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{ Category Archives } 数学基础

滤子-通过构造来表达功能的例子

把一种功能上的操作通过一个明确的构造来体现,是集合论用于数学基础的目的之一。
构造非标准分析需要在一个集合的幂集里面构造滤子:
设I为一个非空集,P(I)为I的幂集,然后可以如此构造幂集的子集F而构成所谓滤子:
对于F的任意一个元素A,则在P(I)中任意包含A的集合B,令其也`\in F`。
对于F的任意两个元素,令其交集也`\in F`。
空集不能属于F,但`I\in F`。
构造好一个集合I的滤子F之后,总是可以在I上构造一个极大滤子Z,或者称为超滤子,使得`F sube Z`。
这个由滤子到极大滤子的断言实际上就是选择公理的弱形式,在一些情形下,可以起到代替选择公理的作用。
滤子这样一种构造物能够起到什么作用呢?就是在P(I)当中每定义一个超滤子(还是称极大滤子为好,叫超滤子是数学基础理论一贯故作玄虚的作派,不符合惯例),就能够使P(I)的元素分为两类:或者属于该超滤子,或者不属于该超滤子。因此超滤子实现的就是把P(I)划分为两个不相交部分的功能。
如果说要在P(I)当中定义一个超滤子还显得条件过多,其实只需要找一个更简单的滤子基即可,所谓滤子基只需要满足:
[*]B是P(I)的子集
[*]B不包含空集
[*]B的任意两个元素的交集也属于B
[*]B不是空集
这样一个滤子基肯定是一个滤子的子集,然后也肯定是一个超滤子的子集,从而达到了构造一个超滤子的目的。

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欧几里德几何对于空间经验的整理

Hilbert对Euclid几何作了最好的整理。下面是这个整理结果的一个简述。
古典的几何,考虑的是三种原始几何元素:点,直线,平面。
这些元素之间可以建立三种关系:关联,介于,合同。
然后五组公理表达了所有可能的关系;

关联公理
顺序公理
合同公理
平行公理
连续公理

就(点,直线,平面)这三类元素两两之间所有可能的关联,或者说所有可能的从属关系而言,由关联公理来描述:
(点,直线)
(点,平面)
(直线,平面)
由关联公理描述完备点,线,面之间的从属关系之后,对于直线上的点,和平面上的直线与点,即可以来描述其介于关系,这个描述就是顺序公理。
(直线上点之间的介于)
(平面上直线之间的介于)
几何元素还是可以合同的,由几何元素构造成的几何对象同样也是可以合同的,可合同的潜台词,就是刚体的运动。合同公理即描述了二种几何对象(线段和角)的所有合同可能性。
最后,是卷涉到后来的数学非常深的两个公理。
平行公理
连续公理

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因果律与函数的概念

因果律的观念是如何起源的呢?
对于因果律的一个简洁的描述就是函数。
在认知起源的角度上看,非常狭隘的经验即足以发生因果律:首先是对事件之间关联的认知,甚至是动物的基本功能,也是动物行为的一个构成要素。
不过事件之间的直接关联,还只是自然地建筑在时间的序列当中,进一步获得因果的概念,则是人的成就。
因果概念的出现,应该标志着一种非常根本的逻辑能力的出现。
[[逻辑的起源]]
不过这里关注的是如何由因果而达致函数这样一种纯粹关系描述。

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