-
閉包算子
鎖定
x ≤ C(x) 對於所有 x,就是説 C 是擴展性的。
如果 x ≤ y,則 C(x) ≤ C(y),就是 C 是單調遞增的。
C(C(x)) = C(x) 對於所有的 x,就是説 C 是冪等函數。
- 中文名
- 閉包算子
- 外文名
- closure operators
- 類 型
- 定義概念
- 應用學科
- 數學
- 相關術語
- 冪等函數
- 性 質
- 所有伽羅瓦連接都引發閉包算子
- 類 別
- 定義概念術語
閉包算子例子
形成拓撲空間子集的閉包有這些性質,如果所有子集的集合按包含 ⊆ 來排序。(注意拓撲閉包算子不由這些性質來刻畫;完全特徵刻畫請參見庫拉托夫斯基閉包公理。)
另一個典型閉包算子是: 選取羣 G 和任何 G 的子集 X,設 C(X) 是 X 生成的子羣,就是説包含 X 的 G 的最小子羣。則 C 是在 G 的子集的集合上閉包算子,它按包含 ⊆ 排序。類似的例子有向量空間的給定子集所生成的子空間,域的給定子集生成的子域,甚至泛代數意義上任何代數的給定子集生成的子代數。
從實數到實數的上取整函數,它對所有實數 x 指派不小於 x 的最小整數,也是閉包算子。
閉包算子元素和性質
給定閉包算子 C,P 的“閉合元素”是一個元素 x,它是 C 的不動點,或者等價的説,它在 C 的像中。如果 a 是閉合的並且 x 是任意的,則有着 x ≤ a 當且僅當 C(x) ≤ a。所以 C(x) 是大於或等於 x 的最小閉合元素。我們看到 C 被唯一的確定自閉合元素的集合。
所有伽羅瓦連接都引發一個閉包算子(其條目中有解釋)。事實上,所有閉包算子都以這種方式引發自伽羅瓦連接。伽羅瓦連接不唯一的確定自閉包算子。引發閉包算子 C 的伽羅瓦連接可以描述如下: 如果 A 是關於 C 的閉合元素的集合,則 C : P → A 是在 P 和 A 之間的伽羅瓦連接的下伴隨,帶有上伴隨為把 A 嵌入到 P 中。進一步的説,所有把某個子集嵌入 P 的下伴隨都是閉包算子。“閉包算子是嵌入的下伴隨”。但是注意不是所有嵌入都有下伴隨。
任何偏序集合 P 都可以被看作範疇,帶有從 x 到 y 的一個單一態射當且僅當 x ≤ y。在偏序集合 P 上的閉包算子就是在範疇 P 上的 monad。等價的説,閉包算子可以被單做有額外的冪等和擴展性質的 Posets 範疇的 endofunctor。
如果 P 是完全格,則 P 的子集 A 是對某個 P 上閉包算子的閉合元素的集合,當且僅當 A 是在 P 上的 Moore家族,就是説 P 的最大元素在 A 中,並且任何 A 中非空子集的下確界(交運算)也在 A 中。任何這樣的集合 A 自身是帶有繼承自 P 的次序的完全格(但是上確界(並運算)可能不同於 P 的)。在 P 上的閉包算子自身形成一個完全格;在閉包算子上的次序定義為 C1 ≤ C2 當且僅當 C1(x) ≤ C2(x) 對於所有 P 中的 x。
閉包算子應用
閉包算子有很多應用。
在拓撲結構中,閉包算子是拓撲關閉算子,必須滿足:
對於所有的
(注意當n=0時
)。
在通用邏輯中,閉包算子也被稱為結果算子。
在理論計算機科學中重要的部分有序集理論中,閉包算子有另外的定義。