru mælanleg mengi, mengi sem varðveita þá eiginleika sem við viljum að mál hafi. Hlutmengi σ-algebru varðveita þessa eiginleika.
 
== Formleg skilgreining ==
FormlegaLátum ''X'' segjavera mengi og P(''X'') vera veldamengi þess. Hlutmengi {{nowrap|Σ ⊂ P(''X'')}} er σ-[[algebra]] [[ef og aðeins ef]] að það hefuruppfyllir eftirfarandi eiginleikaskilyrði:
 
# [[Tómamengið]] er [[stak]] í '''Σ'''.
#:<math>\emptyset \in \bold{\Sigma}</math>
# Ef '''E''' er stak í '''Σ''', þá er [[fyllimengi]] þess einnig í '''Σ'''.
# Ef <math>E_1, E_2, E_3,...</math> er [[teljanleiki|teljanleg]] mengja[[runa]] í '''Σ''' þá er (teljanlega) [[sammengi]] þeirra allra einnig í '''Σ'''.
#:<math>E \in \bold{\Sigma} \Rightarrow E^{\bold{c}} \in \bold{\Sigma}</math>
# Ef <math>E_1, E_2, E_3,...</math> er [[teljanleiki|teljanleg]] [[runa]] í '''Σ''' þá er (teljanlega) [[sammengi]] þeirra einnig í '''Σ'''
#:<math>E_1, E_2, E_3,...\in \bold{\Sigma} \Rightarrow \bigcup_{i=1}^{\infty} E_i \in \bold{\Sigma}</math>
 
Það leiðir af ''1'' og ''2'' að X er stak í '''Σ''';. afAf ''2'' og ''3'' leiðir að teljanlega mörg sniðmengi eru í '''Σ''', samanber [[reglur De Morgans]]. Mismengi tveggja mengja úr '''Σ''' er einnig í '''Σ'''. Af þessu sjáum við að '''Σ''' er baugur (inniheldur tómamengið og er lokað með tilliti til sammengja og mismengja), sér í lagi σ-baugur því hann inniheldur sammengi teljanlegra margra mengja úr baugnum og að lokum algebra vegna þess '''Σ''' inniheldur sjálft ''X''. '''Σ''' er líka svið og þess vegna stundum kallað '''σ-svið'''.
 
Eins og kom fram í inngangi eru σ-algebrur notaðar til að skilgreina málrúm, þrenndin (''X'','''Σ''',μ) er málrúm, þar sem ''X'' er gefið mengi, '''Σ''' sigma algebra þess og μ er mál á '''Σ'''. Stök '''Σ''' eru sögð vera mælanleg. Þetta er ekki eina skilgreiningin sem hefur verið notuð í málfræði, upprunalega notaðist [[Andrey Kolmogorov|Kolmogorov]] við algebrur og [[Paul Halmos|Halmos]] notaði σ-bauga.
Stök í σ-algebru eru kölluð [[mælanlegt mengi|mælanleg mengi]]. Röðuð [[n-nd|tvennd]] (X, '''Σ'''), þar sem að X er mengi og '''Σ''' er σ-algebra yfir X er sögð vera [[mælanlegt rúm]]. [[Vörpun]] milli tveggja mælanlegra rúma er sagt mælanlegt ef að [[varpmengi]] allra mælanlegra mengja er mælanlegt. Safn mælanlegra rúma mynda [[ríki]] og mælanlegu föll þeirra eru [[mótun|mótanir]]. Mál er skilgreint sem ákveðnar tegundir varpana frá σ-algebru yfir í <math>[0, \infty]</math>.
 
σ-algebrur eru stundum táknuð með stórum stöfum af [[Fraktur (leturgerð)|Fraktur]] leturgerð. Því gæti <math>\mathfrak{F}</math> verið notað til að tákna (X,Σ). Stundum er notast við „skrifaða“ stafi í stað Σ, til dæmis væri <math>(X,\mathcal{A})\,\;</math> notað í stað <math>(X,\Sigma)</math>. Þetta getur verið gagnlegt til þess að forðast misskilning þar sem að Σ er gjarnan notað sem [[summa|summuvirki]].